Cvičenie 2: Prvý Java program¶

Na tomto cvičení začneme pracovať vo vývojovom prostredí IntelliJ IDEA a vytvoríme si náš prvý projekt. Ukážeme si, ako sa spúšťa a naučíme sa pracovať so štandardným vstupom a výstupom. Taktiež na tomto cvičení budeme mať úvod do znakových reťazcov, podmienok a cyklov.

Metódy¶

Klasické funkcie v Jave musia byť vždy súčasťou nejakej triedy (anglicky class). O triedach si povieme viac neskôr, zatiaľ stačí vedieť, že trieda je taká šablóna, alebo plán, podľa ktorého sa vytvárajú objekty. Funkcie v triedach nazývame metódy.

Metódy môžu pracovať s konkrétnym objektom, alebo môžu byť tzv. statické, teda nezávislé na objekte, a môžeme ich volať kedykoľvek. Statické metódy sa pri definícii označujú slovom static.

Statické metóda main¶

Každý Java program musí mať miesto, ktoré sa začne vykonávať ako prvé po spustení programu. Toto miesto predstavuje statická metóda s názvom main. Táto metóda je vstupným bodom programu a keď táto metóda skončí, skončí sa aj celý program.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello world!");
    }
}

Metóda main prijíma vstupné argumenty, ktoré užívateľ zadal pri volaní programu.

Otypovanie metód¶

Podobne ako pri premenných, v Jave musíme explicitne uviesť dátové typy všetkých argumentov danej metódy. Ba čo viac, musíme tak isto uviesť dátový typ výstupu metódy, teda výsledku, ktorý metóda vracia.

Ak metóda nevracia žiaden výsledok, použijeme špeciálne kľúčové slovo void. Vidieť to môžme aj v našej metóde main.

Volanie metód¶

Statickú metódu v rámci rovnakej triedy volám tak, že napíšem jej názov. Ak je však metóda v inej triede, musím pred meno metódy uviesť aj meno tejto triedy a názvy oddeliť bodkou.

Každá verejná trieda musí byť vo svojom vlastnom súbore s príponou .java. Názov súboru musí byť rovnaký ako názov triedy.

Príklad 2.1: Ukážka volania statických metód

Súbor Vypocet.java

public class Vypocty {
    public static int sucetInt(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

Súbor Main.java

public class Main {

    static void vypis(Object o) {
        System.out.println(o);
    }

    public static void main(String[] args) {
        int vysledok = Vypocty.sucetInt(2,3);
        vypis(vysledok);
    }
}

Súbory musia byť v rovnakom priečinku, aby sme mohli priamo volať metódu z triedy Vypocty.

Projekt v IntelliJ IDEA¶

Vyskúšame si vyššie uvedený program v prostredí IntelliJ IDEA. Po spustení vytvorme nový projekt a v ňom súbory podľa daného príkladu.

Pre spustenie programu použijeme zelené tlačítko 'Run', alebo stlačíme stlačíme Shift+F10

Príklad 2.1 v prostredí IDEA — Príklad 2.1 v prostredí IntelliJ IDEA

Štandardný výstup¶

Na vypísanie textu do konzoly používame metódu System.out.println(). Táto metóda prijíma jeden argument, ktorý vypíše na obrazovku. Ak chceme výstup formátovať, použijeme podobnú metódu System.out.printf(). Táto metóda už prijíma viac argumentov.

Prečo také komplikované meno? Trieda System je trieda štandardnej knižnice, ktorá okrem iného obsahuje objekty so vstupom a výstupom. out je jeden z takýchto objektov. Reprezentuje štandardný výstup z programu. No a metódy println a printf sú definované nad týmto objektom (nie sú statické), preto triedu aj objekt pri volaní musíme uviesť.

Dokumentácia

Zoznam metód, ktoré vieme volať nad System.out nájdeme v dokumentácii triedy PrintStream

Formátovanie výstupu¶

Ak chceme výstup formátovať, použijeme metódu System.out.printf(). Vo formátovácom reťazci na miesto, kde chcem vypísať hodnotu uvediem kľúčové slovo začínajúce percentom. Dané hodnoty potom uvediem podľa poradia ako argumenty za formátovací reťazec.

Príklad 2.2: Vypísanie aktuálneho dátumu

Súbor Main.java

import java.time.LocalDate;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        LocalDate dnes = LocalDate.now();
        System.out.printf("Ahoj, dnes je rok %d a mesiac %s", dnes.getYear(), dnes.getMonth());
    }
}

Základné druhy formátovania

Značka	Popis
`%s`	Reťazec
`%d`	Celé číslo, napr. `%07d` číslo s nulami zľava
`%f`	Desatinné číslo, napr. `%.2f` pre 2 desatinné miesta
`%c`	Znak

Dokumentácia

Podrobný návod ako sa v metóde printf formátujú reťazce nájdeme v dokumentácii triedy Formatter

Importovanie tried¶

V predchádzajúcom príklade sa vyskytol príkaz import. V Jave sú triedy rozdelené do balíkov (packages). Ak chceme použiť triedu z iného balíka, je pohodlnejšie ju importovať.

Importovať môžem buď iba jednu triedu alebo môžem importovať všetky triedy v balíku.

import java.util.Scanner; // Import jednej triedy
import java.util.*; // Import všetky triedy z balíka

Automaticky importované triedy

Trieda System je automaticky importovaná, preto sme ju nemuseli pridávať manuálne. Java automaticky importuje všetky triedy z balíka java.lang

Štandardný vstup¶

Na načítanie údajov so štandardného vstupu sa najčastejšie používa trieda Scanner z balíka java.util. Pomocou tento triedy sa napojíme na vstup (System.in) a čítame z neho údaje. Čítať môžme aj iné údaje ako reťazce znakov.

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // vytvorenie Scanneru pre štandardný vstup
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        System.out.print("Zadaj svoje meno: ");
        String meno = sc.nextLine();   // číta celý riadok

        System.out.print("Zadaj svoj vek: ");
        int vek = sc.nextInt();        // číta celé číslo

        System.out.printf("Ahoj %s, máš %d rokov.", meno, vek);
    }
}

Scanner nepracuje iba nad štandardným vstupom. Je mu jedno z čoho číta údaje, a tak ho viete vytvoriť nad súborom, reťazcom znakov alebo údajmi, ktoré boli zaslané cez sieť.

Dokumentácia

Detaily ohľadom metód a použitia triedy Scanner nájdete v dokumentácii triedy Scanner

Reťazce znakov¶

Na prácu s reťazcami znakov sa v Jave používa trieda String. Reťazec v Jave je nemeniteľný objekt, čo znamená, že pri úprave reťazca sa vytvorí nový objekt v pamäti. Výhodou je vysoká bezpečnosť, nakoľko reťazec vám nemôže nikto potajomky zmeniť.

String meno = "Fero";
String pozdrav = "Ahoj " + meno + "!";
System.out.println(pozdrav);  // Ahoj Fero!

Dokumentácia

Detaily ohľadom reťazcov nájdete v dokumentácii triedy String

Od Jave verzia 13 je k díspozícii aj viacriadkový reťazec, podobne ako v Pythone:

// Textový blok (Java 13+)
String text = """
    Ahoj,
    ako sa máš?
    """;

Učím sa s pomocou umelej inteligencie

Som študent strednej školy, a učím sa objektové programovanie v Jave. Vysvetli mi jednoduchým spôsobom, prečo je String nemeniteľný, aké to má výhody a nevýhody, a dôvody, prečo si Java zvolila nemeniteľnú verziu..

Podmienky¶

Pre rozhodovanie sa v jave používa príkaz if. Podobne ako v Pythone, môže mať viacero možností. Vtedy použijeme príkazy else alebo else if.

Použitie podmienky v Jave

int znamka = 3;

if (znamka == 1) {
    System.out.println("Výborný");
} else if (znamka == 2) {
    System.out.println("Chválitebný");
} else if (znamka == 3) {
    System.out.println("Dobrý");
} else {
    System.out.println("Neúspešný");
}

V Jave existuje taktiež tzv. ternárny operátor, pomocou ktorého vieme zapísať podmienku ako výraz, a použiť ju tak v rámci iných výrazov alebo príkazov. Syntax ternárneho operátora je (podmienka) ? hodnota_ak_true : hodnota_ak_false

Použitie ternárneho operátora Jave

int vek = 20;
String typ = (vek >= 18) ? "dospelý" : "mladý";
System.out.println(typ);

Cykly¶

Cykly slúžia na opakovanie časti kódu. V Jave existujú štyry príkazy na vytvorenie cyklu, dnes si ukážeme dve z nich.

Cyklus pomocou for sa používa, keď dopredu vieme, koľkokrát sa má cyklus opakovať.

Syntax cyklu for

for (inicializácia; podmienka; aktualizácia) {
    // telo cyklu - kód, ktorý sa opakuje
}

Príklad použitia cyklu for

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    System.out.println("i = " + i);
}

Učím sa s pomocou umelej inteligencie

Som študent strednej školy, a učím sa objektové programovanie v Jave. Vysvetli mi štruktúru cyklu for, jeho jednotlivé časti, ako sa používa a uveď príklady.

Cyklus pomocou while sa opakuje, kým je podmienka pravdivá

Príklad použitia cyklu while

int i = 0;
while (i < 5) {
    System.out.println("i = " + i);
    i++;
}

Úlohy na precvičenie¶

Úloha 2.1: Vykreslenie štvorca do konzoly

Vytvorte metódu, ktorá vykreslí štvorec do konzoly. Vstupom do funkcie je veľkosť štvorca.

Vytvorte ďalšie metódy na vykreslenie obdĺžnika a pravouhlého rovnoramenného trojuholníka.

Bonus - Vytvorte metódu na vykreslenie pyramídy

Úloha 2.2: Výpočet obsahu a objemu valca

Vytvorte metódu, ktorá na vstupe prijíma výšku a polomer a vypočíta obsah a objem valca. Výsledok vráťťe ako pole, a na vypísanie na obrazovku vytvorte samostatnú metódu.

Úloha 2.3: Výpočet faktoriálu

Vytvorte metódu na výpočet faktoriálu

Úloha 2.4: Orámovaný text

Vytvorte metódu na vypísanie orámovaného textu do konzoly. Majte aj maximálnu šírku a text zalomte po slovách, ak je dlhý.

Úloha 2.5: Prvočísla

Vytvorte metódu na vrátenie najbližieho prvočísla väčšieho ako zadaný vstup

Zhrnutie cvičenia¶

Poznámky do zošita

V zošite je potrebné mať napísané aspoň tieto poznámky:

Statické metódy - static
- Patria do nejakej triedy
- Viem ich volať nezávisle na objekte

Entry point programu
- statická metóda main(String[] args)
- keď skončí main, skončí sa aj program

Metódy sú v triedach, každá trieda má svoj .java súbor s rovnakým názvom ako trieda
Triedy sú v balíkoch, každý balík má svoj priečinok s rovnakým názvom ako balík

Reťazce znakov - String - reťazec je nemeniteľný objekt

Výstup pomocou System.out.println
Vstup pomocou java.util.Scanner

Podmienky - if, else
Cykly - for, while

for (inicializácia; podmienka; aktualizácia) {
  // telo cyklu - kód, ktorý sa opakuje
}

Skúšanie a kontrola vedomostí

Ústne skúšanie alebo krátka 5-minútovka:

Vedieť napísať statickú metódu
Vedieť napísať cyklus a podmienku, vysvetliť ich časti
Ternárny operátor, čo to je?
Ako načítame vstup z klávesnice?
Ako vypíšeme niečo na obrazovku?
Základné spôsoby formátovania výstupu