情報工学演習 Ⅰ

1. 情報工学演習Ⅰ Java入門の入門 104 slides

2. 表現系工学研究室の担当する内容（ソフトウェア工学と人工知能の基礎）表現系工学研究室の担当する内容（ソフトウェア工学と人工知能の基礎） 演習Ⅰ 実験Ⅰ 認知システム論 Java入門の入門 AIプログラミング オブジェクト指向プログラミングⅠ ニューラルネット(1)(2) 探　索 論　理 論　理 ヒューマン・サイバネティクス 実験Ⅱ ニューラルネット 機械学習

3. 内容 • Javaの文法や扱うデータについて： • Ｃ言語との共通点を確認する． • Ｃ言語との相違点を学ぶ． （オブジェクト指向の内容は含まない．） 参考文献 改訂 新Java言語入門，林 晴比古，ソフトバンクパブリッシング(2004)

4. １　Javaの周辺 ・Javaとはどのような言語か ・Javaはどのような環境で動作するのか ・Java仮想マシンとは何か ・Java開発キットとはどのようなものか

5. Java言語とは • Sun Microsystems社で開発されたプログラミング言語 • プラットフォーム独立 • ＣＰＵやＯＳが異なっていてもＯＫ．移植が不要 • ネットワークに１つあれば，どのプラットフォームからもダウンロードできる • Write Once, Run Anywhere

6. Java仮想マシン(JVM: Java Virtual Machine) • 仮想的なＣＰＵ．その機械語をバイトコードという． • Javaコンパイラは，ソースプログラムをバイトコードにコンパイルする． • 各プラットフォーム用のJVMでバイトコードを実行する． • JVMは，インタプリタでバイトコードを解釈実行したり，ネイティブコンパイラで機械語に翻訳して実行する．

7. Javaで作成できるプログラム • アプリケーション • コンソール型アプリケーション • ウィンドウ型アプリケーション • アプレット(Applet) • ホームページに埋め込まれて動作する • サーブレット(Servlet) • サーバーの上で動作する

8. Javaクラスライブラリ • Javaプログラムはクラスという単位で構成される． • 利用価値の高いクラス群がJavaクラスライブラリとして提供されている． • 既存のクラスを流用（継承）して，そこに機能を追加して，新しいクラスにできる．これがJavaプログラミングのスタイル．

9. パッケージ 主要なJavaパッケージ • 関連したクラスがパッケージと呼ばれる単位でまとめられている．

10. Java開発キット • JDK (Java Development Kit) • Sun Microsystems社のフリーソフト • バージョン　1.0→1.1→1.2→1.3→1.4→5.0 • J2SE = Java2 Standard Edition • J2EE = Java2 Enterprise Edition • J2ME = Java2 Micro Edition • J2SE 5.0 (=Java2 Standard Edition 5.0) • Eclipse • IBM商品がオープンソース化したもの

11. ２　最初のアプリケーション ・Javaプログラムの基本スタイル ・コンパイルと実行の方法

12. 基本プログラム例(1) ファイル名は Jsmp1.javaのように　.java　を付ける． 大文字と小文字は区別される． public class Jsmp1{ public static void main(String args[]) { System.out.println("My first java."); } }

13. 基本プログラム例(2) Jsmp1.java クラス名とファイル名は同じ public class Jsmp1{ public static void main(String args[]) { System.out.println("My first java."); } } プログラムはmainメソッド からスタートする クラス メソッド

14. 基本プログラム例(3) １つの命令（文）最後に”;”が付く System.out.println("My first java."); 画面に出力しろという命令 出力する内容（引数という）

15. プログラムのコンパイル手順 コマンドプロンプトを起動し，カレントディレクトリに移動する。 cd ........ • プログラムをコンパイルする。javac ファイル名（例：　javac Jsmp1.java）（成功すると クラス名.classというファイルが作られる） • プログラムを実行する。java クラス名(例：　java Jsmp1)（ここは，ファイル名ではないことに注意！）

16. ３　最初のアプレット 省略

17. ４　最初のウィンドウ型アプリケーション 省略

18. ５　Javaの基礎知識 ・コメント ・字下げ ・名前の付け方 ・文字列の出力 ・変数宣言と数値出力 ・繰り返し文と条件文の雰囲気

19. 基本スタイル public class クラス名{ public static void main(String args[]) { （いろいろな記述） } }

20. コメントを入れる(1) /* ファイル名　Cmnt.java 開発者 ○○　○○ 作成日 2006.10.18 */ public/* このようにもコメントを入れられます */class Cmnt{ public static void main(String args[]) {//mainの記述 System.out.println(“My first java.”); //文字出力 } }

21. コメントを入れる(2) • 用例１/* a = 10; b = 20; c = 30;*/ デバッグ作業への利用

22. 字下げで見やすくする public class Smp1b { public static void main (String args[]) { System.out.println("My first java."); System.out.println("My second java."); } }

23. 名前のつけかた • １文字目に使用できる文字：　英字大文字（A～Z)，英字小文字(a～z)　下線( _ )，ドル（＄）　　$はユーザは処理系用 • ２文字目以降に使用できる文字：　１文字目で使用できる文字　数字（0～9） • 予約語（Javaが文法上使用するキーワード）は使用不可 • 大文字と小文字は区別される • 全角文字（２バイト文字）はＯＫ．

24. 名前の慣例(1) • 変数名とメソッド名には小文字を使う：int dt; public void sample1() • 名前が複数の語で構成される場合，それぞれの語の先頭を大文字にするか，区切りにアンダーバー( _ )を入れる：public void getData() public void get_data()

25. 名前の慣例(2) • クラス名は先頭を大文字にする：public class Greeting public class TextSort • 記号定数はすべて大文字にする。複数の語で構成されるときには，必要ならアンダーバー( _ )で区切る：public static final int SIZE = 1000; public static final int MAX_DATA = 2000;

26. 文字列を出力する public class Jsmp4{ public static void main(String args[]) { System.out.print("AAAAA"); System.out.print("BBBBB\nCCCCC\n"); System.out.println("DDDDD"); System.out.println("EEEEE\nFFFFF\n\nGGGGG"); } }

27. 変数と代入 数字，文字等 変数への値の代入 a = 3; 変数 a

28. 数値出力 自動的に 文字列に 変換される public class Jsmp5 { public static void main (String args[]) { int a, b, sum; a = 100; //変数aに100を代入 b = 200; //変数bに200を代入 sum = a + b; //変数sumにa+b (=300)を代入 System.out.print("a="); //文字列だけ System.out.println(a); //数値だけ System.out.println("b=" + b); //文字列と数値 System.out.println("a+b=" + sum); //結果 System.out.println("a+b=" + (a+b)); //直接計算 } } 文字列の結合

29. 繰り返し処理 public class Jsmp6 { public static void main (String args[]) { int i, sum; for(i=1; i<=5; i++) System.out.println("i = " + i); sum = 0; for(i=1; i<=5; i++) { sum = sum + i; System.out.println("sum = " + sum); } } } 繰り返される部分 繰り返される部分

30. 条件処理 public class JSmp7 { public static void main (String args[]) { int i; for(i=1; i<=5; i++) { System.out.println("i = " + i); if (i < 3) System.out.println("　３未満です"); else System.out.println("　３以上です"); } } }

31. 条件判定式 if (a == b) ー もしaとbが等しいなら if (a != b) ー もしaとbが異なるなら if (a < b) ー もしaがbより小さいなら if (a > b) ー もしaがbより大きいなら if (a <= b) ー もしaがb以下なら if (a >= b) ー もしaがb以上なら

32. よくあるエラー • '{'と'}'の対応が取れていない • '('と')'の対応が取れていない • "（二重引用符号）の対応が取れていない • /*と */の対応が取れていない • 文末の';'を忘れている • 大文字と小文字の違いがある • メインクラス名とファイル名が不一致である

33. ６　変数と定数 ・基本データ型 ・String型 ・参照型 ・定数 ・型変換（キャスト）

34. ８つの基本データ型 (1) 論理 文字 整数

35. ８つの基本データ型 (2) 実数

36. 変数宣言と初期化 変数宣言 int a; double b,c; int d = 10; int e, f = 20, g; 変数宣言と 初期化を同時に記述 混ざっていても可

37. データの代入 int dt1 = 100; int dt2, dt3, dt4; dt2 = 200; dt3 = dt2; dt4 = dt1 + dt2 + 300; dt1 = dt2 = dt3 = 500; //一度に代入

38. boolean型(1) 「真」か「偽」かという論理値の表現 true　＝ 真 false　＝ 偽 C言語はint型を用いて論理値を表現している

39. boolean型(2) boolean b; // boolean型の宣言 b = true; // trueを設定 b = false; // falseを設定 if (b == true) // bがtrueなら if (b == false) // bがfalseなら if (b) // (b==true)と同じ if (!b) // (b==false)と同じ b = 0; // Javaではエラー

40. char型 文字（文字コード）を保持できる変数 Javaの内部の文字コードは"Unicode" （１文字１６ビット） char ch1, ch2; ch1 =‘A’; //半角文字を設定 ch2 =‘亜’; //全角文字を設定

41. 整数型 byte bdt; //　８ビット short sdt; //１６ビット int idt; //３２ビット long ldt; //６４ビット bdt = 127; sdt = 32760; idt = 1234567890; ldt = 1234567890123456789L;

42. 浮動小数点型 float fdt; //３２ビット　単精度実数 double ddt; //６４ビット　倍精度実数 fdt = 123.456F; ddt = 123.456789012345;

43. String型　（文字列） String型は「基本データ型」ではなく「クラス」 String ss; String gg = "aaaa"; ss = "bbbb"; ss = ss + "cccc" ss = "dddd" + "eeee";

44. 参照型(1) • 基本データ型以外のデータとして，クラスと配列がある． • クラスと配列を扱う変数の型を参照型という． • 参照とは，アドレスあるいはポインタのこと． • Ｃ言語のように，＆や＊を用いてポインタを扱うことはしない．

45. 参照型(2) 配列名 a を宣言し， int型10個分の領域確保 int a[ ]; a = new int[10]; a a[0] あるいは int a[ ] = new int[10]; a[9]

46. 参照型(3) String s = "abcde"; s "abcde"

47. 論理定数 bdt = true; // 論理定数 bdt = false; // 論理定数

48. 数値定数(1) idt = 022; // 先頭が"0"だと８進数 idt = 22; // １０進数の２２ idt = 0x12AB; // 先頭が"0x"だと１６進数

49. 数値定数(2) ldt = 123456789012L; // 末尾がLまたはlだとlong型 fdt = 111.222F; // 末尾がFまたはfだとfloat型 ddt = 123.45678; // 小数点表現の浮動小数点数double型 ddt = 5.67e4; // 指数表現の浮動小数点数double型　 5.67×104の意味　

50. 文字定数と文字列定数 char ch; ch = 'A'; 文字定数 ch = '亜'; 文字定数 String ss; ss = "abcde"; 文字列定数