AP计算机科学A复习:Unit 0 – 开始学习AP计算机科学A课程

Unit 0 – 开始学习AP计算机A课程

这是介绍单元,并非AP官方考纲的内容,也没有出现在学校的课程中。但是对于理解后续知识点有必要。这个课程的受众是不熟悉计算机使用的AP计算机科学A课程学习者,因此我们会从最基础的地方讲起。并且,除了AP考试要求的术语,我更倾向于用人话对某些地方进行改述,便于让更多人能够读懂这些文字(尤其是在我中文写作水平欠佳的情况下)。

此外,如果你用电脑访问本页面,你可以在左侧的catalog看到每篇文章的目录,可以帮助你更快了解章节梗概。如果你还没有阅读概述篇,强烈建议先去看看

「U0.0 准备开始编程」

a. 软件操作:安装你的编程工具

按正常人的逻辑,我要在电脑上开始干一件事情、用到一项新的功能时,首先想到的就是寻找并安装对应的软件。编程也是一样的,因此我们需要选择一个软件,然后使用它来编程。在这份资料中,我用到的是Eclipse IDE。你不需要担心因为软件问题而影响考试成绩,因为考试的时候你需要用铅笔在纸质试卷上作答。在「概述」的最后,我提供了Eclipse IDE的下载链接。不过你肯定不想倒回去找他,所以我们再写一遍:下载Eclipse IDE https://www.eclipse.org/downloads/ 

打开上面的下载地址后,找到橙色按钮进入下载确认页面

点击上面的链接进入 Eclipse IDE (以后简称Eclipse)官方下载页面后,你会看到上图的下载按钮,点进去后会进入下载确认页面,需要再次点击下载按钮,即可下载 Eclipse 的安装包。你可能会在未来发现,图中的2022-06已经是更新的时间了,这对我们影响不大,所以继续下载就好了。注意,现在只是下载了安装包,你可能会在点击刚才的下载确认按钮之后看到对开发者的打赏页面,用于表示对开发者的感谢,不过并不是强制的。接着,等待下载完成,运行安装包,开始安装你的编程工具。

打开安装包后,你会看到这些选项卡,选择「Eclipse  IDE for Java Developers」。然后,你会进入选择安装地址的界面,点击橙色「INSTALL」按钮开始安装。这可能会持续1小时或更久,也可能很快。这取决于你的网速,因为在安装包会在安装过程中继续下载安装所需的文件。但这是全自动的,你可以去泡个茶歇着。

第一次打开 Eclipse 时会要求你选择「Workplace」的地址(图示①处),把它存在一个你能找到的地方。地址中尽量不要包含中文,否则可能导致奇奇怪怪的问题。然后勾选图示②处的选择框,以后打开 Eclipse 时就不会有弹窗让你再次确认「Workplace」的地址了(当然你也可以不勾,只是每次打开Eclipse时都要点一次Launch才进入主页面,非常的没有必要)。选好后,点击图示③处的按钮就可以进入主页面。安装至此结束。

b. 软件操作:开始程序写作

你已经准备好了写程序的工具。如果你很疑惑,这个Eclipse东一坨西一坨还全是英文,找不到在哪里开始写优美的代码,那么现在我们一步一步来看看怎么开始代码写作,第一次操作必然感觉繁琐,但是重复4-5次后你就会熟练了。

打开Eclipse后你会在菜单栏发现「File」,点开它。然后点击「New」,随后点选Java Project。这时会有窗口弹出,很明显是需要你输入新建的Java程序的信息。在「Project name」的文本框里给你的程序取一个名字,英文的,然后按右下角的「Finish」按钮来创建你的第一个程序项目。点击「Finish」之后,如果有弹窗询问你是否创建「module-info」,那就直接点击「Create」完成创建,不要修改弹窗里的信息。接着,再有弹窗询问你是否打开「Java perspective」,直接点击「no」。至此,你就搭建好了存储作品的框架。既然是框架,就相当于写书法准备好了桌子。我们继续准备纸笔,也就是真正写代码的地方。

点选你刚刚创建的「Java project」标签,比如我刚刚给它命名为csaCourse,这里就点击csaCourse的标签。如果找不到标签,按下面这个按钮,它可能在靠近左上角的位置,或者右上角。

要注意是点击「Java project」,而不是它目录下的其他文件。接着再次点击「File」-> 「New」,但这次新建的是「package」。选择新建「package」之后不需要在弹出的窗口里修改任何内容,直接确认即可。

如果你足够幸运,刚才「Java project」下面的文件夹「src」下面会出现你新建的package。最后,再次点击「File」-> 「New」,选择新建Class,并在弹出的窗口里找到「Name」文本框,给你的Class取个名字。一般的,如果只有一个Class,我们用「Main」来命名它。至此,我们完成了编写一个程序的准备工作,马上就可以写下第一句代码了。你刚刚新建的「Main」会出现在package下方。

我们双击打开「Main」会发现,它里面现在的内容如下

package csaCourse;

public class Main {

}

这里我们用下图来理解Class,你可以具像化的把Class视为骨架。一般来说,具体的程序语句存在于「Method」之中,而Method必须属于某一个Class。在课程初期,我们只使用一个Class,所以我们现在要做的是建立一个「main Method」。运行时,「main Method」里面的语句被最先启动。这里需要注意,在进行Java编程时,一定要注意大小写。例如,Main和main指代的并不是同一个事物。

所以现在我们来建立「main Method」。

package csaCourse;

public class Main {
	public static void main(String[] agrs) {
		
	}
}

你已经看到,Class的两个大括号之间多了一段话,这就是「main Method」。我们会在之后的章节里逐一了解这段话里各个关键词的含义,但是现在你只需要把它当作格式化的语句记住。作为「main Method」的一部分,又有两个大括号紧被用来限定「main Method」的范围。因此,前面提到的把语句写在「main Method」里的意思就是在这两个大括号之间进行你的程序写作。

「U0.1 输出」

你可以通过电脑屏幕获得电脑里的信息,这是因为屏幕是一个输出设备。那么在Java里如何把电脑里面的内容显示在屏幕上呢?这里就用到输出语句,下面提供一个Java的输出语句示范。记住要在语句的末尾加上「;」表示这个句子结束了。

System.out.println("hello world");

括号里的内容被称为「expression」,意为表达式,也就是将要被输出的内容。如果你想输出不同的内容,修改表达式里面的内容就可以了。要注意的是,如果输出的是文字内容,就要用双引号(记得输入所有符号都应该使用英文输入法)把文字内容括起来。否则电脑就会误认为你是要输出某个变量里的数据。变量,「Variables」,可以理解为计算机内存里的一个小容器,用来存储数据。而变量名则类似你家的门牌号,用来查找这个数据。如果有一个变量名叫 ahhh,存储的内容是整数2333,那么把表达式写作「ahhh」和「“ahhh”」,输出的结果会有不同。在你的Eclipse里试试。写好程序后按Eclipse窗口上方的运行按钮来测试程序。

注意:程序的运行结果会在「Console」标签页被展示出来。

完成✅

「U0.2 输入」

相对于输出,一定存在一个叫做「输入」的东西。「输入」指的是信息被传入计算机的操作,比如使用键盘输入文字就是典型的输入操作。那么,键盘就是「输入设备」。AP考试不要求掌握实现输入操作的语法,但是我们仍然会在后面提到,因为这非常有意思,你可以在不修改代码的情况下给变量赋不同的值。

「U0.3 存储」

输入、输出实现了计算机和外界交互信息的功能。当信息被传递到计算机里面的时候,首先要进入「内存」等待被处理,但程序一旦结束或者计算机突然断电,「内存」里的数据就会丢失。因此,我们日常所说的在计算机里保存文件,一般指的是将文件保存到「外存」,即外部存储器当中,例如电脑的硬盘。外存即使断电也不会丢失数据,但是要访问外存里面的数据时,必须首先把外存的数据临时移动到内存,再由CPU进行处理。(不考这个,但是挺有意思的)

「总结」

本单元我们主要了解如何使用Eclipse进行编程;基础的输入和输出操作。你已经可以完成你的第一个作品了。

「练习」

输出一行文字,内容是:Oscar is super good.

by Oscar.L
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