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コンピュータIIB(Javaプログラミング入門)第4回

目次 索引
4.1 データの入出力(1)
4.1.1 改行
4.1.2 データの入力
4.2 選択(1)
4.2.1 if文
4.3 式と演算子(2)
4.4 選択(2)
4.4.1 if-else文(1)
4.4.2 if-else文(2)
4.4.3 選択の使用例
4.5 演習4
4.6 レポート課題
!=演算子  !演算子  ||演算子  -演算子  ==演算子  <=演算子  <演算子  >=演算子  >演算子  &&演算子  falseリテラル  if-else文  if文  printlnメソッド  printメソッド  readLineメソッド  trueリテラル  関係演算子  条件文  選択  選択文  論理演算子 

4.1 データの入出力(1)

4.1.1 改行

これまで、「ターミナル」にデータを出力するには、 System.out.println(data); を使ってきました。 文字列をそのまま出力するには、 data の部分にその文字列をダブルクオート( " )で囲んで書き、変数の値を出力するには、そこにその変数名を書きました。

System.out.println( data ); は、出力の後に改行します。 改行してほしくないときは、 System.out.print(data); と書きます。 また、改行だけしてほしいときは、 System.out.println(); とします。

注意: 「ターミナル」への出力は一文字ずつ行なわれるわけではなく、ある程度の文字数になるか改行があるとまとめて行なわれます。 System.out.print( data ); と書いてあるのに何も出力されないときは、改行 System.out.println(); を忘れていないか確認してください。

4.1.2 データの入力

javaコマンドでプログラムを実行している途中で、プログラムにデータを入力することができます。 次のプログラムは、入力された整数をそのまま出力するものです。

/*  1*/ import java.io.*;
/*  2*/
/*  3*/ class InputTest {
/*  4*/     public static void main (String[] args) throws IOException {
/*  5*/         InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
/*  6*/         BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
/*  7*/         int x;
/*  8*/         System.out.print("Enter a number: ");
/*  9*/         x = Integer.parseInt(br.readLine());
/* 10*/         System.out.println(x);
/* 11*/     }
/* 12*/ }
b04a001@AsiaA1:~/java% javac InputTest.java
b04a001@AsiaA1:~/java% java InputTest
Enter a number: 100
100
b04a001@AsiaA1:~/java%

データ入力のあるプログラムでは、1行目から6行目まではそのまま書くものと考えてください。 ただし、3行目はファイル名によって変わります。

9行目の式 Integer.parseInt(br.readLine()) が入力される数を表します。 プログラムの実行中にこの式がありますと、プログラムはいったん停止します。 「ターミナル」で数を入力してreturnをタイプしますと、入力した数がこの式の値となり、プログラムは続行されます。

注意: 何も入力しないでreturnをタイプしたり、整数( int 型)でないものを入力した場合、式 Integer.parseInt(br.readLine()) の部分でエラーが発生します。


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、入力が負の数ならば"It is a negative number."と出力するものです。 10行目の x < 0 の部分が、「負の数ならば」という条件を表しています。

/*  1*/ import java.io.*;
/*  2*/
/*  3*/ class NegativeNumber {
/*  4*/     public static void main (String[] args) throws IOException {
/*  5*/         InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
/*  6*/         BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
/*  7*/         int x;
/*  8*/         System.out.print("Enter a number: ");
/*  9*/         x = Integer.parseInt(br.readLine());
/* 10*/         if (x < 0) {
/* 11*/             System.out.println("It is a negative number.");
/* 12*/         }
/* 13*/     }
/* 14*/ }
b04a001@AsiaA1:~/java% javac NegativeNumber.java
b04a001@AsiaA1:~/java% java NegativeNumber
Enter a number: 100
b04a001@AsiaA1:~/java% java NegativeNumber
Enter a number: -30
It is a negative number.
b04a001@AsiaA1:~/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、入力が3桁の数ならば"It is a number of three figures."と出力するものです。 10行目で「 x は100以上」という条件が課され、11行目で「 x は999以下」という条件が課されますので、12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*/ import java.io.*;
/*  2*/
/*  3*/ class ThreeFigures {
/*  4*/     public static void main (String[] args) throws IOException {
/*  5*/         InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
/*  6*/         BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
/*  7*/         int x;
/*  8*/         System.out.print("Enter a number: ");
/*  9*/         x = Integer.parseInt(br.readLine());
/* 10*/         if (x >= 100) {
/* 11*/             if (x <= 999) {
/* 12*/                 System.out.println("It is a number of three figures.");
/* 13*/             }
/* 14*/         }
/* 15*/     }
/* 16*/ }
b04a001@AsiaA1:~/java% javac ThreeFigures.java
b04a001@AsiaA1:~/java% java ThreeFigures
Enter a number: 55
b04a001@AsiaA1:~/java% java ThreeFigures
Enter a number: 555
It is a number of three figures.
b04a001@AsiaA1:~/java%

4.3 式と演算子(2)

上記の例では、条件として x < 0x >= 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。

表 4.1  関係演算子
記号 関係
> 大きい 19 > 3⇒ true
< 小さい 19 < 3⇒ false
>= 以上 19 >= 3⇒ true
<= 以下 19 <= 3⇒ false
== 等しい 19 == 3⇒ false
!= 等しくない 19 != 3⇒ true

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。

表 4.2  論理演算子
記号 論理演算
&& かつ 16 > 5 && 4 == 7⇒ false
|| または 16 > 5 || 4 == 7⇒ true
! 〜でない !(4 == 7)⇒ true

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。

表 4.3  演算子の優先順位(上のほうがより強く結合する)
! -(単項)
* / %
+ -
> < >= <=
== !=
&&
||

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*/ import java.io.*;
/*  2*/
/*  3*/ class ThreeFigures2 {
/*  4*/     public static void main (String[] args) throws IOException {
/*  5*/         InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
/*  6*/         BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
/*  7*/         int x;
/*  8*/         System.out.print("Enter a number: ");
/*  9*/         x = Integer.parseInt(br.readLine());
/* 10*/         if (100 <= x && x <= 999) {
/* 11*/             System.out.println("It is a number of three figures.");
/* 12*/         }
/* 13*/     }
/* 14*/ }

注意: 10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、入力が偶数ならば"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*/ import java.io.*;
/*  2*/
/*  3*/ class EvenOdd {
/*  4*/     public static void main (String[] args) throws IOException {
/*  5*/         InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
/*  6*/         BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
/*  7*/         int x;
/*  8*/         System.out.print("Enter a number: ");
/*  9*/         x = Integer.parseInt(br.readLine());
/* 10*/         if (x % 2 == 0) {
/* 11*/             System.out.println("It is an even number.");
/* 12*/         } else {
/* 13*/             System.out.println("It is an odd number.");
/* 14*/         }
/* 15*/     }
/* 16*/ }
b04a001@AsiaA1:~/java% javac EvenOdd.java
b04a001@AsiaA1:~/java% java EvenOdd
Enter a number: 12
It is an even number.
b04a001@AsiaA1:~/java% java EvenOdd
Enter a number: 15
It is an odd number.
b04a001@AsiaA1:~/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 condition1condition2 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、試験の得点を入力して、その評価を出力するものです。 90点以上100点以下ならばSを、80点以上90点未満ならばAを、70点以上80点未満ならばBを、60点以上70点未満ならばC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、"An illegal score"と出力します。

/*  1*/ import java.io.*;
/*  2*/
/*  3*/ class ScoreGrade {
/*  4*/     public static void main (String[] args) throws IOException {
/*  5*/         InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
/*  6*/         BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
/*  7*/         int score;
/*  8*/         System.out.print("Enter a score: ");
/*  9*/         score = Integer.parseInt(br.readLine());
/* 10*/         if (90 <= score && score <= 100) {
/* 11*/             System.out.println("S");
/* 12*/         } else if (80 <= score && score < 90) {
/* 13*/             System.out.println("A");
/* 14*/         } else if (70 <= score && score < 80) {
/* 15*/             System.out.println("B");
/* 16*/         } else if (60 <= score && score < 70) {
/* 17*/             System.out.println("C");
/* 18*/         } else if (0 <= score && score < 60) {
/* 19*/             System.out.println("F");
/* 20*/         } else {
/* 21*/             System.out.println("An illegal score");
/* 22*/         }
/* 23*/     }
/* 24*/ }
b04a001@AsiaA1:~/java% javac ScoreGrade.java
b04a001@AsiaA1:~/java% java ScoreGrade
Enter a score: 100
S
b04a001@AsiaA1:~/java% java ScoreGrade
Enter a score: 85
A
b04a001@AsiaA1:~/java% java ScoreGrade
Enter a score: 78
B
b04a001@AsiaA1:~/java% java ScoreGrade
Enter a score: 50
F
b04a001@AsiaA1:~/java% java ScoreGrade
Enter a score: -10
An illegal score
b04a001@AsiaA1:~/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。 入力された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。 (入力は負でない整数と仮定します。 消費税は考えないものとします。)

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 を宣言する。
  2. 文字列"Enter price (yen): "を改行なしで出力する。
  3. 入力を表す式の値を変数 price に格納する。
  4. もし変数 price の値が5,000以上ならば、{
  5.     式 price ×9/10 の値を変数 price に格納する。
  6. もし変数 price の値が50,000以上ならば、{
  7.     式 price ×8/10 の値を変数 price に格納する。
  8. 変数 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. 価格を表す変数 price を宣言する。
  2. 文字列"Enter price (yen): "を改行なしで出力する。
  3. 入力を表す式の値を変数 price に格納する。
  4. もし変数 price の値が50,000以上ならば、{
  5.     式 price ×8/10 の値を変数 price に格納する。
  6. }そうでなくて、変数 price の値が5,000以上ならば、{
  7.     式 price ×9/10 の値を変数 price に格納する。
  8. }どれでもないならば、{
  9.     (何もしない。)
  10. 変数 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*/ import java.io.*;
/*  2*/
/*  3*/ class BargainSale {
/*  4*/     public static void main (String[] args) throws IOException {
/*  5*/         InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
/*  6*/         BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
/*  7*/         int price;
/*  8*/         System.out.print("Enter price (yen): ");
/*  9*/         price = Integer.parseInt(br.readLine());
/* 10*/         if (price >= 50000) {
/* 11*/             price = price * 8 / 10;
/* 12*/         } else if (price >= 5000) {
/* 13*/             price = price * 9 / 10;
/* 14*/         } else {
/* 15*/         }
/* 16*/         System.out.println(price);
/* 17*/     }
/* 18*/ }
b04a001@AsiaA1:~/java% javac BargainSale.java
b04a001@AsiaA1:~/java% java BargainSale
Enter price (yen): 1000
1000
b04a001@AsiaA1:~/java% java BargainSale
Enter price (yen): 10000
9000
b04a001@AsiaA1:~/java% java BargainSale
Enter price (yen): 100000
80000
b04a001@AsiaA1:~/java%

4.5 演習4

次の問題を考えます。

A子は缶ジュースの割引券を数枚持って、缶ジュースのまとめ買いに出かけました。 この割引券を1枚使いますと、1本120円の缶ジュースが10円割引になります。 ただし、この割引券は缶ジュース1本につき1枚しか使えません。 入力された本数と枚数から、割引後の金額を求めてください。 (入力が負の整数の場合もあるとします。 消費税は考えないものとします。)

A子の考えたアルゴリズムは次の通りです。

  1. 缶ジュースの本数を表す変数 cans を宣言する。
  2. 割引券の枚数を表す変数 coupons を宣言する。
  3. 文字列"How many cans: "を改行なしで出力する。
  4. 入力を表す式の値を変数 cans に格納する。
  5. 文字列"How many coupons: "を改行なしで出力する。
  6. 入力を表す式の値を変数 coupons に格納する。
  7. もし cans が0以上で couponscans 以上ならば、{
  8.     式 110 × cans の値を出力する。
  9. }そうでなくて、 coupons が0以上で canscoupons より大きいならば、{
  10.     式 120 × cans − 10 × coupons の値を出力する。
  11. }どれでもないならば、{
  12.     文字列"Illegal input"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。

b04a001@AsiaA1:~/java% javac DiscountCoupon.java
b04a001@AsiaA1:~/java% java DiscountCoupon
How many cans: 2
How many coupons: 4
220
b04a001@AsiaA1:~/java% java DiscountCoupon
How many cans: 5
How many coupons: 3
570
b04a001@AsiaA1:~/java% java DiscountCoupon
How many cans: 1
How many coupons: -1
Illegal input
b04a001@AsiaA1:~/java% java DiscountCoupon
How many cans: -1
How many coupons: 1
Illegal input
b04a001@AsiaA1:~/java%

余力のある人は、このアルゴリズムでは、本数が負でも枚数が負でも、きちんと"Illegal input"と出力される理由を説明してください。


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(5/7)を明記してください。


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2004年5月7日更新
konishi@twcu.ac.jp
Copyright (C) 2004 Zenjiro Konishi. All rights reserved.