第四單元 程序與函數的類別方法

模組化程式設計 模組(Modules)擁有特定功能的相關資料和函式集合。 使用者只需知道模組對外的使用界面，就可以使用模 組提供的功能，而不用實際去瞭解模組內部程式碼的 實作和資料結構。 模組化的優點： - 便於分析 - 加速開發 - 維護簡單 - 容易偵錯

模組化程式設計 Top-down Design 先將解決整個問題的方法分解成幾個大模組， 然後再將大模組分解成數個小模組，如此反覆 細分下去。等整個問題的樹狀架構圖完成後， 便從最底層的小模組做起，等完成後便將他們 組合成大模組，如此層層向上至整個軟體完成。

模組化程式設計 Top-down Design 的設計方法需注意下列問題： 模組的獨立性 模組之間的結合 模組之間的溝通

程序是一個黑盒子 傳入參數 黑盒子 程序碼呼叫 程序 使用界面 語法 語意

JAVA的類別方法 建立JAVA的類別方法 存取敘述 static 傳回值型態 方法名稱(參數） { ………….. 程式敘述; } public :方法可以在任何程式任何地方呼叫 private :只能在同一類別內class呼叫

JAVA的類別方法 ch5_3_1.java private static void writeTriangle() { // 變數宣告 int i, j; // 巢狀迴圈 for ( i = 1; i <= 5; i++) for ( j = 1; j <= i; j++) System.out.print("*"); System.out.print("\n"); } // 類別方法: 顯示1加到5 ch5_3_1.java

JAVA的類別方法 ch5_3_1.java public static void add2Five() { // 變數宣告 int i; int total = 0; // 迴圈敘述 for ( i = 1; i <= 5; i++ ) System.out.print("|" + i); total += i; } System.out.println("\n從小到大的總和: " + total); // 主程式 ch5_3_1.java

JAVA的類別方法 類別方法的參數傳遞 Ch5_3_2.java static void printTable(int lower, int upper) { // 變數宣告 int step = 10; // 增量 int c = lower; double f; // do/while迴圈敘述 System.out.println("攝氏 華氏"); do f = (9.0 * c) / 5.0 + 32.0; System.out.println(c + "\t" + f); c += step; } while ( c <= upper); }

JAVA的類別方法 類別方法的傳回值 ch5_3_3 // 類別方法: 計算n到N的數字 static int nAdd2N(int begin, int end) { // 變數宣告 int i; int total = 0; // 迴圈敘述 for ( i = begin; i <= end; i++ ) total += i; return total; // 傳回值 } // 類別方法: 攝氏轉成華氏 static double c2F(int c) { double f; // 轉換溫度 f = (9.0 * c) / 5.0 + 32.0; return f; // 傳回值 } // 主程式

JAVA的類別呼叫方法 傳值呼叫 call by value 10 x main() { int x=10; func(x); } func(int x) { x=x*x; System.out.println(x); } 10 x 100

JAVA的類別呼叫方法 傳位址呼叫 1 11 x[0] call by reference 2 12 x[1] 13 3 x[2] main() { int x[3]={1,2,3}; func(x); } func(int x[]) { int i; for(i=0 ; i<3 ; i++) x[i]+=10; }

JAVA的類別呼叫方法 ch5_3_4.java 資料型態 方式 int, char,double 傳值 String Array 傳址

JAVA的類別變數和變數範圍 JAVA成員變數在宣告後，如果沒有指定初值，將擁 預定初值，數字為0，boolean型態為false，char型態 為unicode的0，如果是物件其預設值為null。 ch5_4_1

JAVA的類別變數和變數範圍 ch5_4_2.java class class_name { 成員變數宣告; ……………………… public void method_name() } 區域變數宣告;

Case study : Square private static int square(int n) { ……………… } 主程式：求1 到10的平方

Case study : MAX private static int max(int a, int b, int c) { ……. } 主程式： 輸入三個整數 呼叫max求此三整數之最大值

Case study : isPrimer private static int primer(int n) { ……………… } If n is a primer, return 1;otherwise return 0 求1到3000的所有質數

Case Study : Play dice 搖一粒骰子6000次，統計1,2,3,4,5,6點各出現幾次 (int) Math.ceil(Math.random()*6);

Homework : Play Dice game 玩家投擲兩顆骰子。每一顆骰子有六面，分別有1,2,3,4,5,和6個點。 當骰子靜止下來後，將兩個骰子朝天的那一面的點數相加起來。如果 第一次投擲便擲出7點或11點，那麼判定玩家贏。若第一次擲出2點、 3點或12點，那麼玩家輸。如果第一次擲出4點、5點、6點、8點、9點 、10點，則這個點數成為玩家的目標點數。玩家必須繼續投擲這兩顆 骰子，直到擲出目標點數才算贏。但若玩家在達成目標點數之前擲出 7點，則判定玩家輸。

Homework : Play Dice game private static int rolldice() { ……………… } rolldice player rolled point player rolled point 4,5,6,8,9,10 2,3,12 case(point) target=point L print player loses rolldice F 7,11 7 T F Point=target Point==7 w L print player win print player loses target T w print player win

遞迴 ch5_5_1.java 遞迴函式解決問題方式都具有一些共同特點。他們會 重複不斷地呼叫自己。 5! 5*4! 4*3! 3*2! 2*1! 1 return 1 return 2*1 return 3*2 return 4*6 return 5*24 Final 120 5! 5*4! 4*3! 3*2! 2*1! 1 5!=5*4*3*2*1 5!=5*(4*3*2*1) 5!=5*4! n!=n*(n-1)!

Fibonacci 數列 Fibonacci數列: 0,1,1,2,3,5,8,13,21 Fibonacci數列可遞迴定義，如下： Fibonacci(n)=Fibonacci(n-1)+Fibonacci(n-2)

Fibonacci 數列 f(3) return f(2) + f(1) return f(1) + f(0) return 1

Case study : 以遞迴來求GCD GCD(32,12) =GCD(12,8) =GCD(8,4)

Hanoi塔 solution:

Hanoi塔 solution: 1 to 3 1 to 2 3 to 2 2 to 1 2 to 3

Hanoi塔 solution: 1 to 3 1 to 2 3 to 2 2 to 1 2 to 3 source temp destination move n-1 rings from S to T move n’th ring from S to D move n-1 rings from T to D

Hanoi塔 ch5_5_1.java 演算法： 將n-1個碟子由柱子1移到柱子2，柱子3作為暫存區。 將最後一個碟子由柱子1移到柱子3。 的遞迴函式。 1.要移動的碟子數 2.這些碟子的開始所在柱子位置。 3.這些碟子最後要移到的柱子位置。 4.被當作暫存區的柱子位置。