| Abfragen | Schleifen |
Bedingungen werden sowohl in Abfragen als auch in Schleifen benötigt. Die Bedingung formuliert, wann eine Abfrage erfüllt oder eine Schleife durchlaufen wird.
Mathematisch stellt sie die Aussagenlogik dar, die boolesche Algebra. Diese kennt nur zwei Werte: wahr und falsch, in Java repräsentiert durch die Schlüsselworte true und false.
Vergleiche
Vergleichsoperatoren
Für den Vergleich numerischer Werte gibt es die folgenden Operatoren:
| Operator | Bedeutung |
|---|---|
| a == b | a gleich b? |
| a != b | a ungleich b? |
| a > b | a größer als b? |
| a >= b | a größer oder gleich b? |
| a < b | a kleiner als b? |
| a <= b | a kleiner oder gleich b? |
Diese Vergleiche sind binär. Das bedeutet, dass immer nur zwei Operanden verglichen werden können. Will man dagegen prüfen, ob die Temperatur in einem Intervall liegt, so muss man entweder zwei Abfragen verschachteln oder zwei Vergleiche miteinander verknüpfen.
if (temp > 15) {
if (temp < 25) {
// Dem Fisch geht es gut
}
}
Verknüpfung von Bedingungen
Dem Fisch geht es gut, wenn beide Bedingungen zutreffen. Wenn alle Bedingungen zutreffen müssen, damit eine Aussage wahr ist, werden die Teilaussagen mit UND verknüpft:
if (temp > 15 && temp < 25) {
// Dem Fisch geht es gut
}
Die Verknüpfung UND ist wahr, wenn alle Teilausdrücke wahr sind.
Die Verknüpfung ODER ist wahr, wenn mindestens ein Teilausdruck wahr ist.
Der NOT-Operator hat nur einen Operanden. Das Ergebnis ist wahr, wenn der
Operand nicht wahr ist.
| Verknüpfung | Gesamtausdruck ist genau dann wahr, wenn... |
|---|---|
| (a == b) && (c == d) | ...alle Teilausdrücke wahr sind |
| (a == b) || (c == d) | ...mindestens ein Teilausdruck wahr ist |
| !a | ...wenn a falsch ist. |
Boolesche Variablen und Literale
Java kennt einen eigenen Variablentyp für Bedingungen und der heißt boolean. Dazu passend gibt es die Literale true und false. Einer booleschen Variable kann man auch einen Ausdruck zuweisen und dann die Variable abfragen.
boolean kuehl = temp < 25;
boolean warm = temp > 15;
if (kuehl && warm) {
Die Umkehrung nach De Morgan
Dem Fisch geht es gut, wenn die Temperatur größer als 15 UND kleiner als 25 Grad Celsius ist. Wann geht es dem Fisch nicht gut? Wir kippen die Teilbedingungen um:
if (temp < 15 && temp > 25) {
// Dem Fisch geht es nicht mehr gut - oder?
}
Leider wird die Abfrage aber nie erfüllt, da die Temperatur nicht gleichzeitig
unter 15 und über 25 Grad sein kann. Also muss auch noch die Verknüpfung von
UND zu ODER gekippt werden.
if (temp < 15 || temp > 25) {
// Dem Fisch geht es nicht mehr gut - definitiv!
}
De Morgan hat erkannt, dass eine verknüpfte Aussage negiert wird, indem jede
Teilaussage umgekehrt wird und die Verknüpfung gekippt wird.
Wenn Sie sich unsicher sind, wie Sie eine komplexere Aussage negieren, ist
es das einfachste, wenn Sie diese einklammern und ein Ausrufezeichen davor
stellen.
if (!(temp > 15 && temp < 25)) {
// Dem Fisch geht es nicht gut!
}
In der Aussagenlogik lässt sich das beweisen, indem eine Wahrheitstabelle aufgestellt wird. Die folgende Tabelle spielt alle Fälle durchspielt.
Die beiden rechten Spalten sind die Umkehrung nach De Morgan und Sie können feststellen, dass deren Wahrheitswerte identisch sind.
| a | b | a && b | !(a && b) | !a || !b |
|---|---|---|---|---|
| true | true | true | false | false |
| true | false | false | true | true |
| false | true | false | true | true |
| false | false | false | true | true |
Kurzschluss
Wenn Sie eine UND-Verknüpfung verwenden, müssen alle Teilaussagen wahr sein. Stellt Java fest, dass die erste Teilaussage falsch ist, ist es eigentlich sinnlos, die anderen Teilaussagen noch zu prüfen. Genau dies erfolgt, wenn man && für die UND-Verknüpfung verwendet.Ähnlich ist es, wenn sich bei einer ODER-Verknüpfung eine Teilaussage als wahr herausstellt. Auch dann müssen die nachfolgenden Teilaussagen nicht geprüft werden und genau das passiert, wenn || verwendet wird.
Problematisch wird dieses Verhalten, wenn die nachfolgende Teilaussage ein Methodenaufruf ist und innerhalb dieser etwas Relevantes passieren soll, beispielsweise eine Benutzereingabe.
Wenn man verhindern will, dass Java den Kurzschluss zieht und alle Teilaussagen auswertet, verwenden Sie nur ein & für das UND und einen | für das ODER.
Boolesche Operatoren
| Zeichen | Bedeutung |
|---|---|
| == | gleich |
| != | ungleich |
| < | kleiner |
| <= | kleiner oder gleich |
| > | größer |
| >= | größer oder gleich |
| && | UND mit Kurzschluss |
| & | UND ohne Kurzschluss |
| || | ODER mit Kurzschluss |
| | | ODER ohne Kurzschluss |
| ^ | exklusiv ODER (XOR): beide Wahrheitswerte unterscheiden sich |
| ! | NOT |
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