情報処理IIIA（Javaプログラミング入門）第4回

4.1 アプリケーションとアプレットの引数（1）

4.1.1 コマンドライン引数

javaコマンドでプログラムを実行するさいに、プログラムにデータを渡すことができます。 次のプログラムは、渡されたデータをそのまま出力するものです。

/* 1*/ class FirstArgument {
/* 2*/     public static void main (String[] args) {
/* 3*/         int x = Integer.parseInt(args[0]);
/* 4*/         System.out.println(x);
/* 5*/     }
/* 6*/ }

b00a001@Ampere:~/java% javac FirstArgument.java
b00a001@Ampere:~/java% java FirstArgument 100
100
b00a001@Ampere:~/java% java FirstArgument 200
200
b00a001@Ampere:~/java%

データの渡し方は、javaコマンドにそのデータを追加して入力します。 このデータを コマンドライン引数 （ command-line argument ） とよびます。 プログラムでは、式 Integer.parseInt(args[0]) がコマンドライン引数を表します。

注意: コマンドライン引数を入力しなかったり、整数（ int 型）でないものを入力した場合、式 Integer.parseInt(args[0]) の部分でエラーが発生します。 また、コマンドライン引数を複数入力しても、この式で取り出せるのは最初の一つだけです。 ちゃんとしたプログラムを書くには、コマンドライン引数の個数を確かめ、それが整数であることを確認する必要があります。

4.2 選択（1）

4.2.1 if文

今までのプログラムは、書いてあることを無条件に順次実行するものばかりでした。 プログラムの構成要素には、このほかに 選択 （ selection ） とよばれるものがあります。 これは、「もし何々が成り立つならば何々する」というような構成要素です。 選択を表す文を、 選択文 （ selective statement ） 、あるいは 条件文 （ conditional statement ） とよびます。

次のプログラムは、もしコマンドライン引数が負の数ならばIt is a negative number.と出力するものです。 4行目の temp < 0 の部分が、「負の数ならば」という条件を表しています。

/* 1*/ class NegativeNumber {
/* 2*/     public static void main (String[] args) {
/* 3*/         int temp = Integer.parseInt(args[0]);
/* 4*/         if (temp < 0) {
/* 5*/             System.out.println("It is a negative number.");
/* 6*/         }
/* 7*/     }
/* 8*/ }

b00a001@Ampere:~/java% javac NegativeNumber.java
b00a001@Ampere:~/java% java NegativeNumber 100
b00a001@Ampere:~/java% java NegativeNumber -30
It is a negative number.
b00a001@Ampere:~/java%

「もし何々が成り立つならば何々する」という選択は、 if文 （ if statement ） を使うと書けます。 if 文は次のような形をとります。 条件 condition が成り立つならば、 statement1 , statement2 , statement3 , ... を実行します。

if (condition) {
    statement1;
    statement2;
    statement3; ...
}

if 文の中に、さらに if 文を書くこともできます。

次のプログラムは、コマンドライン引数が3桁の数ならばIt is a number of three figures.と出力するものです。 4行目で「 x は100以上」という条件が課され、5行目で「 x は999以下」という条件が課されますので、6行目は、 x が100以上999以下の場合、すなわち3桁の数の時に実行されます。 記号 >= , <= はそれぞれ≧, ≦に対応します。

/* 1*/ class ThreeFigures {
/* 2*/     public static void main (String[] args) {
/* 3*/         int x = Integer.parseInt(args[0]);
/* 4*/         if (x >= 100) {
/* 5*/             if (x <= 999) {
/* 6*/             System.out.println("It is a number of three figures.");
/* 7*/             }
/* 8*/         }
/* 9*/     }
/*10*/ }

b00a001@Ampere:~/java% javac ThreeFigures.java
b00a001@Ampere:~/java% java ThreeFigures 55
b00a001@Ampere:~/java% java ThreeFigures 555
It is a number of three figures.
b00a001@Ampere:~/java%

4.3 式と演算子（2）

上記の例では、条件として temp < 0 や x >= 100 を書きました。 条件は、 関係演算子 （ relational operator ） や 論理演算子 （ logical operator ） を用いて構成されます。 関係演算子は次の通りです。

等しい関係は記号 == で表すことに注意してください。 記号 = では代入文になります。

実は、条件は式の一種です。 式の値がtrueになることが、条件が成り立つことを意味します。 式の値がfalseになることが、条件が成り立たないことを意味します。

論理演算子を使いますと、より複雑な条件が書けます。

記号 && は、ふたつの条件を結んで新しく条件を作ります。 これは、両方の値がtrueになるときtrueという値を持ち、そうでないときfalseという値を持ちます。 記号 || も、ふたつの条件を結びます。 これは、一方（両方でもよい）の値がtrueになるときtrueという値を持ち、そうでないときfalseという値を持ちます。 記号 ! は、ひとつの条件から新しく条件を作ります。 これは、trueをfalseに、falseをtrueに変えます。

これまでに説明した演算子の優先順位は次のようになります。 分からなくなりそうでしたら、括弧を使って計算順序を明示するのがよいでしょう。

ここで、単項の - とは、式 - x などの - のことです。

次のプログラムでは、100以上999以下というひとつの条件で3桁の数を判定します。

/* 1*/ class ThreeFigures2 {
/* 2*/     public static void main (String[] args) {
/* 3*/         int x = Integer.parseInt(args[0]);
/* 4*/         if (100 <= x && x <= 999) {
/* 5*/             System.out.println("It is a number of three figures.");
/* 6*/         }
/* 7*/     }
/* 8*/ }

注意: 4行目の条件を 100 <= x <= 999 と書くことはできません。

4.4 選択（2）

4.4.1 if-else文（1）

選択の中には、「もし何々が成り立つならば何々する。成り立たないならば何々する。」というものもあります。 この選択には、 if-else文 （ if-else statement ） を使います。

次のプログラムは、コマンドライン引数が偶数ならばIt is an even number.と出力し、そうでないならばIt is an odd number.と出力するものです。

/* 1*/ class EvenOdd {
/* 2*/     public static void main (String[] args) {
/* 3*/         int x = Integer.parseInt(args[0]);
/* 4*/         if (x % 2 == 0) {
/* 5*/             System.out.println("It is an even number.");
/* 6*/         } else {
/* 7*/             System.out.println("It is an odd number.");
/* 8*/         }
/* 9*/     }
/*10*/ }

b00a001@Ampere:~/java% javac EvenOdd.java
b00a001@Ampere:~/java% java EvenOdd 12
It is an even number.
b00a001@Ampere:~/java% java EvenOdd 15
It is an odd number.
b00a001@Ampere:~/java%

if - else 文は次のような形をとります。 条件 condition が成り立つならば、 statement1 , ...を実行します。 成り立たないならば、 statement2 , ...を実行します。

if (condition) {
    statement1; ...
} else {
    statement2; ...
}

4.4.2 if-else文（2）

「何々が成り立つならば何々する。 そうでなくて、何々が成り立つならば何々する。 どちらも成り立たないならば何々する。 」というような選択は、プログラミングでよく用いられます。 これは次のように書きます。

if (condition1) {
    statement1; ...
} else if (condition2) {
    statement2; ...
} else {
    statement3; ...
}

条件 condition1 が成り立つならば、 statement1 ...が実行されます。 条件 condition1 が成り立たなくて、条件 condition2 が成り立つならば、 statement2 ...が実行されます。 条件 condition1 も condition2 も成り立たないならば、 statement3 ...が実行されます。

条件がより多い場合は次のようになります。 条件 condition1 , condition2 ,...と順に確かめていき、はじめて成り立つ条件が condition_i ならば、 statement_i ...が実行されます。 どの条件も成り立たないならば、 statement_n+1 ...が実行されます。

if (condition1) {
    statement1; ...
} else if (condition2) {
    statement2; ...
} else if (condition3) {
    statement3; ...
}
...
  else if (condition_n) {
    statement_n; ...
} else {
    statement_n+1; ...
}

次のプログラムは、コマンドライン引数として試験の得点を入力しますと、その評価を出力するものです。 90点以上100点以下ならばAを、80点以上90点未満ならばBを、70点以上80点未満ならばCを、60点以上70点未満ならばDを、0点以上60点未満ならばFを、それぞれ出力します。 どの条件も成り立たない場合は、入力が間違っていますので、Illegal scoreと出力します。

/* 1*/ class ScoreGrade {
/* 2*/     public static void main (String[] args) {
/* 3*/         int score = Integer.parseInt(args[0]);
/* 4*/         if (90 <= score && score <= 100) {
/* 5*/             System.out.println("A");
/* 6*/         } else if (80 <= score && score < 90) {
/* 7*/             System.out.println("B");
/* 8*/         } else if (70 <= score && score < 80) {
/* 9*/             System.out.println("C");
/*10*/         } else if (60 <= score && score < 70) {
/*11*/             System.out.println("D");
/*12*/         } else if (0 <= score && score < 60) {
/*13*/             System.out.println("F");
/*14*/         } else {
/*15*/             System.out.println("Illegal score");
/*16*/         }
/*17*/     }
/*18*/ }

b00a001@Ampere:~/java% javac ScoreGrade.java
b00a001@Ampere:~/java% java ScoreGrade 85
B
b00a001@Ampere:~/java% java ScoreGrade 78
C
b00a001@Ampere:~/java% java ScoreGrade -10
Illegal score
b00a001@Ampere:~/java%

4.4.3 選択の使用例

選択の使用例として、次の問題を考えます。

あるデパートでは、商品価格が5,000円以上ならば1割引、50,000円以上ならば2割引になるバーゲンセールを行っているとします。 コマンドライン引数をもとの価格と見なして、割引後の価格を求めてください。 （コマンドライン引数は負でない整数と仮定してください。 消費税は考えないでください。）

この問題を次のように解決してはいけません。

1. 価格を表す変数 price を宣言し、初期値をコマンドライン引数の値とする。
2. もし price が5,000以上ならば、｛
3.    price ×9／10を計算し、 price の値をその計算結果とする。
4. ｝
5. もし price が50,000以上ならば、｛
6.    price ×8／10を計算し、 price の値をその計算結果とする。
7. ｝
8. price の値を出力する。

なぜならば、これでは50,000円以上の商品の場合、1割引してさらに2割引するからです。 二重に割引しない解決方法はいくつかありますが、例えば次のようにします。

1. 金額を表す変数 price を宣言し、初期値をコマンドライン引数の値とする。
2. もし price が50,000以上ならば、｛
3.    price ×8／10を計算し、 price の値をその計算結果とする。
4. ｝そうでなくて、 price が5,000以上ならば、｛
5.    price ×9／10を計算し、 price の値をその計算結果とする。
6. ｝どれでもないならば、｛
7.   （何もしない。）
8. ｝
9. price の値を出力する。

このアルゴリズムをプログラムにしますと、次のようになります。

/* 1*/ class BargainSale {
/* 2*/     public static void main (String[] args) {
/* 3*/         int price = Integer.parseInt(args[0]);
/* 4*/         if (price >= 50000) {
/* 5*/             price = price * 8 / 10;
/* 6*/         } else if (price >= 5000) {
/* 7*/             price = price * 9 / 10;
/* 8*/         } else {
/* 9*/         }
/*10*/         System.out.println(price);
/*11*/     }
/*12*/ }

b00a001@Ampere:~/java% javac BargainSale.java
b00a001@Ampere:~/java% java BargainSale 1000
1000
b00a001@Ampere:~/java% java BargainSale 10000
9000
b00a001@Ampere:~/java% java BargainSale 100000
80000
b00a001@Ampere:~/java%

4.5 演習4

次の問題を考えます。

ある電話会社では、次のようなコース（契約）があるとします。

• 一か月の基本料金は2,000円。
• 通話料金は、一か月につき200分までは無料。
• これを超えると、1分につき10円課金。
• ただし、通話時間が1,000分を超えると、いくらかけてもその月の通話料金は8,000円のまま。

コマンドライン引数を通話時間（分）と見なして、このコースでの合計料金（基本料金＋通話料金）を求めてください。 （コマンドライン引数は負でない整数と仮定してください。 消費税は考えないでください。）

この問題を次のように解決します。

1. 通話時間を表す変数 time を宣言し、初期値をコマンドライン引数の値とする。
2. 基本料金を表す変数 basic を宣言し、初期値を2,000とする。
3. 通話料金を表す変数 talk を宣言する。
4. もし time が200以下ならば、｛
5.    talk の値を0とする。
6. ｝そうでなくて、 time が1,000超ならば、｛
7.    talk の値を8,000とする。
8. ｝どれでもないならば、｛
9.    200分を超えた時間に対する課金分を計算し、 talk の値をその計算結果とする。
10. ｝
11. basic ＋ talk の計算結果を出力する。

このアルゴリズムをプログラムにしてください。

b00a001@Ampere:~/java% javac PhoneCall.java
b00a001@Ampere:~/java% java PhoneCall 100
2000
b00a001@Ampere:~/java% java PhoneCall 300
3000
b00a001@Ampere:~/java% java PhoneCall 800
8000
b00a001@Ampere:~/java% java PhoneCall 1200
10000
b00a001@Ampere:~/java%

4.6 レポート課題

今日の演習4に従ってJavaプログラムを作成し、そのプログラムをkonishi@twcu.ac.jpあてにメールで提出してください。 メールには、学生番号、氏名、科目名、授業日（10/17）を明記してください。