Inleiding programmeren

Inleiding programmeren

Docent: José Lagerberg Assistenten: Robin de Vries, Jordy Perlee, Dimitri Belfor, Stephen Swatman, Erik Kooistra, Daan Kruis, Daniel Louwrink Cursusinformatie: https://staff.fnwi.uva.nl/j.m.lagerberg

Jos´ e Lagerberg (UvA)

Inleiding programmeren, College 1

31 augustus 2015

1 / 45

Huishoudelijke mededelingen

Cursus in een blok van 8 weken Elk week bevat: 1 2 maal 2 uur hoorcollege I I 2

maandag dinsdag

3 maal 2 uur practicum



31 augustus 2015

2 / 45

Doelstellingen van vak

het kunnen omzetten van een probleem in een computeralgoritme het omzetten van algoritme naar Java code het construeren van goed gestructureerde code (o.a. DRY code) het toevoegen zinvol commentaar aan code het doorzien van andermans code het correct afhandelen van foute invoer het ontwikkelen van object georienteerde code (klassen, overerving en interfaces) het ontwikkelen van inzicht in het ontwerpen van programma’s met goede (klasse)structuur



31 augustus 2015

3 / 45

Toetsing 1

Tentamen I

I

I I 2

Deeltoets 1 in week 4 op maandag 21 september 15.00 - 17.00 uur in C1.110 en H0.08 Deeltoets 2 in week 8 op dinsdag 20 oktober 9.00 - 11.00 uur in USC sporthal 1 Tentamencijfer is gemiddelde van deeltoets 1 en 2 (≥ 5.0) Herkansing van deeltoets 1 èn 2 dinsdag 5 januari 18.00 - 21.00 uur

Practicum 1 2 3

Er zijn 7 practicumopgaven die allemaal ingeleverd moeten worden. Alle 7 opgaven inleveren voor deadline (is strict) Beoordeling opgaven 1 t/m 5 door assistenten tijdens eerste practicum in de week erna (verplicht) F F

4 5 3 4

te weinig moeite (wordt beschouwd als niet ingeleverd) 4 6.5 8.5

opgaven 6 en 7 beoordeeld met cijfer in schaal 1 t/m 10 Practicumcijfer is gewogen gemiddelde van alle 7 opgaven (≥ 5.0)

Eindcijfer is 1/2 tentamencijfer + 1/2 practicumcijfer Je hebt Inleiding Programmeren gehaald indien tentamen èn practicum ≥ 5.0 en alle 7 practicumopgaven ingeleverd Jos´ e Lagerberg (UvA)


31 augustus 2015

4 / 45

Practicum Aanwezigheid op practicum is verplicht Als je door omstandigheden een keer niet kunt komen, van te voren doorgeven aan assistenten De deadline voor het inleveren is strict. Elke dag die te laat is, kost 1 punt aftrek Inleveren kan alleen via blackboard De assistent kijkt de opdracht na en geeft ter plekke feedback tijdens het practicum. De practicumopdrachten moeten individueel gemaakt worden. Bij identieke of vergelijkbare programma’s wordt je naam doorgegegeven aan de examencommissie Het zonder bronvermelding copiëren van code van internet wordt gezien als fraude.



31 augustus 2015

5 / 45

Practicum

Practicum moet gedaan worden onder Linux Link naar Linux-introductie staat op blackboard Voor eerste practicum moet student zelf Linux-introductie doen



31 augustus 2015

6 / 45

10084602 61.4 5806185 88.0 75.2

59.9 87.0

55.5

7696946

58.7 8909557

53.2

7972610 65.0

100.0

9732340 65.0

6530414 80.5

9582647 Total number of students: 41 Range <0, 50%] : 33 Range <50%, 65%] : 2 Range match <65%,100] : 6 Edge Label colors: index3.html : green index4.html : blue index5.html : orange index6.html : red



31 augustus 2015

7 / 45

Inhoud cursus

Syntax in Java 1 2

basiscomponenten Java: waarden, literals, variabelen en types operatoren en constructie van I I I

3

expressies met variabelen en operatoren, statements met expressies code-blocks met statements

methoden

Concepten in OOP (Object Oriented Programming) 1

velden en methoden

2

constructie klassen en interfaces



31 augustus 2015

8 / 45

College Vandaag

klassen, methoden en variabelen blocks, statements print statement variabele van type int command-line argumenten control flow: herhaling en selectie Random klasse stijl van Java code



31 augustus 2015

9 / 45

Compiler en Java VM

1

Source code wordt gecompileerd naar byte code

2

byte code wordt gerund door de Virtual Machine



31 augustus 2015

10 / 45

Eerste applicatie HelloWorldApp

1

Creëer source file HelloWorldApp.java door in te typen in teksteditor /∗ ∗ P r i n t H e l l o World ! ∗ I e d e r ’ s e e r s t e programma ∗/ p u b l i c c l a s s HelloWorldApp { p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { System . o u t . p r i n t l n ( ” H e l l o World ! ” ) ; } }



31 augustus 2015

11 / 45


1 2

Creëer source file HelloWorldApp.java Compileer source file door te typen:

% j a v a c HelloWorldApp . j a v a

Dit creëert een Java bytecode file met naam HelloWorldApp.class



31 augustus 2015

12 / 45


1 2

Creëer source file HelloWorldApp.java Compileer source file naar .class file

% j a v a c HelloWorldApp . j a v a

3

Run the program door in te typen

% j a v a HelloWorldApp H e l l o World !



31 augustus 2015

13 / 45

HelloWorldApp.java /∗ ∗ P r i n t H e l l o World ! ∗ I e d e r ’ s e e r s t e programma ∗/ p u b l i c c l a s s HelloWorldApp { p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { System . o u t . p r i n t l n ( ” H e l l o World ! ” ) ; } }

Bevat 3 componenten: 1

commentaar

2

definitie van HelloWorldApp klasse

3

definitie van main methode



31 augustus 2015

14 / 45

Source code commentaar

/∗ t e x t ∗/ c o m p i l e r i g n o r e s e v e r y t h i n g from /∗ t o ∗ / . /∗∗ d o c u m e n t a t i o n ∗/ i n d i c a t e s d o c u m e n t a t i o n comment ( doc comment , f o r s h o r t ) . c o m p i l e r i g n o r e s t h i s k i n d o f comment j a v a d o c t o o l u s e s doc comments when p r e p a r i n g a u t o m a t i c a l l y generated documentation // t e x t c o m p i l e r i g n o r e s e v e r y t h i n g from // t o t h e end o f t h e l i n e

De compiler negeert commentaar Commentaar is belangrijk Commentaar tussen /* en */ mag meerdere regels beslaan Commentaar achter // loopt tot het eind van de regel Jos´ e Lagerberg (UvA)


31 augustus 2015

15 / 45

Klasse definitie

p u b l i c c l a s s HelloWorldApp { p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { System . o u t . p r i n t l n ( ” H e l l o World ! ” ) ; } }

Basis van klasse definitie: c l a s s Naam { ... }



31 augustus 2015

16 / 45

Public klasse

Een file mag meer dan een klasse bevatten, maar er mag er maar ´ e´ en public zijn. Deze moet dezelfde naam hebben als de .java file die het programma bevat (in dit geval dus HelloWorldApp.java).



31 augustus 2015

17 / 45

main methode

p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { System . o u t . p r i n t l n ( ” H e l l o World ! ” ) ; } ...

Elke applicatie moet main methode bevatten: p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { ... }

modifiers public en static kunnen ook andersom argument is ”args” in Java



31 augustus 2015

18 / 45

Argumenten van main methode

main methode heeft één argument: array van elementen van type String p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { ... }

Via args kun je informatie doorgeven aan applicatie. Bijvoorbeeld:

% j a v a HelloWorldApp arg1 arg2

arg1 en arg2 zijn command-line argumenten: deze argumenten geven informatie door aan programma zonder te hoeven recompilen



31 augustus 2015

19 / 45

Printen en String /∗ ∗ P r i n t e n van t e k s t met ” ” ( S t r i n g ) ∗/ public class PrintTekst { p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { System . o u t . p r i n t l n ( 5 ) ; System . o u t . p r i n t l n ( 5 + 3 ) ; System . o u t . p r i n t l n ( ”som i s ” + 5 + 3 ) ; System . o u t . p r i n t l n ( ”som i s ” + ( 5 + 3 ) ) ; System . o u t . p r i n t l n ( ”som van ” + 3 + ” en 5 i s ” + (3 + 5 ) ) ; } }

% java PrintTekst 5 8 som i s 53 som i s 8 som van 3 en 5 i s 8



31 augustus 2015

20 / 45

Hoe verwissel ik twee variabelen? /∗ I e d e r ’ s t w e e d e programma ∗ Hoe v e r w i s s e l i k de ∗ i n h o u d van a en b ? ∗/ public class Verwissel { p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { int a , b ; a = 10; b = 20; a = b; b = a; System . o u t . p r i n t l n ( a ) ; System . o u t . p r i n t l n ( b ) ; } }



31 augustus 2015

21 / 45

Dit is niet wat we willen /∗ I e d e r ’ s t w e e d e programma ∗ Hoe v e r w i s s e l i k de ∗ i n h o u d van a en b ? ∗/ public class Verwissel { p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { int a , b ; a = 10; b = 20; a = b; b = a; System . o u t . p r i n t l n ( a ) ; System . o u t . p r i n t l n ( b ) ; } }

% java Verwissel 20 20



31 augustus 2015

22 / 45

Gebruik hulpvariabele /∗ I e d e r ’ s t w e e d e programma ∗ G e b r u i k h u l p v a r i a b e l e temp . ∗/ public class Verwissel { p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { i n t a , b , temp ; a = 10; b = 20; temp = a ; // bewaar de oude i n h o u d van a a = b; // v e r v a n g a d o o r de i n h o u d van b b = temp ; // v e r v a n g b d o o r de v o r i g e i n h o u d van a System . o u t . p r i n t l n ( ”Na v e r w i s s e l i n g ” ) ; System . o u t . p r i n t l n ( a ) ; System . o u t . p r i n t l n ( b ) ; } }



31 augustus 2015

23 / 45

Command line argumenten, declaratie van String p u b l i c c l a s s TestArgumenten { p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { String a , b , c ; a = a r g s [ 0 ] ; // 1 s t e argument b = a r g s [ 1 ] ; // 2 de argument c = a r g s [ 2 ] ; // 3 de argument System . o u t . p r i n t l n ( ” a i s ” + a ) ; System . o u t . p r i n t l n ( ”b i s ” + b ) ; System . o u t . p r i n t l n ( ” c i s ” + c ) ; } }

% a b c

j a v a TestArgumenten v a n a l l e s 91 3 . 1 4 is vanalles i s 91 i s 3.14



31 augustus 2015

24 / 45

Integer operaties public class IntReken { p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) i n t a , b , prod , quot , rem ; a = Integer . parseInt ( args [ 0 ] ) ; b = Integer . parseInt ( args [ 1 ] ) ; prod = a ∗ b ; quot = a / b ; rem = a % b ; System . o u t . p r i n t l n ( a + ” ∗ ” + b + System . o u t . p r i n t l n ( a + ” / ” + b + System . o u t . p r i n t l n ( a + ” % ” + b + } }

{

” = ” + prod ) ; ” = ” + quot ) ; ” = ” + rem ) ;

% j a v a I n t R e k e n 13 10 13 ∗ 10 = 130 13 / 10 = 1 13 % 10 = 3



31 augustus 2015

25 / 45

Argumenten niet meegegeven public class IntReken { p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) i n t a , b , prod , quot , rem ; a = Integer . parseInt ( args [ 0 ] ) ; b = Integer . parseInt ( args [ 1 ] ) ; prod = a ∗ b ; quot = a / b ; rem = a % b ; System . o u t . p r i n t l n ( a + ” ∗ ” + b + System . o u t . p r i n t l n ( a + ” / ” + b + System . o u t . p r i n t l n ( a + ” % ” + b + } }

{

” = ” + prod ) ; ” = ” + quot ) ; ” = ” + rem ) ;

% java IntReken E x c e p t i o n i n t h r e a d ” main ” java . lang . ArrayIndexOutOfBoundsException : 0 a t I n t R e k e n . main ( I n t R e k e n . j a v a : 3 )



31 augustus 2015

26 / 45

Herhaling met for-loop /∗ ∗ B e r e k e n som van g e t a l l e n 1 t /m 10 ∗/ p u b l i c c l a s s ForLoop { p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { i n t som = 0 ; f o r ( i n t i = 1 ; i <= 1 0 ; i ++) { som = som + i ; } System . o u t . p r i n t l n ( ”som i s ” + som ) ; } }

% j a v a ForLoop som i s 55



31 augustus 2015

27 / 45

Herhaling met for-loop vanaf 0 /∗ ∗ v i j f keer ∗/ p u b l i c c l a s s ForLoop { p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { int k = 1; f o r ( i n t i = 0 ; i < 5 ; i ++) { System . o u t . p r i n t l n ( i + ” ” + k ) ; k = 2 ∗ k; } } }

0 1 2 3 4

1 2 4 8 16



31 augustus 2015

28 / 45

Selectie statements: if

If statement: i f ( condition ) blockT

Als condition wordt geëvalueerd als true, wordt blockT uitgevoerd. Wanneer de evaluatie false oplevert gaat de executie verder met het volgende statement. i f ( r a d i u s >= 0 ) { o p p e r v l a k t e = r a d i u s ∗ r a d i u s ∗ Math . PI ; System . o u t . p r i n t l n ( ” opp . c i r k e l i s : ” + o p p e r v l a k t e ) ; }



31 augustus 2015

29 / 45

Selectie statements: if-else If-else statement: i f ( condition ) blockT else blockF

Als condition wordt geëvalueerd als true, wordt blockT uitgevoerd. Wanneer de evaluatie false oplevert gaat de executie verder met blockF i f ( r a d i u s >= 0 ) { o p p e r v l a k t e = r a d i u s ∗ r a d i u s ∗ Math . PI ; System . o u t . p r i n t l n ( ” opp . c i r k e l i s : ” + o p p e r v l a k t e ) ; } else { System . o u t . p r i n t l n ( ” N e g a t i e v e i n p u t ” ) ; }



31 augustus 2015

30 / 45

Meervoudige selectie statements: if-else i f ( condition1 ) block1 else i f ( condition2 ) block2 else i f ( condition3 ) block3 ...

// T1 // F1 en T2 // F1 en F2 en T3

i f ( aantalMensen < 50) System . o u t . p r i n t l n ( ” Minder dan 50 ” ) ; e l s e i f ( aantalMensen < 100) System . o u t . p r i n t l n ( ” M i n s t e n s 50 en m i n d e r dan 100 ” ) ; e l s e i f ( aantalMensen < 200) System . o u t . p r i n t l n ( ” M i n s t e n s 100 en m i n d e r dan 200 ” ) ; else System . o u t . p r i n t l n ( ” M i n s t e n s 200 ” ) ;



31 augustus 2015

31 / 45

Nested If

public class NestedIf { p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { i n t aNumber = 7 ; i f ( aNumber >= 0 ) i f ( aNumber == 0 ) System . o u t . p r i n t l n ( ” f i r s t s t r i n g ” ) ; e l s e System . o u t . p r i n t l n ( ” s e c o n d s t r i n g ” ) ; System . o u t . p r i n t l n ( ” t h i r d s t r i n g ” ) ; } }



31 augustus 2015

32 / 45

Parsen naar int, testen van invoer p u b l i c c l a s s TestArgumenten { p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { int a ; a = Integer . parseInt ( args [ 0 ] ) ; i f ( a < 1 | | a > 100) System . o u t . p r i n t l n ( a + ” n i e t t u s s e n 1 en 100 ” ) ; else System . o u t . p r i n t l n ( a + ” w e l t u s s e n 1 en 100 ” ) ; } }

% j a v a TestArgumenten 20 20 w e l t u s s e n 1 en 100 % j a v a TestArgumenten 200 200 n i e t t u s s e n 1 en 100



31 augustus 2015

33 / 45

Klasse Random import j a v a . u t i l . Random ; p u b l i c c l a s s TestEven { p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { int x ; Random random = new Random ( ) ; /∗ G e n e r e e r g e t a l t u s s e n 1 t /m 100 ∗/ x = random . n e x t I n t ( 1 0 0 ) + 1 ; i f ( x % 2 == 0 ) System . o u t . p r i n t l n ( x + ” i s e v e n ” ) ; else System . o u t . p r i n t l n ( x + ” i s o n e v e n ” ) ; } }

% j a v a TestEven 66 i s e v e n



31 augustus 2015

34 / 45

Stijl van programma’s

1

Gebruik goede namen (identifiers)

2

Gebruik goede layout

3

Schrijf altijd commentaar bij je programma.

4

Let op indentatie

5

Let op dat methode-namen overeenkomen met wat de methode doet



31 augustus 2015

35 / 45

1. Gebruik goede namen (identifiers) Heleboel dingen krijgen naam: constanten, typen, variabelen, methoden, objecten, programma zelf Namen van variabelen: int aantalStudenten int l i n e a i r e C o e f f i c i e n t

Namen van constanten alleen hoofdletters: s t a t i c f i n a l i n t MAX AANTAL STUDENTEN

Namen van klassen: class StudentenInformatica



31 augustus 2015

36 / 45

2. Gebruik goede layout } staat altijd vertikaal onder bijbehorende methode, for, while of if if ( expressie ) { ...; ...; } ... p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { // l e e s c o e f f i c i e n t e n van command l i n e d o u b l e b = Double . p a r s e D o u b l e ( a r g s [ 0 ] ) ; ... }

Tussen twee methodes minstens ´ e´ en lege regel Tussen declaratie variabelen en opdrachten lege regel



31 augustus 2015

37 / 45

3 Commentaar nooit in plaats van goed programmeren Overbodig commentaar heeft geen zin /∗ Som k r i j g t de waarde van de som van de g e t a l l e n . ∗/ som = 0 ; f o r ( i n t i = 0 ; i < a a n t a l ; i ++) { som = som + i ; }

Ter zake doende commentaar op de juiste plekken /∗ s o r t e e r t met b u b b l e s o r t a l g o r i t m e ∗/ void s o r t e e r L i j s t () { ... }



31 augustus 2015

38 / 45

4. Let op indentatie

i f ( denom == 0 ) denom = 1 ; // Make t h e n u m e r a t o r ” s t o r e ” t h e s i g n i f ( denom < 0 ) { numer = numer ∗ −1; denom = denom ∗ −1; }



31 augustus 2015

39 / 45

5. Naamgeving van methoden

Methoden dienen om programma op te splitsen in kleinere stukken Naam van methode moet aangeven wat methode doet: public class VierkantsVergelijkingTest { p u b l i c s t a t i c v o i d main ( S t r i n g [ ] a r g s ) { leesCoefficienten (); losVierkantsVergelijkingOp (); printTweeOplossingen ( ) ; } }



31 augustus 2015

40 / 45

/∗ ∗ NAAM : K. Klaassen ∗ CKNUM : 12345678 ∗ STUDIE : I n f o r m a t i c a ∗ ∗ Voorbeeld . java : ∗ − D i t programma b e r e k e n t de w o r t e l s van de v e r g e l i j k i n g ∗ ax ˆ2 + bx + c = 0 ∗ Deze o p l o s s i n g w o r d t b e r e k e n d met de a−b−c f o r m u l e ∗ − De c o e f f i c i e n t e n moeten i n de command l i n e o p g e g e v e n ∗ worden ∗ − A l s de d i s c r i m i n a n t k l e i n e r i s dan 0 , i s e r g e e n ∗ oplossing ∗ ∗ − I n v o e r : 3 c o e f f i c i e n t e n v i a command l i n e ∗ − U i t v o e r : 2 o p l o s s i n g e n , 1 o p l o s s i n g o f geen o p l o s s i n g ∗ − Gebruik : java Voorbeeld 3 1 2 ∗/ public class Voorbeeld { }



31 augustus 2015

41 / 45

Overzicht Aan de orde gekomen zijn de volgende begrippen: 1 block, klasse, methode, variabele, commentaar 2 print, println, printf, String 3 variabele van type int en alle operaties 4 invoer via command line 5 herhaling met for-loop 6 selectie met if-else 7 klasse Random 8 stijl Control flow statements regel voor regel selectie loop Jos´ e Lagerberg (UvA)

beschrijving in volgorde zoals gegeven enkele statements uitgevoerd afhankelijk van variabelen enkele statements herhaald


voorbeeld if if-else for

31 augustus 2015

42 / 45

Tutorials

http://docs.oracle.com/javase/tutorial/getStarted/ cupojava/unix.html http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/ nutsandbolts/index.html



31 augustus 2015

43 / 45

Practicum

Lees de opdracht altijd eerst goed door Zet je naam en collegekaartnummer in je opdracht Schrijf altijd commentaar bij je programma Beschrijf voor elk programma wat programma doet Let op de indentatie Geef voor iedere methode beschrijving van invoer, uitvoer en functie Let op dat de methode-namen overeenkomen met wat de methode doet In Java moet de bestandsnaam exact hetzelfde zijn als de class-naam



31 augustus 2015

44 / 45

Beoordeling practicum

Stijl (vooral goede indent is belangrijk) Commentaar (alleen /* ... */) Spelfouten mogen niet voorkomen in het commentaar. Correctheid van het programma Opbouw en modulariteit van de code Invoercontrole bij elke opgave Opmerking: in je code alleen tabs of alleen spaties bij inspringen



31 augustus 2015

45 / 45

Inleiding programmeren

Recommend Documents