5. diel - Podmienky (vetvenia) v C ++

V predchádzajúcom kvíze, Kvíz - C++, konzola a premenné, sme si overili nadobudnuté skúsenosti z predchádzajúcich lekcií.

V minulej lekcii, Kvíz - C++, konzola a premenné , sme si podrobne prebrali dátové typy v C ++. Aby sme si niečo naprogramovali, potrebujeme nejako reagovať na rôzne situácie. Môže to byť napríklad hodnota zadaná užívateľom, podľa ktorej budeme chcieť meniť ďalšie beh programu. Hovoríme, že sa program vetví a k vetvenie používame podmienky. Tým sa budeme venovať celý dnešný C ++ tutoriál. Vytvoríme program na výpočet odmocniny a vylepšíme našu kalkulačku.

Podmienky

Podmienky zapisujeme pomocou kľúčového slova if, za ktorým nasleduje logický výraz. Ak je výraz pravdivý, vykoná sa nasledujúci príkaz. Ak nie, nasledujúci príkaz sa preskočí a pokračuje sa až pod ním. Vyskúšajme si to:

{CPP_CONSOLE}
if (15 > 5)
    cout << "Pravda" << endl;
cout << "Program tu pokracuje dal" << endl;
cin.get();
{/CPP_CONSOLE}

Výstup programu:

Konzolová aplikácia
Pravda
Program tu pokracuje dal

Ak podmienka platí (čo tu áno), vykoná sa príkaz Vyhlasujúca do konzoly text " Pravda ". V oboch prípadoch program pokračuje ďalej. Súčasťou výrazu samozrejme môže byť aj premenná:

{CPP_CONSOLE}
cout << "Zadaj nejake cislo" << endl;
int a;
cin >> a;
if (a > 5)
    cout << "Zadal si čísla väčšie ako 5!" << endl;
cout << "Dekuji za zadani" << endl;
cin.get(); cin.get();
{/CPP_CONSOLE}

Ukážme si teraz relačné operátory, ktoré môžeme vo výrazoch používať:

Keď budeme chcieť pri splnení podmienky vykonať viac než len jeden príkaz, musíme príkazy vložiť do bloku zo zložených zátvoriek:

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

int main()
{
    cout << "Zadaj nejake číslo, z ktorého spočítajú odmocninu:" << endl;
    int a;
    cin >> a;
    if (a >= 0)
    {
        cout << "Zadal si nezáporné čísla, to znamena, ze ho môžem odmocniť!" << endl;
        double o = sqrt(double(a));
        cout << "Odmocnina z cisla " << a << " je " << o << endl;
    }
    cout << "Dekuji za zadani" << endl;
    cin.get(); cin.get();
    return 0;
}

výsledok:

Konzolová aplikácia
Zadaj nejake číslo, z ktorého spočítajú odmocninu:
150
Zadal si nezáporné čísla, to znamena, ze ho môžem odmocniť!
Odmocnina z cisla 150 je 12.2474
Dekuji za zadani

Program načíta od užívateľa číslo a ak je väčšia ako 0, vypočíta z neho druhú odmocninu. Okrem iného sme použili funkciu sqrt(), ktorá je spolu s radom ďalších užitočných matematických funkcií definovaná v súbore cmath (Nezabudnite ju includovat, ak chcete funkciu používať). sqrt() vracia hodnotu ako double. Pretože ale dokáže pracovať s niekoľkými dátovými typmi, musíme jej povedať, ktorú verziu chceme použiť. Premennú a teda přetypujeme na double. To sa dá vykonať niekoľkými spôsobmi:

1. typ (hodnota)
2. (Typ) hodnota
3. (Typ) (hodnota)

Bolo by pekné, keby nám program vyhubovala v prípade, že zadáme záporné číslo. S doterajšími znalosťami by sme napísali niečo ako:

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

int main()
{

cout << "Zadaj nejake číslo, z ktorého spočítajú odmocninu:" << endl;
int a;
cin >> a;
if (a >= 0)
{
    cout << "Zadal si nezáporné čísla, to znamena, ze ho môžem odmocniť!" << endl;
    double o = sqrt(double(a));
    cout << "Odmocnina z cisla " << a << " je " << o << endl;
}
if (a < 0)
    cout << "Odmocnina zo záporného cisla neexistuje!" << endl;
cout << "Dekuji za zadani" << endl;
cin.get(); cin.get();

return 0;
}

Kód však môžeme výrazne zjednodušiť pomocou kľúčového slova else, ktoré vykoná nasledujúci príkaz alebo blok príkazov v prípade, že sa podmienka nevykoná:

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

int main()
{

cout << "Zadaj nejake číslo, z ktorého spočítajú odmocninu:" << endl;
int a;
cin >> a;
if (a >= 0)
{
    cout << "Zadal si nezáporné čísla, to znamena, ze ho môžem odmocniť!" << endl;
    double o = sqrt(double(a));
    cout << "Odmocnina z cisla " << a << " je " << o << endl;
}
else
    cout << "Odmocnina zo záporného cisla neexistuje!" << endl;
cout << "Dekuji za zadani" << endl;
cin.get(); cin.get();

return 0;
}

Kód je oveľa prehľadnejšie a nemusíme vymýšľať opačnú podmienku, čo by v prípade zloženej podmienky mohlo byť niekedy aj veľmi ťažké. V prípade viac príkazov by bol za else opäť blok { }.

Kľúčové slovo else sa tiež využíva v prípade, keď potrebujeme v príkaze manipulovať s premennou z podmienky a nemôžeme sa na ňu teda pýtať potom znova. Program si sám pamätá, že sa podmienka nesplnila a prejde do sekcie else. Ukážme si to na príklade: Majme číslo a, kde bude hodnota 0 alebo 1 a po nás sa bude chcieť, aby sme hodnotu prehodili (ak tam je 0, dáme tam 1, ak 1, dáme tam 0).

Naivne by sme mohli kód napísať takto:

{CPP_CONSOLE}
int a = 0; // do a si priradíme na začiatku 0

if (a == 0) // ak je a 0, dáme do neho jedničku
    a = 1;
if (a == 1) // ak je a 1, dáme doňho nulu
    a = 0;

cout << a << endl;
cin.get();
{/CPP_CONSOLE}

Nefunguje to, že? Poďme si prejsť, čo bude program robiť. Na začiatku máme v a nulu, prvá podmienka sa určite splní a dosadí do a jedničku. No ale razom sa splní aj tá druhá. Čo s tým? Keď podmienky otočíme, budeme mať ten istý problém s jednotkou. Ako z toho von? Áno, použijeme else.

{CPP_CONSOLE}
int a = 0; // do a si priradíme na začiatku 0

if(a == 0) // ak je a 0, dáme do neho jedničku
    a = 1;
else // ak je a 1, dáme doňho nulu
    a = 0;

cout << a << endl;
cin.get();
{/CPP_CONSOLE}

V C ++ môžeme celú podmienku nahradiť aj takto: a = !a;, Čo nám prehodí nulu a jedničku.

Podmienky je možné skladať a to pomocou dvoch základných operátorov:

{CPP_CONSOLE}
cout << "Zadajte cislo v rozmedzi 10-20:" << endl;
int a;
cin >> a;
if ((a >= 10) && (a <= 20))
    cout << "Zadal si spravne" << endl;
else
    cout << "Zadal si spatne" << endl;
cin.get(); cin.get();
{/CPP_CONSOLE}

S tým si zatiaľ vystačíme, operátorov sa pomocou zátvoriek samozrejme dajú kombinovať.

{CPP_CONSOLE}
cout << "Zadajte cislo v rozmedzi 10-20 alebo 30-40:" << endl;
int a;
cin >> a;
if (((a >= 10) && (a <= 20)) || ((a >=30) && (a <= 40)))
    cout << "Zadal si spravne" << endl;
else
    cout << "Zadal si spatne" << endl;
cin.get(); cin.get();
{/CPP_CONSOLE}

Switch

Konštrukcia switch je prevzatá z jazyka C (ako väčšina gramatiky C ++). Umožňuje nám zjednodušiť (relatívne) zápis viac podmienok pod sebou. Spomeňme si na našu kalkulačku v prvých lekciách, ktorá načítala 2 čísla a vypočítala všetky 4 operácie. Teraz si ale budeme chcieť zvoliť, ktorú operáciu chceme. Bez switch by sme napísali kód podobný tomuto:

{CPP_CONSOLE}
cout << "Vitajte v kalkulačke" << endl;
cout << "Zadajte prvni cislo:" << endl;
float a;
cin >> a;
cout << "Zadajte druhe cislo:" << endl;
float b;
cin >> b;
cout << "Zvoľte si operáciu:" << endl;
cout << "1 - sčítanie" << endl;
cout << "2 - odčítanie" << endl;
cout << "3 - násobenie" << endl;
cout << "4 - delenie" << endl;
int volba;
cin >> volba;
float vysledek = 0;
if (volba == 1)
    vysledek = a + b;
else if (volba == 2)
    vysledek = a - b;
else if (volba == 3)
    vysledek = a * b;
else if (volba == 4)
    vysledek = a / b;
if ((volba > 0) && (volba < 5))
    cout << "Vysledok: " << vysledek << endl;
else
    cout << "Neplatný voľba" << endl;
cout << "Dekuji za použitia kalkulačky, aplikáciu ukončíme ľubovoľného klávesu." << endl;
cin.get(); cin.get();
{/CPP_CONSOLE}

výsledok:

Konzolová aplikácia
Vitajte v kalkulačke
Zadajte prvni cislo:
18
Zadajte druhe cislo:
9
Zvoľte si operáciu:
1 - sčítanie
2 - odčítanie
3 - násobenie
4 - delenie
4
Vysledok:2
Dekuji za použitia kalkulačky, aplikáciu ukončíme ľubovoľného klávesu.

Všimnite si, že sme premennú vysledek deklarovali na začiatku, len tak do nej môžeme potom priraďovať. Keby sme ju deklarovali u každého priradenie, na konci podmienok by už neexistovala (existovala by len do skončenia bloku príkazov za if, my máme miesto bloku príkazov len 1 príkaz, takže by zanikla ihneď po jeho vykonaní). Bohužiaľ C ++ nie je schopný poznať, či je do premennej vysledek naozaj priradená nejaká hodnota. Z tohto dôvodu na začiatku dosadíme do vysledek nulu.

Ďalšia vychytávka je kontrola správnosti voľby. Program by v tomto prípade fungoval rovnako aj bez tých else, ale načo sa ďalej pýtať, keď už máme výsledok.

Teraz si skúsime napísať ten istý kód pomocou switch. Navyše k nemu ale pridáme užitočný riadok kódu. Nie je práve pekné vypisovať len znaky bez diakritiky. Preto zapneme podporu slovenských znakov. To robí funkcie setlocale() zo knižnice clocale.

{CPP_CONSOLE}
cout << "Vitajte v kalkulačke" << endl;
cout << "Zadajte prvni cislo:" << endl;
float a;
cin >> a;
cout << "Zadajte druhe cislo:" << endl;
float b;
cin >> b;
cout << "Zvoľte si operáciu:" << endl;
cout << "1 - sčítanie" << endl;
cout << "2 - odčítanie" << endl;
cout << "3 - násobenie" << endl;
cout << "4 - delenie" << endl;
int volba;
cin >> volba;
float vysledek = 0.0f;
switch(volba)
{
    case 1:
        vysledek = a + b;
        break;
    case 2:
        vysledek = a - b;
        break;
    case 3:
        vysledek = a * b;
        break;
    case 4:
        vysledek = a / b;
        break;
}
if ((volba > 0) && (volba < 5))
    cout << "Vysledok:" << vysledek << endl;
else
    cout << "Neplatný voľba" << endl;
cout << "Dekuji za použitia kalkulačky, aplikáciu ukončíme ľubovoľného klávesu." << endl;
cin.get();cin.get();
{/CPP_CONSOLE}

Vidíme, že kód je trochu prehľadnejšie. Ak by sme potrebovali v nejakej vetve switch spustiť viac príkazov, prekvapivo ich nebudeme písať do bloku, ale rovno pod seba. Blok {} nám tu nahrádza príkaz break, ktorý spôsobí vyskočeniu z celého switch. Blok switch môže namiesto case x: obsahovať ešte možnosť default:, ktorá sa vykoná v prípade, že nebude platiť žiadny case. Je len na vás, či budete switch používať, všeobecne sa oplatí len pri väčšom množstve príkazov a vždy ide nahradiť sekvencií if a else. Nezabúdajte na príkazy break, ak ho neuvediete, program prepadne do ďalšej vetvy a to aj keď by nebola splnená podmienka! V minulosti sa takéto prepadávaniu využívalo schválne, dnešný IDE pred týmto použitím ale skôr už varujú.

To by sme mali. V budúcej lekcii, Řešené úlohy ku 4.-5. lekciu C ++ , nás čakajú polia a cykly, tým dovŕšite základné znalosti, máte sa na čo tešiť

V nasledujúcom cvičení, Řešené úlohy ku 4.-5. lekciu C ++, si precvičíme nadobudnuté skúsenosti z predchádzajúcich lekcií.

Mal si s čímkoľvek problém? Stiahni si vzorovú aplikáciu nižšie a porovnaj ju so svojím projektom, chybu tak ľahko nájdeš.