【Java Silver対策】演算子と条件式を学習しよう！【例題にも挑戦！】

第３章　　演算子と判定構造

第３章では主に足し算や掛け算などの計算を行う場合に使用される演算子と、条件に応じて処理を変更することができる条件文（分岐文）について学習します。

引き続き解説の参考と例題の引用は【黒本】と呼ばれる「徹底攻略Java SE 11 Silver問題集」から行っていきます。

演算子と優先度

Javaでよく使われる代入演算子にはいくつかの種類があります。

代入演算子は変数に値を割り当てるために使用され、インクリメントとデクリメント演算子は、変数の値を1増やす、または1減らすために使われる演算子です。また、関係演算子は、2つの値を比較して、その関係性に基づいた真偽値（trueまたはfalse）を返すために使われ、論理演算子は、真偽値（trueまたはfalse）を操作するための演算子です。

それぞれの演算子の種類と特徴をまとめました。

代入演算子

インクリメントとデクリメント演算子

関係演算子

関係演算子	使用例	意味
==	a==b	「等しい」aとbが等しければtrue
!=	a!=b	「等しくない」aとbが等しくなければtrue
>	a >b	「～より大きい」aがbよりも大きければtrue
>=	a >=b	「～以上」aがb以上であればtrue
<	a <b	「～より小さい」aがbよりも小さければtrue
<=	a <=b	「～以下」aがb以下であればtrue
instanceof	a instanceof b	aがbと同じクラスかbのサブクラスのインスタンスであればtrue

論理演算子

演算子の優先順位

演算子にはそれぞれ決まった優先順位があり、通常はかけ算や割り算のような乗算演算子が足し算や引き算のような加算演算子よりも先に計算されます。演算子の優先順位を変更したい場合は、括弧を使います。括弧内の式は他のどんな演算子よりも先に計算されます。また、インクリメント・デクリメント演算子も最優先で計算されます。

次のプログラムをコンパイル、実行したときの結果として、正しいものを選びなさい。（１つ選択）

1. public class Main{
2.    public static void main(String[] args) {
3.            int a = 10;
4.            int b = a++ + a + a-- - a-- + ++a;
5.            System.out.println(b);
6.      }
7. }   

A.　7が表示される。
B.　32が表示される。
C.　33が発生する。
D.　43が発生する。
E.　コンパイルエラーが発生する。
F.　実行時に例外がスローされる。

「徹底攻略　Java SE 11 Silver　問題集」より抜粋

同一性と同値性とequalsメソッド

Javaでは「同じ」という言葉が２つの意味を持っています。１つ目は同じインスタンスであることを示す「同一性」、もう1つは同じ値であることを示す「同値性」です。「同一性」と「同値性」について、それぞれの特徴を確認しましょう。

同一性（Identity）

同一性かどうかは、２つの参照が文字通り同じインスタンスを指しているかどうかを確認します。つまり、２つの変数がメモリ上の同じ場所、同じインスタンスを参照している場合に、これらは「同一」であると言えます。Javaでは、== 演算子を使ってこの同一性をチェックします。

String str1 = new String("hello");
String str2 = str1;
boolean result = (str1 == str2); // true, 両者は同じインスタンスを参照しているため

同値性（Equality）

同値性かどうかは、２つのインスタンスが内容的に等しいかどうかを確認します。これは、２つのインスタンスが異なるメモリ位置にあっても、その内容（インスタンスが持つデータ）が同じであれば「同値」とみなします。インスタンスの同値性は、.equals() メソッドを使ってチェックします。

String str1 = new String("hello");
String str2 = new String("hello");
boolean result = str1.equals(str2); // true, 内容が同じであるため

次のプログラムを確認してください。

1. public class Sample{
2.      private int num;
3.      public Sample(int num){
4.          this.num = num;
5.     }
6.     public boolean equals(Sample obj){
7.         if(obj == null){
8.            return false;
9.         }
10.        return this.num == obj.num;
11.    }
12. }

このクラスを利用する以下のプログラムをコンパイル、実行したときの結果として、正しいものを選びなさい。（１つ選択）

1. public class Main{
2.    public static void main(String[] args) {
3.       Object a = new Sample(10);
4.       Object b = new Sample(10);
5.       System.out.println(a.equals(b));
6.    }
7. }   

A.　Sampleクラスでコンパイルエラーが発生する。
B.　Mainクラスでコンパイルエラーが発生する。
C.　「true」と表示される。
D.　「false」と表示される。
E.　実行時に例外がスローされる。

「徹底攻略　Java SE 11 Silver　問題集」より抜粋

internメソッド

プログラムに直接記述される文字リテラルはメモリ上の、クラスやインターフェースに関するリテラルやシンボリックな参照を格納する「コンスタントプール（定数プール）」と呼ばれる場所に保存されます。このプールには、そのクラスファイル内で一意の定数やリテラル（例えば文字列リテラル、クラスの完全限定名、メソッドやフィールドの名前など）が含まれます。

internメソッドは、JavaのStringクラスに属するメソッドで、コンスタントプール含むメモリ内の文字列を探して、再利用するためのメソッドです。internメソッドを使用するとメモリの使用効率が良くなる可能性があり、文字列の比較が==演算子を使っても正確に行えるようになります。

次のプログラムをコンパイル、実行したときの結果として、正しいものを選びなさい。（１つ選択）

1. public class Main{
2.    public static void main(String[] args) {
3.            
4.        String a = "abc"
5.        String b = new String(a);
6.      
7.        int count = 0;
8.        if(a.intern() == "abc" ){
9.            count++;
10.        }
11.       if(b.intern() == "abc" ){
12.           count++;
13.        }
14.       if(a.intern() == b.intern()){
15.           count++;
16.        }
17.        System.out.println(count);
18.    }
19. }    

A.　0が表示される。
B.　1が表示される。
C.　2が発生する。
D.　3が発生する。

「徹底攻略　Java SE 11 Silver　問題集」より抜粋

if文・if-else文、switch文

if文とswitch文の基本的な文法はデイトラWeb制作初級編13～15「JavaScriptの基本文法を学ぼう（後編）」の記事で説明していますが、今回はもう少し踏み込んだ内容を学習しましょう。

if文の括弧について

Javaにおいて、if 文の条件後の実行ブロックが一行だけの場合、そのブロックを囲む中括弧 {} を省略することが可能です。例えば以下のようにコードを記載できます。

if (条件) 実行文;

ただし、実行する処理が複数行にわたる場合は、中括弧 {} で囲む必要があります。中括弧を省略した場合、if 文の条件に合致すると判断されたときに、直後の一行だけが実行されます。

switch文の条件式に使用できる型と条件

switch文では、case式に使用できる型には制限があります。使用できるのは以下の型です。

• 整数型（基本型：byte、short、int、char　参照型：Byte、Short、Integer、Character）
• 列挙型（enum）
• 文字列型（String）

逆に使用できない方は以下の通りです。

• 浮動小数点型 (float, double及びそれらのラッパークラスFloat, Double)
  →値の範囲が広すぎるため
• 長整数型 (long及びそのラッパークラスLong)
  →値の範囲が広すぎるため
• ブール型 (boolean及びそのラッパークラスBoolean)
  →trueかfalseの2つの値しか持たないため、switch文で使用する意味がない

また、分岐するために使う「case値」には次の条件を満たす必要があります。

• 条件式が戻す値と同じ型か互換性がある型であること
• 定数であるか、コンパイル時に値を決めることができること
• 定数は「final宣言された変数」か「リテラル」であること
• nullでないこと

次のプログラムをコンパイル、実行したときの結果として、正しいものを選びなさい。（１つ選択）

1. public class Main{
2.    public static void main(String[] args) {
3.            int num = 10;
4.            if(num < 10)
5.                System.out.println("A");
6.            else
7.                System.out.println("B");
8.            if(num == 10)
9.                System.out.println("C");
10.    }
11. }  

A.　「A」「B」「C」と表示される。
B.　「A」「C」と表示される。
C.　「B」「C」と発生する。
D.　「A」と表示される。
E.　「B」と表示される。
F.　 「C」と表示される。

「徹底攻略　Java SE 11 Silver　問題集」より抜粋

次のプログラムをコンパイル、実行したときの結果として、正しいものを選びなさい。（１つ選択）

1. public class Main{
2.    public static void main(String[] args) {
3.            int num = 1;
4.            switch(num){
5.            case 1:
6.            case 2:
7.            case 3: System.out.println("A");
8.            case 4: System.out.println("B");
9.            default:
10.               System.out.println("C");
11.        }
12.    }
13. }  

A.　「A」と表示される。
B.　「A」「B」と表示される。
C.　「A」「B」「C」と発生する。
D.　 何も表示されない。
E.　 コンパイルエラーが発生する。
F.　 実行時に例外がスローされる。

「徹底攻略　Java SE 11 Silver　問題集」より抜粋

まとめ　　細かい文法やルールを知らないと解けない

今回は演算子と条件式について学習しました。

以上で今回の学習記録を終えます。

ここまでご覧いただきありがとうございました。