pi-2. Java 言語の特徴,データの種類,条件分岐,繰り返し

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January 26, 22

スライド概要

(Java の基本)
URL: https://www.kkaneko.jp/cc/pi/index.html

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金子邦彦(かねこくにひこ) 福山大学・工学部・教授 ホームページ: https://www.kkaneko.jp/index.html 金子邦彦 YouTube チャンネル: https://youtube.com/user/kunihikokaneko

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各ページのテキスト
1.

pi-2. Java 言語の特徴, データの種類,条件分岐,繰り返し (Java の基本) URL: https://www.kkaneko.jp/cc/pi/index.html 金子邦彦 1

2.

問いかけ • プログラミング能力をアップし たいですね? • そのために,どういう方法があ りそうでしょうか? 2

3.

• プログラミング能力をアップし たいですね? Yes さまざまな作業(卒論含む)が楽 にできるようになる可能性. 専門職の道も開ける. 私の見解 • そのために,どういう方法があ りそうでしょうか? • 体験型学習 • 見本のプログラムを実行させて みることからスタート • 自分でチャレンジする • 分からないことは,仲間や先生 に聞く • 教科書,ネットの情報などを自 3 分で調べる

4.

アウトライン 番号 項目 説明時間の 目安 2-1 Java 言語の特徴 8分 2-2 データの種類 17分 2-3 条件分岐 5分 2-4 条件分岐のステップ実行 8分 2-5 繰り返し(ループ) 7分 各自、資料を読み返したり、課題に取り組んだりも行う この授業では、Java を用いて基礎を学び、マスターする 4

5.

Java のまとめ(今回の授業の部分) • 基本データ型 :整数,浮動小数,文字,boolean (true/falseを扱う) • Java の標準機能にあるクラス:文字列など • 配列は,データの並びで,0から始まる番号(添字) が付いている • 文字列は「"」で囲む • 条件分岐 • 繰り返し(ループ) 5

6.

2-1.Java 言語の特徴 URL: https://www.kkaneko.jp/pro/pi/index.html 金子邦彦 6

7.

プラットフォームとは • もともとは、大地、乗り降り場等の意味 • IT では、ソフトウエア等を動作させるのに必要な 機器やソフトウエアのこと Windows 10 + パソコン Max OS X + パソコン Linux + サーバコンピュータ Android + スマホ 7

8.

Java 言語の良さ • さまざまなプラットフォームで、同じプログラム が動く(プラットフォーム非依存) 私の見解 ・Java の登場前は,「違うプラットフォームで動 かすときは、プログラムの書き替えが必要」なのが 常識 ・Java の登場により,これが変化.人気の理由 ・インターネットの普及により,Windows, Linux 等がミックスして動く IT システムが当たり前. Java は便利に利用できる. 8

9.

Java 言語の特徴 1. さまざまなプラットフォームで、同じプログラ ムが動く(プラットフォーム非依存) 2. オブジェクト指向のプログラミング言語である 3. 標準ライブラリ(標準機能として備わっている ライブラリ)が充実している 4. C++言語と書き方が類似 Java のことを「C++ の改良」という人も 9

10.

Java のプログラムを動かすには Java のソースコード バイトコード コンパイル (ビルド) ファイル名: Main.java コンパイル(ビルド)は、 ソースコードをバイトコードに 変換する操作 自動結合 Java 仮想マシン 標準ライブラリ 全部がそろって, 1つのアプリケーション これで,プラットフォーム 非依存を達成 10

11.

Java のプログラムのコンパイル(ビルド)と実行 Java のソースコード Java のルール Java のアプリケーション を起動すると,main メ ソッドが実行される ファイル名: Main.java javac は、コンパイル(ビ ルド)を行うコマンド java はアプリケーション の起動を行うコマンド 11

12.

プログラム作成ができるウエブサービス (オンラインの開発環境)の例 Python Tutor http://pythontutor.com/ GDB online https://www.onlinegdb.com/ 開発環境では、コマンド(javac, java)を入れなくても、クリック等の 操作でコンパイル(ビルド)や起動ができる 12

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2-2.データの種類 URL: https://www.kkaneko.jp/pro/pi/index.html 金子邦彦 13

14.

Java のデータの種類 ・基本データ データの種類 基本データ型 サイズ 整数 byte 8 bit short 16 bit int 32 bit long 64 bit float 32 bit double 64 bit 文字 char 16 bit true/false boolean 浮動小数 ・基本データの配列 ・クラスに属するオブジェクト: String クラスなど多種 14

15.

Java Tutor Java などのプログラミング言語の体験, 演習ができるオンラインサービス ① ウェブブラウザで次の URL を開く http://www.pythontutor.com/ 15

16.

使用上の注意点1 • 次のような表示が出ることがある → 無視してよい 過去の文法ミスに関する確認表示 邪魔なときは「Close」 16

17.

使用上の注意点2 「please wait ... executing」のとき、10秒ほど待つ. → 混雑しているときは、数十秒ほどまってもつな がらず、そのように表示される。1分か数分待って から、再度行う 17

18.

② 「Java Tutor」をクリック 18

19.

「Java 8」になっている 最初から main メソッドの ひな形が入っている エディタ 実行のためのボタン 19

20.

変数 ③ 変数 x の値を 100 に変化させる エディタに,次のように「int x = 100;」を入れる 20

21.

④「Visualize Execution」をクリック. 「Last」をクリック. 結果を確認する.「x 100」となっている. 「Edit this code」をクリックして戻る 21

22.

変数 ⑤ 今度は、文字列を使ってみる エディタに,次のように入れる 22

23.

⑥「Visualize Execution」をクリック. 「Last」をクリック. 結果を確認する.「s "abc"」となっている. 「Edit this code」をクリックして戻る 23

24.

配列を使ってみる 月の日数についてのデータを作る。サイズ 13 の配列. ※ うるう年のことは考えないことにする 9月について表示させてみて確認も行う. 結果の 「30」が表示 されるので確認 24

25.

配列とは データの並びで,0から始まる番号(添 字)が付いている 25

26.

2-3. 条件分岐 URL: https://www.kkaneko.jp/pro/pi/index.html 金子邦彦 26

27.

条件分岐 変数の値によって,結果が変わる というようなこと(判断) age の値が 12以下 13以上 → 500 yen → 1800 yen 条件式は「age <= 12」のようになる 27

28.

条件分岐のプログラム例 public class Main { public static void main(String[] args) { int age = 10; if (age <= 12) { System.out.printf("500 yen"); } else { System.out.printf("1200 yen"); } } } 28

29.

次のように書き換えて、実行する 10 歳のときは 500円 結果の 「500 yen」が表示 されるので確認 29

30.

次のように書き換えて、実行する 20 歳のときは 1200円 結果の 「1200 yen」が表示 されるので確認 ★ プログラムは消さずに 残しておくこと 30

31.

2-4 条件分岐のステップ実行 URL: https://www.kkaneko.jp/pro/pi/index.html 金子邦彦 31

32.

• 命令(コマンド)は、順番に並 んでいる • 通常は,上から順に1つずつ実 行される(逐次実行) プログラム実行 • 条件分岐や繰り返し(ループ) では,逐次実行とは違う実行の 流れになる ※ プログラミング言語の種類に よっては,順番に並んでいないと いう場合もある: SQL, Scheme, Prolog など 32

33.

ステップ実行 • ステップ実行により、プログラ ム実行の流れをビジュアルに観 察 • プログラム開発環境の機能 33

34.

いまからの実習 • 資料:35~39 • 次のことを理解しマスターする • Java Tutor でのステップ実行の 操作 • 変数の値の変化 • 実行の流れの変化(ジャンプ) 34

35.

①「Visualize Execution」をクリック 35

36.

②「Step 1 of 5」と表示されているので, 全部で,ステップ数は 5 あることが分かる 36

37.

③ ステップ実行したいので,「Forward」をクリッ クしながら,矢印の動きを確認しなさい. ※「Forward」ボタンを何度か押し,それ以上進め な くなったら終了 見どころ 4行目から 7行目へ ジャンプするところ 37

38.

④ 終わったら「Edit this code」をクリックして, 元の画面に戻る 38

39.

⑤ 次のように「age = 10」と書き換えて,いまま でと同じことを繰り返す 見どころ 5行目から 9行目へ ジャンプするところ 39

40.

• 次のプログラム作成に挑戦してみよう ・条件分岐 weight の値が 100未満 100以上 → 0 yen → 1000 yen ・「weight = 50」に設定してテスト実行 正解の例は次のページ 40

42.

2-5. 繰り返し(ループ) URL: https://www.kkaneko.jp/pro/pi/index.html 金子邦彦 42

43.

繰り返し (ループ) • 繰り返し(ループ)では,同 じ処理や操作を繰り返す 43

44.

繰り返しのプログラム例 public class Main { public static void main(String[] args) { double x[] = {8, 6, 4, 2, 3}; double y[] = {0, 0, 0, 0, 0}; int i; for(i=0; i<=4; i++){ y[i] = x[i] * 1.1; この部分を 繰り返す } } } 44

45.

実習の指示 • 資料:46~50 • for による繰り返し(ループ)を 理解し、マスターする 45

46.

① 次のように書き換え 46

47.

②「Visualize Execution」をクリック 47

48.

③「Step 1 of 21」と表示されているので, 全部で,ステップ数は 21 あることが分かる 48

49.

④ ステップ実行したいので,「Forward」をクリッ クしながら,矢印の動きを確認しなさい. ※「Forward」ボタンを何度か押し,それ以上進め な くなったら終了 実行が進むと, y の中身が更新される 見どころ 6行目,7行目が 繰り返される 49

50.

⑤ 終わったら「Edit this code」をクリックして, 元の画面に戻る 50