この記事では、当社 の新人エンジニア研修の参考にJava8を解説します。
前回は演算子について解説しました。
今回は条件分岐と判定条件について解説します。
あわせて、前回の演算子の続きで、
・比較演算子
・条件演算子
・三項演算子
についても触れていきます。
１．if文
条件に応じて処理をさせたり、させなかったりといったプログラムが作成できます。
例えば、「もしも、２０歳以上なら酒を飲む」といった処理です。
if(20歳以上){
酒を飲む;
}
一般化すると以下のように書けるでしょう。
if(条件式){
命令文;
}
上記の命令文は条件がtrueの場合に実行されます。
条件式はboolean型の値、つまり true または false という値を持つものであればなんでもOKです。
Javaで書くと以下のようになります。
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
package chap04; public class Example01 { public static void main(String[] args) { int age = 20; if (age >= 20) System.out.println("酒を飲む"); } } |
このブログラムを実行すると条件式の値はtrueのため標準出力には「酒を飲む」と出力されます。
条件式の値がfalseの場合（例えば、age = 19）は何も出力されません。
この時の、「>=」記号を比較演算子と呼びます。
２．比較演算子
ここで、Javaの判定条件を構成する比較演算子をまとめましょう。
| 比較演算子 | 説明 | 式の例 | 結果（値） |
| == | 左辺と右辺が等しい | 1 == 2 | false |
| != | 左辺と右辺が等しくない | 1 != 2 | true |
| > | 左辺が右辺より大きい | 1 > 2 | false |
| < | 左辺が右辺より小さい | 1 < 2 | true |
| >= | 左辺が右辺以上である | 1 >= 2 | false |
| <= | 左辺が右辺以下である | 1 <= 2 | true |
前回解説したように＝が一つは代入の意味でした。
そのためJavaで等しいを表現するには「==」と＝を２つ重ねます。
ここも間違いやすいところです。
また、「より大きい（超過）」と「以上」、「より小さい（未満）」と「以下」も厳密に使い分ける必要があります。
なお、 命令文が１つだけの場合は{}を省略することも可能です。
以下のプログラムは上記プログラムと同じ結果になります。
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package chap04; public class Example02 { public static void main(String[] args) { int age = 20; if (age >= 20) { System.out.println("酒を飲む"); } } } |
＜結果＞
| 酒を飲む |
ただし、うっかりすると以下のように条件に応じた処理の範囲を間違えることもあります。
成人して酒も煙草もやれるつもりで以下のように書くと意図しない結果になります。
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
package chap04; public class Example03 { public static void main(String[] args) { int age = 19; if (age >= 20) System.out.println("酒を飲む"); System.out.println("煙草も吸う"); } } |
＜結果＞
| 煙草も吸う |
したがって、ご自身で書くときは一文の処理であっても｛｝で囲むことを心掛けましょう。
※IDEのフォーマットをかけてもそうなることが多いと思います。
そして、｛｝で囲んでいない他人の書いたコードを読むときの留意事項として気を付けてください。
３．if else文
例えば、「もしも、２０歳以上なら酒を飲む、そうでなければジュースを飲む」といった表示をさせたい場合はどうすればいいでしょうか？
if else文が使えます
if(20歳以上){
酒を飲む;
} else {
ジュースを飲む;
}
Javaで書くと以下のようになります。
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 |
package chap04; public class Example04 { public static void main(String[] args) { int age = 19; if (age >= 20) { System.out.println("酒を飲む"); } else { System.out.println("ジュースを飲む"); } } } |
＜結果＞
| ジュースを飲む |
このブログラムを実行すると条件式の値はfalseのため標準出力には「ジュースを飲む」と出力されます。
では、さらに細かく条件ごとの処理に分岐させたい場合はどうしたらよいでしょうか？
以下のように if～else文を連結することができます。
点数（score）によってＳ，Ａ，Ｂ，Ｃの４段階評価を行います。
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 |
package chap04; public class Example05 { public static void main(String[] args) { int score = 88; if (score > 90) { System.out.println("S"); } else if (score > 80) { System.out.println("A"); } else if (score > 70) { System.out.println("B"); } else { System.out.println("C"); } } } |
＜結果＞
| A |
ただし、条件が多くなると記述が複雑になってしまうのがif else文の欠点です。
そんな時には次のswitch文の利用を検討してみましょう。
４．switch文
switch文はアルゴリズムでいう多岐分岐を扱う文です。
文法は以下の通りです。
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switch (式) { case 値A: // 式の値が値Aだったときの処理 break; case 値B: // 式の値が値Bだったときの処理 break; default: // 式の値がいずれのcaseの値とも一致しなかったときの処理 } |
switch文の値で使える型は、char、byte、short、int、String、enum（後述）があります。
default句は値がどのcaseの値とも一致しなかった場合の処理を記述するためにあります。
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package chap04; public class Example06 { public static void main(String[] args) { int data = 70; switch (data) { case 60: System.out.println("C"); break; case 70: System.out.println("B"); break; case 80: System.out.println("A"); break; default: System.out.println("D"); } } } |
＜結果＞
| B |
なお、break句が使用されない場合、一致するケースの後のすべてのswitch文が終わりまで順番に実行され意図しない結果になることがあります。
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package chap04; public class Example07 { public static void main(String[] args) { int data = 70; switch (data) { case 60: System.out.println("C"); case 70: System.out.println("B"); case 80: System.out.println("A"); default: System.out.println("D"); } } } |
＜結果＞
| B A D |
フォールスルー(fall through)といいバグの温床になり得ます。
あえてフォールスルーさせるとき以外は、気をつけてください。
５．３項演算子
ここでは、少し応用的なテーマとして３項演算子を紹介します。
３項演算子を使うと一文で簡潔に分岐構造を表現できます。
３項演算子の基本構文は以下の通りです。
条件式 ? 値１ : 値２
条件式がtrueの場合に、式全体の値が値1に、falseの場合には値2になります。
値の位置に処理が書けるわけではありませんので気をつけましょう。
具体例で見てみましょう。
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package chap04; public class Example08 { public static void main(String[] args) { char c = 'y'; String result; result = (c == 'y') ? "Yes" : "No"; System.out.println(result); } } |
＜結果＞
| Yes |
ただし、３項演算子を多用することには可読性を低くするという批判もあります。
複雑な入れ子構造を使用したりはしないようにしましょう。
６．論理演算子
論理演算子を使うと複雑な条件式を組み合わせることができます。
例えば、学生の成績を付けるプログラムを考えます。
英語（English）と数学（Math）それぞれ１００点満点のテストで評価はＳ，Ａ，Ｂ，Ｃの４段階評価とします。
英語と数学の両方が80点以上だったらS評価。
どちらか一方が80点以上だったらA評価。
どちらか一方が70点以上だったらB評価。
それ以外はC評価とします。
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 |
public class Example09 { public static void main(String[] args) { int english = 80; int math = 75; if (english >= 80 && math >= 80) { System.out.println("S"); } else if (english >= 80 || math >= 80) { System.out.println("A"); } else if (english >= 70 || math >= 70) { System.out.println("B"); } else { System.out.println("C"); } } } |
＜結果＞
| A |
論理演算子なしで同じコードを書こうとしたら大変です。
ここでは、論理演算子をまとめてみました。
| 演算子 | 呼び方 | 式がtrueになる条件 | 使用例 |
| && | 論理積 かつ AND | 左辺と右辺の両方がtrue | gender == ‘F’ && age >= 16 |
| || | 論理和 または OR | すくなくとも左辺と右辺のどちらかがtrue | gender == ‘F’ || age >= 16 |
| ^ | 排他的論理和 XOR | 左辺と右辺のどちらかがtrueで他方がfalse | gender == ‘F’ ^ age >= 16 |
| ! | 否定 NOT | 条件式がfalse | !(gender == ‘F’ ) |
演算子がいくつか出てきたところでその優先順位についてまとめます。
算術演算子 ＞ 関係演算子 ＞ 論理演算子
の順に優先されます。
まず、算術演算子は関係演算子より優先されます。
例えば、
a + 1 > b -10
という式は以下のように解釈されます。
(a + 1) > (b -10)
※（）内が優先される
また、関係演算子は論理演算子より優先されます。
gender == ‘F’ && age >= 16
という式は以下のように解釈されます。
(gender == ‘F’) && (age >= 16)
また、論理積は論理和よりも優先されますが、カッコを使うことで論理和を優先させることができるということは、今までの類推で理解可能だと思います。
a > 10 && b < 5 || c == 0
a > 10 && (b < 5 || c == 0)
ここまで理解できたら、まとめとして演習問題にチャレンジしましょう。
今回はJavaの条件分岐と判定条件について見てきました。
次回は、繰り返し処理を学んでコンピューターのパワーを実感しましょう。
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