程序設計基礎

本書作為Java語言程序設計的入門教材，充分考慮高職高專學生在學習程序設計的入門階段的學習能力，從程序設計的基本概念入手，結合示常式序和上機實驗，引導學生建立起關於程序設計的思想和方法，充分了解什麼是程序設計以及程序設計所要達到的目的。在此基礎上，使學生能夠較好地掌握程序編寫的基本要求，掌握程序代碼的編寫格式與規則，掌握數據的概念以及數據類型的特點，掌握變數、運算符、表達式、方法（函數）、輸入輸出方法等的概念及應用，同時將順序、分支、循環等程序的控制方法作為程序設計基礎的核心，通過數組、字元串、方法等的應用，充分掌握程序控制的技巧，完成一般應用程序的設計與實現。同時通過實例介紹窮舉、遞推、迭代、遞歸、查找、排序等常用的演演算法思想與程序實現過程。通過學習和模仿，使學生能夠運用Java語言和開發工具，完成基本的計算機程序的設計、代碼編寫、調試運行的過程，並得出正確的結果，最終達到培養學生的邏輯思維能力、學習研究能力、創新能力、分析問題和解決問題的能力的目的，使學生的理論知識和實踐技能得到共同發展。

本課程的教學以課內講授與課外練習、上機實驗相結合的方式進行，建議周課時為6課時，共80課時。每周可安排4課時授課，2課時上機實驗，共12次實驗作業。

程序設計是計算機應用技術最基本的內容之一，“程序設計基礎”是計算機軟體及相關專業的必修課，傳統上多以C語言作為學習程序設計的入門教學語言。

以網路為中心的計算是當今計算機應用的主流，網路程序設計已經成為應用程序設計的主體，而Java語言是一種通用的面向對象的編程語言，Java程序設計是網路應用的重要組成部分，也是目前Internet上最主要的程序設計語言之一。

因此本書選擇Java語言作為“程序設計基礎”的入門教學語言，使得學生能夠直接通過Java語言掌握基本的程序設計方法，掌握程序設計的基本能力，為在後續的面向對象程序、Java Web應用、JavaME應用等其他Java語言相關程序設計課程的學習打下更為直接的基礎。

書中所有程序對開發工具不做具體要求，任課老師可以根據實際情況選擇合適的開發工具，並指導學生使用操作。

編者為本課程設計了一個教學網站，並提供本教材全部的程序源代碼、電子教案、教學大綱、授課計劃、實驗作業文檔等。

前言

第1章程序設計基本概念

1?1程序設計與程序設計語言

1?1?1程序設計概述

1?1?2程序設計語言

1?1?3程序的編譯與解釋

1?1?4程序設計的步驟

1?1?5學習程序設計應該注意的幾個

方面

1?2演演算法及演演算法的表示

1?2?1演演算法的基本概念

1?2?2演演算法的表示

1?2?3演演算法的特點

1?3Java語言的特點

1?3?1Java語言的特點

1?3?2面向對象

1?3?3Java程序的編譯與運行特點

1?3?4C語言和Java語言的比較

1?4Java程序的開發環境與運行

環境

1?4?1Java類庫

1?4?2Java運行環境

1?4?3Java開發環境

1?4?4Java集成開發環境

1?5關於Java知識體系

本章小結

習題

第2章程序的編寫與編譯運行

2?1Java程序文件

2?2程序的編譯和運行

2?2?1使用集成開發工具編譯運行

2?2?2使用命令行編譯運行

2?3Java程序結構與語法規則

2?3?1Java程序基本結構

2?3?2程序註釋

2?3?3程序的語法規則

2?4標識符與關鍵字

2?4?1標識符

2?4?2關鍵字

本章小結

習題

第3章變數與數據類型

3?1數的進位

3?1?1原碼、反碼和補碼

3?1?2不同進位數的表示方法

3?2變數和常量

3?2?1變數與常量的聲明與初始化

3?2?2變數

3?2?3常量

3?2?4字面值

3?3基本數據類型

3?3?1整型

3?3?2實型

3?3?3字元型

3?3?4邏輯型

3?4基本數據類型的轉換

3?4?1數據類型的自動轉換

3?4?2數據類型的強制轉換

3?5引用數據類型

本章小結

習題

第4章程序的基本結構

4?1程序的基本構成

4?2運算符

4?2?1算術運算符

4?2?2關係運算符

4?2?3邏輯運算符

4?2?4位運算符

4?2?5 賦值運算符

4?2?6 其他運算符

4?2?7 運算符的優先順序

4?3表達式和語句

4?3?1 賦值表達式

4?3?2 算術表達式

4?3?3關係與邏輯表達式

4?3?4位運算與移位表達式

4?3?5 語句

4?3?6複合語句

4?4數據的輸出與輸入

4?4?1數據的輸出顯示

4?4?2從鍵盤輸入數據

本章小結

習題

第5章程序的控制

5?1順序程序

5?2分支控制

5?2?1if分支結構

5?2?2if… else …分支結構

5?2?3if …else if …結構

5?2?4if語句的嵌套

5?2?5關於複合語句問題

5?2?6switch控制語句

5?2?7switch與if…else…結構對比

5?2?8條件運算符的應用

5?2?9分支控制應用實例

5?3循環控制

5?3?1循環結構的組成部分

5?3?2for循環

5?3?3while循環

5?3?4do…while循環

5?3?5循環基本要素與實現方法

5?3?6循環體中的局部變數

5?4多重循環

5?4?1多重循環的基本結構

5?4?2多重循環的控制技巧

5?5循環的中斷控制

5?5?1break語句

5?5?2continue語句

5?5?3return語句

5?6for?each循環

本章小結

習題

第6章數組

6?1數組與數組的聲明

6?1?1數組的特點

6?1?2一維數組的聲明

6?1?3數組的初值

6?1?4數組的長度

6?1?5一維數組應用實例

6?2二維數組

6?2?1二維數組的聲明與創建

6?2?2二維數組的初值

6?2?3二維數組的應用實例

6?3引用數據類型數組

6?4數組應用實例

6?5數組元素的遍歷

本章小結

習題

第7章字元串

7?1字元串類String

7?1?1String類的創建

7?1?2String類的常用方法

7?1?3String字元串與基本數據的相互

轉換

7?1?4String字元串與字元數組的

轉換

7?1?5String字元串數組

7?2字元串類StringBuffer

7?2?1StringBuffer類的創建

7?2?2StringBuffer類的常用方法

7?2?3String字元串與StringBuffer字元串

的區別

本章小結

習題

第8章方法

8?1方法的設計和使用

8?1?1方法的聲明

8?1?2方法調用、方法參數與返回值

8?1?3類方法和實例方法

8?1?4關於main()方法

8?1?5方法應用實例

8?1?6方法的嵌套調用

8?2變數的作用域與參數傳遞的

方式

8?2?1類變數與實例變數

8?2?2局部變數

8?2?3基本數據類型參數傳遞

8?2?4引用數據類型參數傳遞

8?3常用Java類庫的方法及使用

8?3?1系統類System中常用的方法

8?3?2字元串類String、StringBuffer中常用

的方法

8?3?3數學（Math）類中的常用方法

8?3?4數字格式化類 NumberFormat中常

用的方法

8?3?5日期時間類中常用的方法與

應用

本章小結

習題

第9章演演算法與程序技巧

9?1程序演演算法及特點

9?1?1演演算法概述

9?1?2程序演演算法的特點

9?1?3常用演演算法及分類

9?2窮舉演演算法

9?3遞推演演算法

9?4迭代演演算法

9?5遞歸演演算法

9?6查找演演算法

9?6?1線性查找

9?6?2二分法查找

9?6?3費氏查找

9?6?4插值查找

9?7排序演演算法

9?7?1交換排序

9?7?2插入排序

9?7?3選擇排序

9?7?4希爾排序

9?7?5快速排序

9?7?6字元串數組的查找與排序

9?7?7使用Arrays類的sort方法

排序

本章小結

習題

附錄A上機實驗

實驗1簡單程序的編輯、編譯和

運行

實驗2數據類型的定義與輸出、數據

類型的轉換

實驗3表達式與語句

實驗4分支程序設計

實驗5循環程序設計

實驗6數組應用設計

實驗7循環程序與數組

實驗8字元串應用

實驗9方法的應用

實驗10程序綜合設計

實驗11程序演演算法應用(1)

實驗12程序演演算法應用(2)

附錄BASCII碼錶

參考文獻