Java核心編程從問題分析到代碼實(shí)現(xiàn)（第3版 上下冊）

　　在本書中，我們將帶領(lǐng)您進(jìn)入有趣且令人興奮的計(jì)算機(jī)編程世界。在整個(gè)“旅程”中，我們將為您提供大量的解決問題的練習(xí)。畢竟，優(yōu)秀的程序員需要善于解決問題。我們將展示如何使用Java程序?qū)崿F(xiàn)問題解決方案。我們提供了大量的示例，簡短的示例集中解釋一個(gè)概念，而較長的示例更貼近真實(shí)的程序設(shè)計(jì)。我們以會話的方式呈現(xiàn)材料，以便于理解，讓這個(gè)“旅程”更加愉快。讀完這本書后，你應(yīng)該可以成為一名熟練的Java程序員。本書面向廣泛的讀者。它既適合標(biāo)準(zhǔn)的大學(xué)水平的“程序設(shè)計(jì)入門”課程或課程序列的學(xué)生，也適合有一些編程經(jīng)驗(yàn)并想學(xué)習(xí)Java的行業(yè)從業(yè)者和大學(xué)水平的學(xué)生，本書還適合自學(xué)Java的學(xué)生。本書特色：1 教材的基石：解決問題解決問題的能力是所有程序員必須掌握的核心技能。本書通過強(qiáng)調(diào)算法開發(fā)和程序設(shè)計(jì)兩個(gè)關(guān)鍵元素講解程序化地解決問題的方法。1.1 強(qiáng)調(diào)算法開發(fā)在第2章，我們在算法示例中使用偽代碼代替Java，使讀者沉浸在算法開發(fā)中。在使用偽代碼時(shí)，讀者能夠自己解決復(fù)雜的問題，而不會陷入Java的語法困境中—不用擔(dān)心類頭部、分號、括號等。解決復(fù)雜問題可以使讀者獲得對創(chuàng)造力、邏輯能力以及組織能力的初步理解。沒有這種理解，讀者就會傾向于以死記硬背的態(tài)度來學(xué)習(xí)Java語法。但是有了這種理解，讀者學(xué)習(xí)Java語法往往會更高效，因?yàn)樗麄冇辛藢W(xué)習(xí)它的基礎(chǔ)動力。在第3章和之后的章節(jié)的算法開發(fā)示例中，我們主要依靠Java。但對于更復(fù)雜的問題，我們有時(shí)候會使用高級的偽代碼來描述個(gè)提出的解決方案。使用偽代碼可以使讀者繞過語法細(xì)節(jié)，專注于解決方案中的算法部分。1.2 強(qiáng)調(diào)程序設(shè)計(jì)解決問題不僅僅是開發(fā)一個(gè)算法，還包括找出算法的實(shí)現(xiàn)，即程序設(shè)計(jì)。程序設(shè)計(jì)非常重要，這也是為什么我們會為它付出大量時(shí)間。通常，我們會解釋一個(gè)人在提出解決方法時(shí)可能經(jīng)歷的思考過程。舉例來說，我們解釋怎樣選擇不同的循環(huán)類型，怎樣將一個(gè)方法切分為多個(gè)方法，怎樣決定適當(dāng)?shù)念?，怎樣選擇示例和靜態(tài)成員，以及怎樣使用繼承和組合確定類的關(guān)系。我們考驗(yàn)讀者針對特定任務(wù)找出實(shí)現(xiàn)方案的能力。我們用一整章的篇幅來介紹程序設(shè)計(jì)—第8章。在那一章，我們?yōu)槌绦騿T和用戶提供了對代碼風(fēng)格約定和文檔的深度觀察，介紹了設(shè)計(jì)策略，如關(guān)注點(diǎn)分離、模塊化和封裝等。此外，我們講述了備選的設(shè)計(jì)策略—自上而下、自下而上、基于案例以及迭代增強(qiáng)。1.3 解決問題部分我們經(jīng)常在解釋概念的自然流程中解決問題（算法開發(fā)和程序設(shè)計(jì)），同時(shí)也在完全致力于解決章節(jié)中涵蓋的問題。在每個(gè)解決問題的章節(jié)，我們都展示一個(gè)含有待解決問題的場景。在提出問題解決方案的過程中，我們試圖通過迭代設(shè)計(jì)策略來模仿現(xiàn)實(shí)世界中解決問題的經(jīng)驗(yàn)。我們會提供一個(gè)第1版的解決方案，分析此方案，然后討論對它進(jìn)行可能的改進(jìn)。我們使用對話式的試錯(cuò)方式。例如，“我們應(yīng)該使用哪一種布局管理器？我們先試一下GridLayout管理器。這樣可行，但還不夠好?，F(xiàn)在，讓我們再試一下BorderLayout管理器。”這種口語化的語氣使讀者放松，因?yàn)樗鼈鞒鲞@樣一個(gè)信息，即程序員在找到方案之前需要反復(fù)解決問題，這是很正常的，而且事實(shí)上也是符合預(yù)期的。1.4 其他解決問題機(jī)制我們在整本書中都引入了解決問題的示例和解決問題的建議（不僅在第2章、第8章以及解決問題的章節(jié)）。作為重點(diǎn)，在包含解決問題的示例或提示文本旁邊，我們插入一個(gè)解決問題的方框，它帶有一個(gè)圖標(biāo)和簡潔的提示。我們是通過示例來學(xué)習(xí)的堅(jiān)定追隨者。因此，我們的教材中包含大量完整的程序示例，鼓勵(lì)讀者使用我們的程序作為范本來自己解決類似的問題。2 教材的基石：基本原理優(yōu)先2.1將需要復(fù)雜語法的概念延后我們認(rèn)為許多入門級的教材太快地跳躍到需要復(fù)雜語法的概念。太早使用復(fù)雜語法，讀者會養(yǎng)成沒有完全理解語法就輸入代碼的習(xí)慣，甚至更糟—沒有完全理解示例代碼就直接從示例代碼復(fù)制粘貼。這可能會得不到理想的課程效果，限制讀者解決各種不同問題的能力。因此，我們傾向于將需要復(fù)雜語法的概念延后。作為這一理念的典型例子，我們在前期介紹簡單的GUI編程形式（在可選的圖形化編程訓(xùn)練中），在本書的后面涵蓋更復(fù)雜的GUI編程形式。特別是，我們把事件驅(qū)動的GUI編程延后到本書的結(jié)尾部分。這一點(diǎn)和一些其他的Java教材不同，它們偏向于早期就完全沉浸在事件驅(qū)動的GUI編程中。我們認(rèn)為這是錯(cuò)誤的策略，因?yàn)檎_的事件驅(qū)動GUI編程需要建立在對編程有十足的熟練度之上。當(dāng)我們的讀者在本書的結(jié)尾去學(xué)習(xí)它時(shí)，他們能夠更好地去完全理解它。2.2 示例追蹤要想高效地編寫代碼，徹底理解代碼勢在必行。我們發(fā)現(xiàn)，一步一步地追蹤程序代碼是確保徹底理解代碼的有效途徑。因此，在本書較靠前的部分，當(dāng)引入一個(gè)新的編程結(jié)構(gòu)時(shí)，我們經(jīng)常會對它進(jìn)行細(xì)致入微的說明。我們采用的細(xì)節(jié)追蹤技術(shù)闡明了程序員在調(diào)試時(shí)的思考過程，是由集成開發(fā)環(huán)境（IDE）軟件的調(diào)試器生成，在顯示器上展示的一系列內(nèi)容的輸出替代品。2.3 輸入和輸出在可選的GUI跟蹤部分，以及本書末尾的GUI章節(jié)，我們使用GUI命令來輸入和輸出（I/O）。不過鑒于我們強(qiáng)調(diào)的是基本原理，在本書的其他部分使用控制臺命令。對于控制臺輸入，我們使用Scanner類；對于控制臺輸出，我們使用標(biāo)準(zhǔn)的System.out.print、System.out.println和System.out.printf方法。3 教材的基石：貼近現(xiàn)實(shí)如今，課堂上的學(xué)生和業(yè)界中的從業(yè)者往往更喜歡通過上手實(shí)踐與貼近現(xiàn)實(shí)的方式來學(xué)習(xí)。為滿足這一需求，我們的教材以及配套的網(wǎng)站引入了以下資源。？編譯工具。？完整的程序示例。？程序設(shè)計(jì)中的實(shí)踐指導(dǎo)。？基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的代碼風(fēng)格指南。？用于類關(guān)系圖的統(tǒng)一建模語言（Unified Modeling Language，UML）。？分配的實(shí)踐性家庭作業(yè)。3.1 家庭作業(yè)題目我們提供的家庭作業(yè)題目是具有說明性、實(shí)用性的，并且措辭清晰。這些題目從簡單到具有挑戰(zhàn)性，被劃分成三種類型：復(fù)習(xí)題、練習(xí)題和項(xiàng)目題。我們在每章的末尾引入復(fù)習(xí)題和練習(xí)題，而項(xiàng)目題則是提供在我們教材的網(wǎng)站上。項(xiàng)目題由問題描述組成，它們的解決方案是完整的程序。項(xiàng)目題答案不在教材中。項(xiàng)目題需要讀者具備創(chuàng)造力和解決問題的能力，而且要應(yīng)用在對應(yīng)章學(xué)到的內(nèi)容。這些項(xiàng)目題往往包含可選的部分，以供那些更有才華的讀者去挑戰(zhàn)。3.2 學(xué)術(shù)領(lǐng)域項(xiàng)目題為提升項(xiàng)目題的吸引力并且展示當(dāng)前章節(jié)的編程技術(shù)可能被應(yīng)用到的不同興趣領(lǐng)域，我們的項(xiàng)目題內(nèi)容來自以下幾個(gè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域。？計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)值方法。？商務(wù)和會計(jì)。？社會科學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)。？數(shù)學(xué)和物理。？工程學(xué)和建筑學(xué)。？生物學(xué)和生態(tài)學(xué)。大多數(shù)學(xué)術(shù)領(lǐng)域項(xiàng)目題并不需要特定領(lǐng)域的知識。因此，教師可以放心地把幾乎所有項(xiàng)目題布置給任何學(xué)生。4 本書組織在撰寫本書的過程中，我們引導(dǎo)讀者去了解三種重要的編程方法：結(jié)構(gòu)化編程、OOP和事件驅(qū)動編程。我們提倡的內(nèi)容和順序使學(xué)生能夠在編程基本原理的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)上發(fā)展他們的技能。為培養(yǎng)這種基本原理優(yōu)先的方法，我們的教材從一組少的概念和細(xì)節(jié)開始，逐步擴(kuò)展概念并添加細(xì)節(jié)，把相對不是很重要的細(xì)節(jié)延后到之后的章節(jié)中，以避免前面的章節(jié)負(fù)擔(dān)過重。5 GUI跟蹤許多程序員覺得圖形用戶界面（GUI）編程很有趣。因此，GUI編程可以成為保持讀者興趣和參與度的絕佳激勵(lì)工具。這就是為什么從第1章開始，圖形編程內(nèi)容就穿插在整本書中。我們把這些內(nèi)容稱為我們的“GUI跟蹤之旅”。大多數(shù)章末部分的內(nèi)容是使用GUI代碼來完成此章前面部分展示的非GUI內(nèi)容。對于那些沒有時(shí)間閱讀GUI跟蹤部分的讀者，沒有任何問題。任意或全部的GUI跟蹤部分都可以被跳過，因?yàn)楸緯钠渌糠植⒉灰蕾囉谌魏蔚腉UI跟蹤內(nèi)容。

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