برنامهنویسیشیگرا:استفادهازانواعدادهای. سید ناصر رضوی

Size: px

Start display at page:

Download "برنامهنویسیشیگرا:استفادهازانواعدادهای. سید ناصر رضوی"

Leslie Bradley
6 years ago
Views:

1 برنامهنویسیشیگرا:استفادهازانواعدادهای سید ناصر رضوی ۱۳۹۶

2 استفاده از انواع دادهای 1-3 2

3 اجزای برنامهنویسی ۳ any program you might want to write objects ای داده انواع ایجاد خودتان نیاز مورد functions and modules graphics, sound, and image I/O arrays conditionals and loops Math primitive data types Text I/O assignment statements

4 انواع دادهای 4 نوع ای. داده یک مجموعه از مقادیر و عملیات قابل انجام بر روی آنها. انواع اولیه. عملیات مستقیما به های دستورالعمل ماشین ترجمه شوند. می Data Type Values Operations boolean true, false not, and, or, xor int to add, subtract, multiply double 2 64 possible real values add, subtract, multiply خواهیم می هایی برنامه بنویسیم که بتوانند هر نوع از ها داده را پردازش کنند.... ها رنگ تصاویر های جریان ها رشته ورودی... اعداد مختلط بردارها ها ای چندجمله ها ماتریس ها چندضلعی ها نقطه ذرات باردار اجرام... آسمانی

5 اشیا 5 شی. دربردارنده مقدار یک نوع ای داده نام متغیر شی به ارجاع دهد. می کاربرد. را دادهای نوع هر میتوانیم اشیا وسیله به تعریف آنها روی بر را الزم عملیات سپس کنیم. ایجاد خودمان داریم نیاز که میکنیم. استفاده برنامههایمان در آنها از و Data Type Values Operations Color 24 bits (R, G, B) get red component, brighten Picture 2D array of colors get or set color of pixel (i, j) String sequence of characters length, substring, compare

6 سازندهها متدها و ۶ برای ایجاد جدید: شی یک از کلمه کلیدی و نام نوع ای داده استفاده کنید. new برای انجام یک عمل بر روی شی: یک از شی نام عمگر نقطه و نام متد مورد نظر استفاده کنید. متغیر یک اعالن شی( )نام شی یک ایجاد برای سازنده فراخوانی String s; s = new String( Hello, World ); System.out.println( s.substring(0, 5) ); انجام منظور به متد یک فراخوانی شی مقدار روی بر عملیات شی نام

7 پردازش تصویر 7

8 نوع دادهای رنگ 8 رنگ. چشم درک از تشعشعات الکترومغناطیس. 25۶ ۳ ]RGB مجموعه صفر بازه مقادیر. 255 و ]نمایش هستند. مقدار ممکن که بیانگر مقدار قرمز سبز و آبی هر یک در R G B Color

9 نوع دادهای رنگ ۹ رنگ. چشم درک از تشعشعات الکترومغناطیس. public class java.awt.color مجموعه صفر بازه مقادیر. 255 و ]نمایش هستند. مقدار ممکن که بیانگر مقدار قرمز سبز و آبی هر یک در 25۶ ۳ ]RGB Color(int r, int g, int b) int getred() قرمز شدت int getgreen() سبز شدت int getblue() آبی شدت Color brighter() رنگ این از تر روشن نسخه یک Color darker() رنگ این از تیرهتر نسخه یک String tostring() رنگ این ای رشته نمایش boolean equals(color (c است برابر c رنگ با رنگ این آیا

10 مربعهای آلبرز ۱0 ژوزف شیوه آلبرز. نگرش مردم به ها رنگ را دگرگون نمود. 1975( - )1949 البرز ژوزف های مربع

11 مربعهای آلبرز ۱۱ ژوزف شیوه آلبرز. نگرش مردم به ها رنگ را دگرگون نمود. خاکستری آبی % java AlbersSquares

استفاده از رنگها در جاوا ۱2 import java.awt.color; public class AlbersSquares { public static void main(string[] args) { int r1 = Integer.parseInt(args[0]); int g1 = Integer.

parseInt(args[5]); Color c2 = new Color(r2, g2, b2); StdDraw.setPenColor(c1); StdDraw.filledSquare(.25,.

12 استفاده از رنگها در جاوا ۱2 import java.awt.color; public class AlbersSquares { public static void main(string[] args) { int r1 = Integer.parseInt(args[0]); int g1 = Integer.parseInt(args[1]); int b1 = Integer.parseInt(args[2]); Color c1 = new Color(r1, g1, b1); int r2 = Integer.parseInt(args[3]); int g2 = Integer.parseInt(args[4]); int b2 = Integer.parseInt(args[5]); Color c2 = new Color(r2, g2, b2); StdDraw.setPenColor(c1); StdDraw.filledSquare(.25,.5,.2); StdDraw.setPenColor(c2); StdDraw.filledSquare(.25,.5,.1); اول رنگ دوم رنگ اول مربع % java AlbersSquares StdDraw.setPenColor(c2); StdDraw.filledSquare(.75,.5,.2); StdDraw.setPenColor(c1); StdDraw.filledSquare(.75,.5,.1); دوم مربع

روشنایی تک رنگ ۱۳ روشنایی تک رنگ. درخشندگی مؤثر یک رنگ..NTSC فرمول Y = 0.299r + 0.587g + 0.114b import java.awt.

13 روشنایی تک رنگ ۱۳ روشنایی تک رنگ. درخشندگی مؤثر یک رنگ..NTSC فرمول Y = 0.299r g b import java.awt.color; public class Luminance { public static double lum(color c) { int r = c.getred(); int g = c.getgreen(); int b = c.getblue(); return.299*r +.587*g +.114*b;

14 سازگاری رنگ ۱4 صفحه روی بر. س است خواناتر نمایش کامپیوتر و های تلفن همراه کدام رنگ قلم بر روی کدام رنگ زمینه پس پ. یک سر قاعده انگشتی. اختالف روشنایی باید تر بزرگ یا مساوی باشد. ۱28 public static boolean compatible(color a, Color b) { return Math.abs(lum(a) - lum(b)) >= 128.0;

سطح خاکستری ۱5 با B و G R مؤلفههای مقدار که زمانی خاکستری. سطح بود. خواهد )سفید( 255 تا )سیاه( صفر بازه در خاکستری هم برابر باشند رنگ حاصل یک رنگ تبدیل خاکستری.

15 سطح خاکستری ۱5 با B و G R مؤلفههای مقدار که زمانی خاکستری. سطح بود. خواهد )سفید( 255 تا )سیاه( صفر بازه در خاکستری هم برابر باشند رنگ حاصل یک رنگ تبدیل خاکستری. به استفاده از روشنایی به عنوان مقدار ها. مؤلفه public static Color togray(color c) { int y = (int) Math.round(lum(c)); Color gray = new Color(y, y, y); return gray; R G B رنگ خاکستری نسخه سیاه صحیح عدد ترین نزدیک به اعشاری عدد یک کردن گرد * * * 166 =

16 شیگرایی ۱۶ نمایش حافظه. در D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D A0 D0 B0 D6 خاکستری ارغوانی حافظه آدرس گر( )اشاره ارجاع شی به مشابه با نام متغیر است. توانیم می مقدار شده ذخیره در آن را دستکاری کنیم. توان می آن را به یک متد ارسال کنیم و یا به خروجی عنوان از متد دریافت کنیم.

17 ارجاع به اشیا ۱7 رنه مارگریت. این یک پیپ نیست.««جاوا. این یک رنگ نیست. Color sienna = new Color(160, 82, 45); Color c = sienna.darker(); گرا. شی نویسی برنامه یک روش طبیعی به منظور مطالعه های مدل انتزاعی از دنیای واقعی.

18 نوع دادهای تصویر ۱8 نوع ای داده تصویر. پایه پردازش تصویر. مجموعه مقادیر. آرایه دو بعدی از اشیای رنگ ها(. )پیکسل پیکسل 0, 0 x ستون پیکسل هر در رنگ شی یک شود می ذخیره public class Picture y سطر فایل یک از تصویر ایجاد Picture(String filename) Picture(int,w int (h h در w ابعاد با خالی تصویر یک ایجاد int width() تصویر پهنای برگرداندن int height() تصویر بلندای برگرداندن بلندا Color get(int x, int y) (x, y) پیکسل رنگ برگرداندن void set(int x, int y, Color c) c با (x, y) پیکسل رنگ تنظیم void show() پنجره یک در تصویر نمایش void save(string filename) فایل یک در تصویر ذخیره پهنا

19 پردازش تصویر: فیلتر خاکستری ۱۹ هدف. تبدیل یک تصویر رنگی به یک خاکستری. تصویر import java.awt.color; public class Grayscale { public static void main(string[] args) { Picture pic = new Picture(args[0]); for (int x = 0; x < pic.width(); x++) { for (int y = 0; y < pic.height(); y++) { Color color = pic.get(x, y); Color gray = Luminance.toGray(color); pic.set(x, y, gray); pic.show(); y سطر پیکسل 0, 0 x ستون بلندا پیکسل هر در رنگ شی یک شود می ذخیره پهنا

20 پردازش تصویر: فیلتر خاکستری 20 هدف. تبدیل یک تصویر رنگی به یک خاکستری. تصویر mandrill.jpg % java Grayscale mandrill.jpg

21 پردازش تصویر: فیلتر تغییر اندازه 2۱ هدف. کوچک کردن یا بزرگ کردن اندازه یک تصویر.

پردازش تصویر: فیلتر تغییر اندازه 22 import java.awt.color; public class Scale { public static void main(string[] args) { String filename = args[0]; int w = Integer.parseInt(args[1]); int h = Integer.

22 پردازش تصویر: فیلتر تغییر اندازه 22 import java.awt.color; public class Scale { public static void main(string[] args) { String filename = args[0]; int w = Integer.parseInt(args[1]); int h = Integer.parseInt(args[2]); Picture source = new Picture(filename); Picture target = new Picture(w, h); for (int tx = 0; tx < target.width(); tx++) { for (int ty = 0; ty < target.height(); ty++) { int sx = tx * source.width() / target.width(); int sy = ty * source.height() / target.height(); Color color = source.get(sx, sy); target.set(tx, ty, color); source.show(); target.show();

23 پردازش تصویر: فیلتر تغییر اندازه 2۳ فیلتر تغییر اندازه. ایجاد شی دو تصویر و دو پنجره. mandrill.jpg (298-by-298) % java Scale mandrill.jpg

24 چند فیلتر پردازش تصویر دیگر 24 RGB های مؤلفه جداسازی گرداب فیلتر موج فیلتر شیشه فیلتر سوبل لبه فیلتر

فیلتر جداسازی رنگها 25 import java.awt.color; public class ColorSeparation { public static void main(string[] args) { Picture source = new Picture(args[0]); int w = source.width(); int h = source.

25 فیلتر جداسازی رنگها 25 import java.awt.color; public class ColorSeparation { public static void main(string[] args) { Picture source = new Picture(args[0]); int w = source.width(); int h = source.height(); Picture R = new Picture(w, h); Picture G = new Picture(w, h); Picture B = new Picture(w, h); for (int x = 0; x < target.width(); x++) { for (int y = 0; y < target.height(); y++) { Color color = source.get(x, y); int r = color.getred(); int g = color.getgreen(); int b = color.getblue(); R.set(x, y, new Color(r, 0, 0)); G.set(x, y, new Color(0, g, 0)); B.set(x, y, new Color(0, 0, b)); R.show(); G.show(); B.show();

26 نوع دادهای رشته 2۶ String(String (s s مقدار با رشته یک ایجاد public class String int length() رشته طول char charat(int i) ام i کاراکتر String substring(int i, int j) j - 1 کاراکتر تا i کاراکتر boolean contains(string sub) است sub زیررشته شامل رشته آیا boolean startswith(string pre) میشود شروع pre با رشته آیا boolean endswith(string post) مییابد پایان post با رشته آیا int indexof(string p) p رخداد اولین اندیس int indexof(string p, int i) i از بعد از p رخداد اولین اندیس String concat(string (t t رشته با رشته این اتصال int compareto(string (t رشته دو مقایسه نوع ای داده مجموعه رشته. مقادیر. پایه ای دنباله پردازش از متن. کاراکترهای یونیکد.

27 مثال چند از پردازش رشته 27 is the string a palindrome extract file name and extension from a commandline argument print all lines in standard that contains a string specified on the command-line print all the hyperlinks in the text file on standard input int N = s.length(); for (int i = 0; i < N/2; i++) if (s.charat(i)!= s.charat(n i) return false; return true; String s = args[0]; int dot = s.indexof(. ); String base = s.substring(0, dot); String extension = s.substring(dot + 1, s.lenght()); String query = args[0]; while (!StdIn.isEmpty()) { String s = StdIn.readLine(); if (s.contains(query)) StdOut.println(s); while (!StdIn.isEmpty()) { String s = StdIn.readString(); if (s.startswith( ) && s.endswith(.edu )) StdOut.println(s);

28 یافتن ژن 28.{A, C, T, G الفبای ژنوم. نمایش ژنوم به عنوان یک رشته بر روی ژن. یک زیررشته از ژنوم که بیانگر یک واحد عملیاتی است. شروع ATG با شود. می شروع[ ]کودون مضربی از نوکلئوتید. های ]کودون غیر شروع از و پایان[ ۳ پایان یابد. می های ]کودون پایان[ TGA یا TAA TAG با هدف. یافتن تمام ها. ژن A T A G A T G C A T A G C G C A T A G C T A G A T G T G C T A G C

29 یافتن ژن 2۹.{A, C, T, G الفبای ژنوم. نمایش ژنوم به عنوان یک رشته بر روی ژن. یک زیررشته از ژنوم که بیانگر یک واحد عملیاتی است. شروع ATG با شود. می شروع[ ]کودون مضربی از نوکلئوتید. های ]کودون غیر شروع از و پایان[ ۳ پایان یابد. می های ]کودون پایان[ TGA یا TAA TAG با هدف. یافتن تمام ها. ژن A T A G A T G C A T A G C G C A T A G C T A G A T G T G C T A G C شروع ژن پایان ژن

30 یافتن ژن: الگوریتم ۳0 i start codon stop beg gene input string 0-1 ATAGATGCATAGCGCATAGCTAGATGTGCTAGC 1 TAG -1 ATAGATGCATAGCGCATAGCTAGATGTGCTAGC 4 ATG 4 ATAGATGCATAGCGCATAGCTAGATGTGCTAGC 3 مضرب 9 TAG 4 ATAGATGCATAGCGCATAGCTAGATGTGCTAGC 16 TAG 4 CATAGCGCA ATAGATGCATAGCGCATAGCTAGATGTGCTAGC 20 TAG -1 ATAGATGCATAGCGCATAGCTAGATGTGCTAGC ATAGATGCATAGCGCATAGCTAGATGTGCTAGC 29 TAG 23 TGC ATAGATGCATAGCGCATAGCTAGATGTGCTAGC i الگوریتم. اگر ژنوم را شروع کودون چپ از آنگاه به مقدار راست پویش را برابر با کن. اندیس قرار بده. beg اگر کودون پایان و زیررشته بفرست. خروجی به را ژن مضربی بده. قرار سه از است: 1- با برابر را beg مقدار

31 یافتن ژن: پیادهسازی ۳۱ public class GeneFind { public static void main(string[] args) { String start = args[0]; String stop = args[1]; String genome = StdIn.readAll(); int beg = -1; for (int i = 0; i < genome.length() - 2; i++) { String codon = genome.substring(i, i+3); if (codon.equals(start)) beg = i; if (codon.equals(stop) && beg!= -1) { String gene = genome.substring(beg+3, i); if (gene.length() % 3 == 0) { StdOut.println(gene); beg = -1; % more genometiny.txt ATAGATGCATAGCGCATAGCTAGATGTGCTAGC % java GeneFind ATG TAG < genometiny.txt CATAGCGCA TGC

32 رشتهها در شیگرا برنامهنویسی ۳2 نمایش رشته حافظه. در aacaagtttacaagc = genome ژنوم D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 DA DB DC DD DE A0 A1 a a c a a g t t t a c a a g c D0 15 s = genome.substring(1, 5) t = genome.substring(9, 13); s B0 B1 D1 4 t B2 B3 D9 4 طول رشته آدرس حافظه s های رشته است. مشترک آنها بین acaa مقدار که هستند متفاوت دورشته t و (s == t) (s.equals(t)) اشارهگرها مقایسه نادرست کاراکترها دنباله مقایسه درست

33 ورودی و خروجی ۳۳

34 ورودی غیر استاندارد ۳4 ترمینال. پنجره از خواندن استاندارد. ورودی مختلف. ورودی جریان چندین از خواندن هدف. خواندن.In نوع ای داده های ورودی متنی از یک فایل یک سایت وب شبکه. یا مثال. آیا دو فایل متنی با هم برابر هستند public class Diff { public static void main(string[] args) { In in0 = new In(args[0]); In in1 = new In(args[1]); String s = in0.readall(); String t = in1.readall(); StdOut.println(s.equals(t)); فایل یک از خواندن دیگر فایل یک از خواندن

35 یافتن قیمت سهام فعلی گوگل ۳5

52</b> </big> </td> </tr> <tr> <td class="yfnc_tablehead1" width="48%"> Trade

36 یافتن قیمت سهام فعلی گوگل ۳۶ <tr> <td class="yfnc_tablehead1" width="48%"> Last Trade: </td> <td class="yfnc_tabledata1"> <big> 459.52 </big> </td> </tr> <tr> <td class="yfnc_tablehead1" width="48%"> Trade Time: </td> <td class="yfnc_tabledata1"> 11:45AM ET </td> </tr>

$HTML فایل خواندن آدرس از میان محصور رشته اولین یافتن از پس <b\> و public class StockQuote { public static void main(string[] args) { String name = "http://finance.yahoo.com/q?$

37 یافتن قیمت سهام فعلی گوگل ۳7 Last Trade رشته گوگل. سهام فعلی قیمت یافتن هدف. HTML فایل خواندن آدرس از میان محصور رشته اولین یافتن از پس <b\> و public class StockQuote { public static void main(string[] args) { String name = " In in = new In(name + args[0]); String input = in.readall(); int start = input.indexof("last Trade:", 0); int from = input.indexof("", start); int to = input.indexof("", from); String price = input.substring(from + 3, to); StdOut.println(price); % java StockQuote goog

38 خرید و سهام فروش ۳8 اندکی رنگ و لعاب. نمودار قیمت را صورت به بالدرنگ ترسیم کنید. اگر قیمت از حد یک مشخص تر پایین رفت به خبر کاربر دهید. خود کد را برای تعیین زمان خرید مناسب و فروش تعمیم دهید. خودکار صورت به شرکت به مورد خرید های سفارش نظر و فروش ارسال کنید. هشدار! لطفا لطفا با خود مسؤولیت و پذیرفتن ریسک مالی اقدام به انجام این کار نمایید!

39 شیگرا: برنامهنویسی خالصه ۳۹ شی. دربرگیرنده مقدار یک نوع ای داده نام متغیر شی به ارجاع دهد. می میدهند. انجام عملیات اشیا به اشارهگرها روی بر برنامهها جاوا در بولی. نوع و اعشاری اعداد صحیح اعداد مانند اولیه دادهای انواع استثنا: دیگر. چیز هر و آرایهها تصویر رنگ رشته اشارهگرها: سخن جلسه روی بر کار منظور به برنامههایی توانستیم ما آخر. روی بر کار منظور به برنامههایی نوشتن آینده. اشیای ها رنگ تصاویر و ها رشته بنویسیم. موجود اشیای با کار شیگرا: نامهنویسی بر تسلط در گام اولین شده تعریف به خود وسیله ما. جدید! اشیای تعریف بعدی: گام

A Foundation for Programming

3.1 Using Data Types Introduction to Programming in Java: An Interdisciplinary Approach Robert Sedgewick and Kevin Wayne Copyright 2008 11/20/09 11/20/09 A Foundation for Programming any program you might