FAV-ZCU/KIV PPA1/2. Řídicí struktury.md

Řídicí struktury

• Řídicí struktury
  • Programové konstrukce, které se skládají z dílčích příkazů
  • Určují způsob provedení těchto příkazů
  • ovlivňují směr provádění programu => bez nich by program běžel postupně od prvního do posledního příkazu
• Tři základní řídící struktury
  • Posloupnost
    • Příkazy jsou v posloupnosti a vždy se provedou v pořadí, v jakém jsou zapsány („řádku po řádce“)
    • Složený příkaz (blok)
      • Několik příkazů uzavřených do složených závorek „{“ a „}“
      • Např. tělo metody main() (a jakékoliv jiné metody) je blok
      • Často se využívá s větvením a cykly
      • Příkazy v bloku důsledně odsazujeme alespoň dvěma mezerami nebo tabulátorem
      • V Javě téměř ve všech případech využití bloku otevírací závorce „{“předchází předchozí konstrukce (např. hlavička metody, větvení, cyklus) napsaná na STEJNÉ řádce jako tato závorka
    • Větvení
      • V závislosti na splnění podmínky se provede jen určitá část programu
      • Příkaz if pro jednoduché větvení (neúplný podmíněný příkaz) a příkaz if - else pro dvojité větvení (úplný podmíněný příkaz)
    • Cyklus
      • V závislosti na splnění podmínky se část programu opakuje
        • Příkaz for
          • pro cyklus s předem známými mezemi (s předem známým počtem opakování)
        • Příkaz while
          • pro cyklus a předem neznámými mezemi
        • Příkaz do - while pro cyklus s předem neznámými mezemi

Větvení

• Základem je příkaz if - else, ostatní příkazy pro větvení urychlují nebo zpřehledňují zápis
  • Bez větvení nelze vytvářet ani jednoduché užitečné programy s výjimkou jednorázových výpočtů

Podmíněný příkaz (příkaz if – else)

• V závislosti na splnění podmínky se provede buď jedna, nebo druhá část programu
  • Tyto části se často nazývají „větve“
• Podmínka
  • Logický výraz, jehož výsledkem je (booleovská hodnota) buď true (podmínka je pravdivá, je splněná) nebo false (podmínka není pravdivá, není splněná)
  • Uvádí se bezprostředně za klíčové slovo if
  • Je vždy uzavřena do kulatých závorek „(“ a „)“
  • Může obsahovat relační operátory (operátory pro porovnání)
    • „<“, „>“, „<=“, „>=“, „!=“, „==“
  • Může se skládat z více logických výrazů, které jsou spojeny logickými operátory „&&“ („a zároveň“, konjunkce) nebo „||“ („nebo“, disjunkce)
    • Bez ohledu na komplikovanost a délku podmínky, jejím výsledkem je VŽDY hodnota true nebo false
  • Úplný podmíněný příkaz (if - else)
    • Pokud je podmínka splněna (její hodnota je true), provede se první část kódu (uvedená bezprostředně za podmínkou) – „větev if“
    • Pokud podmínka není splněna (její hodnota je false), provede se druhá část kódu – „větev else“
  • Neúplný podmíněný příkaz (if)
    • Pokud je podmínka splněna (její hodnota je true), provede se část kódu uvedená bezprostředně za podmínkou
    • Pokud podmínka není splněna (její hodnota je false), neprovede se nic
  • Vnořený příkaz if
    • Příkaz if může v sobě obsahovat další příkaz if, ten zase další atd.
    • Úroveň zanoření není omezena
  • Příkaz else if
    • Kromě vnořování je možné využít příkaz else if, kdy po klíčovém slově else bezprostředně následuje další příkaz if
    • Běžně se využívá
    • Možnost reagovat na více podmínek
    • Možnost závěrečné else větve, která se provede, pokud žádná podmínka nebyla splněna
    • Vždy se provede maximálně jedna větev (nebo žádná, pokud chybí závěrečné else a žádná podmínka není splněná)

Přepínač (příkaz switch)

• Umožňuje několikanásobné větvení programu na základě hodnoty jedné proměnné
  • Proměnná může být typ celočíselný datový typ (int, byte, short, long) nebo char, String a výčtový datový typ
• Lze plně nahradit příkazy if – else
  • Není nutné ho používat příliš často, je možné nepoužívat ho vůbec
  • Je ale minimálně dobré vědět, jak funguje, když ho použije někdo jiný
  • Každá větev (začínající klíčovým slovem case) může být ukončena příkazem break;

switch (proměnná) {
	case konstanta1:
		příkaz11;
		příkaz12;
		…
		break; 
	case konstanta2: 
		příkaz21;
		příkaz22;
		…
		break;
	default:
		příkazN1;
		příkazN2;
		… 
		break;
}

• Sémantika příkazu switch
  • Nalezne se konstanta odpovídající hodnotě proměnné (nebo vypočtené hodnotě výrazu, pokud je místo proměnné výraz)
  • Provedou se všechny příkazy v této větvi
  • Pokud je větev ukončena příkazem break;, skočí se na konec přepínače, pokračuje se dalším příkazem za přepínačem
    • Pokud větev příkazem break; ukončena není, pokračuje se s příkazy další větve
    • Zdroj častých chyb vedoucí k neočekávanému chování programu
    • Umožňuje provést stejnou akci pro více hodnot
  • Pokud není nalezena konstanta odpovídající hodnotě proměnné, provedou se příkazy větve default
    • Příkaz break; za větví default je zbytečný, protože po dokončení posledního příkazu této větve příkaz switch končí v každém případě, ale většinou se uvádí
  • POZOR! – Nikdy nekombinujte použití příkazu if - else a příkazu switch, značně to znepřehledňuje kód

Ternární operátor

• Umožňuje přiřazení v závislosti na podmínce
• Syntaxe (podmínka) ? výrazTrue : výrazFalse;
  • Podmínka je libovolný logický výraz s výsledkem true nebo false (stejně jako v příkazu if)
  • Výrazy jsou libovolné výrazy, jejichž výsledek je stejného datového typu
  • Pro přehlednost dávat mezery okolo „?“ a „:“
• Sémantika
  • Pokud je podmínka splněná (true), vrátí výrazTrue
  • Pokud podmínka není splněná (false), vrátí výrazFalse
  • Ternární operátor vždy vrací hodnotu a nelze použít jako příkaz
    • Hodnota musí být přiřazena do proměnné nebo jinak použita, např. může být součástí složitějšího výrazu