課程:程式設計
出自 陳富國維基館
- 成績冊 日資一乙
- 課程投影片
- 原課程網址(參考)
- 程式設計課程臉書社團
目錄
課程大綱
電腦被廣泛地應用在各行各業，從科學、商業、個人、學習等都可看到各式各樣的程式(在行動裝置上程式被稱作App)，學習程式撰寫在於學習程式語言工具如何被用來解決各領域的問題，本章列出所有的問題，分析問題，並且告知可用何種程式語言元素來解決，透過連結來存取解決問題所需程式元素的說明，建立起該程式元素的應用技巧與知識。
課程簡介
使學生熟悉結構化之程式語言並學習設計C++程式之過程以建立C++程式設計之能力。
教學目標
- 熟悉結構化之程式語言
- 學習設計程式之過程
- 建立程式設計之能力
- 培養學生操作電腦之能力
- 利於學生獲得相關證照之取得
- 增加學生對程式設計之興趣
- 激發學生利用程式設計之能力輔助日後相關課程之學習
指定書目
快速掌握C＋＋程式設計, 文淵閣工作室編著, 文魁行銷股份有限公司, ISBN-13：978-986-620-612-2 。
參考書目/資料
程式設計電腦輔助學習教材（上網學習）
教學進度
第 1 週 (02/19-02/24) 學期進度說明、評分方式，前學期課程回顧
第 2 週 (02/25-03/03) 變數型態及範圍
第 3 週 (03/04-03/10) 指標變數與傳址呼叫
第 4 週 (03/11-03/17) 遞迴
第 5 週 (03/18-03/24) 結構與同位-1
第 6 週 (03/25-03/31) 結構與同位-2
第 7 週 (04/01-04/07) 檔案輸入與輸出-1
第 8 週 (04/08-04/14) 檔案輸入與輸出-2
第 9 週 (04/15-04/21) 期中考試(筆試與上機考試)
第10週 (04/22-04/28) 檔案輸入與輸出-3
第11週 (04/29-05/05) 檔案輸入與輸出-4
第12週 (05/06-05/12) 應用程式設計-成績檔輸入、統計、報表、成績檔輸出
第13週 (05/13-05/19) 應用程式設計-成績檔輸入、統計、報表、成績檔輸出
第14週 (05/20-05/26) 物件導向程式設計基礎-類別與物件
第15週 (05/27-06/02) 物件導向程式設計基礎-類別與物件
第16週 (06/03-06/09) 物件導向程式設計基礎-繼承
第17週 (06/10-06/16) 物件導向程式設計基礎-多重繼承
第18週 (06/17-06/23) 期末考試(包括筆試與上機考試)
評分方法
- 平常成績 30% (到課率、作業、小考等)
- 期中考 30%
- 期末考 40%
程式問題解決中心 (Problem Solving Center)
基本與數學問題
因數的判斷(易)
問題：求一數f是否為某數N的因數，也就是說，f是否能整除N。
做法：整除的判斷即檢查N被f除後，餘數是否為0。在C/C++中，求餘數的運算子為%。
程式範例解答
#include <iostream>
using namespace std;
void main(){
float f, N;
cout<<"請輸入N(被除數)與f(除數)"
cin>>f >> n;
if(N%f == 0){
cout<< cout << f << "可整除" << N << endl;
}
system("pause");
}
閏年的判斷(易)
問題：公元年哪時候二月會閏月？
做法：判斷y是否被400整除，可以被4整除不被100整除。
程式範例解答
#include <iostream>
using namespace std;
void main(){
int year;
cout<<"請輸入年份"
cin>>year;
if(year%=400==0)||(year%4==0&&year%100!=0){
cout<< "西元" << year << "年是閏年" << endl;
}
else{
cout<< "西元" << year << "年是閏年" << endl;
}
system("pause");
}
質數的判斷(中)
問題：一數N若為質數，N的因數僅有1與本身數N，也就是說若2~(N-1)中有N之因數(可整除N)，那麼N即不是質數。
做法：
1．使用一個布林變數isPrime，初值為true(此布林變數表示N是否為質數，程式一開始先認定N為質數)
(迴圈開始)
2．使用一迴圈敘述，使用迭代變數i，下限值為2，上限值為N-1，若i可整除N，設定isPrime為false，跳出迴圈
(迴圈結束)
3．判斷isPrime為true輸出N為"質數"，否則，輸出輸出N為"不是質數"。
程式範例解答
#include <iostream>
using namespace std;
void main(){
int N = 11;
int i = 2;
bool isPrime = true;
while (i <= N-1 && isPrime){
if (N % i == 0) {
isPrime = false;
break;
}
i++;
}
if (isPrime){
cout << "是質數";
} else {
cout << "不是質數";
}
system("pause");
}
質因數(中+)
問題：印出一數N的質因數
做法：
判斷2~(N-1)是否為N的因數，並且是否為質數
(i迴圈開始)
1．使用一迴圈敘述，使用迭代變數i，下限值為2，上限值為N-1，i若能整除N，則
(j迴圈開始)
1.1 使用一個布林變數isPrime，初值為true(此布林變數表示N是否為質數，程式一開始先認定N為質數)
1.2 使用一迴圈敘述，使用迭代變數j，下限值為2，上限值為i-1，若j可整除i，設定isPrime為false，跳出j迴圈
(j迴圈結束)
1.3 若isPrime為tru則輸出j
(i迴圈結束)
2．結束
程式範例解答
#include <iostream>
using namespace std;
void main(void){
int n;
cout<<"請輸入";
cin>>n;
for(int i=2;i<= n-1;i++ ){
if(n%i==0){
bool Isprime=true;
for(int j=2;j<=i-1&& Isprime;j++){
if(i%j==0){
Isprime=false;
break;
}
}
if (Isprime){
cout<<i<<endl;
}
}
}
system("pause");
}
求一數的次方(易/中)
問題：n的p次方 = 將n自乘p次。
迴圈解步驟：
1. 宣告一浮點數 powerOfn = 1
2. 使用一個迴圈跑p次，powerOfn = powerOfn*n; (若p為負數，取其絕對值，也就是將p乘-1，可用stdlib裏的abs函式)
3. 若p是負數，則powerOfn = 1/powerOfn;
4. 印出powerOfn
遞迴解
‧ 請看下面程式範例解答，追蹤一次。(請參考用遞迴做到迴圈效果的說明。)
程式範例解答
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <stdlib.h> //為了使用abs取絕對值函式
using namespace std;
float base_power(float b,int p){
if(p==0) return 1;
else if (p>0) return base_power(b,p-1)*b;
else return base_power(b,p+1)/b;
}
float bp(float b, int p){
float r=1.0;
for (int i = 1; i <= abs(p); i++) r *= b;
if (p < 0) r = 1/r;
return r;
}
void main(int argc, char *argv[]){
int base,power,result;
cout<<"請輸入base值";
cin>>base;
cout<<"請輸入power值";
cin>>power;
cout << base_power(base, power);
system("PAUSE");
}
完全數(中)
公因數(中)
公倍數(中)
費式級數(中)
九九乘法表(中)
魔方陣(中++)
巴斯卡三角形(中++)
河內塔(難)
字串操作
長度計算
尋找字元
字串串接
取子字串
字串反轉
字元出現次數統計
資料分級
考試分數
溫度
風速
資料排序
氣泡排序法
插入排序法
資料統計
成績總分
成績報表
銷售/生產統計
銷售/生產報表
商業應用
找零程式
各式時刻表
月曆
檢查碼的計算與驗證-身份證為例
成績報表
程式設計概念
電腦與程式
程式語言
程式執行環境
程式整合開發工具
程式基礎
輸出入敘述
變數與資料型態
程式敘述與運算子
選擇與判斷敘述
重覆敘述
格式化輸出敘述
陣列
字元與字串
函式與公用函式(一)
程式進階
函式-遞迴呼叫與公用函式(二)
指標與位址
指標與字串
指標與二維陣列
C++的檔案讀寫
((參考課本第16章))
我們所認知的檔案是放在儲存媒體(硬碟、網路硬碟、磁帶等)上的，可以透過檔案總管對檔案進行open、close、copy、delete等動作；實際上，在我們的作業系統中，“檔案“基本上不單純，檔案這個名詞被抽象化可代表作業系統中所有的裝置，如果是在可讀寫的儲存媒體上，那麼這個檔案是可讀寫的，若是在僅供讀取的裝置上(光碟機)，那麼這個檔案就只能被讀取。因此，程式要存取裝置，只要對該裝置的代表檔案進行開啟，對該裝置檔案進行讀或寫的動作，這樣的做法，將裝置的存取動作簡單化成為對檔案的讀寫，不必特別針對每個裝置的特性來處理輸入或輸出的動作。
因此，在C++中，有所謂的輸出輸入的資料流(istream, ostream類別)，從這2個類別再向下衍生出2個檔案的輸入輸出類別：ifstream與ofstream。 而fstream就同時衍生自ifstream與ofstrean，同時具備對檔案的讀寫能力。底下是幾個操作檔案需注意的事項：
- 檔案在操作上一定是先通過open()手段，指定一個欲開啟的檔案，在進行開檔的時候，可以指定要對檔案的操作型式，像是讀取、寫入、附加資料等。
- 檔案的讀取方式：1．讀取一定數量的字元到一個資料緩衝區(通常是一個字元陣列)，2．讀取單一個字元，3，讀取文字檔案中的一整行到一個資料緩衝區。
- 一個檔案打開後，檔案指標指向檔頭，讀取或寫資料時，此指標會逐一字元往後，在讀檔案時，若讀出來的字元為"EOF"(End Of File)，即表示到達檔案結尾，此時讀取檔案動作就應該停止。
- 檔案打開後，若是有寫資料的動作，可以下flush(方法)將在資料緩衝區的資料寫回檔案，以確保所有的資料都正確地存入檔案。
- 程式最終，要將打開的檔案以close()方法進行關檔的動作。
檔案的寫入方式最簡單，以前使用過的輸出cout本身就是一個檔案，當我們開啟一個檔案要進行寫入動作的時候，只需要將檔案的物件參考，比方說是file，替換掉cout即可，例如：
cout << "This is a test!\n";
換成：
file << "This is a test!\n";
這樣就可以將字串"This is a test!\n"寫入檔案。
課堂練習
將下列文字放入一個文字檔，再寫一程式將文字檔內容：
- 秀在螢幕上
- 寫入另一個檔案中
注意：寫完請舉手要求老師或小老師檢查。
問題：印出一數N的質因數
做法：
判斷2~(N-1)是否為N的因數，並且是否為質數
(i迴圈開始) 1．使用一迴圈敘述，使用迭代變數i，下限值為2，上限值為N-1，i若能整除N，則 (j迴圈開始) 1.1 使用一個布林變數isPrime，初值為true(此布林變數表示N是否為質數，程式一開始先認定N為質數) 1.2 使用一迴圈敘述，使用迭代變數j，下限值為2，上限值為i-1，若j可整除i，設定isPrime為false，跳出j迴圈 (j迴圈結束) 1.3 若isPrime為tru則輸出j (i迴圈結束) 2．結束
程式範例解答
#include <iostream>
using namespace std;
void main(void){
int n;
cout<<"請輸入";
cin>>n;
for(int i=2;i<= n-1;i++ ){
if(n%i==0){
bool Isprime=true;
for(int j=2;j<=i-1&& Isprime;j++){
if(i%j==0){
Isprime=false;
break;
}
}
if (Isprime){
cout<<i<<endl;
}
}
}
system("pause");
}
成績檔案讀取並分割欄位範例
有一成績檔score.txt，內容如下：
7525001,83,90,65 7525002,75,63,65 7525003,79,95,50 7525004,95,95,91 7525005,88,60,100 7525006,78,87,55 7525007,86,76,82 7525008,82,60,85 7525009,76,60,70 7525010,66,57,47 7525011,75,75,55 7525012,71,45,68 7525013,89,82,85 7525014,41,35,46 7525015,63,42,51 7525016,65,42,55 7525017,64,35,58 7525018,63,55,42 7525019,32,21,65 7525020,81,55,86 7525021,70,48,65 7525022,64,60,40 7525023,58,65,20 7525024,77,75,60 7525025,71,73,47 7525026,72,60,50 7525027,51,33,27 7525028,72,70,52 7525029,70,90,32 7525030,62,65,30 7525031,59,60,27 7525032,84,80,75 7525033,72,60,55 7525034,69,46,53 7525035,97,90,86 7525036,50,45,17 7525037,58,35,43
底下程式示範如何開啟score.txt，讀入每一行，並將每一行的欄位分開。
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
//字串分割函式，不需要改，直接使用，使用方式請看主程式main
char** str_split( char* str, char delim, int* numSplits )
{
char** ret;
int retLen;
char* c;
if ( ( str == NULL ) ||
( delim == '\0' ) )
{
/* Either of those will cause problems */
ret = NULL;
retLen = -1;
}
else
{
retLen = 0;
c = str;
/* Pre-calculate number of elements */
do
{
if ( *c == delim )
{
retLen++;
}
c++;
} while ( *c != '\0' );
ret = (char **)malloc( ( retLen + 1 ) * sizeof( *ret ) );
ret[retLen] = NULL;
c = str;
retLen = 1;
ret[0] = str;
do
{
if ( *c == delim )
{
ret[retLen++] = &c[1];
*c = '\0';
}
c++;
} while ( *c != '\0' );
}
if ( numSplits != NULL )
{
*numSplits = retLen;
}
return ret;
}
void main()
{
char* strCpy; //複製的字串指標
char** split; //分割出來的子字串陣列
int num; //分割出來的子字串數量
int i;
ifstream file; // 建立檔案輸出、輸入物件
char str[80]; // 每一行文字長度
file.open("c:\\temp\\score.txt",ios::in);
while (! file.eof())
{ // 每次讀取一行至 buffer 陣列
file.getline(str,sizeof(str));
split = str_split( str, ',', &num );
//呼叫str_split函式，將str字串以逗點分割，傳出分割好的子字串陣列
if ( split == NULL ) //如果字子字串陣列為空值(NULL)
{
cout << "字串分割傳回空值" ;
}
else
{
for ( i = 0; i < num; i++ )
{
cout << split[i] << " "; // 輸出每一個子字串陣列的字串
}
cout << endl;
}
free(split);//釋放split所佔的記憶體空間
}
file.close();
system("pause");
}
程式結果如下： 7525001 83 90 65 7525002 75 63 65 7525003 79 95 50 7525004 95 95 91 7525005 88 60 100 7525006 78 87 55 7525007 86 76 82 7525008 82 60 85 7525009 76 60 70 7525010 66 57 47 7525011 75 75 55 7525012 71 45 68 7525013 89 82 85 7525014 41 35 46 7525015 63 42 51 7525016 65 42 55 7525017 64 35 58 7525018 63 55 42 7525019 32 21 65 7525020 81 55 86 7525021 70 48 65 7525022 64 60 40 7525023 58 65 20 7525024 77 75 60 7525025 71 73 47 7525026 72 60 50 7525027 51 33 27 7525028 72 70 52 7525029 70 90 32 7525030 62 65 30 7525031 59 60 27 7525032 84 80 75 7525033 72 60 55 7525034 69 46 53 7525035 97 90 86 7525036 50 45 17 7525037 58 35 43 請按任意鍵繼續 . . .
課堂練習作業
修改上面的程式，輸出底下資料：
註：參考使用cout物件的格式化函式，輸出整齊的表格形式的輸出。
- 欄位寬設定－ cout.width(n); setw( );
- 精確度設定－cout.precision( ); setprecision( )
- 指定多餘格數字元－cout.fill( ); setfill( )
- 小數位數設定－cout.setf( )
學號 國文 數學 英語 總分 7525001 83 90 65 238 7525002 75 63 65 203 7525003 79 95 50 224 7525004 95 95 91 281 7525005 88 60 100 248 7525006 78 87 55 220 7525007 86 76 82 244 7525008 82 60 85 227 7525009 76 60 70 206 7525010 66 57 47 170 7525011 75 75 55 205 7525012 71 45 68 184 7525013 89 82 85 256 7525014 41 35 46 122 7525015 63 42 51 156 7525016 65 42 55 162 7525017 64 35 58 157 7525018 63 55 42 160 7525019 32 21 65 118 7525020 81 55 86 222 7525021 70 48 65 183 7525022 64 60 40 164 7525023 58 65 20 143 7525024 77 75 60 212 7525025 71 73 47 191 7525026 72 60 50 182 7525027 51 33 27 111 7525028 72 70 52 194 7525029 70 90 32 192 7525030 62 65 30 157 7525031 59 60 27 146 7525032 84 80 75 239 7525033 72 60 55 187 7525034 69 46 53 168 7525035 97 90 86 273 7525036 50 45 17 112 7525037 58 35 43 136 班級平均 70.49 61.76 56.76 189
20130509高手的作業-1
1．將上列成績檔資料讀入，並將每一筆資料存入score結構中：
typedef struct{
char ID[20]; //學號
float s1; //國文成績
float s2; //英文成績
float s3; //數學成縝
} score;
2．將所有學生的成績資料放入一個scores的score陣列中。
score scores[100];
3．走訪學生的成績資料集合陣列，一一印出如之前輸出的成績形式。
4．找出前三名的學生。
20130509高手的作業-2
將上面的成績表格排序後印出，並印出每個人的名次。
讀檔並擷取當中的整數
由檔案Midtest.txt讀入資料，檔案資料為字串與整數混合，將檔案中的整數讀取出來，計算這些整數的個數與總和，並將結果存入另一個檔案MidTestResult.txt中。 Midtest.txt資料檔內容如下：
7525001aaaaa83a90a657525002a75a63a657525003a7 9a95a507525004a95a95a917525005a88a60a10075250 06a78a87a557525007a86a76a827525008a82a60a8575 25009a76a60a707525010a66a57a477525011a75a75a5 5 7525012a71a45a68 7525013a89aaaaa82a85 7525014a41a35a46 7525015a63a42a51 7525016a65a42a55 7525017a64a35a58 7525018a63a55a42 7525019a32a21a65 7525020a81a55a86 7525021a70a48a65 7525022a64a60a40 7525023a58a65a20 7525024a77a75a60 7525025a71a73a47 7525026a72a60a50 7525027a51a33a27 7525028a72a70a52 7525029a70a90a32 7525030a62a65a30 7525031a59a60a27 7525032a84a80a75 7525033a72a60a55 7525034a69a46a53 7525035a97a90a86 7525036a50a45a17 7525037a58a35a43
參考示範(只抓出上面資料檔中的整數值，個數與總和程式碼請自行加入)
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
void main(void){
ifstream file; // 建立檔案輸出、輸入物件
char ch;
int num=0;
file.open("c:\\temp\\MidTest.txt",ios::in);
if (!file){
cout << "檔案開啟錯誤\n";
} else{
do{
file.get(ch);
if (ch >= '0' && ch <= '9') {//若字元為'0'~'9'的話
num = num *10 + (ch-'0');
file.get(ch); //讀下一個字元
while (ch >= '0' && ch <= '9'){
num = num *10 + (ch-'0');
file.get(ch); //讀下一個字元
if (file.eof()) break;
}
cout << num << endl;
num = 0;
}
} while(!file.eof());
file.close();
}
system("pause");
}
結構
物件導向程式設計基礎
物件與類別
方法多載
繼承與覆寫
程式觀念考題破解中心
冠傑，此表格取自SCJP考題講解，請check一下，和巧盈。
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