LectureMMP02 のバックアップ(No.1)

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Lecture

Java プログラミング入門 †

このページは、学部２年生向け授業である、「マルチメディアプログラミング実習」 のために用意しました。

（Wikiの仕様で大文字小文字が混在した英単語に疑問符？が追加されるところがありますが、無視してください。）

第3章 †

Javaにおける基本データ型 †

• 整数型
  • byte (1バイト)
  • short (2バイト)
  • int (4バイト)
  • long (8バイト。明確に数値で指定する場合は、x = 20L; のように表記。)
  • char (1文字を表す。メモリー上のサイズは色々。''でくくる。x = 'A'など。)
• 浮動小数点型
  • float (4バイトで表す浮動小数点。重力加速度なら9.80665のように表記。)
  • double (8バイトで表す高精度な浮動小数点。光速なら2.99792458e+8dのように表記。)
• 論理型
  • boolean (trueかfalseのどちらかの値をとる。 x = true; など。)

C言語と違い、整数型のサイズが明確に決められました。char型は、C言語では１バイトでしたが、Javaでは１文字を表します。なので、コードによって１バイトだったり、多バイトだったりします。C言語では論理型がないので、charやintで代用していました。0とか1を代入してました。Javaでは専用のboolean型が用意されました。

• 演習１

先に作ったHello.javaを参考にVartest.javaというプログラムを作りましょう。 以下では、byte型変数を定義して、それを表示しています。 変数名は変えても良いです。 printlnの中では、文字列を連結しています。Javaでは文字列を+で連結できます。

class Vartest {  
public static void main (String args[]) {
	int x = 42;
        System.out.println("byte value x =" + x);
        }
}

これをもとに、short, int, long, char, float, double booleanの変数を全て追加して表示をしてください。intとcharを追加するなら、以下のようにします。変数名と代入する値は好きなものを使ってください。char型は漢字も試してください。ただしchar型は、1文字だけです。

class Vartest {  
public static void main (String args[]) {
	byte x= 42;
	int x1=  123456;
	char name = '椎';
        System.out.println("byte value x =" + x);
        System.out.println("int value x1 =" + x1);
        System.out.println("char value name =" + name);
        }
}

• 演習2

以下のように、整数型の変数に文字を代入して値を表示すると、文字コードが表示できる。 あなたのイニシャルを表す英文字の文字コードを表示するプログラムを作成しなさい。また、あなたの氏名の最初の文字（漢字やひらがな）についても調べなさい。

int myInitialCode1 = 'S', myInitialCode2 = '椎';
System.out.println(myInitialCode1);
System.out.println(myInitialCode2);

配列 †

C言語では小規模な配列を使う場合、静的に確保した配列をよく使っていたと思います。 Javaではシステムからメモリー確保して動的に確保します。 C言語でもmalloc()関数でメモリーを確保したことがあると思います。 同じやり方です。 システムにお願いして、必要な量の配列を格納するメモリー領域を確保してもらいます。そのコマンドがnewです。

• 演習4

• コマンドの引数はarg[0], arg[1] ... などにString型の配列としてプログラムに引き渡されます。
• 二つの引数を与えたときに、それが+でつないで表示されるプログラムを作りましょう。

ヒント

• 以下は引数一つを表示するだけのサンプルです。これをもとに考えてください。
• arg[0]とarg[1]をprintlnの中で+でつないで表示すれば良いです。

class ArgsTest {  
public static void main (String args[]) {
	System.out.println(args[0]);
        }
}

解答

• 後で公開します

第4章 †

第5章 †

演習 †

• 演習問題5.4（変更）

乱数を10個表示する

public class Score {
	public static void main (String argv[]) {
		int i,a;
		for(i=0;i<10;i++) {
			a=(int)(Math.random() * 100);
			System.out.println(a);
		}
	}
}

次にこの乱数を点数とみなして、演習問題5.4の基準に従ってABCDを表示するプログラムを書け。 動作例を以下に示す。

解答例：

public class Score {
	public static void main (String argv[]) {
		int i,a;
		for(i=0;i<10;i++) {
			a=(int)(Math.random() * 100);
			System.out.print(a + " ");
			if(a<40) System.out.println("D");
			else if(a<60) System.out.println("C");
			else if(a<80) System.out.println("B");
			else System.out.println("A");
		}
	}
}

• 演習問題5.5をやってみよう

解答例：

class Kinri {
public static void main (String args[]) {
	double okane=100000;
	int year;
	year=1;
	while(okane < 200000) {
		okane = okane * 1.05;
		System.out.println("year = " + year + "  okane= " + okane);
	 	year++;
	}
}
}

現在の普通預金の金利0.04%だと倍になるのに何年かかるだろうか。確かめてみよう。

• 演習5.6をやってみよう

while文をfor文に変えてみる

解答例：

class Kinri {
public static void main (String args[]) {
	double okane=100000;
	int year;
	for(year=1;okane < 200000; year++) {
		okane = okane * 1.05;
		System.out.println("year = " + year + "  okane= " + okane);
	}
}
}

モンテカルロ法で円周率を計算してみる（ループの練習） †

• 1x1の正方形のエリアにランダムに矢を当てた場合、1/4円の中に当たる矢の数は、 面積に比例すると考えられます。あたりの矢の割合を調べれば円周率がわかります。

• MonteCarlo.java というファイルを作ります。
• まずは100個乱数を表示するプログラムを作ってみましょう。

class MonteCarlo {  
public static void main (String args[]) {
	int i;
	for(i=0;i<100;i++)
        System.out.println(Math.random());
        }
}

矢の落下点x,yをランダムな位置にするには、乱数で指定します。 これがあたりかどうかは、原点からの距離で調べます

			x = Math.random();
			y = Math.random();
			if(x*x + y*y < 1)  hit++;

• 100個の矢、1000個の矢などいろいろためしてで円周率を計算してみてください

• 解答例です

class MonteCarlo {
	public static void main (String args[]) {
		int i;
		double hit = 0;
		double x, y;
		for(i=0;i<1000;i++) {
			x = Math.random();
			y = Math.random();
			if(x*x + y*y < 1) {
				hit++;
			}
		}
		System.out.println(4 * hit / 1000);	
	}
}

for-each文は新しい手法なので練習しましょう †

• プログラム5.7の代わりに以下をやってみよう

class ArrayTest {  
public static void main (String args[]) {
	int[] vec = new int[3];
	vec[0]=1;
	vec[1]=2;
	vec[2]=3;
	for (int x: vec) {
	     System.out.println(x);
	     }
       }
}

演習 †

mainの引数argsは、Stringの配列で、コマンドラインで起動したとき、 コマンドの後に続けた書いた文字が入っています。 args[0], args[1], args[2] .... をすべてfor-each文で 表示するプログラムを書いてみましょう。

ヒント：for(String s: args)を使います

• 解答例

class ArgsTest2 {  
public static void main (String args[]) {
	for(String s: args) 
	    System.out.println(s);
       }
}