جلسه 4 مفاهیم اولیه برنامه سازي در جاوا

مقدمه و معرفی جاوا

• هدف: آشنایی دانشجو با تاریخچه، ویژگی‌ها و کاربردهای زبان برنامه‌نویسی جاوا.


• نکات کلیدی:


• جاوا یک زبان برنامه‌نویسی شیءگرا، سطح بالا و مستقل از پلتفرم است.


• مفهوم “یک بار بنویس، همه‌جا اجرا کن” (Write Once, Run Anywhere - WORA) به لطف ماشین مجازی جاوا (JVM).


• کاربردها: توسعه برنامه‌های دسکتاپ، وب، موبایل (اندروید)، بازی‌ها، سیستم‌های بزرگ و …


• نصب JDK (Java Development Kit) و IDE (Integrated Development Environment) مانند Eclipse یا IntelliJ IDEA.

۲. اولین برنامه جاوا (Hello, World!)

• هدف: آشنایی با ساختار کلی یک برنامه جاوا و نحوه اجرای آن.


• نکات کلیدی:


• ساختار اصلی برنامه: کلاس (Class)، متد main، دستور System.out.println().


• کامپایل کردن (Compile) کد جاوا (.java به .class) با استفاده از javac.


• اجرا کردن (Run) کد کامپایل شده با استفاده از java.


• اهمیت نقطه ویرگول (;) و آکولادها ({}).

۳. مفاهیم پایه‌ای زبان

• هدف: یادگیری عناصر اساسی که هر برنامه جاوا از آن‌ها تشکیل می‌شود.


• نکات کلیدی:


• متغیرها (Variables):


• فضایی در حافظه برای نگهداری داده‌ها.


• انواع داده‌های اولیه (Primitive Data Types): int, float, double, char, boolean, byte, short, long.


• اعلان متغیر (Declaration) و مقداردهی اولیه (Initialization).


• قوانین نام‌گذاری متغیرها.


• انواع داده (Data Types):


• تفاوت بین انواع داده اولیه و ارجاعی (Reference Types) مانند String.


• تبدیل انواع داده (Type Casting): صریح (Explicit) و ضمنی (Implicit).


• عملگرها (Operators):


• حسابي (Arithmetic): +, -, *, /, %.


• انتساب (Assignment): =, +=, -=, *=, /=, %=.


• مقایسه‌ای (Comparison): ==, !=, >, <, >=, <=.


• منطقی (Logical): && (AND), || (OR), ! (NOT).


• بیتی (Bitwise) و سایر عملگرها (مانند ++, --).


• ورودی/خروجی ساده:


• استفاده از System.out.println() برای نمایش خروجی.


• دریافت ورودی از کاربر با استفاده از کلاس Scanner. (نیاز به import کردن java.util.Scanner).

۴. ساختارهای کنترلی (Control Flow Statements)

• هدف: یادگیری نحوه کنترل جریان اجرای برنامه.


• نکات کلیدی:


• دستورات شرطی (Conditional Statements):


• if: اجرای کد در صورت درست بودن شرط.


• if-else: اجرای یک بلوک کد اگر شرط درست باشد و بلوک دیگر اگر نادرست باشد.


• if-else if-else: بررسی چندین شرط به صورت متوالی.


• switch: انتخاب یکی از چندین بلوک کد برای اجرا بر اساس مقدار یک متغیر.


• حلقه‌ها (Loops):


• for: تکرار کد به تعداد مشخص. (شامل حلقه for-each برای کار با آرایه‌ها و مجموعه‌ها).


• while: تکرار کد تا زمانی که شرط برقرار باشد.


• do-while: مشابه while اما حداقل یک بار اجرا می‌شود.


• دستورات پرش (Jump Statements):


• break: خروج از حلقه یا switch.


• continue: رد کردن اجرای باقی‌مانده تکرار فعلی و رفتن به تکرار بعدی.

۵. آرایه‌ها (Arrays)

• هدف: آشنایی با ساختار داده‌ای برای نگهداری مجموعه‌ای از مقادیر هم‌نوع.


• نکات کلیدی:


• آرایه یک مجموعه ثابت از عناصر از یک نوع داده است.


• اعلان آرایه، ایجاد آرایه و مقداردهی اولیه.


• دسترسی به عناصر آرایه با استفاده از اندیس (Index) که از صفر شروع می‌شود.


• طول آرایه (.length).


• آرایه‌های چندبعدی (مانند آرایه دو بعدی).

خلاصه نکات کلیدی کل درس:

• جاوا زبانی شیءگرا و مستقل از پلتفرم است.


• هر برنامه جاوا حداقل یک کلاس دارد و اجرای برنامه از متد main آغاز می‌شود.


• متغیرها برای ذخیره داده‌ها با انواع داده مشخص استفاده می‌شوند.


• عملگرها برای انجام محاسبات و مقایسه‌ها به کار می‌روند.


• ساختارهای کنترلی (شرطی و حلقه‌ها) جریان اجرای برنامه را تعیین می‌کنند.


• آرایه‌ها برای نگهداری مجموعه‌ای از داده‌های هم‌نوع به کار می‌روند.

تمرین‌های پایان فصل (نمونه):

1. برنامه‌ای بنویسید که دو عدد صحیح را از کاربر دریافت کرده و حاصل جمع، تفریق، ضرب و تقسیم آن‌ها را نمایش دهد.


2. با استفاده از حلقه for، اعداد ۱ تا ۱۰۰ را که بر ۳ بخش‌پذیر هستند، چاپ کنید.


3. برنامه‌ای بنویسید که یک رشته (String) را از کاربر دریافت کند و سپس آن را به صورت معکوس چاپ کند.


4. یک آرایه از اعداد صحیح تعریف کنید. سپس مجموع تمام اعداد موجود در آرایه را محاسبه و چاپ کنید.


5. برنامه‌ای بنویسید که یک عدد را از کاربر دریافت کند و با استفاده از دستور switch مشخص کند که آیا عدد زوج است یا فرد.