解きながら学ぶJava入門編

(1)

第

3

章

プログラムの

_{流れの分岐}

本章では、数多くの演算子とともに、プログラムの流れを選択的に決定するためのif文とswitch文を学習します。 if文 switch文 break文式文と空文ブロックアルゴリズム演算子の優先順位と結合性式と評価キーワードと識別子

(2)

実行例整数値：-10 Ÿ その値は負です。問題3-1 整数値を読み込んで、値が負であれば『その値は負です。』と表示するプログラムを作成せよ。 if文（その１：if-then文）読込整数値

0

小『値負。』表示。読込値変数

n

格納。値判定網 部 if 文（if statement） 呼、構文（文法上構造）、次。

if (

式

)

_文、

if

文一種 if-then文。先頭

i

イ

f

フ『 ∼』意味。式値調、値《真》文実行。、本書、

( )

内書条件判定式制御式呼。

if

文制御式

n

< 0

利用

<

、左右小

true

（真）、

false

（偽）生成演算子。

▼ trueとfalseは、論理値リテラル（boolean literal）と呼ばれる論理（boolean）型のリテラルです。これらの詳細は、第 5 章で学習します。

if

文流表フローチャート（p.131） Fig.3-1 。実行例整数値：35 Ÿ Fig.3-1 プログラムNegativeのif文のフローチャート nは0より小さい『その値は負です。』と表示 No Yes nが0より小さいときにのみ実行される。 if-then文：if (式) 文 n < 0がtrueのときに実行される // 読み込んだ整数値は負の値か？ import java.util.Scanner; class Negative {

public static void main(String[] args) { Scanner stdIn = new Scanner(System.in); System.out.print("整数値："); int n = stdIn.nextInt(); if (n < 0) System.out.println("その値は負です。"); } }

(3)

プログラムの流れの分岐

3

実行例、

n

0

小、制御式値

true

。、以下文実行、『値負。』表示。 System.out.println("その値は負です。"); 、実行例示、

n

入力値

0

以上、文実行。画面何表示。関係演算子演算子

<

、大小関係判定 演算子、関係演算子（relational operator）呼。関係演算子 、Table 3-1 示 4 種類 。

<=

演算子

>=

演算子等号左側

=<

=>

、

<

=

間入

< =

。間違注意。 Table 3-1 関係演算子 x < y xがyより小さければtrueを、そうでなければfalseを生成。 x > y xがyより大きければtrueを、そうでなければfalseを生成。 x <= y xがyより小さいか等しければtrueを、そうでなければfalseを生成。 x >= y xがyより大きいか等しければtrueを、そうでなければfalseを生成。 if文の構文図

if

文、本問学習

if-then

文他、次問学習

if-then-else

文。

if

文構文図 Fig.3-2 示 。 if ( 式 ) 文 else 文 if文 Fig.3-2 if文の構文図構文図読、矢印方向進。左端、右端。分岐点、進構。 ★ 分岐点、

if

文構文図左端右端、以下二。 if ( 式 ) _文 _… if-then文 if ( 式 ) 文 else 文 … if-then-else文

if

文形式構文表。 ★

(4)

実行例整数値：62 Ÿ その絶対値は62です。問題3-2 整数値を読み込んで、その絶対値を求めて表示するプログラムを作成せよ。 if文（その２：if-then-else文）絶対値、数値大、

0

離表値。、

5 -5

大

5

、絶対値

5

。変数

n

絶対値、

n

0

以上

n

、

n

負

n

符号反転

-n

。

n

0

以上異処理行、

Absolute1

if

文利用。、構文、前問異、以下。

if (

_式

)

_文

else

_文形式

if

_{文、if-then-else 文呼} 。

e

エルス

lse

『∼ 』意味。制御式値

true

_{先頭側文実行、}

false

末尾側文実行。流 Fig.3-3 、

n

0

以上異処理行。実行例整数値：-35 Ÿ その絶対値は35です。 if-then-else文：if (式) 文 else 文 // _{読み込んだ整数値の絶対値を表示（その１）} import java.util.Scanner; class Absolute1 {

public static void main(String[] args) { Scanner stdIn = new Scanner(System.in); System.out.print("整数値："); int n = stdIn.nextInt(); if (n >= 0) System.out.println("その絶対値は" + n + "です。"); else System.out.println("その絶対値は" + (-n) + "です。"); } } // _{読み込んだ整数値の絶対値を表示（その２）} import java.util.Scanner; class Absolute2 {

public static void main(String[] args) { Scanner stdIn = new Scanner(System.in); System.out.print("整数値："); int n = stdIn.nextInt(); int abs; if (n >= 0) abs = n; else abs = -n; System.out.println("その絶対値は" + abs + "です。"); } } n >= 0がtrueのときに実行される n >= 0がfalseのときに実行される

(5)

3

Fig.3-4 空文の構文図

Absolute2

if-then-else

文利用解答例。

n

絶対値変数

abs

入、表示行。変数 1 個増、表示行文一点優。表示『絶対値 …』、『値絶対値 …』変更考。

Absolute1

2箇所変更必要、

Absolute2

₁箇所変更。＊前問

if-then

文、本問

if-then-else

文、流二4 4 4分岐。前問、変数

n

値

0

以上行

else

部。 、Fig.3-1（p.44） 見分、流、◇部二分岐。前問

if-then

文、以下示

if-then-else

文実現。 Fig.3-3 プログラムAbsolute1のif文のフローチャート nは0以上絶対値としてnの値を表示 No Yes 絶対値として-nの値を表示いずれか一方が実行される。空文前章、文末尾原則学習。上示

if

文中網部、単独文。

文、空文（empty statement）呼 （構文図 Fig.3-4）。

、空文実行、何行。 ; 空文 if (n < 0) System.out.println("その値は負です。"); else ;

(6)

問題3-3 二つの正の整数値を読み込んで、後者が前者の約数であれば『ＢはＡの約数です。』と表示し、そうでなければ『ＢはＡの約数ではありません。』と表示するプログラムを作成せよ。 // _{読み込んだ整数値は約数であるかどうか（等価演算子）} import java.util.Scanner; class Measure1 {

public static void main(String[] args) { Scanner stdIn = new Scanner(System.in);

System.out.print("変数Ａ："); int a = stdIn.nextInt(); System.out.print("変数Ｂ："); int b = stdIn.nextInt(); if (a % b == 0) System.out.println("ＢはＡの約数です。"); else System.out.println("ＢはＡの約数ではありません。"); } } 等価演算子変数

b

変数

a

約数、

a

b

割余

0

判断。、

4

12

約数（

12

4

割余

0

）、

5

12

約数（

12

5

割余

2

）。＊

if

文制御式利用

==

、左右等判断演算子。演算子

==

、等判断

!=

演算子

等価演算子（equality operator）呼 （Table 3-2）。両演算子 、条件成立

true

生成、成立

false

生成。実行例変数Ａ：12 Ÿ 変数Ｂ：4 Ÿ ＢはＡの約数です。 Table 3-2 等価演算子 x == y xとyが等しければtrueを、そうでなければfalseを生成。 x != y xとyが等しくなければtrueを、そうでなければfalseを生成。、

!=

演算子用、本

if

文以下実現。二文順序入注意。 if (a % b != 0) System.out.println("ＢはＡの約数ではありません。"); else System.out.println("ＢはＡの約数です。");

(7)

3

論理補数演算子

単項演算子

!

、論理補数演算子（logical complement operator）呼 、

値

false

true

生成、

true

false

生成 （Table 3-3）。

本

if

文判定、以下行。

▪

a

% b

0

：

a

% b == 0

true

。、

!(a % b == 0)

false

。 ▪

a

% b

0

：

a

% b == 0

false

。、

!(a % b == 0)

true

。

問題3-4

前問のプログラムを論理補数演算子!を用いて書きかえよ。

// 読み込んだ整数値は約数であるかどうか（論理補数演算子）

import java.util.Scanner; class Measure2 {

System.out.print("変数Ａ："); int a = stdIn.nextInt(); System.out.print("変数Ｂ："); int b = stdIn.nextInt(); if (!(a % b == 0)) System.out.println("ＢはＡの約数ではありません。"); else System.out.println("ＢはＡの約数です。"); } } 実行例変数Ａ：12 Ÿ 変数Ｂ：5 Ÿ ＢはＡの約数ではありません。 Table 3-3 論理補数演算子

!x xがfalseであればtrueを、trueであればfalseを生成。

関係演算子等価演算子 2 項演算子注意。、『変数

a

値

1

以上

3

以下』 1 <= a <= 3 // 駄目！判定。p.58 学習論理積演算子

&&

用 a >= 1 && a <= 3 // ＯＫ！（aは1以上かつaは3以下によって判定）判定。、『変数

a

変数

b

変数

c

値等』 a == b == c // 駄目！判定。論理積演算子

&&

用 a == b && b == c // _ＯＫ！（a_はb_{と等しいかつ}b_はc_{と等しいによって判定）} 判定。、 a == b && a == c // ＯＫ！（aはbと等しいかつaはcと等しいによって判定）判定。

(8)

問題3-5 キーボードから読み込んだ整数値の符号を判定して表示するプログラムを作成せよ。入れ子となったif文読込整数値符号（正／負／

0

）判定表示。既学習、

if

文、以下示二形式。 if ( 式 ) 文 if ( 式 ) 文 else 文

else if

… 、構文特別用意。

if

文名前『一種』文、

else

制御文、当然

if

文。網 部構造 Fig.3-5 示 。

if

文中

if

文入《入子》構造分。 ▼ 図では System.out. を省略しています（p.54 の Fig.3-7 なども同様です）。 実行例整数値：37 Ÿ その値は正です。実行例整数値：0 Ÿ その値は０です。実行例整数値：-35 Ÿ その値は負です。 Fig.3-5 プログラムSignのif文（入れ子となったif文） if (n > 0) 文 else 文 println("その値は負です。"); println("その値は０です。"); println("その値は正です。"); if (n < 0) 文 else 文 // 読み込んだ整数値の符号（正／負／０）を判定して表示 import java.util.Scanner; class Sign {

public static void main(String[] args) { Scanner stdIn = new Scanner(System.in); System.out.print("整数値："); int n = stdIn.nextInt(); if (n > 0) System.out.println("その値は正です。"); else if (n < 0) System.out.println("その値は負です。"); else System.out.println("その値は０です。"); } }

(9)

3

▶ 問題3-6 『明解Java入門編』演習3-2（p.59）前問のプログラムの最後のelseを、else if (n == 0)に変更したらどうなるかを検討せよ。 if文とプログラムの流れの分岐前問

if

文以下書検討問題。追加網部流到達、

n

> 0

n

< 0

判定両方

false

、、

n

0

等。、実行、変更前同結果得。、

n

等分文脈、

n

0

等判定、明無駄。、実験。

if

文以下書作。

n

値

1

、

2

、

3

実行。、

if

文網部削検討。構文

if (

式

)

_文

else if (

式

)

_文

else

文。、流三分岐前問

if

文同形式。、実行様子異。

n

値

4

5 -10

、

1

2

以外値実行。、網部削前

、以下

if

文同働。リスト１流、実質的四分岐。前問

Sign

if

文構造異、網部削。＊最後

else

後、本当必要

if (

…

)

置分。 if (n == 1) System.out.println("それは１です。"); else if (n == 2) System.out.println("それは２です。"); else if (n == 3) System.out.println("それは３です。"); if (n == 1) System.out.println("それは１です。"); else if (n == 2) System.out.println("それは２です。"); else if (n == 3) System.out.println("それは３です。"); else ; if (n > 0) System.out.println("その値は正です。"); else if (n < 0) System.out.println("その値は負です。"); else if (n == 0) System.out.println("その値は０です。"); リスト１

(10)

問題3-7 二つの変数a, bに値を読み込んで、その大小関係を以下のいずれかで表示するプログラムを作成せよ。『a_{のほうが大きいです。』『}b_{のほうが大きいです。』『}a_とb_{は同じ値です。』} // _{読み込んだ二つの整数値の大小関係を表示} import java.util.Scanner; class Balance {

System.out.print("変数a："); int a = stdIn.nextInt(); System.out.print("変数b："); int b = stdIn.nextInt(); if (a > b) System.out.println("aのほうが大きいです。"); else if (a < b) System.out.println("bのほうが大きいです。"); else System.out.println("aとbは同じ値です。"); } } 二値の大小関係二変数

a

b

大小関係判定。前問同様、入子

if

文利用。

if

文示 、Fig.3-6 。『

a

大。』『

b

大。』『

a

b

同値。』一表示。 ▼ すなわち、三つのメッセージのどれも表示されない、あるいは、二つ以上が表示される、ということはありません。実行例変数a：12 Ÿ 変数b：3 Ÿ aのほうが大きいです。実行例変数a：5 Ÿ 変数b：15 Ÿ bのほうが大きいです。 aはbより大きい『aのほうが大きいです。』と表示 No Yes 『bのほうが大きいです。』と表示 aはbより小さい No Yes 『aとbは同じ値です。』と表示 Fig.3-6 プログラムBalanceのif文のフローチャート

(11)

3

// _{読み込んだ二つの整数値の大小関係を表示（誤り）} import java.util.Scanner; class BalanceWrong {

System.out.print("変数a："); int a = stdIn.nextInt(); System.out.print("変数b："); int b = stdIn.nextInt(); int diff = a - b; if (diff > 0) System.out.println("aのほうが大きいです。"); else if (diff < 0) System.out.println("bのほうが大きいです。"); else System.out.println("aとbは同じ値です。"); } } 実行例変数a：-2147483648 Ÿ 変数b：1 Ÿ aのほうが大きいです。

BalanceWrong

、変数

a

b

引値

diff

入、値

0

大、小、等、二変数大小関係判断。 ▼ このように書かれたプログラムを、時おり見かけます。、、変数

a

b

値、期待動作場合動作場合。実際、示二実行例期待結果。

2147483647

-1

大判断、

1 -2147483648

大判断。結果、無限数表現実世界異、世界有限数値表。前章学習、

int

型扱数値

-2147483648

∼

+2147483647

。示実行例、

2147483647

-1

引値、

-2147483648

1

引値、

int

型表現範囲超。、正判断行。実行例変数a：2147483647 Ÿ 変数b：-1 Ÿ bのほうが大きいです。

(12)

Fig.3-7 プログラムGoInto5のif文（入れ子となったif文）問題3-8 正の整数値を読み込んで、それが５で割り切れれば『その値は５で割り切れます。』と表示し、そうでなければ『その値は５で割り切れません。』と表示するプログラムを作成せよ。 ※正でない値を読み込んだ場合は、『正でない値が入力されました。』と表示すること。 // _{読み込んだ整数値が正であれば}5で割り切れるかどうかを表示 import java.util.Scanner; class GoInto5 {

public static void main(String[] args) { Scanner stdIn = new Scanner(System.in); System.out.print("整数値："); int n = stdIn.nextInt(); if (n > 0) if (n % 5 == 0) System.out.println("その値は５で割り切れます。"); else System.out.println("その値は５で割り切れません。"); else System.out.println("正でない値が入力されました。"); } } 実行例整数値：35 Ÿ その値は５で割り切れます。実行例整数値：36 Ÿ その値は５で割り切れません。入れ子となったif文読込整数値正

5

割切表示、『正値入力。』表示。本

if

文構造示 、Fig.3-7 。

if

文中

if

文入構造。、前々問前問

if

文構造違。

if

文 Fig.3-8 示。『値５割切。』『値５割切。』『正値入力。』一表示。 ▼ このフローチャートの最初の判定から分岐する Yes と No は、前問の Fig.3-6（p.52） と逆4であることに注意しましょう。 if (n > 0) 文 else 文 println("…５で割り切れます。"); println("…５で割り切れません。"); if (n % 5 == 0) 文 else 文 println("正でない値が入力されました。");

(13)

3

Fig.3-8 プログラムGoInto5のif文のフローチャート nは0より大きい『正でない値が … 。』と表示 Yes No 『…5で割り切れます。』と表示 nは5で割り切れる No Yes 『…5で割り切れません。』と表示式 、式（expression） 用語何度使。式、以下総称。

_▪変数

▪

▪変数演算子結合以下式例考。

abc

+ 32

変数

abc

、整数

32

、

+

演算子結

abc

+ 32

式。次、以下式考。

xyz

= abc + 32

、

xyz, abc, 32, abc

+ 32, xyz = abc + 32

式。

一般、○○演算子結合式、○○式呼。、

代入4 4演算子

xyz

abc

+ 32

結付式

xyz

= abc + 32

_、代入4 4_式 （assignment expression） 。式文第 1 章学習、文末尾原則

;

必要。、代入式

a

= c + 32

付文。、式4 付文4 、Fig.3-9 構文 式文（expression statement）。 Fig.3-9 式文の構文図 ; 式文式

(14)

Fig.3-10 式と評価問題3-9 正の整数値を読み込んで、それが10の倍数であれば『その値は10の倍数です。』と表示し、そうでなければ『その値は10の倍数ではありません。』と表示するプログラムを作成せよ。 ※正でない値を読み込んだ場合は、『正でない値が入力されました。』と表示すること。 // _{読み込んだ整数値が正であれば}10の倍数であるかどうかを表示 import java.util.Scanner; class MultipleOf10 {

public static void main(String[] args) { Scanner stdIn = new Scanner(System.in); System.out.print("整数値："); int n = stdIn.nextInt(); if (n > 0) if (n % 10 == 0) System.out.println("その値は10の倍数です。"); else System.out.println("その値は10の倍数ではありません。"); else System.out.println("正でない値が入力されました。"); } } 実行例整数値：1250 Ÿ その値は10の倍数です。実行例整数値：1254 Ÿ その値は10の倍数ではありません。式の評価構造、前問基本的同。

10

倍数判定、

10

割切行。＊式、基本的値。値、実行時調。式値調 評価（evaluation） 。評価具体例示 Fig.3-10 。図、

int

型変数

n

値

1254

場合例。、

n, 10, n

% 10

式。変数

n

値

1254

、式評価値

1254, 10, 4

。、三値型

int

型。、本書、温度計図評価値示。左側小文字《型》、右側大文字《値》。 int 4 int 10 int 1254 n % 10 型値プログラム実行時に、式は評価される。式を評価すると、型と値が得られる。

(15)

3

▶ 問題3-10 『明解Java入門編』演習3-7（p.61）正の整数値を読み込んで、それを3で割った値に応じて『その値は3で割り切れます。』『その値を3で割った余りは1です。』『その値を3で割った余りは2です。』のいずれかを表示するプログラムを作成せよ。 ※正でない値を読み込んだ場合は、『正でない値が入力されました。』と表示すること。 // 読み込んだ整数値が正であれば3で割った剰余を表示 import java.util.Scanner; class Modulo3 {

public static void main(String[] args) { Scanner stdIn = new Scanner(System.in); System.out.print("整数値："); int n = stdIn.nextInt(); if (n > 0) if (n % 3 == 0) System.out.println("その値は3で割り切れます。"); else if (n % 3 == 1) System.out.println("その値を3で割った余りは1です。"); else System.out.println("その値を3で割った余りは2です。"); else System.out.println("正でない値が入力されました。"); } } 実行例整数値：1251 Ÿ その値は3で割り切れます。実行例整数値：1253 Ÿ その値を3で割った余りは2です。入れ子となったif文本

if

文、前問

if

文少複雑、理解。 ▼ if文の中に入っているif文の中にif文が入る、という構造となっています。誤って置かれた空文以下見。

n

値正『値正。』表示。 if (n > 0); System.out.println("その値は正です。"); if (n > 0) ; // if文：n > 0であれば空文を実行( 何もしない ) System.out.println("その値は正です。"); // if文とは無関係に実行される式文、実行、

n

値『値正。』表示。原因、

(n

> 0)

後置空文

;

（p.47）。上、単一

if

文、以下解釈。

if

文条件

( )

後、誤空文置注意。

(16)

問題3-11 キーボードから読み込んだ点数に応じて、優／良／可／不可を判定して表示するプログラムを作成せよ。判定は以下のように行うこと。 0_∼59 _→ _不可 _／ 60_∼69 _→ _可 _／ 70_∼79 _→ _良 _／ 80_∼100 _→ _優 // _{点数をもとに成績を判定（その１：論理積演算子}&&を利用） import java.util.Scanner; class Grade1 {

public static void main(String[] args) { Scanner stdIn = new Scanner(System.in); System.out.print("点数：");

int point = stdIn.nextInt(); if (point >= 0 && point <= 59)

System.out.println("不可"); else if (point >= 60 && point <= 69)

System.out.println("可");

else if (point >= 70 && point <= 79) System.out.println("良");

else if (point >= 80 && point <= 100) System.out.println("優"); else System.out.println("不正な点数です。"); } } 論理積演算子&& 読込点数応判定結果（不可／可／良／優）表示。点数《不可》判断行、網部制御式。式利用

&&

演算子、Fig.3-11 示《論理積》演算行論理積 演算子（logical and operator） 。演算子用式

x

&& y

評価、

x

y

true

得、

false

得。日本語『

x

y

』考 （Table 3-4：次 ）。本網部制御式

true

評価、

point

0

以上 4 4

59

以下。、《可》《良》《優》関、

&&

演算子同様判定行。実行例点数：68 Ÿ 可実行例点数：89 Ÿ 優実行例点数：102 Ÿ 不正な点数です。論理積 x y x && y true true true true false false false true false false false false

論理和

x y x || y

true true true true false true false true true false false false

両方とも真であれば真一方でも真であれば真

(17)

3

// _{点数をもとに成績を判定（その２：論理和演算子}||を利用） import java.util.Scanner; class Grade2 {

public static void main(String[] args) { Scanner stdIn = new Scanner(System.in); System.out.print("点数：");

int point = stdIn.nextInt(); if (point < 0 || point > 100) System.out.println("不正な点数です。"); else if (point <= 59) System.out.println("不可"); else if (point <= 69) System.out.println("可"); else if (point <= 79) System.out.println("良"); else System.out.println("優"); } } 論理和演算子¦¦

Grade2

、《論理和》求 論理和演算子（logical or operator）利用

実現。表示、式

x

|| y

評価、

x

y

一方

true

得、

false

得。日本語『

x

y

』近。 ▼ 『僕または彼が行くよ。』といった場合、僕か彼のいずれか一方のみ4 4というニュアンスですが、||演算子は、どちらか一方でも4 4という意味であることに注意しましょう。なお、||は小文字のl（エル）ではなく、縦線記号です。網部制御式、

point

0

点未満4 4 4

100

点超

true

評価、結果『不正点数。』表示。、流到達、

point

0

以上

100

以下場合。不可判定、

0

点以上判定不要、

59

点以下調。、流到達、

point

60

以上

100

以下場合。、

60

点以上判定必要、

69

点以下調（同様）。

Grade2

、論理演算子利用最初 1 回、以降制御式単純点、

Grade1

優。 Table 3-4 論理積演算子と論理和演算子

x && y xとyの両方ともtrueであればtrueを、そうでなければfalseを生成。

x || y xとyの一方でもtrueであればtrueを、そうでなければfalseを生成。 ▼ これらの演算子は短絡評価を行います（p.61）。

pointは0∼100 pointは60∼100

pointは70∼100 pointは80∼100

(18)

Fig.3-12 条件式の評価問題3-12 二つの実数値を読み込んで、大きいほうの値を表示するプログラムを作成せよ。 // 読み込んだ二つの実数値の大きいほうの値を表示（その１：if文） import java.util.Scanner; class Max2A {

System.out.print("実数a："); double a = stdIn.nextDouble(); System.out.print("実数b："); double b = stdIn.nextDouble(); double max; // 大きいほうの値 if (a > b) max = a; else max = b; System.out.println("大きいほうの値は" + max + "です。"); } } 条件演算子二値読込大値表示。変数

a, b

読込値比較、

a

b

大変数

max

a

代入、変数

max

b

代入。結果、

if

文実行終了、変数

max

大値入。＊右

Max2B

、

if

文用実現。網部利用

? :

、右 Table 3-5 示条件演算子（conditional operator） 。

演算子用 条件式（conditional expression） 評価様子 Fig.3-12 。変数

max

入、

a

b

大

a

値、

b

値。条件式、

if

文凝縮、Java 好使。実行例実数a：25.7 Ÿ 実数b：15.3 Ÿ 大きいほうの値は25.7です。条件式式1 ? 式2 : 式3 の評価によって得られる値は、以下のようになる。まず式1を評価。その値が trueであれば、式2を評価した値となる。 falseであれば、式3を評価した値となる。 double 25.7 a > b ? a : b aが25.7でbが15.3のとき aが2.2でbが3.14のとき double 3.14 a > b ? a : b

(19)

3

// _{読み込んだ二つの実数値の大きいほうの値を表示（その２：条件演算子）} import java.util.Scanner; class Max2B {

System.out.print("実数a："); double a = stdIn.nextDouble(); System.out.print("実数b："); double b = stdIn.nextDouble(); double max = a > b ? a : b; // 大きいほうの値 System.out.println("大きいほうの値は" + max + "です。"); } } Table 3-5 条件演算子 x ? y : z xがtrueであればyを評価した値を、そうでなければzを評価した値を生成。 ▼ xを評価した値がtrueであればzは評価されませんし、falseであればyは評価されません。、以下、大値求条件式

println

中埋込、変数

max

使。 System.out.println("大きいほうの値は" + (a > b ? a : b) + "です。"); ▼ 網かけ部を囲む( )を省略することはできません。その理由は p.79 で学習します。短絡評価前問

Grade1

（p.58）、変数

point

-10

、最初

if

文制御式

point

>= 0 && point <= 59

行《不可》判定考。

左

point

>= 0

false

。、右式

point

<= 59

調式全体

false

（《不可》）自明。、

&&

演算子左評価値

false

、右

評価行4 4 4 4 4 。

＊

引続、

Grade2

（p.59）最初制御式

point

< 0 || point > 100

着

目。

point

-10

、

point

< 0

true

、右

point

> 100

調、式全体

true

（《不正点数》）

分。

、

||

演算子左評価値

true

、右評

価行4 4 4 4 4 。

論理演算式全体評価結果、左評価結果明確場合、

右評価行 短絡評価（short circuit evaluation）呼 。

▼ 演算子&&と||によく似た演算子として、演算子&と|があります。演算子&は論理積を求め、演算子|は論理和を求めます。ただし、&と|_{による演算では、短絡評価行} 。そのため、&と|は、論理演算のために使われることは少なく、ビット単位の論理演算を行うために用いられるのが一般的です。詳しくは、第 7 章で学習します。

(20)

問題3-13

二つの整数値を読み込んで、それらの値の差を表示するプログラムを作成せよ。

// 読み込んだ二つの整数値の差を表示（その１：if文）

import java.util.Scanner; class Diff2A {

System.out.print("整数a："); int a = stdIn.nextInt(); System.out.print("整数b："); int b = stdIn.nextInt(); int diff; if (a >= b) diff = a - b; else diff = b - a; System.out.println("それらの差は" + diff + "です。"); } } // _{読み込んだ二つの整数値の差を表示（その２：条件演算子）} import java.util.Scanner; class Diff2B {

System.out.print("整数a："); int a = stdIn.nextInt(); System.out.print("整数b："); int b = stdIn.nextInt(); int diff = a >= b ? a - b : b - a; System.out.println("それらの差は" + diff + "です。"); } } 実行例整数a：12 Ÿ 整数b：3 Ÿ それらの差は9です。実行例整数a：3 Ÿ 整数b：12 Ÿ それらの差は9です。二値の差二変数差、値減算結果絶対値求。、負、

0

正値。

Diff2A

if

文用実現、

Diff2B

条件演算子用実現。、以下、差求条件式

println

中埋込、変数

diff

使。 System.out.println("それらの差は" + (a >= b ? a - b : b - a) + "です。");

(21)

3

▶ 問題3-14 『明解Java入門編』演習3-11（p.71）二つの整数値を読み込んで、それらの値の差が10以下であれば、『それらの差は10以下です。』と表示し、そうでなければ『それらの差は11以上です。』と表示するプログラムを作成せよ。 // _{読み込んだ二つの整数値の差が}10_{以下かどうかを表示（その１）} import java.util.Scanner; class Diff2digits1 {

System.out.print("整数Ａ："); int a = stdIn.nextInt(); System.out.print("整数Ｂ："); int b = stdIn.nextInt(); int diff = a >= b ? a - b : b - a; if (diff <= 10) System.out.println("それらの差は10以下です。"); else System.out.println("それらの差は11以上です。"); } } 実行例整数Ａ：12 Ÿ 整数Ｂ：3 Ÿ それらの差は10以下です。実行例整数Ａ：35 Ÿ 整数Ｂ：23 Ÿ それらの差は11以上です。 // 読み込んだ二つの整数値の差が10以下かどうかを表示（その２） import java.util.Scanner; class Diff2digits2 {

System.out.print("整数Ａ："); int a = stdIn.nextInt(); System.out.print("整数Ｂ："); int b = stdIn.nextInt(); int diff = a >= b ? a - b : b - a; System.out.println("それらの差は" + (diff <= 10 ? "10以下" : "11以上") + "です。"); } } 条件式を用いた文字列の連結、二変数

a

b

差条件演算子用求（左

Diff2B

同）。異表示実現法。

Diff2digits1

if

文用、

Diff2digits2

条件演算子用。条件演算子慣、

Diff2digits2

、理解。、

"

それらの_差は

"

です_。

"

部分関、以下。 ▪ 1回。 ▪他文字列変更容易。

(22)

Fig.3-13 三値の最小値を求めるフローチャート問題3-15 キーボードから読み込んだ三つの整数値の最小値を求めて表示するプログラムを作成せよ。 // 三つの整数値の最小値を求める import java.util.Scanner; class Min3 {

System.out.print("整数a："); int a = stdIn.nextInt(); System.out.print("整数b："); int b = stdIn.nextInt(); System.out.print("整数c："); int c = stdIn.nextInt(); int min = a; if (b < min) min = b; if (c < min) min = c; System.out.println("最小値は" + min + "です。"); } } 三値の最小値三変数

a, b, c

整数値読込、最小値求表示。三値最小値求手順、以下。

min

a

値初期化。

b

値

min

小、

min

b

値代入。

c

値

min

小、

min

c

値代入。《処理流》定義 規則アルゴリズム（algorithm）呼 。三値最小値求表 Fig.3-13 。実行例整数a：3 Ÿ 整数b：1 Ÿ 整数c：2 Ÿ 最小値は1です。 b < min Yes No minにaを入れる minにbを入れる c < min Yes No minにcを入れる a > c > bである場合に通る経路

(23)

3

Fig.3-14 三値の最小値を求める過程での変数minの変化実行例、変数

a, b, c

対

3, 1, 2

入力、流上太線

経路。変数

min

、 Fig.3-14 示変化。以外値想定、。、変数

a,

b, c

値、

1, 2, 3

3, 2, 1

、正最小値求。、三値

5, 5, 5

等、

3, 1, 3

二等、正最小値求。 int min = a; if (b < min) min = b; if (c < min) min = c; a = 3 b = 1 c = 2 min 3 ➡ 1 ➡ 1 a = 1 b = 2 c = 3 min 1 ➡ 1 ➡ 1 a = 3 b = 2 c = 1 min 3 ➡ 2 ➡ 1 a = 5 b = 5 c = 5 min 5 ➡ 5 ➡ 5 a = 3 b = 1 c = 3 min 3 ➡ 1 ➡ 1 『』用語、JIS X0001 以下定義。問題解、明確定義、順序付有限個規則集合。、曖昧記述、変数値、問題解解、正。

(24)

問題3-16 キーボードから読み込んだ三つの整数値の中央値を求めて表示するプログラムを作成せよ。 1, 2, 3の中央値は2で、3, 2, 3の中央値は3で、4, 4, 4の中央値は4である。 // _{三つの整数値の中央値を求める} import java.util.Scanner; class Med3 {

System.out.print("整数a："); int a = stdIn.nextInt(); System.out.print("整数b："); int b = stdIn.nextInt(); System.out.print("整数c："); int c = stdIn.nextInt(); int med; if (a >= b) if (b >= c) med = b; else if (a <= c) med = a; else med = c; else if (a > c) med = a; else if (b > c) med = c; else med = b; System.out.println("中央値は" + med + "です。"); } } 三値の中央値三値大小関係組合 、Fig.3-15 示図 列挙（図決定木呼）。左端枠始、内条件成立上側実線、成立下側点線。右端内示、三変数

a, b, c

大小関係。全部 13 種類。、各枠上示数値、値組合一例。最大値・最小値異 、中央値（median）求 手続、非常複雑（、何種類考）。

Med3

一例。、中央値

med

代入文

,

…

,

、Fig.3-15 対応 。＊、以下示別解。実行例整数a：152 Ÿ 整数b：324 Ÿ 整数c：75 Ÿ 中央値は152です。

if ((b >= a && c <= a) || (b <= a && c >= a)) med = a;

else if ((a > b && c < b) || (a < b && c > b)) med = b;

else med = c;

(25)

3

Fig.3-16 構文図 Fig.3-15 三値の大小関係の組合せ b＞c a＞b＞c a＞b＝c a c a＞c a＞c＞b a＝c＞b c＞a＞b a＝b＞c a＝b＝c 3 2 1 a b a＞b b c a c b c a＞c b c b＞c＞a b＝c＞a b＞c c＞a＝b b＞a＞c b＞a＝c c＞b＞a b＞c 3 2 2 3 2 1 3 3 2 3 2 1 3 3 2 3 3 3 3 2 2 3 2 1 3 2 2 3 2 1 3 3 2 3 2 1 Yes No 構文図の読み方構文図慣、、具体例理解。 Fig.3-16 示構文図見。文文文文

先頭末尾行終了、分岐点下《文》通。

『0 個文、 1個文』表。

先頭末尾行終了同。分岐点下《文》通先頭戻。戻後、末尾行終了、再分岐点《文》通、先頭戻。

_{『0 個以上、任意個数文』表} 。

同『0 個文、 1個文』表。

先頭末尾途中《文》。、分岐点下先頭戻。戻後、再《文》通過終了、再分岐点先頭戻。

_{『1 個以上、任意個数文』表} 。

(26)

Fig.3-17 プログラムMinMaxEqのif文の構造問題3-17 二つの整数値を読み込んで、小さいほうの値と大きいほうの値の両方を表示するプログラムを作成せよ。二つの整数値が等しい場合は、『二つの値は同じです。』と表示すること。ブロック二整数値読込、小値大値両方求。値等

a

== b

成立場合、『二値同。』表示。二値等 場合実行様子 Fig.3-17 考 。実行例整数a：12 Ÿ 整数b：3 Ÿ 小さいほうの値は3です。大きいほうの値は12です。実行例整数a：17 Ÿ 整数b：17 Ÿ 二つの値は同じです。 if (式) 文 else { 宣言文 if_文式文式文 } if (a == b) System.out.println("二つの値は同じです。"); else {

int min, max; if (a < b) { min = a; max = b; } else { min = b; max = a; } System.out.println("小さいほうの値は" + min + "です。"); System.out.println("大きいほうの値は" + max + "です。"); } // 二つの整数値の小さいほうの値と大きいほうの値を求めて表示 import java.util.Scanner; class MinMaxEq {

System.out.print("整数a："); int a = stdIn.nextInt(); System.out.print("整数b："); int b = stdIn.nextInt(); if (a == b)

System.out.println("二つの値は同じです。"); else {

int min, max; // 小さいほうの値／大きいほうの値

if (a < b) { // aがb_{より小さければ} min = a; max = b; } else { min = b; max = a; } System.out.println("小さいほうの値は" + min + "です。"); System.out.println("大きいほうの値は" + max + "です。"); } } }

(27)

3

図網部、

{ }

中以下文入構造。

▪変数宣言宣言文

▪大値小値求

if

文

▪表示行式文、文並

{ }

囲ブロック（block）呼。 Fig.3-18 、構文図。、構文上単一文。 Fig.3-18 ブロックの構文図 { 文 } ブロック、

if

文構文思出。以下示形式。

if (

_式

)

_文

if (

_式

)

_文

else

_文、

if

文制御文一4 4 4 4 4 4（

else

以降一4 4 4 4 4 4）。、本

if

文、構文。単一文要求箇所、複数文実行、実現。先頭行、変数

min

max

宣言。中宣言変数、使。換言、内利用変数、内宣言原則。＊中置内側

if

文、小値大値求。

if

文、

a

b

小 { min = a; max = b; } 実行、 { min = b; max = a; } 実行。

if

文

{ }

二削除実験。

if

文部、続部式文。後

else

if

対応。時。 if文式文 ➡ 理解不能

if (a < b) min = a; max = b; else min = b; max = a; if ( 式 ) _文 _式;

(28)

問題3-18 二つの整数値を読み込んで降順（大きい順）にソートするプログラムを作成せよ。二値のソート二変数

a, b

整数値読込、降順（大順）、

a b

ソートする（sort：並）。 ▼ 本プログラムが行うのは、二値の『降順ソート』です。大きい順ではなくて、小さい順に並べる手続きは、『昇順ソート』と呼ばれます。手順、以下。

▪

a

値

b

小 …

a

b

値交換。

▪

… 何（）。

a

b

値交換行、網部。先頭行、変数

t

宣言。、二変数値交換必要、作業用変数。二値の交換、行《二値交換》手順、以下。

a

値

t

保存。

b

値

a

代入。

t

保存最初

a

値

b

代入。三、

a

b

値交換完了。変数

a

13

、変数

b

57

交換様子示 Fig.3-19 。交換後、

a

57 b

13

。実行例変数a：13 Ÿ 変数b：57 Ÿ a≧bとなるようにソートしました。変数aは57です。変数bは13です。 // 二つの変数を降順（大きい順）にソート import java.util.Scanner; class Sort2Descending {

System.out.print("変数a："); int a = stdIn.nextInt(); System.out.print("変数b："); int b = stdIn.nextInt(); if (a < b) { // aがbより小さければ int t = a; // それらの値を交換 a = b; b = t; } System.out.println("a≧bとなるようにソートしました。"); System.out.println("変数aは" + a + "です。"); System.out.println("変数bは" + b + "です。"); } }

(29)

3

Fig.3-19 二値の交換手順交換後

-t

13 57 13 57 57 13 57 13 13

t

= a;

a

= b;

b

= t;

a b t 13 57

a

b

交換前 if文の構文に関する補足 if (a == 1) if (b == 1) 文1 else 文2 if (a == 1) if (b == 1) 文1 else 文2 aが1のときに実行される文（if文） if (a == 1) { if (b == 1) 文1 } else 文2 aが1のときに実行される文（ブロック） aが1でないときに実行される文右示

if

文見。

if

文、文1 文2 実行、条件。二文実行条件、下表示《条件１》、感。条件１文実行される条件文1 aが1でありbも1であるとき文2 aが1でないとき、。

if

文

else

、最近

if

対応。、上

if

文

else

、

if (a == 1)

対応、

if (b == 1)

対応。《条件１》基二文実行必要場合、導入、以下実現。条件２文実行される条件文1 aが1でありbも1であるとき文2 aが1でありbが1でないとき

if

文『嘘』、。以下記述。紛。二文実行条件、表《条件２》明確。

a

値

1

、何実行注意。

(30)

問題3-19 三つの整数値を読み込んで昇順（小さい順）にソートするプログラムを作成せよ。三値のソート三変数

a, b, c

昇順。三値、三

if

文行。原理示 、Fig.3-20 。

a,

b, c

5, 3, 2

格納、手順理解。 ▼ 三つのif文が実行する各ブロック内で変数tが宣言されています。ブロック内で宣言された変数は、そのブロックに所属する特有のものであって、その名前もブロック内でのみ通用します（p.69）ので、三つの変数tの名前が衝突することはありません。

a

b

値比。小順並、左側

a

右側

b

大話。、値交換。

2番目

if

文、

b

c

対同操作行。、左側

b

右側

c

大、値交換。

２段階手続、最大値

c

格納。、右側図示「」。図照合、最初二

if

文最強（最大）値

c

格納分。最大値

c

格納、次行、残二値

a, b

最大値

b

格納。、第２位決定「敗者復活戦」。

if

文実行例変数a：53 Ÿ 変数b：35 Ÿ 変数c：42 Ÿ a≦b≦cとなるようにソートしました。変数aは35です。変数bは42です。変数cは53です。 // 三つの変数を昇順（小さい順）にソート import java.util.Scanner; class Sort3 {

System.out.print("変数a："); int a = stdIn.nextInt(); System.out.print("変数b："); int b = stdIn.nextInt(); System.out.print("変数c："); int c = stdIn.nextInt(); if (a > b) { // aがb_{より大きければ}a_とb_を交換 int t = a; a = b; b = t; } if (b > c) { // bがc_{より大きければ}b_とc_を交換 int t = b; b = c; c = t; } if (a > b) { // aがb_{より大きければ}a_とb_を交換 int t = a; a = b; b = t; } System.out.println("a≦b≦cとなるようにソートしました。"); System.out.println("変数aは" + a + "です。"); System.out.println("変数bは" + b + "です。"); System.out.println("変数cは" + c + "です。"); } }

(31)

3

Fig.3-20 三値のソート（その１） 5 3 2 a b c 3 5 2 3 2 5 2 3 5 5 3 2 if (a > b) aとbを交換 if (b > c) bとcを交換 if (a > b) aとbを交換 a b c 実行、

a

b

大値

b

格納。

最大値

c

格納、２番目大値

b

格納、

a

当然最小値格納。完了。＊別数値組合手順示 、Fig.3-21 。前変数

a,

b, c

値

5, 3, 4

。、

a

> b

成立、交換行。 Fig.3-21 三値のソート（その２） 5 3 4 a b c 3 5 4 3 4 5 3 4 5 5 3 4 if (a > b) aとbを交換 if (b > c) bとcを交換 if (a > b) aとbを交換 a b c ▼ ここに示したソートの手順は、単純交換ソート（バブルソート）と呼ばれるソートアルゴリズムを、ソート対象が３要素である場合に特化したものです。ソートのアルゴリズムには、単純交換ソート、シェルソート、マージソート、クイックソートなど、数多くのものが考案されています。これらのアルゴリズムについては、『明解 Java によるアルゴリズムとデータ構造』で学習いただけます（巻末の広告をご覧ください）。

(32)

問題3-20 0, 1, 2のいずれかの値の乱数を生成し、0であれば"グー"を、1であれば"チョキ"を、2であれば"パー"を表示するプログラムを作成せよ。 // _{生成した乱数に応じてジャンケンの手を表示} import java.util.Random; class FingerFlashing {

public static void main(String[] args) { Random rand = new Random();

System.out.print("コンピュータが生成した手："); int hand = rand.nextInt(3); // 0∼2の乱数

switch (hand) {

case 0: System.out.println("グー"); break; case 1: System.out.println("チョキ"); break; case 2: System.out.println("パー"); break;

} } } switch文生成乱数値応《手》表示。

0 "

グー

"

、

1 "

チョキ

"

、

2 "

パー

"

表示。

本 、switch 文（switch statement） 処理流分岐実現

。

switch

文、式評価値流複数分岐文、名、《切替》。ラベル流

switch

文差、

( )

内書制御式評価行。、結果基、

switch

文内流移決定。制御式

hand

値

1

、流 case 1: 書目印一気移（

case

1

間空白必要）。、 飛先示目印ラベル（label） 。 ▼ 異なるラベルが同じ値をもつことは許されません。また、ラベルの値は《定数》でなければならず、変数は許されません。流飛後、後置文順次実行。、

hand

1

、、以下文実行 （Fig.3-22）。 System.out.println("チョキ"); break文

流 、break 文（break statement）呼

break;

出会、

switch

文実行終了。

実行例

(33)

3

Fig.3-22 switch文におけるプログラムの流れとbreak文の働き break 、『破』『抜出』意味。

break

文実行、流、囲

switch

文突破抜出。、

hand

値

1

、画面

"

チョキ

"

表示。下置

"

パー

"

表示文実行。、

hand

0 "

グー

"

表示、

2 "

パー

"

表示。 ▼ break文によって抜け出た後は、switch文の次に置かれた文が実行されます。本プログラムの場合は、switch文の後ろには文がありませんので、プログラムの実行が終了します。、

hand

値

0, 1, 2

以外値、一致、

switch

文実質的素通（何表示）。最後のcaseに置かれたbreak文

case 2

見。

"

パー

"

表示後

break

文置。削除動作変（

break

文、

switch

文終了）。、

break

文何置。手 4 種類増、値

3

「」追加。

switch

文以下変更。 handが1のときのプログラムの流れ switch ( hand ) {

case 0: System.out.println("グー"); break; case 1: System.out.println("チョキ"); break; case 2: System.out.println("パー"); break;

}

switch文を突き破って抜け出す！

switch (hand) {

case 0: System.out.println("グー"); break; case 1: System.out.println("チョキ"); break; case 2: System.out.println("パー"); break; case 3: System.out.println("プー"); break;

}

追加点線部。今回

switch

文、

case 2:

break

文省略

、。

変更前

case 2:

break

文、『追加伴

必要

break

文追加忘。』犯。最後

break

、追加伴変更確実容易

(34)

問題3-21

月を1∼12の整数値として読み込んで、それに対応する季節を表示するプログラムを作成せよ。

// 読み込んだ月の季節を表示

import java.util.Scanner; class Season {

public static void main(String[] args) { Scanner stdIn = new Scanner(System.in); System.out.print("何月ですか："); int month = stdIn.nextInt(); switch (month) {

case 3 : case 4 :

case 5 : System.out.println("春"); break; case 6 :

case 7 :

case 8 : System.out.println("夏"); break; case 9 :

case 10 :

case 11 : System.out.println("秋"); break; case 12 :

case 1 :

case 2 : System.out.println("冬"); break;

default : System.out.println("そんな月はありません。"); break;

} } } defaultラベル今回

switch

文、前 default: 。分岐制御式評価値、

case

一致、流、

default

飛。、

break

文箇所、流次文落。、

month

3

、

4

、

5

『春』表示。本

switch

文内出現順序変、実行結果変。

switch

文使、順序配慮必要。選択文

if

文

switch

文、流分岐点共通。二文 選択文（selection statement）呼 。 Fig.3-23 示

switch

文構文図。

( )

囲判定制御式、整数型。

▼ 具体的にはchar, byte, short, int, Character, Byte, Short, Integer, 列挙型のいずれかでなければなりません。実数や文字列は許されません。実行例何月ですか：6 Ÿ 夏実行例何月ですか：11 Ÿ 秋実行例何月ですか：13 Ÿ そんな月はありません。

(35)

3

Fig.3-25 等価なif文とswitch文 Fig.3-23 switch文の構文図 switch ( 式 ) switch文定数式列挙定数名 case default 文 { : } break ; break文識別子

if

文

switch

文使実現分岐、

switch

文利用実現読傾向。 、Fig.3-25 示二 部分考。、

if

文読。先頭三

if

a

4 値調、最後

if

b

4 値調。変数

c

80

代入、

a

1, 2, 3

、

b

4

。連続

if

文、分岐比較対象、必単一式限。最後判定、

if (a == 4)

読間違、

if (a == 4)

書間違誤解。点、

switch

文、全体見通、読人、疑念抱少。 Fig.3-24 break文の構文図 if (a == 1) c = 10; else if (a == 2) c = 20; else if (a == 3) c = 50; else if (b == 4) c = 80; // 左のif文を書き直したswitch文 switch (a) { case 1 : c = 10; break; case 2 : c = 20; break; case 3 : c = 50; break; default : if (b == 4) c = 80; break; }

break

文構文図 Fig.3-24 示 。 ▼ breakの後ろに識別子（p.78）が置かれるプログラム例は、次章で学習します。