Chapter 1 電腦程式語言介紹

1-1　物件導向程式設計

　　使用任何一種電腦程式語言所撰寫的程式指令集，稱之為電腦程式。而撰寫程式的過程，稱之為程式設計。

　　程式設計方式可分成下列兩種類型：

　　1. 第一類為程序導向程式設計 (Procedural Programming)：設計者依據解決問題的程序，完成電腦程式的撰寫，程式執行時電腦會依據流程進行各項工作的處理。

　　2. 第二類為物件導向程式設計 (Object Oriented Programming, OOP)。它結合程序導向程式設計的原理與真實世界中的物件觀念，建立物件與真實問題間的互動關係，使程式在維護、除錯，及新功能擴充上更容易。

　　何謂物件 (Object) 呢？物件是具有屬性及方法的實體，例如：人、汽車、火車、飛機、電腦等。這些實體都具有屬於自己的特徵及行為，其中特徵以屬性 (Properties) 來表示，而行為則以方法 (Methods) 來描述。物件可以藉由它所擁有的方法，改變它擁有的屬性值及與不同的物件溝通。例如：人具有胃、嘴巴等屬性，及吃、說等方法。可藉由「吃」這個方法，來降低胃的飢餓程度；可藉由「說」這個方法，與別人溝通或傳達訊息。因此，OOP 就是模擬真實世界之物件運作模式的一種程式設計概念。常見 OOP 的電腦程式語言有 C++、Visual Basic、Visual C#、Java 等。本書主要以介紹 C++ 程式語言為主。

　　以 C++ 程式語言解決問題的程式設計程序如下：

　　1. 分析問題。

　　2. 構思問題的處理步驟，並繪出流程圖。

　　3. 選擇熟悉的電腦程式語言，並依據流程圖撰寫程式。

　　4. 程式執行結果，若符合問題的需求，則結束；否則須重新檢視程序1~3。

1-2　C++ 語言簡介

　　Dennis Ritchie 和 Ken Thompson 為了研發 UNIX 系統，在 1972 年於AT&T 貝爾實驗室發表 C 語言。之後，許多研究或學術單位都依據 DennisRitchie 和 Ken Thompson 所著的 C programming language，發展各自的 C 語言編譯器，導致缺乏統一標準及產生許多的缺失。為了統一 C 語言標準，美國國家標準局 (American National Standards Institute, ANSI) 於 1983年成立特別委員會，且於 1989 年完成 C 語言的國際標準語法制定，並稱之為 ANSI C。

Chapter 1 電腦程式語言介紹

1-1　物件導向程式設計

　　使用任何一種電腦程式語言所撰寫的程式指令集，稱之為電腦程式。而撰寫程式的過程，稱之為程式設計。

　　程式設計方式可分成下列兩種類型：

　　1. 第一類為程序導向程式設計 (Procedural Programming)：設計者依據解決問題的程序，完成電腦程式的撰寫，程式執行時電腦會依據流程進行各項工作的處理。

　　2. 第二類為物件導向程式設計 (Object Oriented Programming, OOP)。它結合程序導向程式設計的原理與真實世界中的物件觀念，建立物件與真實問題間的互動關係，使程式在維...

　　一般來說，以人工方式處理日常生活事務，只要遵循程序就能達成目標。但以下類型案例告訴我們，以人工方式來處理，不但效率低浪費時間，且不一定可以在既定時間內完成。

　　1. 不斷重複的問題。例如：早期人們要存提款，都必須請銀行櫃檯人員辦理。在人多的時候，等候的時間就拉長。現在有了可供存提款的自動櫃員機 (ATM)，存提款變成一件輕輕鬆鬆的事了。

　　2. 大量計算的問題。例如：設 f (x) = x^100 + x^99 + ⋯ + x + 1，求f(2)。若用人工方式計算，則無法在短時間內完成。有了計算機以後，很快就能得知結果。

　　3. 大海撈針的問題。例如：從500萬輛車子中，搜尋車牌為888-8888的汽車。若用肉眼的方式去搜尋，則曠日廢時。現在有了車輛辨識系統，很快就能發現要搜尋的車輛。

　　一個好的工具，能使問題處理更加方便及快速。以上案例都可利用電腦程式設計求解出來，由此可見程式設計與生活的關聯性。程式設計是一種利用電腦程式語言解決問題的工具，只要將所要處理的問題，依據程式語言的語法描述出問題之流程，電腦便會根據我們所設定之程序，完成所要的目標。

多數的程式設計初學者，因學習成效不彰，對程式設計課程興趣缺缺，進而產生排斥。導致學習效果不佳的主要原因，有下列三點：

　　1. 上機練習時間不夠，又加上不熟悉電腦程式語言的語法撰寫，導致花費太多時間在偵錯上，進而對學習程式設計缺乏信心。

　　2. 對問題的處理作業流程（或規則）不了解，或畫不出問題的流程圖。

　　3. 不知如何將程式設計應用在日常生活所遇到的問題上。

　　因此，初學者在學習程式設計時，除了要不斷上機練習，熟悉電腦程式語言的語法外，還必須了解問題的處理作業流程，才能使學習達到事半功倍的效果。

　　本書所撰寫之文件，若有謬錯或疏漏之處，尚祈先進及讀者們指正。謝謝！

　　一般來說，以人工方式處理日常生活事務，只要遵循程序就能達成目標。但以下類型案例告訴我們，以人工方式來處理，不但效率低浪費時間，且不一定可以在既定時間內完成。

　　1. 不斷重複的問題。例如：早期人們要存提款，都必須請銀行櫃檯人員辦理。在人多的時候，等候的時間就拉長。現在有了可供存提款的自動櫃員機 (ATM)，存提款變成一件輕輕鬆鬆的事了。

　　2. 大量計算的問題。例如：設 f (x) = x^100 + x^99 + ⋯ + x + 1，求f(2)。若用人工方式計算，則無法在短時間內完成。有了計算機以後，很快就能得知結果。

　　3. 大海撈...

Chapter1 電腦程式語言介紹
1-1　物件導向程式設計
1-2　C++ 語言簡介
1-3　C++ 語言之架構
1-4　良好的程式撰寫習慣
1-5　程式撰寫常疏忽的問題
1-6　Code::Blocks 軟體簡介
1-7　提升讀者對程式設計之興趣
1-8　隨書光碟之使用說明
1-9　 大學程式設計先修檢測 (Advanced Placement Computer Science, APCS)
大學程式設計先修檢測 (APCS) 試題解析

Chapter2 資料型態
2-1　資料型態
2-2　識別字
2-3　常數與變數宣告
2-4　資料處理
2-5　運算子的優先順序
2-6　資料型態轉換
大學程式設計先修檢測 (APCS) 試題解析

Chapter3 資料輸入與資料輸出
3-1　資料輸出
3-2　資料輸入
3-3　非標準輸入函式
3-4　浮點數之準確度
大學程式設計先修檢測 (APCS) 試題解析

Chapter4 流程控制
4-1　程式流程控制
4-2　選擇結構
4-3　巢狀選擇結構
大學程式設計先修檢測 (APCS) 試題解析

Chapter5 迴路結構
5-1　迴路結構
5-2　break 與 continue 敘述
5-3　其他迴路應用範例
大學程式設計先修檢測 (APCS) 試題解析

Chapter6 內建函式
6-1　常用的 C++ 語言內建函式
6-2　數學函式
6-3　字元函式

Chapter7 陣列
7-1　陣列變數宣告
7-2　排序與搜尋
7-3　二維陣列變數
7-4　字串
7-5　隨機亂數
大學程式設計先修檢測 (APCS) 試題解析

Chapter8 自訂函式
8-1　函式定義
8-2　函式宣告
8-3　函式呼叫
8-4　參數型態為陣列的函式
8-5　益智遊戲範例
大學程式設計先修檢測 (APCS) 試題解析

Chapter9 遞迴函式
9-1　遞迴
9-2　合併排序法 (Merge Sort)
9-3　益智遊戲範例
大學程式設計先修檢測 (APCS) 試題解析

Chapter10 指標
10-1　一重指標變數
10-2　一重指標變數與一維陣列元素
10-3　一重指標變數與二維陣列元素
10-4　雙重指標變數
大學程式設計先修檢測 (APCS) 試題解析

Chapter11 自訂資料型態
11-1　結構 (Structure)
11-2　巢狀結構
11-3　串列 (List)
11-4　堆疊 (Stack) 及佇列 (Queue)
11-5　樹 (Tree)
11-6　動態配置記憶體
大學程式設計先修檢測 (APCS) 試題解析

Chapter1 電腦程式語言介紹
1-1　物件導向程式設計
1-2　C++ 語言簡介
1-3　C++ 語言之架構
1-4　良好的程式撰寫習慣
1-5　程式撰寫常疏忽的問題
1-6　Code::Blocks 軟體簡介
1-7　提升讀者對程式設計之興趣
1-8　隨書光碟之使用說明
1-9　 大學程式設計先修檢測 (Advanced Placement Computer Science, APCS)
大學程式設計先修檢測 (APCS) 試題解析

Chapter2 資料型態
2-1　資料型態
2-2　識別字
2-3　常數與變數宣告
2-4　資料處理
2-5　運算子的優先順序
2-6　資料型態轉換
大學程式設計先修檢測 (APCS) 試題解...