程式设计要领.PPT

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 選擇結構 控制結構設計(2) 重複結構 控制結構設計(3) 封裝(encapsulation) 它的作用是將物件的功能細節加以隱藏，而只顯示出所提供的功能介面，例如您可以使用滑鼠來點選(click)螢幕中的視窗，但是不需要了解滑鼠的內部構造，與滑鼠與電腦間的溝通方式。 例如在C++中，是以類別(class)來實作抽象化資料型態(abstract data type, ADT)，物件內的資料只能由物件本身的函數來存取，其他物件內函數不可以直接存取資料，這樣的功能稱為「資訊隱蔽」(information hiding)。 物件導向設計(1) 繼承(inheritacne) 在以往程式設計語言，經常提供許多功能性的程式庫給程式設計師使用，不過一旦某些公用程式必須做調整，就得重新撰寫程式，這樣無法達到程式的重複使用性(reusability)。 而物件導向程式設計所支援的「繼承」性，正可提高程式的重複使用性。 C++允許使用者建立新的類別來接收一個已存在類別的資料與方法，並且可視需要新增方法或修改繼承而來的方法，稱為覆載(override)。 物件導向設計(2) 多形(polymorphism) 多形最直接的定義就是讓具有繼承關係的不同類別物件，可以呼叫相同名稱的成員函數，並產生不同的反應結果。 如下圖同樣是計算長方形及圓形的面積與周長，就必須先定義長方形以及圓形的類別，當程式要畫出長方形時，主程式便可以根據此類別規格產生新的物件，如下圖所示： 物件導向設計(3) C++的物件導向功能 ，C++並不是一套絕對的物件導向語言，這點和Java 語言是完全不同。但由於C++是以C 語言為基礎平台，因此除了保有全部C 語言的優點外，更與C 語言相容，使得大部份在C 語言上所撰寫的程式碼，C++仍然可以繼續使用。 1-4 物件導向設計與C++ 在C++中，一個類別的原型宣告語法如下： 類別的基本觀念(1) 資料成員(Data Member) 類別資料成員的宣告和一般的變數宣告相似，唯一不同之處是類別的資料成員可以設定存取權限。通常資料成員的存取層級皆設為private，若要存取資料成員，則要透過所謂的成員函數。宣告的語法如下： 類別的基本觀念(2) 成員函數(Member Function) 通常運用於內部狀態改變的操作，或是與其它物件溝通的橋樑。 與一般的函數的定義類似，只不過是封裝在類別中，函數的個數並無限定。宣告的語法如下： 類別的基本觀念(3) 在類別宣告的兩個大括號{}中可利用存取層級關鍵字來定義類別所屬成員，存取層級關鍵字可區分為以下三種： 存取層級關鍵字(1) private：代表此區塊是屬於私有成員，具有最高的保護層級。也就是此區塊內的成員只可被此物件的成員函數所存取，在類別中的預設存取型態為私有成員，即使不加上關鍵字private 也無妨。 protected：代表此區塊是屬於保護成員，具有第二高的保護層級。外界無法存取宣告在其後的成員，此層級主要讓繼承此類別的新類別能定義該成員的存取層級，也就是專為繼承關係量身訂作的一種存取模式。 存取層級關鍵字(2) public：是代表此區塊是屬於公用成員，完全不受限外界對宣告在其後的成員，此存取層級具有最低的保護層級。此區塊內的成員是類別提供給使用者的介面，可被其它物件或外部程式呼叫與存取。通常為了實現資料隱藏的目的，只會將成員函數宣告為public 存取型態。 存取層級關鍵字(3) 單一繼承 是指衍生類別只繼承單獨一個基本類別。在單一繼承的關係中，衍生類別的宣告如下： 繼承關係(1) 多重繼承 是指衍生類別繼承自多個基本類別，而這些被繼承的基本類別相互之間可能都沒有關係。簡單的說，就是一種直接繼承的型態，它直接繼承了兩個或多個的基礎類別。而這些被繼承的基礎類別之間因為並無任何繼承或朋友關係存在，所以彼此無法互相存取。如下圖所示： 繼承關係(2) 多重類別繼承宣告運算式如下： 類別繼承就是一種多形，只要在繼承後，新增或改變基礎類別的狀態及行為，就達到類別多形的效果。類別中要達到多型的目的，可以透過以下三種方式： 多形 遞迴的定義(1) 例如我們知道階乘函數是數學上很有名的函數，對遞迴式而言，也可以看成是很典型的範例，我們一般以符號“！”來代表階乘。如4 階乘可寫為4!，n!可以寫成： 各位可以一步分解它的運算過程，觀察出一定的規律性： 1-5 遞迴演算法 C++的遞迴函數演算法可以寫成如下： 遞迴的定義(2) 直接遞迴(Direct Recursion)：指遞迴函數中