プログラムの動作を適切に制御することは、効率的なソフトウェア開発において欠かせない基本技術である。Javaにおける制御文の理解は、単純な処理の組み合わせから複雑なアルゴリズムの実装まで、あらゆる場面で重要な役割を果たす。
制御文とは何か
プログラムは基本的に上から下へと順次実行される性質を持つが、実際の開発では条件に応じた分岐や繰り返し処理が必要となる場面が多い。制御文は、このような処理の流れを変更するための仕組みであり、プログラムの挙動を柔軟に制御する手段として活用される。
プログラムの実行順序と制御の必要性
通常のプログラムでは、記述された順序に従って上から下へ一行ずつ実行が進む。この実行方式は順次処理と呼ばれ、プログラムの基本的な動作パターンである。しかし、現実的なプログラムでは、特定の条件が満たされた場合のみ実行したい処理や、同じ処理を複数回繰り返したい場合が頻繁に発生する。
public class BasicFlow {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("処理1"); // 最初に実行
System.out.println("処理2"); // 次に実行
System.out.println("処理3"); // 最後に実行
}
}上記のコードは順次処理の典型例であり、コメントで示した順序通りに処理が実行される。興味深いことに、JVMは実際にはバイトコードレベルで最適化を行うため、コンパイル時に処理順序が変更される場合があるが、プログラマが記述した論理的な順序は保たれる。
制御の必要性は、ユーザーの入力値によって異なる処理を実行したい場合や、配列の全要素に対して同じ処理を適用したい場合などに明確に現れる。例えば、銀行のATMシステムでは、ユーザーが選択した操作に応じて異なる処理が実行される必要がある。
制御文の種類と基本的な役割
Javaの制御文は大きく分けて、条件分岐を行う制御文と繰り返し処理を行う制御文の2つのカテゴリに分類される。条件分岐には if文、if-else文、switch文が含まれ、繰り返し処理には for文、while文、do-while文が該当する。
条件分岐の制御文は、boolean型の式を評価し、その結果に基づいて実行する処理を決定する。この仕組みにより、プログラムは動的に処理の内容を変更できる。一方、繰り返し処理の制御文は、指定された条件が満たされている間、特定の処理を継続的に実行する役割を担う。
public class ControlStructureExample {
public static void main(String[] args) {
int number = 5;
// 条件分岐の例
if (number > 0) {
System.out.println("正の数です");
}
// 繰り返し処理の例
for (int i = 0; i < 3; i++) {
System.out.println("回数: " + i);
}
}
}このコードでは、条件分岐と繰り返し処理の基本的な形が示されている。Javaの制御文は、C言語の構文を基盤としているため、他の多くのプログラミング言語との親和性が高い特徴を持つ。また、制御文内で使用される変数のスコープは、ブロック内に限定されるため、メモリ効率の観点からも優れた設計となっている。
条件分岐（if文）
条件分岐は、プログラムの実行において最も基本的な制御構造の一つである。特定の条件が成立した場合にのみ処理を実行したい場面は、あらゆるプログラムで頻繁に発生する。Javaにおけるif文は、この要求に対応する最も直接的な制御文として位置付けられる。
if文の基本構文と使い方
if文の基本構文は、条件式とそれに続く処理ブロックから構成される。条件式はboolean型の値を返す必要があり、この値がtrueの場合にのみ処理ブロック内のコードが実行される。
public class IfBasics {
public static void main(String[] args) {
int age = 20;
// 基本的なif文
if (age >= 18) {
System.out.println("成人です");
}
// 複数の条件を組み合わせる場合
if (age >= 18 && age < 65) {
System.out.println("労働可能年齢です");
}
}
}if文における条件式では、比較演算子（==、!=、<、>、<=、>=）や論理演算子（&&、||、!）を使用して複雑な条件を表現できる。注目すべき点は、Javaでは条件式の結果が必ずboolean型でなければならないことである。これは、C言語のように整数値を条件として使用できないことを意味し、より厳密な型安全性を提供している。
処理ブロックが単一の文である場合、中括弧を省略することも可能だが、保守性の観点から常に中括弧を使用することが推奨される。また、if文内で宣言された変数は、そのブロック内でのみ有効であるため、変数のスコープを適切に管理する必要がある。
else文とelse if文の活用方法
if文単体では、条件が満たされない場合の処理を記述できない。else文は、if文の条件が false の場合に実行される処理を定義するために使用される。さらに、複数の条件を順次評価したい場合には、else if文を活用する。
public class IfElseExample {
public static void main(String[] args) {
int score = 85;
// else if文を使用した段階的な評価
if (score >= 90) {
System.out.println("優秀");
} else if (score >= 80) {
System.out.println("良好");
} else if (score >= 70) {
System.out.println("普通");
} else {
System.out.println("要改善");
}
// 複雑な条件の組み合わせ
boolean isWeekend = true;
int temperature = 25;
if (isWeekend && temperature > 20) {
System.out.println("外出日和です");
} else if (!isWeekend && temperature > 30) {
System.out.println("仕事中ですが暑いです");
} else {
System.out.println("室内で過ごしましょう");
}
}
}else if文を使用する際の重要な点は、条件の評価が上から順番に行われ、最初に true となった条件のブロックのみが実行されることである。これは短絡評価と呼ばれる仕組みであり、効率的な処理を実現している。例えば、上記のスコア評価の例では、score が 85 の場合、最初の条件（score >= 90）は false となるが、2番目の条件（score >= 80）が true となるため、「良好」が出力され、それ以降の条件は評価されない。
また、論理演算子の &&（AND）や ||（OR）も短絡評価の仕組みを持つ。&&演算子では左側の条件が false の場合、右側の条件は評価されず、||演算子では左側の条件が true の場合、右側の条件は評価されない。この特性を理解することで、効率的で安全なコードを記述できる。
多分岐処理（switch文）
複数の条件分岐が必要な場合、if-else if文の連続使用も可能だが、特定の変数の値に基づいた分岐処理では、switch文がより適切な選択肢となる。switch文は、単一の式の値を複数の定数値と比較し、一致した場合に対応する処理を実行する制御文である。
switch文の基本構文と書き方
switch文は、switch式、case節、default節から構成される。switch式にはbyte型、short型、int型、char型、String型、enum型、およびこれらのラッパークラス（Byte、Short、Integer、Character）の値を指定でき、各case節では定数値との比較が行われる。
public class SwitchBasics {
public static void main(String[] args) {
int dayOfWeek = 3;
switch (dayOfWeek) {
case 1:
System.out.println("月曜日");
break;
case 2:
System.out.println("火曜日");
break;
case 3:
System.out.println("水曜日");
break;
case 4:
System.out.println("木曜日");
break;
case 5:
System.out.println("金曜日");
break;
default:
System.out.println("週末");
break;
}
// String型を使用したswitch文
String operation = "add";
switch (operation) {
case "add":
System.out.println("加算処理");
break;
case "subtract":
System.out.println("減算処理");
break;
case "multiply":
System.out.println("乗算処理");
break;
default:
System.out.println("不明な操作");
break;
}
}
}switch文において注目すべき点は、Java 7以降でString型が対応されたことである。これにより、文字列の比較処理がより直感的に記述できるようになった。内部的には、String型のswitch文はhashCode()メソッドとequals()メソッドを使用して効率的な比較処理を実現している。
case節で使用できる値は、コンパイル時に決定される定数でなければならない。これは、switch文の効率的な実装を可能にするためであり、JVMレベルでジャンプテーブルやルックアップテーブルとして最適化される場合がある。
break文の重要性とfall-through
switch文における break文は、case節の処理が完了した後に switch文から抜け出すために使用される。break文を省略した場合、次のcase節の処理も継続して実行される現象が発生する。この動作はfall-throughと呼ばれ、意図的に活用する場合もあるが、多くの場合はプログラミングエラーの原因となる。
public class SwitchFallThrough {
public static void main(String[] args) {
char grade = 'B';
// fall-throughを利用した例
switch (grade) {
case 'A':
case 'B':
System.out.println("優秀な成績です");
break;
case 'C':
System.out.println("普通の成績です");
break;
case 'D':
case 'F':
System.out.println("再学習が必要です");
break;
default:
System.out.println("無効な評価です");
break;
}
// break文を忘れた場合の問題例
int number = 1;
switch (number) {
case 1:
System.out.println("一"); // この処理が実行される
// break文がないため、次のcase節も実行される
case 2:
System.out.println("二"); // この処理も実行される
// break文がないため、次のcase節も実行される
case 3:
System.out.println("三"); // この処理も実行される
break;
default:
System.out.println("その他");
break;
}
}
}fall-throughの仕組みは、複数のcase値に対して同一の処理を実行したい場合に有効活用できる。上記の例では、’A’と’B’の場合に同じメッセージを表示し、’D’と’F’の場合にも同じメッセージを表示している。このような記述により、コードの重複を避けながら可読性を保つことができる。
しかし、break文の記述忘れは頻繁に発生するプログラミングエラーであり、予期しない動作の原因となる。現代のIDEの多くは、break文の不足を警告する機能を提供しており、静的解析ツールによってもこのような問題を事前に検出できる。Java 14以降では、式としてのswitch文（switch expression）が導入され、この問題を根本的に解決する新しい記述方法も利用可能となっている。
繰り返し処理（for文）
同一の処理を複数回実行する必要がある場合、繰り返し処理の制御文が不可欠である。for文は、特に繰り返し回数が事前に決定されている場合に適した制御文であり、初期化、条件判定、更新処理を一箇所にまとめて記述できる特徴を持つ。
for文の基本構文と動作原理
for文は、初期化式、条件式、更新式の3つの要素を持つ。これらの要素により、繰り返し処理の開始状態、継続条件、状態変更を明確に定義できる。
public class ForBasics {
public static void main(String[] args) {
// 基本的なfor文
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println("繰り返し回数: " + i);
}
// 異なるステップでの繰り返し
for (int i = 0; i < 10; i += 2) {
System.out.println("偶数: " + i);
}
// 逆順での繰り返し
for (int i = 10; i > 0; i--) {
System.out.println("カウントダウン: " + i);
}
// 複数の変数を使用したfor文
for (int i = 0, j = 10; i < j; i++, j--) {
System.out.println("i=" + i + ", j=" + j);
}
}
}for文の動作原理はまず初期化式が実行され、次に条件式が評価される。条件式がtrueの場合、ループ本体が実行され、その後更新式が実行される。この後、再び条件式の評価に戻り、falseになるまで処理が継続される。
興味深い点は、for文の各要素は省略可能であることである。すべての要素を省略したfor文（for(;;)）は無限ループとなり、特殊な用途で使用される場合がある。また、初期化式や更新式では、カンマ演算子を使用して複数の処理を記述できるため、複雑な制御が可能である。
for文内で宣言された変数は、そのfor文のスコープ内でのみ有効である。これにより、変数名の衝突を避けながら、メモリ効率的なプログラムを作成できる。
拡張for文（for-each文）の使い方
Java 5から導入された拡張for文は、配列やコレクションの全要素に対して順次処理を行う場合に、従来のfor文よりも簡潔で安全な記述を可能にする。この構文はfor-each文とも呼ばれ、インデックスを使用せずに要素に直接アクセスできる。
public class EnhancedFor {
public static void main(String[] args) {
// 配列での拡張for文
int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
for (int number : numbers) {
System.out.println("値: " + number);
}
// 文字列配列での使用例
String[] fruits = {"りんご", "みかん", "バナナ"};
for (String fruit : fruits) {
System.out.println("果物: " + fruit);
}
// 多次元配列での使用例
int[][] matrix = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};
for (int[] row : matrix) {
for (int element : row) {
System.out.print(element + " ");
}
System.out.println();
}
// 従来のfor文との比較
System.out.println("従来のfor文:");
for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
System.out.println("インデックス" + i + ": " + numbers[i]);
}
}
}拡張for文の大きな利点は、インデックスの範囲外アクセスエラーを防止できることである。従来のfor文では、配列の長さを超えたインデックスでアクセスしてしまうリスクがあったが、拡張for文ではこのような問題が発生しない。
また、コードの可読性も大幅に向上する。配列やコレクションの全要素を処理する意図が明確に表現され、ループカウンタの管理が不要となる。ただし、拡張for文では要素のインデックス情報が取得できないため、インデックスが必要な処理では従来のfor文を使用する必要がある。
拡張for文は、Iterableインターフェースを実装したオブジェクトに対して使用できる。これには配列の他、ArrayList、LinkedList、HashSetなどの標準的なコレクションクラスが含まれる。内部的には、Iterator パターンを使用して要素へのアクセスが実現されており、コレクションの実装に依存しない統一的な記述が可能となっている。
繰り返し処理（while文とdo-while文）
繰り返し回数が事前に決定されていない場合や、特定の条件が満たされるまで処理を継続したい場合には、while文やdo-while文が適している。これらの制御文は、条件式の評価結果に基づいて繰り返し処理を制御する。
while文の基本構文と使用場面
while文は、条件式がtrueである限り処理を繰り返す制御文である。for文とは異なり、初期化や更新処理は明示的に記述する必要があるが、より柔軟な制御が可能である。
public class WhileBasics {
public static void main(String[] args) {
// 基本的なwhile文
int count = 0;
while (count < 5) {
System.out.println("カウント: " + count);
count++; // 更新処理を忘れると無限ループになる
}
// ユーザー入力の処理例（疑似コード的な表現）
String input = "start";
while (!input.equals("quit")) {
System.out.println("処理中: " + input);
// 実際の処理...
if (input.equals("start")) {
input = "processing";
} else if (input.equals("processing")) {
input = "quit";
}
}
// 配列の検索処理
int[] array = {10, 20, 30, 40, 50};
int target = 30;
int index = 0;
while (index < array.length && array[index] != target) {
index++;
}
if (index < array.length) {
System.out.println("発見: インデックス " + index);
} else {
System.out.println("見つかりませんでした");
}
}
}while文の使用場面は多岐にわたる。ファイルの読み込み処理では、ファイルの終端に達するまで読み込みを継続する場合に使用される。また、ネットワーク通信では、接続が切断されるまで通信を継続する場合にも活用される。
while文を使用する際の重要な注意点は、無限ループの回避である。条件式がfalseになるための処理が適切に記述されていない場合、プログラムが永続的に実行され続ける問題が発生する。このため、ループ内での状態変更処理は慎重に設計する必要がある。
短絡評価の特性も while文で有効活用できる。上記の配列検索の例では、index < array.length の条件を先に評価することで、配列の範囲外アクセスを防止している。
do-while文の特徴と活用例
do-while文は、while文の変形であり、最低でも1回は処理が実行される特徴を持つ。条件式の評価が処理の実行後に行われるため、初回実行が保証される点がwhile文との大きな違いである。
public class DoWhileExample {
public static void main(String[] args) {
// 基本的なdo-while文
int number = 0;
do {
System.out.println("実行回数: " + number);
number++;
} while (number < 3);
// メニュー表示の例
int choice;
do {
System.out.println("=== メニュー ===");
System.out.println("1. ファイル作成");
System.out.println("2. ファイル削除");
System.out.println("3. 終了");
// 疑似的な入力処理
choice = 3; // 実際にはユーザー入力を受け取る
switch (choice) {
case 1:
System.out.println("ファイルを作成しました");
break;
case 2:
System.out.println("ファイルを削除しました");
break;
case 3:
System.out.println("プログラムを終了します");
break;
default:
System.out.println("無効な選択です");
break;
}
} while (choice != 3);
// 入力値の検証処理の概念を示す例
int value = -1; // 初期値として無効な値を設定
int attemptCount = 0; // 試行回数を追跡
do {
attemptCount++;
// 実際のプログラムではここでユーザー入力を受け取る
// この例では試行回数に応じて異なる値を設定
if (attemptCount == 1) {
value = 150; // 1回目：範囲外の値
} else if (attemptCount == 2) {
value = -10; // 2回目：負の値
} else {
value = 75; // 3回目：有効な値
}
System.out.println("入力値: " + value);
if (value < 0 || value > 100) {
System.out.println("0から100の間で入力してください");
}
} while (value < 0 || value > 100);
System.out.println("有効な値が入力されました: " + value);
}
}do-while文の典型的な活用例は、ユーザーインターフェースのメニュー表示である。ユーザーが終了を選択するまでメニューを繰り返し表示する処理では、最低でも1回はメニューを表示する必要があるため、do-while文が適している。
また、入力値の検証処理でも do-while文が有効である。ユーザーから有効な値が入力されるまで再入力を求める処理では、最初に1回は入力を受け付ける必要があるため、do-while文の特性が活かされる。
do-while文は、他の繰り返し制御文と比較して使用頻度は低いが、特定の用途では他の制御文では表現が困難な処理を簡潔に記述できる。ゲームのメインループや、サーバーアプリケーションの初期化処理など、最低1回の実行が保証されることが重要な場面で重宝される。
ループ制御（break文とcontinue文）
繰り返し処理において、通常の条件判定とは異なる理由でループの動作を変更したい場合がある。break文とcontinue文は、このような要求に対応するループ制御文であり、繰り返し処理の流れを柔軟に制御する手段を提供する。
break文によるループの強制終了
break文は、現在実行中のループを即座に終了し、ループの次の文に処理を移す制御文である。switch文での使用に加えて、すべての繰り返し制御文内で使用できる。
public class BreakExample {
public static void main(String[] args) {
// for文でのbreak文使用例
for (int i = 0; i < 10; i++) {
if (i == 5) {
System.out.println("5に到達したため終了");
break; // ループを終了
}
System.out.println("現在の値: " + i);
}
// while文での検索処理
int[] numbers = {1, 3, 7, 9, 12, 15, 18};
int target = 12;
int index = 0;
boolean found = false;
while (index < numbers.length) {
if (numbers[index] == target) {
found = true;
break; // 見つかったらループを終了
}
index++;
}
if (found) {
System.out.println("値 " + target + " をインデックス " + index + " で発見");
} else {
System.out.println("値 " + target + " は見つかりませんでした");
}
// ネストしたループでのbreak文
outer: for (int i = 0; i < 3; i++) {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
System.out.println("i=" + i + ", j=" + j);
if (i == 1 && j == 1) {
break outer; // 外側のループまで終了
}
}
}
System.out.println("ネストループ終了");
}
}break文の使用により、条件を満たした時点で即座にループから脱出できるため、不要な処理の実行を避けることができる。特に検索処理では、目的の要素が見つかった時点でループを終了することで、処理効率を大幅に向上させることができる。
ネストしたループにおいて、内側のループのbreak文は外側のループには影響しない。外側のループまで終了したい場合は、ラベル付きbreak文を使用する。ラベルは識別子の後にコロンを付けて定義し、break文でそのラベルを指定することで、指定されたループまで終了できる。
ラベル付きbreak文は、深いネスト構造から一気に脱出したい場合に有効だが、コードの可読性を損なう可能性があるため、使用は必要最小限に留めることが推奨される。
continue文による処理のスキップ
continue文は、現在の繰り返し処理の残りの部分をスキップし、次の繰り返しに進む制御文である。ループ自体は終了せず、条件に応じて特定の処理のみを飛ばしたい場合に使用される。
public class ContinueExample {
public static void main(String[] args) {
// 偶数のみを出力する例
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
if (i % 2 != 0) {
continue; // 奇数の場合はスキップ
}
System.out.println("偶数: " + i);
}
// 配列から特定の値を除外して処理
int[] values = {1, -2, 3, -4, 5, 0, 7};
for (int value : values) {
if (value <= 0) {
continue; // 0以下の値はスキップ
}
// 正の値のみに対する処理
System.out.println("正の値: " + value + ", 2乗: " + (value * value));
}
// while文でのcontinue使用例
int count = 0;
while (count < 8) {
count++;
if (count == 3 || count == 6) {
continue; // 3と6をスキップ
}
System.out.println("処理対象: " + count);
}
// ネストしたループでのcontinue
for (int i = 0; i < 3; i++) {
System.out.println("外側ループ: " + i);
for (int j = 0; j < 5; j++) {
if (j == 2) {
continue; // 内側ループの2をスキップ
}
System.out.println(" 内側ループ: " + j);
}
}
}
}continue文は、データのフィルタリング処理において特に有用である。配列やコレクションから特定の条件を満たさない要素を除外して処理したい場合、if文による条件分岐よりも continue文を使用する方が、処理の意図が明確になる場合が多い。
while文やdo-while文でcontinue文を使用する場合は、continue文の実行により更新処理がスキップされないよう注意が必要である。上記の例では、count++を continue文の前に配置することで、無限ループを回避している。
ネストしたループにおいても、continue文はbreak文と同様にラベルを使用して外側のループの次の繰り返しに進むことができる。ただし、この機能は複雑なロジックを生成する可能性があるため、使用する際は十分な検討が必要である。
continue文の効果的な活用により、条件分岐のネストを減らし、処理の主要な流れを明確に表現できる。特に、複数の除外条件がある場合、それぞれに対してcontinue文を使用することで、可読性の高いコードを作成できる。
制御文の組み合わせと実践
実際のプログラム開発では、単一の制御文だけで要求を満たすことは稀である。複数の制御文を適切に組み合わせることで、複雑な処理ロジックを実現し、実用的なアプリケーションを構築できる。制御文の組み合わせには一定の原則とパターンがあり、これらを理解することで効率的で保守性の高いコードを作成できる。
ネストした制御文の書き方と注意点
制御文のネスト（入れ子構造）は、複雑な条件処理や多次元的な繰り返し処理を実現するために不可欠である。ただし、過度なネストは可読性を大幅に低下させるため、適切な設計原則に従って記述する必要がある。
public class NestedControl {
public static void main(String[] args) {
// 多次元配列の処理例
int[][] matrix = {
{1, 2, 3, 4},
{5, 6, 7, 8},
{9, 10, 11, 12}
};
// ネストしたfor文による全要素の処理
for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
for (int j = 0; j < matrix[i].length; j++) {
if (matrix[i][j] % 2 == 0) {
System.out.println("偶数発見: [" + i + "][" + j + "] = " + matrix[i][j]);
}
}
}
// 成績処理システムの例
String[] students = {"田中", "佐藤", "鈴木"};
int[][] scores = {{85, 90, 78}, {92, 88, 95}, {76, 83, 89}};
String[] subjects = {"国語", "数学", "英語"};
for (int i = 0; i < students.length; i++) {
System.out.println("=== " + students[i] + "さんの成績 ===");
int total = 0;
for (int j = 0; j < subjects.length; j++) {
System.out.println(subjects[j] + ": " + scores[i][j] + "点");
total += scores[i][j];
// 各科目の評価判定
if (scores[i][j] >= 90) {
System.out.println(" → 優秀");
} else if (scores[i][j] >= 80) {
System.out.println(" → 良好");
} else if (scores[i][j] >= 70) {
System.out.println(" → 普通");
} else {
System.out.println(" → 要努力");
}
}
double average = (double) total / subjects.length;
System.out.println("平均点: " + String.format("%.1f", average));
System.out.println();
}
// 複雑な条件分岐と繰り返しの組み合わせ
for (int year = 2020; year <= 2030; year++) {
boolean isLeapYear = false;
if (year % 4 == 0) {
if (year % 100 == 0) {
if (year % 400 == 0) {
isLeapYear = true;
}
} else {
isLeapYear = true;
}
}
if (isLeapYear) {
System.out.println(year + "年はうるう年です");
}
}
}
}ネストした制御文を記述する際の重要な注意点として、インデントの適切な使用が挙げられる。各レベルのネストに対して一貫したインデント幅を使用することで、コードの構造を視覚的に理解しやすくなる。また、ネストの深さは一般的に3〜4レベル以下に留めることが推奨される。
変数のスコープ管理も重要な要素である。ネストした制御文内で宣言された変数は、そのブロック内でのみ有効であるため、適切なスコープで変数を宣言する必要がある。上記の例では、total変数を学生のループ内で宣言することで、各学生の合計点を独立して管理している。
パフォーマンスの観点では、内側のループでの重い処理は全体の実行時間に大きな影響を与える。多次元配列の処理では、要素数の二乗に比例して処理時間が増加するため、不必要な計算を内側ループで実行しないよう注意が必要である。
実際のプログラムでの活用例
制御文の組み合わせは、実用的なアプリケーションにおいて様々な場面で活用される。以下の例では、実際の開発で遭遇する典型的な処理パターンを示している。
public class PracticalExamples {
public static void main(String[] args) {
// データ検索とフィルタリングシステム
String[][] employees = {
{"田中太郎", "営業部", "30", "500"},
{"佐藤花子", "開発部", "25", "450"},
{"鈴木一郎", "営業部", "35", "600"},
{"山田美咲", "開発部", "28", "520"},
{"高橋健太", "総務部", "32", "480"}
};
// 特定部署の高給与者を検索
String targetDepartment = "開発部";
int salaryThreshold = 500;
System.out.println("=== " + targetDepartment + "の高給与者検索 ===");
boolean found = false;
for (int i = 0; i < employees.length; i++) {
String name = employees[i][0];
String department = employees[i][1];
int age = Integer.parseInt(employees[i][2]);
int salary = Integer.parseInt(employees[i][3]);
if (department.equals(targetDepartment)) {
if (salary >= salaryThreshold) {
System.out.println("該当者: " + name + " (年齢: " + age + ", 給与: " + salary + "万円)");
found = true;
}
}
}
if (!found) {
System.out.println("条件に該当する社員は見つかりませんでした");
}
// 素数判定プログラム
System.out.println("\n=== 100以下の素数一覧 ===");
int primeCount = 0;
for (int number = 2; number <= 100; number++) {
boolean isPrime = true;
// 2からnumber-1まで割り切れるかチェック
for (int divisor = 2; divisor < number; divisor++) {
if (number % divisor == 0) {
isPrime = false;
break; // 割り切れたら素数ではない
}
}
if (isPrime) {
System.out.print(number + " ");
primeCount++;
// 10個ごとに改行
if (primeCount % 10 == 0) {
System.out.println();
}
}
}
System.out.println("\n素数の個数: " + primeCount);
// ゲームスコア集計システム
int[][] gameScores = {
{100, 150, 200, 180, 220}, // プレイヤー1
{120, 180, 190, 160, 210}, // プレイヤー2
{90, 140, 170, 200, 240}, // プレイヤー3
{110, 160, 180, 190, 200} // プレイヤー4
};
System.out.println("\n=== ゲームスコア分析 ===");
for (int player = 0; player < gameScores.length; player++) {
int totalScore = 0;
int maxScore = 0;
int minScore = Integer.MAX_VALUE;
int improvementCount = 0;
System.out.println("プレイヤー" + (player + 1) + ":");
for (int game = 0; game < gameScores[player].length; game++) {
int score = gameScores[player][game];
totalScore += score;
// 最高スコアと最低スコアを更新
if (score > maxScore) {
maxScore = score;
}
if (score < minScore) {
minScore = score;
}
// 前回より向上したかチェック
if (game > 0 && score > gameScores[player][game - 1]) {
improvementCount++;
}
System.out.println(" 第" + (game + 1) + "戦: " + score + "点");
}
double average = (double) totalScore / gameScores[player].length;
System.out.println(" 合計: " + totalScore + "点");
System.out.println(" 平均: " + String.format("%.1f", average) + "点");
System.out.println(" 最高: " + maxScore + "点");
System.out.println(" 最低: " + minScore + "点");
System.out.println(" 向上回数: " + improvementCount + "回");
// パフォーマンス評価
if (average >= 180) {
System.out.println(" 評価: 優秀");
} else if (average >= 150) {
System.out.println(" 評価: 良好");
} else {
System.out.println(" 評価: 要練習");
}
System.out.println();
}
}
}これらの実践例では、制御文の組み合わせにより実用的な機能を実現している。データ検索システムでは、for文による配列の走査とif文による条件判定を組み合わせて、複合的な検索条件を処理している。また、boolean型のフラグ変数を使用して、検索結果の有無を管理している点も実用的な技法である。
素数判定プログラムでは、ネストしたfor文を使用しながら、break文による効率的な処理終了を実現している。また、カウンタ変数を使用した出力フォーマットの制御も実装されており、ユーザビリティの向上に配慮されている。
ゲームスコア集計システムでは、複数の統計値を同時に計算する処理が実装されている。一回のループ内で複数の処理を行うことで、効率的なデータ処理を実現している。このような実装パターンは、大量のデータを扱うアプリケーションにおいて重要な技法となる。
制御文の適切な組み合わせにより、複雑な要求に対応した実用的なプログラムを作成できる。重要なのは、各制御文の特性を理解し、処理の目的に最適な組み合わせを選択することである。また、コードの可読性と保守性を保ちながら、効率的な処理を実現するバランス感覚も、実践的なプログラミングにおいて不可欠である。