Totuusarvot ja ehtolauseet

Katso myös: Ehtolauseet ja vaihtoehtoinen toiminta, Ohjelmoinnin MOOC 2020.

Boolean-arvot (totuusarvot)

Javassa on kaksi totuusarvoa: true ja false:

boolean tosi = true;
boolean epatosi = false;

Totuusarvot ovat tyypiltään boolean. Boolean-tyyppisiä arvoja voidaan monella tapaa käyttää kuten numeroita ja merkkijonoja. Niitä voidaan esimerkiksi tulostaa ja asettaa muuttujiin:

System.out.println(true);
System.out.println(false);

boolean totuusmuuttuja = true;
System.out.println(totuusmuuttuja);

Boolean arvojen kääntäminen, eli negaatio, tapahtuu !-operaattorin avulla:

boolean yes = true;
boolean no = !yes; // saa arvoksi false

Arvojen vertailu ja loogiset operaatiot

Kun vertailemme Javassa eri arvoja, saamme vertailun tuloksiksi aina totuusarvoja:

System.out.println(10 > 5);  // true
System.out.println(100 < 3); // false

Vertailujen tuloksena muodostuvia totuusarvoja voidaan myöhemmin hyödyntää esimerkiksi vaihtoehtologiikan toteuttamisessa:

// oletetaan että lukija on Scanner-olio
int numero = lukija.nextInt(); 

boolean yliKolme = numero > 3;
boolean alleSata = numero < 100;

Vertailuoperaattorit

Javassa löytyy arvojen vertailuun seuraavat operaattorit:

Operaattori	Selitys
==	yhtä suuri kuin
!=	eri suuruinen kuin
>	suurempi kuin
>=	suurempi tai yhtä suuri kuin
<	pienempi kuin
<=	pienempi tai yhtä suuri kuin
&&	ja
||	tai
!	negaatio !false == true !true == false

Lähde: https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/op2.html

Kaikki seuraavan esimerkin muuttujat saavat arvoikseen true, eli vertailujen tulokset ovat tosia:

int luku = 1;

boolean b1 = luku == 1;
boolean b2 = luku > 0;
boolean b3 = luku < 2;
boolean b4 = luku >= 1;
boolean b5 = luku <= 1;
boolean b6 = luku != 0;

Totuustaulut

Totuusarvoja voidaan yhdistellä ja- sekä tai-operaatioilla. Näiden operaatioiden molempien osapuolien on oltava totuusarvoja (tai lausekkeita, joiden tuloksena saadaan totuusarvo).

Ja (&&)

Lausekkeen a && b arvoksi tulee true vain silloin, kun molemmat arvoista ovat true:

a	b	a && b
true	true	true
True	false	false
false	true	false
false	false	false

Tai (||)

Lausekkeen a || b arvoksi tulee true aina, kun vähintään toinen arvoista on true:

a	b	a || b
true	true	true
true	false	true
false	true	true
false	false	false

If-ehtolause

Totuusarvojen yleinen käyttötarkoitus on koodin suorittaminen vain tietyn ehdon täyttyessä. Tällöin tietyt koodirivit suoritetaan ainoastaan silloin, kun niille asetettu ehto toteutuu.

Tarkastettava ehto kirjoitetaan if-avainsanan jälkeen sulkujen sisään: if (ehto). Ehdon toteutuessa suoritettavat koodirivit kirjoitetaan uuteen koodilohkoon { } heti if-lauseen jälkeen:

if (ehto) {
    // ehdollisesti suoritettava koodi
}
// jos ehto on epätosi, siirtyy suoritus suoraan tänne

Ehtona on aina oltava totuusarvo tai totuusarvon saava lauseke, esimerkiksi:

boolean onPaiva = true;

if (onPaiva) {
    // tähän lohkoon kirjoitettu  koodi suoritetaan 
    // vain, jos ehto on tosi
    System.out.println("Hyvää päivää!");
}

If-lauseen sulkujen sisällä voi olla myös lauseke, joka evaluoidaan, ja päätös tehdään saadun tuloksen mukaan.

int kello = 16;

if (kello < 18) {
    // tähän lohkoon kirjoitettu koodi suoritetaan, 
    // jos kello-muuttujan arvo on alle 18
    System.out.println("Hyvää päivää!");
}

Vertailu "== true"

Toisinaan ehtolauseen sisään kirjoitetaan kirjoitettavan arvon vertailu true-arvoon:

if (ehto == true) { }

Tämä on kuitenkin turhaa, koska ehto == true saa aina arvokseen saman arvon kuin ehto, eli voimme käyttää suoraan ehto-muuttujan arvoa:

if (ehto) { }

Ehtorakenteet (ja)

Ehtolauseessa voidaan evaluoida myös monimutkaisempia lausekkeita, joissa tehdään useita eri vertailuja:

int kello = 16;

if (kello >= 10 && kello < 18) {
    // tähän lohkoon kirjoitettu koodi suoritetaan vain,
    // jos molemmat &&-operaation ympärillä olevat ehdot toteutuvat
    System.out.println("Hyvää päivää!");
}

Edellä oleva ehto toteutuu vain, jos arvo on samaan aikaan sekä >= 10 että < 18.

Ehtorakenteet (tai)

Vuorokaudenajoista yö asettuu sekä järjestysnumeroltaan pienille että suurille tunneille:

int kello = 16;

if (kello >= 22 || kello < 7) {
    // tähän lohkoon kirjoitettu koodi suoritetaan
    // jos kumpi tahansa ehdoista toteutuu!
    System.out.println("Hyvää yötä!");
}

Erilaisia ehtoja voidaan kirjoittaa myös erillisiksi lausekkeiksi, joiden tulos sijoitetaan muuttujaan:

// vertailu suoritetaan ensin ja sen tulos (true tai false) asetetaan muuttujaan
boolean onPaiva = (kello >= 10 && kello < 18);
boolean onYo = (kello >= 22 || kello < 7);

// sama kuin aikaisemmin, mutta muuttujan avulla:
if (onPaiva) {
    System.out.println("Hyvää päivää!");
}

// sama kuin aikaisemmin, mutta muuttujan avulla:
if (onYo) {
    System.out.println("Hyvää yötä!");
}

Oikean kellonajan käyttäminen

Kellonajan "kovakoodaaminen" tai kysyminen käyttäjältä ei vastaa todellisen ohjelman toimintalogiikkaa. Oikeaa kellonaikaa voidaan käyttää esimerkiksi seuraavalla tavalla Javan LocalTime-luokan avulla.

// lisää import java.time.LocalTime; -rivi luokan alkuun

// luodaan olio ja asetetaan se uuteen muuttujaan:
LocalTime nykyhetki = LocalTime.now();

// kutsutaan getHour-metodia ja otetaan vastaus talteen:
int tunnit = nykyhetki.getHour();

if (tunnit >= 10 && tunnit < 18) {
    // tähän lohkoon kirjoitettu koodi suoritetaan vain,
    // jos tunnit-muuttujan arvo on suurempi tai 
    // yhtä suuri kuin 10, mutta kuitenkin alle 18
    System.out.println("Hyvää päivää!");
}

Else-lohko

Vapaaehtoisessa else-lohkossa oleva koodi suoritetaan, mikäli if-lauseen ehto ei toteutunut:

int kello = 16;

if (kello >= 10 && kello < 18) {
    System.out.println("Hyvää päivää!");
} else {
    // Tässä lohkossa oleva koodi suoritetaan, jos 
    // edellä ollut if-ehto ei toteutunut 
    System.out.println("Tervehdys!");
}

else-avainsana koodilohkoineen kirjoitetaan aina heti if-lohkon jälkeen.

if / else if / else

else if-lohkossa oleva koodi suoritetaan, jos edeltävien ehtolauseiden ehdot eivät ole toteutuneet ja tämän ehtorakenteen ehto toteutuu:

int kello = 16;

if (kello >= 22) { // Tämä tarkastus tehdään ensin
    System.out.println("Hyvää yötä!");
} else if (kello >= 17) { // tarkastetaan vain, jos ensimmäinen oli epätosi
    System.out.println("Hyvää iltaa!");
} else {
    // Tänne päädytään, jos kaikki edellä olleet ehdot olivat epätosia
    System.out.println("Hyvää päivää!");
}

if-else if-else -ketjun ehtojen tarkastaminen päättyy aina ensimmäiseen true-arvon saaneeseen vertailuun.

Koodaustehtävä (ks. Viope)

Kirjoita luokka Tervehdys ja siihen main-metodi, joka tulostaa kellonajasta riippuen erilaisen tervehdyksen.

Aikaväli	Tervehdys
7:00-9:59	Hyvää huomenta!
10:00-16:59	Hyvää päivää!
17:00-21:59	Hyvää iltaa!
22:00-6:59	Hyvää yötä!

Sisäkkäiset ehtorakenteet

/*
 * Tässä esimerkissä demonstroidaan sisäkkäistä vaihtoehtorakennetta. Käyttäjän
 * ensimmäisestä vastauksesta riippuen häneltä joko kysytään toinen kysymys tai
 * tulostetaan vastaus suoraan. Toisen kysymyksen vastauksesta riippuen
 * suoritetaan jompi kumpi vaihtoehtoisista lohkoista.
 */
public class JunalippujenHinta {

    /*
     * 1. Kysytään ostaako käyttäjä kuukausilipun vai kertalippuja
     * 
     * 2. Jos ostaa kuukausilipun, kerrotaan kuukausihinta
     * 
     * 3. Jos kertalippuja, kysytään kuinka monta, ja kerrotaan tulisiko
     * kuukausilippu halvemmaksi
     */
    public static void main(String[] args) {
        final int kertalipunHinta = 10;
        final int kuukausilipunHinta = 100;

        Scanner lukija = new Scanner(System.in);

        System.out.println("Ostatko kuukausilipun (1) vai kertalippuja (2)?");
        int vastaus = lukija.nextInt();

        if (vastaus == 1) {
            System.out.println("Kuukausilippu maksaa " + kuukausilipunHinta + " €");
        } else if (vastaus == 2) {
            System.out.println("Kuinka monta kertalippua käytät kuukaudessa?");
            int kertalippuja = lukija.nextInt();
            int kokonaishinta = kertalippuja * kertalipunHinta;

            if (kokonaishinta > kuukausilipunHinta) {
                System.out.println("Kuukausilippu olisi halvempi");
            } else {
                int saasto = kuukausilipunHinta - kokonaishinta;
                System.out.println("Säästät " + saasto + " € verrattuna kuukausilippuun");
            }
        } else {
            System.out.println("Virheellinen valinta");
        }

        lukija.close();
    }
}

Eri tapoja vertailla: ==, !=, ! (negaatio) ja == false

Tulet ohjelmakoodia lukiessasi ja kirjoittaessasi törmäämään erilaisiin tapoihin toteuttaa samat loogiset ehdot. Tutustu esimerkiksi seuraaviin vertailuihin, joiden avulla selvitetään, onko tietty lento Finnairin lento:

public class FinnairinLento {

    public static void main(String[] args) {
        String lento = "AY1019";

        // lennot, jotka alkavat "AY", ovat Finnairin
        boolean finnairinLento = lento.startsWith("AY");

        // Seuraavat kaksi ehtoa ovat loogisesti samat:
        if (finnairinLento == true) {
            System.out.println("On Finnairin lento!");
        }

        if (finnairinLento) {
            System.out.println("On Finnairin lento!");
        }

        // Seuraavat kolme ehtoa ovat loogisesti samat:
        if (finnairinLento == false) {
            System.out.println("Ei ole Finnairin lento");
        }

        if (finnairinLento != true) {
            System.out.println("Ei ole Finnairin lento");
        }

        if (!finnairinLento) {
            System.out.println("Ei ole Finnairin lento");
        }
    }
}

Syventävää osaamista: switch/case -rakenne 💪

Edellä esitettyjen if-rakenteiden lisäksi on olemassa myös toinen vaihtoehto, switch, johon sinun kannattaa tutustua itsenäisesti esimerkiksi osoitteessa https://www.educative.io/edpresso/how-to-use-switch-case-statement-in-java.

/** By Educative, Inc 
 * https://www.educative.io/edpresso/how-to-use-switch-case-statement-in-java
 * License: Creative Commons -Attribution -ShareAlike 4.0 (CC-BY-SA 4.0)*/
class HelloWorld {
    public static void main( String args[] ) {
      
        int weather = 2;
        //passing variable to the switch
        switch (weather) {
          //comparing value of variable against each case
        case 0:
          System.out.println("It is Sunny today!");
          break;
        case 1:
          System.out.println("It is Raining today!");
          break;
        case 2:
          System.out.println("It is Cloudy today!");
          break;
        //optional
        default:
          System.out.println("Invalid Input!");
        }
    }
}

---

Tämän oppimateriaalin on kehittänyt Teemu Havulinna ja se on lisensoitu Creative Commons BY-NC-SA -lisenssillä.