Оператори

У програмуванні оператором називають символ, що являє собою якусь дію над сутністю (наприклад число, яке ділять на інше число). Це функція, що має свій спеціальний символ у словнику мови програмування (як, наприклад це з ключовими словами fun або var). Давайте за приклад візьмемо теж саме ділення. Щоб зробити ділення, ми можемо використовувати символ /.

val result: Int = a / b

По-іншому це можна виразити таким чином:

fun divide(a: Int, b: Int): Int {...}

Але, для зручності та розуміння, вирішили скорочувати до /. Однак за вами залишається можливість викликати це словесно:

val result = a.div(b) // div - скороченно від divide

Тепер, знаючи це, спробуйте вирішити задачу самотужки: $f(y)=\frac{y}{2}$

Ця задача досить проста:

fun f(y: Int): Int {
    return y / 2
}

Не дуже відрізняється від додавання чисел. Але які ще існують оператори?

Види операторів

Оператори поділяють такі типи:

• арифметичні - додавання чисел, віднімання, множення, ділення.
  • + оператор додавання значень (a + b)
  • - оператор віднімання значень (a - b)
  • * оператор множення значень (a * b)
  • / оператор ділення значень (a / b)
  • % оператор ділення з залишком (22 % 4 дорівнюватиме 2)
  • складені оператори:
    • += оператор додавання до поточної величини ще одне значення. Еквівалентно наступному: a = a + b.
    • -= оператор віднімання значення від поточної величини. Еквівалентно наступному: a = a - b.
    • *= оператор множення поточної величини на деяке значення. Еквівалентно наступному: a = a * b.
    • /= оператор ділення поточної величини на деяке значення. Еквівалентно наступному: a = a / b.
    • != оператор 'не дорівнює', що відповідає !(n == 1) (дужки використовуються для підсумування результатів виразів)
• логічні - порівняння значень:
  • > оператор більше ніж (a > b)
  • < оператор менше ніж (a < b)
  • && оператор 'і' (a > b && b < c: a більше b і b менше c)
  • || оператор 'або' (a > b || c < a: a більше b або ж c менше a)
  • == оператор рівності двох значень (a == 5)
  • ! оператор протилежності (якщо у нас false, перетворюється на true і навпаки)
  • складені оператори:
    • >= оператор більше або дорівнює (a >= 5)
    • <= оператор менше або дорівнює (a <= 5)

• та умовні, які працюють з логічними операторами:
  • if оператор 'якщо це правда (true), то щось'. Працює в кооперації з else: "якщо це правда, то це, але якщо ні, то (фрагмент коду з else)".
  • when оператор для кількох 'якщо це правда, то ..'

Увага

Важливо враховувати, що порівнювати різні типи даних не можна (але це не стосується цифр). Тобто, якщо ми порівняємо рядок, наприклад, з цифрою – ми матимемо помилку при компіляції.

Логічні оператори

Розгляньмо логічні оператори, що в мові повертають тип Boolean, де є тільки два можливі значення (варіанта): true (істина) та false (не істина, тобто брехня).

Для уточнення роботи деяких операторів вирішимо кілька дуже простих завдань:

Завдання №1.

Створіть функцію, яка буде говорити чи x більше y. x, y — цілі числа.

Вирішимо ж, цю нескладну задачу:

/**
 * Ми задаємо функції два параметри типу `Int`.
 * Віддаємо логічний тип `Boolean`, що утворюється завдяки операції порівняня `>`.
 */
fun isBigger(x: Int, y: Int): Boolean = x > y

Завдання №2.

Створіть функцію, яка перевірятиме чи не є число нулем.

Підказка.

Для цього нам знадобиться оператор 'не дорівнює' (!=).

fun isNonZero(x: Int): Boolean = x != 0 // все дуже просто

Завдання №3.

Створіть функцію, що перевіряє, чи число ділиться націло на 3.

Підказка.

Щоб вирішити це завдання, нам потрібно буде скористатися оператором залишку від ділення (тобто %).

Якщо число ділиться націло на інше число, логічно, що залишком від ділення буде нічого, тобто 0. Це означає, що нам потрібно скомпонувати два оператори — залишок від ділення та рівності. Тобто потрібно зробити наступне n % 3 == 0 (n % 3 виконується першим, бо вирази читаються зліва направо).

fun isDivisibleOnThree(x: Int): Boolean {
    return x % 3 == 0
}

Умовні оператори

Давайте більше приділимо увагу умовним операторам.

Для того, щоб зробити програму, що спирається на якісь умови, які потрібно обробити (наприклад, як той випадок, що ми обговорили вище), використовують умовні оператори. Сама назва говорить нам про те, що ми маємо якусь умову. Давайте ж розберемо якісь види умовних операторів є в Kotlin.

If else

Одним з умовних операторів є if-else. Дуже проста конструкція, що означає «якщо це істина, то зроби це, якщо ж ні, то це». Записується так:

...
val isBigger: Boolean = a > b
if(isBigger) {
    println("а більше b!")
} else {
    println("b більше a!")
}

Але що ж робити, якщо у нас кілька умов? Наприклад, нам потрібно дізнатися найбільше з трьох довільних. Використовуючи логіку, можна прийти до того, що в else {...} можна дописати ще один if. І це буде правильно! Це спрацює.

fun getBiggest(a: Int, b: Int, c: Int) {
    if(a > b && a > c) { // тут, до речі, використовується логічний оператор 'і'
        return a
    } else {
        if(b > a && b > c) {
            return b
        } else {
            return c
        }
    }
}

Але, код помітно став набагато складнішим. Може можна спростити? Так, дійсно, цю конструкцію можна спростити. Для if, як і для else застосовується одне спрощення:

• Якщо у вас лише один ланцюжок дій, то вказувати фігурні дужки необов'язково. Тобто в результаті вийде таке:

if(a > b && a > c)
    return a
else if(b > a && b > c)
    return b
else return c

Тепер код став помітно кращим, аніж до цього. Але, друзі, на цьому магія не закінчується:

return if(a > b && a > c) {
    a
} else if(b > a && b > c)
    b
else c

Воу-воу, що це таке? Якщо ви раніше вивчали інші мови програмування, ви, можливо, знаєте про «тернарний оператор». Що ж, у Kotlin вирішили зробити можливість використовувати умовний оператор if-else (і забігаючи наперед, так само оператор when) як вираз (все, що може виражати значення: сире значення типу 10, функція, що повертає якесь значення та інше, що в результаті повертає нам якесь значення, називають виразом).

Що це означає? Це означає, що фрагменти коду в if будуть виступати як умовні функції, які повертають якесь значення (число або щось інше) з кожної обробленої гілки умови. Для того, щоб повернути щось із фрагмента коду, потрібно написати значення (або змінну/функцію, яка матиме потрібне нам значення) останнім у нашому фрагменті коду.

Давайте закріпимо матеріал зробивши наступне:

Завдання

Виконайте наступний вираз на Kotlin:

$$f(x) =\left\{ \begin{array}{ c l } x & \quad \textrm{якщо } x \geq 0 \\ 2x & \quad \textrm{якщо x < 0} \end{array} \right.$$

Тут у нас тільки два значення, що робить задачу дуже примітивною:

fun f(x: Int): Int {
    return if(x >= 0)
        x
    else 2 * x
}

Добре, з цим розібралися. Але що робити, якщо у нас буде більше умов? Робити нескінченні ланцюжки if-else? Як би не так.

When

Для великої вибірки умов створили оператор when. Щоб зрозуміти, для яких випадків він використовується, вирішимо таке завдання:

Завдання №1.

Створіть функцію, яка повертатиме день тижня за його порядковим номером. Тобто: якщо в функцію ввести параметр '1', функція поверне «Понеділок». І так далі.

Для цього, ми можемо використати оператор when, який буде куди зрозумілішим нескінченних ланцюжків if-else.

fun getDay(ordinal: Int): String {
    return when {
        ordinal == 1 -> "Понеділок"
        ordinal == 2 -> "Вівторок"
        ordinal == 3 -> "Середа"
        ordinal == 4 -> "Четвер"
        ordinal == 5 -> "П'ятниця"
        ordinal == 6 -> "Субота"
        ordinal == 7 -> "Неділя"
        else -> "Вказаний невірний номер"
    }
}

Варто відзначити else, який також існує в операторі when. Працює аналогічно, обробляючи умову, яка не була задоволена доти. У нашому випадку, якщо ввести в функцію число понад 7, то повернеться повідомлення про те, що вказаний невірний день. До речі, якось однотипно виглядають умови, чи не так? "Якось дуже багато мороки" - сказав Kotlin, і зробив чергове спрощення:

fun getDay(ordinal: Int): String {
    return when(ordinal) {
        1 -> "Понеділок"
        2 -> "Вівторок"
        3 -> "Середа"
        4 -> "Четвер"
        5 -> "П'ятниця"
        6 -> "Субота"
        7 -> "Неділя"
        else -> "Вказаний невірний номер"
    }
}

Як усе зрозуміліше і очевидніше стало, чи не так? Для закріплення матеріалу вирішимо наступне завдання:

Завдання №2.

Зробіть наступну функцію на Kotlin:

$$f(x) =\left\{ \begin{array}{ c l } x + 1 & \quad \textrm{якщо } x < 0 \\ 2 x & \quad \textrm{якщо } x \geq 1 \le 10 \\ x + x & \quad \textrm{якщо } x > 10 \\ 0 & \quad \textrm{інакше} \end{array} \right.$$

У цьому виразі ми маємо цілих 4 умови. Для цього підходить якраз таки наш when:

fun f(x: Int): Int {
    return when {
        x < 0 -> x + 1
        x >= 1 <= 10 -> 2 * x
        x > 10 -> x + x
        else -> 0
    }
}

Доповнення

Також ви можете самі оголошувати свої варіанти операторів, але про це ми поговоримо якось в інший раз.