【C++ 筆記】條件判斷 - part 4
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目錄（Table of Contents）：

[TOC]

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很感謝你點進來這篇文章。

你好，我並不是什麼 C++、程式語言的專家，所以本文若有些錯誤麻煩請各位鞭大力一點，我極需各位的指正及指導！！本系列文章的性質主要以詼諧的口吻，一派輕鬆的態度自學程式語言，如果你喜歡，麻煩留言說聲文章讚讚吧！

條件判斷（Condition）
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Image Source：[Decision Making in C (if , if..else, Nested if, if-else-if ) - GeeksforGeeks](https://www.geeksforgeeks.org/decision-making-c-cpp/)

Condition，表示一個情況，也可稱之為一個條件。

以上的圖中是 if 語句的流程圖，Condition 如果是 True 的話，則會經過 if Condition 判斷，直接進入到 username code，這個 username code 就是要由我們自己定義的執行內容。

如果 Condition 是 False，同樣也會進入到 username code，一樣是要由我們自己定義的執行內容。

回到正題，C++ 當中有四種條件語句的形式：

* if
* if-else
* else if
* switch

相信各位看到第四個肯定會想說，switch？？？

是的，就是各位想的那個 switch，~~交換器~~（讀者：我想的不是這個好嗎==）。

接下來就讓我們一個一個來介紹吧。

### if 語句
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以下是 C++ 定義的 if 語句：

if(boolean_expression)
{
   
}

如果 boolean_expression 為 true，也就是布林運算式，那麼就執行中括號裡面的內容。

如果 boolean_expression 為 false，則跳過中括號，繼續往下執行內容。

boolean_expression 我們可以舉以下例子：

if (a == b){

}

即為一個布林運算式，之前我們說過，運算式是由運算元與運算子組成的一個結構，像是上面的範例 a == b 就是一種運算式。

接下來讓我們練習一下 if 語句：

#include <iostream>
using namespace std;

int main ()
{
   bool a = false;

   if( a )
   {
       cout << "a is true" << endl;
   }

   return 0;
}

***如果 if 語句沒有設定條件的話，只放了變數進去，則預設就是判定 a == True。***

### if-else 語句
---

else 一定會在 if 條件句的下面，else 會在上一個條件語句不成立的時候執行。

什麼意思呢？我們先看以下這張流程圖：


圖源：作者繪製

以上是 if、else 的基本架構之流程圖，若以這張圖來解釋的話，只有在當 if 是 False（條件不成立）的時候，才會執行 else 的判斷式。

***總之，else 就是在當前一個條件不成立、False 的時候，才會執行。***

我們再來用生活中的例子舉例好了：

今天有一個道路，呈現一個 T 字形，前面有兩個路口，其中左邊是被封住的，右邊是通的。

如果我們今天不顧一切就是要走左邊的話，那是不是此路不通，必須要改往右邊走？

而改往右邊走就代表說是 else 的判斷，最後就會執行 else 裡面的程式碼。

然後接著就是練習～～寫程式沒什麼秘訣，就是要勤奮的練習！

#include <iostream>
using namespace std;
 
int main ()
{
   int a = 100;
 
   if( a < 50 )
   {
       cout << "a < 50" << endl;
   }
   else
   {
       cout << "a > 50" << endl;
   }
   cout << "a is : " << a << endl;
 
   return 0;
}

輸出結果：

a > 50
a is : 100

### if-else if-else 語句
---

else if 就是在原本 else 的基礎上，多加一個 if 語句判斷條件。

定義如下：

if(boolean_expression 1)
{

}
else if( boolean_expression 2)
{

}
else if( boolean_expression 3)
{

}
else 
{

}

如果我們這樣寫（把 else if 寫在 else 下面）：

if(boolean_expression 1)
{

}
else if( boolean_expression 2)
{

}
else // Change position
{

}
else if( boolean_expression 3) // Change position
{

}

會出現以下的錯誤：

error: 'else' without a previous 'if'

所以必須注意的是，***else 必須放在 if、else if 的最下面，因為 else 就是表示以上全部條件都不成立的情況下，才會執行。***

繼續練習！以下是範例程式碼。

#include <iostream>
using namespace std;

int main ()
{
   int a = 100;

   if( a < 0 )
   {
       cout << "a < 0" << endl;
   }
   else if ( a < 10 )
   {
       cout << "a < 10" << endl;
   }
   else if ( a < 20 )
   {
       cout << "a < 20" << endl;
   }
   else if ( a < 40 )
   {
       cout << "a < 40" << endl;
   }
   else if ( a < 80 )
   {
       cout << "a < 80" << endl;
   }
   else if ( a <= 100 )
   {
       cout << "a <= 100" << endl;
   }
   else
   {
       cout << "Not Match" << endl;
   }

   cout << "a is : " << a << endl;

   return 0;
}

輸出結果：

a <= 100
a is : 100

### if 巢狀語句
---

巢狀語句就是 if 裡面還有一個 if 繼續判斷，如下程式碼：

if( boolean_expression 1)
{

   if(boolean_expression 2)
   {
   
   }
}

else if...else 的形式如下：

if (condition1) {

   if (condition2) {

   }
   else {

   }
}
else {

}

其實這個程式邏輯與前面所述的 if、if-else 等等的語句是一樣的，只要我們靠「條件成立、不成立」來做二分法會容易許多，就是所謂的非 0 即 1。

所以，繼續來練習～～

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int a = 100;

    if ( a < 150 ) {
        cout << "a < 150" << endl;

        if ( a < 125 ) {
            cout << "a < 125" << endl;
        }
    }

    return 0;
}

輸出結果：

a < 150
a < 125

這就有點像是一道一道的關卡一樣，首先我們經過 a < 150 這道關卡，過去以後，系統提示說：a < 150；之後再經過 a < 125 這道關卡，過去以後，系統提示說：a < 125。

再練習一題：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int a = 150;

    if (a < 200) {
        cout << "a < 200" << endl;

        if (a < 150) {
            cout << "a < 150" << endl;
        } else {
            cout << "a >= 150" << endl;
        }
    } else {
        cout << "a <= 200" << endl;
    }

    return 0;
}

輸出結果：

a < 200
a >= 150

首先這支程式碼先判斷了 a 是否小於 200，如果條件成立，則最下面那個 else 就不會被觸發，就不會被執行到。

接著印出 a < 200。

然後繼續檢查：a 是否小於 150，這邊是使用 "<" 比較運算子，而不是 "<="，所以條件不成立。

不成立的話我們繼續走，發現還有一個 else 耶，那因為前面條件語句不成立，所以 else 以下程式碼就會執行囉！

### switch 條件語句
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Image Source：[Switch Statement in C++ - GeeksforGeeks](https://www.geeksforgeeks.org/switch-statement-in-cpp/)

以上是 switch 的運作方式之流程圖。

欸 switch 不是下面那個 switch 啊！！


圖源：[Nintendo Switch | 任天堂官方網站(台灣)](https://www.nintendo.tw/hardware/switch/)

咳、咳），所以說 switch 它其實是一個 if-else if-else 簡化過後的語法，兩者是可以互相交換的。

也可以說 switch = if-else if-else。

switch 在 C++ 的定義如下：

switch(expression){
    case constant-expression  :

       break;
    case constant-expression  :

       break;
    default :

}

可以看到上面有個 break，這是代表什麼意思呢？break 就是打斷的意思，在程式語言當中會停止當前的結構，並且跳出結構外，繼續進行程式碼。

什麼意思呢？比如說 switch 語句當中，每一個 case 都是在檢查運算式是否與 switch 本身的條件相等，如果相等就會做出相對應的動作，但同時也不會馬上離開 switch 語句，仍然還會繼續判斷下去，所以如果在這時候加上 break 的話，就能夠直接從 switch 語句當中跳出去。

必須注意的是，break 不能用在其他的條件語句，如 if、else if 等當中，否則會出現以下錯誤：

error: break statement not within loop or switch

讓我們整理一下：

* switch(expression) - 小括號裡面放上需要被檢驗的運算式
* case constant-expression - case 右邊一個空格，之後填上對應的常數運算式，每一次這個運算式都要跟 switch 的運算式做比較，是否相等？是的話，則執行 case 下面的內容。作用像是 else if。
* default - 作用等同於 else，當所有 case 的條件都不成立的時候就到最後的關頭，default。

練習練習～（範例取自：[switch 條件判斷](https://openhome.cc/Gossip/CppGossip/switchStatement.html)）：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() { 
    int score = 0; 

    cout << "輸入分數："; 
    cin >> score; 

    switch(score / 10) { 
        case 10: case 9: 
            cout << "得 A" << endl; 
            break; 
        case 8: 
            cout << "得 B" << endl; 
            break; 
        case 7: 
            cout << "得 C" << endl; 
            break; 
        case 6: 
            cout << "得 D" << endl; 
            break; 
        default: 
            cout << "得 E（不及格）" << endl; 
            break;
    } 

    return 0;
}

cin 我們在之前有說過，是 C++ 當中表示輸入的意思。其字面意思拆解為 character input，表示字元輸入。

這支程式碼當中可以看到有 case 10: case 9: 的寫法，其實就是表示說 10、9 兩個條件其中之一成立的話就可以了，也就是說得 10，會輸出結果為 A；得 9，輸出結果也是為 A。

那各位肯定又有疑問了，像我 95 / 10，不是等於 9.5 嗎？這樣難道不會程式出現錯誤嗎？

這點不用擔心，因為最上面 score 所被宣告的資料型態為整數 int，小數點會自動被去除。

### ? : 三元運算子
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? : 三元運算子是在 C++ 當中很特別的運算子，像 Python 就沒有這種東西。

它的定義如下：

Exp1 ? Exp2 : Exp3;

Exp = Expression - 運算式

什麼意思呢？

如果當 Exp1 為 True，也就是條件成立，則執行 Exp2。

如果當 Exp1 為 False，也就是條件不成立，則執行 Exp3。

那我們可以這樣說：三元運算子 = if else 的簡化形式。

總之老話一句，練習，安排！

#include<iostream>
using namespace std;

int main(){
    int a, b;
    cout << "請輸入兩數：";
    cin >> a >> b;
    a > b ? cout << a << " > " << b << endl : cout << b << " < " << a << endl;
    return 0;
}

以上是比較兩數大於小於的程式碼，

? 問號前面放的是一個運算式，如上面的 a > b，如果 a > b 是 True，則執行 cout << a << " > " << b << endl，這個放在冒號前面。

而 ? 問號前面的 a > b 如果是 False，則執行 cout << b << " < " << a << endl;，這個放在冒號後面，記得最後面要加上我們~~最愛~~最恨的分號歐！

總結
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C++ 當中有四種條件語句的形式：

* if
* if-else
* else if
* switch

以下是 C++ 定義的 if 語句：

if(boolean_expression)
{
   
}

如果 boolean_expression 為 true，也就是布林運算式，那麼就執行中括號裡面的內容。

如果 boolean_expression 為 false，則跳過中括號，繼續往下執行內容。

布林運算式：如同比較運算式，回傳的值必定為布林值。

if () 小括號內只填了運算式本身，則預設是條件判斷 True，因為 True 就表示條件成立才會繼續執行。

else 一定會在 if 條件句的下面，else 會在上一個條件語句不成立的時候執行。

else if 就是在原本 else 的基礎上，多加一個 if 語句判斷條件。

巢狀語句就是 if 裡面還有一個 if 繼續判斷，如下程式碼：

if( boolean_expression 1)
{

   if(boolean_expression 2)
   {
   
   }
}

else if...else 的形式如下：

if (condition1) {

   if (condition2) {

   }
   else {

   }
}
else {

}

switch = if-else if-else。

switch 在 C++ 的定義如下：

switch(expression){
    case constant-expression  :

       break;
    case constant-expression  :

       break;
    default :

}

三元運算子（? :）的定義如下：

Exp1 ? Exp2 : Exp3;

Exp = Expression - 運算式

什麼意思呢？

如果當 Exp1 為 True，也就是條件成立，則執行 Exp2。

如果當 Exp1 為 False，也就是條件不成立，則執行 Exp3。

那我們可以這樣說：三元運算子 = if else 的簡化形式。

參考資料
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[三元運算子（Ternary Operator）和布林值混用的簡化方法 | by Yu-Hsien Yeh | Medium](https://medium.com/@yuhsienyeh/%E4%B8%89%E5%85%83%E9%81%8B%E7%AE%97%E5%AD%90-ternary-operator-%E5%92%8C%E5%B8%83%E6%9E%97%E5%80%BC%E6%B7%B7%E7%94%A8%E7%9A%84%E7%B0%A1%E5%8C%96%E6%96%B9%E6%B3%95-6bb70375fd65)

[switch 條件判斷](https://openhome.cc/Gossip/CppGossip/switchStatement.html)

[switch statement （C++） | Microsoft Learn](https://learn.microsoft.com/zh-tw/cpp/cpp/switch-statement-cpp?view=msvc-170)

[Switch Statement in C++ - GeeksforGeeks](https://www.geeksforgeeks.org/switch-statement-in-cpp/)

[Decision Making in C (if , if..else, Nested if, if-else-if ) - GeeksforGeeks](https://www.geeksforgeeks.org/decision-making-c-cpp/)

[if 條件判斷](https://openhome.cc/Gossip/CppGossip/ifStatement.html)

[if-else 語句 （C++） | Microsoft Learn](https://learn.microsoft.com/zh-tw/cpp/cpp/if-else-statement-cpp?view=msvc-170)

[C++ if 语句 | 菜鸟教程](https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-if.html)

[C++ if…else 语句 | 菜鸟教程](https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-if-else.html)

[C++ 嵌套 if 语句 | 菜鸟教程](https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-nested-if.html)

[C++ 判断 | 菜鸟教程](https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-decision.html)

[C++ switch 语句 | 菜鸟教程](https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-switch.html)