Довольно часто требуется при выполнении какого-либо условия прервать цикл или подпрограмму и перейти к выполнению другого алгоритма или очередной итерации цикла. При неструктурном программировании для этих целей служил оператор goto. В Java имеются более гибкие и структурные средства для решения этих проблем - операторы continue, break, return, System.exit:
continue; – прерывание выполнения тела цикла и переход к следующей итерации (проверке условия) текущего цикла;
continue имя метки; – прерывание выполнения тела цикла и переход к следующей итерации (проверке условия) цикла, помеченного меткой (label);
break; – выход из текущего цикла;
break имя метки; – выход из цикла, помеченного меткой;
return; – выход из текущей подпрограммы (в том числе из тела цикла) без возврата значения;
return значение; – выход из текущей подпрограммы (в том числе из тела цикла) с возвратом значения;
System.exit(n) –выход из приложения с кодом завершения n. Целое число n произвольно задаётся программистом. Если n=0, выход считается нормальным, в других случаях - аварийным. Приложение перед завершением сообщает число n операционной системе для того, чтобы программист мог установить, по какой причине произошёл аварийный выход.
Операторы continue и break используются в двух вариантах – без меток для выхода из текущего (самого внутреннего по вложенности) цикла, и с меткой - для выхода из помеченного ей цикла. Меткой является идентификатор, после которого стоит двоеточие. Метку можно ставить непосредственно перед ключевым словом, начинающим задание цикла (for, while, do).
Пример использования continue без метки:
for(int i=1;i<=10;i++){
if(i==(i/2)*2){
continue;
};
System.out.println("i="+i);
};
В данном цикле не будут печататься все значения i, для которых i==(i/2)*2. То есть выводиться в окно консоли будут только нечётные значения i.
Ещё один пример использования continue без метки:
for(int i=1;i<=20;i++){
for(int j=1;j<=20;j++){
if(i*j==(i*j/2)*2){
continue;
};
System.out.println("i="+i+" j="+j+ " 1.0/(i*j-20)="+ (1.0/(i*j-20)));
};
};
В этом случае будут выводиться значения i, j и 1.0/(i*j-20) для всех нечётных i и j от 1 до 19. То есть будут пропущены значения для всех чётных i и j:
i=1 j=1 1.0/(i*j-20)=-0.05263157894736842
i=1 j=3 1.0/(i*j-20)=-0.058823529411764705
i=1 j=5 1.0/(i*j-20)=-0.06666666666666667
i=1 j=7 1.0/(i*j-20)=-0.07692307692307693
i=1 j=9 1.0/(i*j-20)=-0.09090909090909091
i=1 j=11 1.0/(i*j-20)=-0.1111111111111111
i=1 j=13 1.0/(i*j-20)=-0.14285714285714285
i=1 j=15 1.0/(i*j-20)=-0.2
i=1 j=17 1.0/(i*j-20)=-0.3333333333333333
i=1 j=19 1.0/(i*j-20)=-1.0
i=3 j=1 1.0/(i*j-20)=-0.058823529411764705
i=3 j=3 1.0/(i*j-20)=-0.09090909090909091
i=3 j=5 1.0/(i*j-20)=-0.2
i=3 j=7 1.0/(i*j-20)=1.0
...
i=19 j=9 1.0/(i*j-20)=0.006622516556291391
i=19 j=11 1.0/(i*j-20)=0.005291005291005291
i=19 j=13 1.0/(i*j-20)=0.004405286343612335
i=19 j=15 1.0/(i*j-20)=0.0037735849056603774
i=19 j=17 1.0/(i*j-20)=0.0033003300330033004
i=19 j=19 1.0/(i*j-20)=0.002932551319648094
Пример использования continue с меткой:
label_for1:
for(int i=1;i<=20;i++){
for(int j=1;j<=20;j++){
if(i*j==(i*j/2)*2){
continue label_for1;
};
System.out.println("i="+i+" j="+j+ " 1.0/(i*j-20)="+ (1.0/(i*j-20)));
};
};
В отличие от предыдущего случая, после каждого достижения равенства i*j==(i*j/2)*2 будет производиться выход из внутреннего цикла (по j), и все последующие j для таких значений i будут пропущены. Поэтому будут выведены только значения
i=1 j=1 1.0/(i*j-20)=-0.05263157894736842
i=3 j=1 1.0/(i*j-20)=-0.058823529411764705
i=5 j=1 1.0/(i*j-20)=-0.06666666666666667
i=7 j=1 1.0/(i*j-20)=-0.07692307692307693
i=9 j=1 1.0/(i*j-20)=-0.09090909090909091
i=11 j=1 1.0/(i*j-20)=-0.1111111111111111
i=13 j=1 1.0/(i*j-20)=-0.14285714285714285
i=15 j=1 1.0/(i*j-20)=-0.2
i=17 j=1 1.0/(i*j-20)=-0.3333333333333333
i=19 j=1 1.0/(i*j-20)=-1.0
Пример использования break без метки:
for(int i=1;i<=10;i++){
if(i+6== i*i){
break;
};
System.out.println("i="+i);
};
Данный цикл остановится при выполнении условия i+6== i*i. То есть вывод в окно консоли будет только для значений i, равных 1 и 2.
Ещё один пример использования break без метки:
for(int i=1;i<=20;i++){
for(int j=1;j<=20;j++){
if(i*j==(i*j/2)*2){
break;
};
System.out.println("i="+i+" j="+j+ " 1.0/(i*j-20)="+ (1.0/(i*j-20)));
};
};
В этом случае будут выводиться все значения i и j до тех пор, пока не найдётся пара i и j, для которых i*j==(i*j/2)*2. После чего внутренний цикл прекращается – значения i, j и 1.0/(i*j-20) для данного и последующих значений j при соответствующем i не будут выводиться в окно консоли. Но внешний цикл (по i) будет продолжаться, и вывод продолжится для новых i и j. Результат будет таким же, как для continue с меткой для внешнего цикла.
Пример использования break с меткой:
label_for1:
for(int i=1;i<=20;i++){
for(int j=1;j<=20;j++){
if(i*j==(i*j/2)*2){
break label_for1;
};
System.out.println("i="+i+" j="+j+ " 1.0/(i*j-20)="+ (1.0/(i*j-20)));
};
};
В этом случае также будут выводиться все значения i и j до тех пор, пока не найдётся пара i и j, для которых i*j==(i*j/2)*2. После чего прекращается внешний цикл, а значит – и внутренний тоже. Так что вывод в окно консоли прекратится. Поэтому вывод будет только для i=1, j=1.
Краткие итоги по главе 5
ü В Java имеются: условный оператор if, оператор выбора case, условное выражение …?...: …, операторы инкремента ++ и декремента --,
ü В Java имеются операторы цикла: for, while – цикл с предусловием, do...while – цикл с постусловием. А также операторы прерывания циклов continue и break, подпрограмм -return, программы - System.exit.
ü Сравнение на равенство чисел в формате с плавающей точкой практически всегда некорректно. Но даже сравнение на неравенство таких чисел нельзя выполнять в случае, когда в точной арифметике эти числа должны быть равны. По этой причине нельзя использовать циклы с вещественным счётчиком в случаях, когда на интервале изменения счётчика укладывается целое число шагов счётчика.
Задания
- Написать приложение с графическим пользовательским интерфейсом, в котором по нажатию на кнопку иллюстрируется действие операторов цикла for, while, do...while – в зависимости от того, какая из кнопок JRadioButton нажата. С помощью этих циклов должна вычисляться площадь под кривой, задаваемой функцией f(x)=a∙x2+b∙x+c, при x меняющемся от x1 до x2, где величины a,b,c, x1 и x2 должны вводиться пользователем в соответствующих пунктах ввода.
- Добавить в это приложение вычисление с вещественным счётчиком цикла для какого-либо из операторов (for, while или do...while) в случае, когда отмечена соответствующая опция с помощью кнопки JCheckBox. Показать наличие неустойчивости при очень малом изменении входных параметров (какой-либо из величин a,b,c, x1,x2). Объяснить, почему изменение одних параметров приводит к неустойчивости, а других – нет.
- Написать приложение с графическим пользовательским интерфейсом, в котором по нажатию на кнопку JButton иллюстрируется действие операторов прерывания continue, break, return, System.exit – в зависимости от того, какая из кнопок JToggleButton нажата.
