Java 程式语言的特色 - 教师与职员个人网页FTP空间伺服器(PWS).PPT

第 1 章 Java 簡介 本章提要 1-1 甚麼是程式語言？ 1-2 Java 程式語言簡介 1-1 甚麼是程式語言？ 電腦就像是一位協助我們完成工作的朋友, 當我們與朋友一起工作時, 會使用大家都可以聽懂的語言相互溝通, 以便讓對方瞭解我們希望他做甚麼？舉例來說, 大家都會說國語, 因此在一般的情況下, 只要以國語溝通, 通常都可以正確的完成工作。不過想像如果你到了一個客家村落, 遇到了一位老婆婆, 她可能只聽得懂客家語, 想要向她問路, 國語可能就行不通了。 甚麼是程式語言？ 這個情況在面對電腦的時候也是一樣, 雖然科幻片中聽得懂人說話的電腦不計其數, 但到目前為止, 這都還是人類的夢想而已。 要想讓電腦幫我們工作, 還是得說電腦懂得的語言, 這種可以讓我們與電腦溝通的語言, 就稱之為電腦語言 (Computer Language), 或者是程式語言 (Programming Language)。 要求電腦為我們工作時, 可以分為以下幾個步驟 先分析所要解決的問題。 找出解決問題的步驟, 這些步驟稱為解決此問題的演算法 (Algorithm)。 使用程式語言表達出前述解決問題的步驟, 這個動作就稱為撰寫程式 (Writing Program), 或者是設計程式 (Designing Program)。 要求電腦為我們工作時, 可以分為以下幾個步驟 要求電腦依據上一步驟所寫好的程式執行, 看看是否能夠正確解決問題。這個動作就稱為測試 (Testing) 程式。 如果執行的結果有問題, 就再回到第 3 步, 檢查所撰寫的程式是否有錯誤, 並加以修正, 一直到程式的執行結果完全符合預期為止。這個動作稱為除錯 (Debug) 。 要求電腦為我們工作時, 可以分為以下幾個步驟 演算法的定義 要明確的說明輸入的資料：亦即依照這個演算法解決問題時, 要先具備的條件是甚麼。 要明確的說明產生的結果：在特定的輸入資料下, 這個演算法執行之後, 會得到甚麼結果。只要輸入的資料相同, 這個演算法就應該要得到一樣的結果。 演算法的定義 要能夠在有限的步驟內完成：這一點是很重要的, 否則無法預估完成的時間。舉例來說, 如果你立志要到美國旅行, 那麼達成這個目的的方法就不能是假如心情好, 就存 10 元, 這不能稱為演算法, 因為你無法預估甚麼時候會完成；反之, 如果改成每天存 10 元, 那麼只要知道所需的總旅費, 就可以知道這個方法甚麼時候可以達成, 這才能稱為演算法。 演算法的定義 要明確的說明每一個執行步驟的動作, 而不能讓人不知道該如何進行。 要能證明可以解決問題。 一個演算法基本上要能夠用紙筆就可以模擬出執行的結果, 而不一定要使用電腦或是其他工具, 只是對於比較複雜的演算法, 我們不容易演練其執行過程而已。 程式語言的演進與分類 機器語言 (Machine Language) 組合語言 (Assembly) 高階語言 物件導向程式語言 機器語言 (Machine Language) 對於電腦來說, 它真正所懂得的語言只有一種, 就是機器語言。所謂的機器語言, 其實就是以特定的數字來表示電腦所能進行的各個動作, 這些數字就稱為機器碼 (Machine Code)。 機器語言 (Machine Language) 舉例來說, 如果把電腦比喻為一個人, 那麼 0 可能代表要這個人往前走一步、1 代表往後退一步、2 代表往左轉 90 度, 而 3 代表往右轉 90 度, 那麼當你希望這個人往前走三步、再往右走三步時, 就必須下達 0003000, 當電腦看到這一串數字後, 就會依據每個數字所代表的意義動作。 機器語言 (Machine Language) 機器語言 (Machine Language) 任何一個人都可以看得出來, 這種以數字表達的語言並不適合人閱讀, 除非我們是在玩團康遊戲, 否則大可不必考驗自己的記憶力。除此之外, 不同機型的電腦其機器語言並不相同, 換了另外一種電腦, 0 可能代表的是往後走一步, 一樣下達 0003000, 到達的地方就天差地遠了。因此, 除了早期電腦的時代, 大家很快就發現要用這種方式撰寫程式, 實在太難了些。 組合語言 (Assembly) 為了解決機器語言的難題, 大家就想到了用一些符號來替代數字, 以方便人們辨識各個指令。舉例來說, 如果以 forward 代替原本的 0 、backward 代替原本的 1 、left 代替原本的 2, 而用 right 替代原本的 3, 那麼同樣要往前走三步、再往右走三步的程式, 寫起來就變成這樣： 組合語言 (Assembly) 組合語言 (Assembly) 像是這樣使用文字符號替代機器碼撰寫程式的語言, 就稱為組合語言。這種寫法絕對要比原本的 00030