if-Statements

In der Programmierung werden wir oft mit Situationen konfrontiert, in denen wir abhängig einer oder mehreren Variablen, Entscheidungen treffen müssen. Ein Programm muss in der Lage sein, unterschiedliche Aktionen basierend auf bestimmten Bedingungen auszuführen. Hierfür verwenden wir Kontrollstrukturen wie das if-Statement, welches eine der grundlegendsten Kontrollstrukturen in Java und vielen anderen Programmiersprachen darstellt.

Grundlegende Syntax

Die einfachste Form eines if-Statements in Java sieht folgendermaßen aus:

if (bedingung) {
    // Code, der ausgeführt wird, wenn die Bedingung `true` ist
}

Hinweis

Ein if-Statement prüft implizit ob die Bedingung true ist.

if (bedingung == true) {}

Hat dieselbe Bedeutung wie

if (bedingung) {}

Die bedingung muss einen booleschen Wert (true oder false) enthalten. Wenn die Bedingung zu true ausgewertet wird, wird der Code innerhalb der geschweiften Klammern ausgeführt. Wenn die Bedingung false ergibt, wird dieser Code übersprungen.

if-else Statement

Mit einem if-else-Statement können wir eine alternative Ausführung festlegen, falls die Bedingung false ergibt:

if (bedingung) {
    // Code, der ausgeführt wird, wenn die Bedingung `true` ist
} else {
    // Code, der ausgeführt wird, wenn die Bedingung `false` ist
}

else-if Statement

Wenn wir mehrere Bedingungen prüfen möchten, können wir else if verwenden:

if (bedingung1) {
    // Code, der ausgeführt wird, wenn bedingung1 `true` ist
} else if (bedingung2) {
    // Code, der ausgeführt wird, wenn bedingung1 `false` und bedingung2 `true` ist
} else {
    // Code, der ausgeführt wird, wenn beide Bedingungen `false` sind
}

Hier wird jede Bedingung der Reihe nach geprüft. Sobald eine Bedingung true ergibt, wird der zugehörige Code ausgeführt und alle nachfolgenden Bedingungen werden übersprungen.

Geschachtelte if-Statements

if-Statements können auch geschachtelt werden:

if (äußereBedingung) {
    if (innereBedingung) {
        // Code, der ausgeführt wird, wenn beide Bedingungen true sind
    }
}

Vergleichsoperatoren

Für die Bedingungen in if-Statements werden oft Vergleichsoperatoren verwendet:

Hinweis

Bei Vergleichen von Objekten mit == wird die Referenzgleichheit geprüft, nicht die inhaltliche Gleichheit. Um den Inhalt von Objekten zu vergleichen, sollte die equals()-Methode verwendet werden.

String str1 = "Hallo";
String str2 = "Hallo";
String str3 = new String("Hallo");

// Vergleicht Referenzen
if (str1 == str2) {  // true, da beide auf den gleichen String-Pool-Eintrag verweisen
    System.out.println("str1 und str2 haben die gleiche Referenz");
}

if (str1 == str3) {  // false, da str3 ein neues Objekt im Heap ist
    System.out.println("Dies wird nicht ausgegeben");
}

// Vergleicht Inhalte
if (str1.equals(str3)) {  // true, da der Inhalt gleich ist
    System.out.println("str1 und str3 haben den gleichen Inhalt");
}

Logische Operatoren

Um komplexere Bedingungen zu erstellen, können logische Operatoren verwendet werden:

int alter = 25;
boolean hatFührerschein = true;

if (alter >= 18 && hatFührerschein) {
    System.out.println("Die Person darf Auto fahren");
}

if (alter < 18 || !hatFührerschein) {
    System.out.println("Die Person darf nicht Auto fahren");
}

Kurzschluss-Auswertung

Java verwendet "kurzschluss"-Operatoren. Das bedeutet, dass bei && die zweite Bedingung nur geprüft wird, wenn die erste Bedingung true ist. Bei || wird die zweite Bedingung nur geprüft, wenn die erste Bedingung false ist.

if (objekt != null && objekt.istGültig()) {
    // objekt.istGültig() wird nur aufgerufen, wenn objekt nicht null ist
}

Der ternäre Operator

Eine Kurzform für einfache if-else-Statements ist der ternäre Operator:

// Syntax: bedingung ? ausdruck1 : ausdruck2
String status = (alter >= 18) ? "erwachsen" : "minderjährig";

Dies entspricht:

String status;
if (alter >= 18) {
    status = "erwachsen";
} else {
    status = "minderjährig";
}

Blocklose if-Statements

Wenn ein if-Statement nur eine einzige Anweisung enthält, können die geschweiften Klammern weggelassen werden:

if (bedingung)
    eineAnweisung();  // Nur diese Anweisung gehört zum if-Block
// Hier beginnt wieder der normale Programmfluss

Hinweis

Obwohl blocklose if-Statements syntaktisch korrekt sind, können sie zu schwer lesbarem Code und versteckten Fehlern führen. Es wird generell empfohlen, immer geschweifte Klammern zu verwenden, um den Code-Block klar abzugrenzen.

Übungsbeispiel: Studenten-Notensystem

Hier ist ein Beispiel für die Verwendung von if-Statements in einem einfachen Notensystem:

public class Notensystem {
    public static void main(String[] args) {
        int punkte = 78;
        char note;
        
        if (punkte >= 90) {
            note = 'A';
        } else if (punkte >= 80) {
            note = 'B';
        } else if (punkte >= 70) {
            note = 'C';
        } else if (punkte >= 60) {
            note = 'D';
        } else {
            note = 'F';
        }
        
        System.out.println("Mit " + punkte + " Punkten erhält der Student die Note: " + note);
        
        // Verwendung des ternären Operators für die Bewertung "bestanden/nicht bestanden"
        String ergebnis = (punkte >= 60) ? "bestanden" : "nicht bestanden";
        System.out.println("Der Student hat " + ergebnis);
    }
}

Fehler und Best Practices

Häufige Fehler

1. Verwechslung von = und ==:

   // Falsch - weist den Wert zu, anstatt zu vergleichen
   if (x = 5) { ... }
   
   // Richtig - vergleicht den Wert
   if (x == 5) { ... }
   

2. Vergessen von Klammern bei mehreren Anweisungen:

   // Falsch - nur die erste Anweisung gehört zum if-Block
   if (x > 5)
       System.out.println("x ist größer als 5");
       x = 5;  // Diese Zeile wird immer ausgeführt!
   
   // Richtig
   if (x > 5) {
       System.out.println("x ist größer als 5");
       x = 5;
   }
   

Best Practices

1. Immer geschweifte Klammern verwenden, auch für einzeilige Blöcke.

2. Bedingungen klar und lesbar formulieren.

3. Komplexe Bedingungen in kleinere, benannte Teile aufteilen:

   // Komplex und schwer lesbar
   if (alter >= 18 && hatFührerschein && !istGefahrenquelle && fahrzeugVerfügbar) { ... }
   
   // Besser lesbar
   boolean darfFahren = alter >= 18 && hatFührerschein;
   boolean istSicher = !istGefahrenquelle && fahrzeugVerfügbar;
   
   if (darfFahren && istSicher) { ... }
   

4. Vermeiden von tief geschachtelten if-Statements - sie machen den Code schwer lesbar. Es ist besser frühe Returns oder das Extrahieren von Methoden zu verwenden.

Zusammenfassung

if-Statements sind ein grundlegendes Element der Programmierung, das es uns ermöglicht, Entscheidungen basierend auf bestimmten Bedingungen zu treffen. In Java können wir if, else if und else verwenden, um verschiedene Bedingungen zu prüfen und unterschiedliche Aktionen auszuführen.