Microsoft PowerPoint - Veri Yap\375lar\375 \226

Veri Yapıları – 2007
Java Programlama Diline Giriş
Yrd. Doç. Dr. Aybars UĞUR
1
Java
• Java, ilk olarak Sun Microsystems tarafından
geliştirilen nesne yönelimli programlama dilidir.
• 1995 yılında piyasaya sürülmüştür. James
Gosling, Haziran 1991’de “Oak” adıyla
geliştirmiştir.
• Platform bağımsızlığı (programı bir kere yaz,
derle ve her platformda çalıştır), tasarım
amaçlarındandır. Birçok donanım, işletim sistemi
ve platformda çalışabilmektedir.
2
Önemli Java Gerçekleştirimleri
Sürüm
Ad
Açıklama
JDK 1.1 (1995)
Java 1.0
İlk sürüm
J2SE 1.2(1998)
J2SE
Java 2
J2SE (Java 2 Platform, Standard Edition)
J2EE (Java 2 Platform, Enterprise Edition)
J2ME (Java 2 Platform, Micro Edition).
J2SE 5.0(2004)
J2SE
Tiger
Generic yapılar, Autoboxing/Unboxing
Gelişmiş for döngüsü, Varargs (Değişken
sayıda argüman)
J2SE 6 (2006 sonu) : Mustang
J2SE 7 (Ağustos 2006-2008) : Dolphin
3
JVM ve Bytecode
• JVM (Java Virtual Machine) veya Java
Sanal Makinesi: Java’nın özgün sanal
makine modelini gerçekleştiren bilgisayar
programları ve yapılarından oluşan bir
bütündür.
• “Java Bytecode” adı verilen, bilgisayar ara
dilini kabul eder. Bir programın bytecode’u,
Java dili derleyicileri tarafından üretilir.
4
İlk Java Programı
Prog1 adlı java programı :
class Prog1
{
public static void main(String args[])
{
System.out.println("Merhaba");
}
}
ekrana merhaba yazdırmaktadır.
5
Java Uygulaması
Java programlarında
// Satırın geri kalan kısmının açıklama satırı olduğunu
gösterir.
Geleneksel /* Açıklama */ işaretleri de özellikle çok satıra
yayılan açıklamalarda kullanılır.
Deyimler “;” ile sonlandırılmalıdır.
Her java programı en az bir sınıf tanımı içermelidir.
6
Java Programının Çalıştırılması
JVM’i (Java Virtual Machine) açmak üzere Java komutu
kullanıldığında işletilen bilgisayar programına Java
uygulaması (application) denilir.
DERLEME
Kaynak Kod
Byte Kod
javac derleyicisi
Prog1.class
Prog1.java
class Prog1
{
public static void main(String args[]) {
System.out.println("Merhaba");
}
}
Byte Kod
Prog1.class
.. .. .. ..
> javac Prog1.java
.. 80 1a ..
.. .. .. ..
JVM tarafından
yorumlanabilir.
ÇALIŞTIRMA
java yorumlayıcısı
.. .. .. ..
.. 80 1a ..
.. .. .. ..
> Merhaba
> java Prog1
7
Entegre Geliştirme Ortamları
• Programların
IDE
(Integrated
Development
Environment) kullanılarak yazılması, işletilmesi, test
edilmesi ve hatalardan arındırılması kolay olduğu
için, bu şekilde uygulama yazılması işlemine RAD
(Rapid Application Development) adı verilmektedir.
•
•
•
•
•
Eclipse (http://www.eclipse.org/)
NetBeans (http://www.netbeans.org/products/platform/)
JDeveloper (from Oracle)
IntelliJ (JetBrains)
JCreator (http://www.jcreator.com/) …
8
Veri Tipleri
• Java’da iki tür veri tipi vardır:
– Temel
– Referans
• İki tür veri tipi arasındaki fark atama işlemi sırasında
ortaya çıkar.
• Temel tipteki bir değişkenin diğer bir değişkene ataması
sırasında veri kopyalanır.
• Referans değişkeninin diğer bir değişkene ataması
sırasında ise, her iki değişken de aynı veriyi gösterir.
Referanslar, C/C++ işaretçilerine (pointer) benzerler.
• Diziler ve Nesnelerin tümü referans veri tipindedir.
9
Java’da Temel Veri Tipleri
Type
Size in bits
Values
boolean
1
true or false
byte
8
-128 to +127
char
16
Unicode
short
16
integer
int
32
integer
long
64
integer
float
32
float
double
64
double
10
Temel Veri Tiplerinin Sınırları
• Tamsayıların Sınırları
• Ondalıklı Sayıların Sınırları
11
Java’nın 8 Temel Veri Tipi
Type
Values
Standard
8
16
8
16
32
true or false
’\u0000’ to ’\uFFFF’
(ISO Unicode character set)
long
64
float
32
double
64
–9,223,372,036,854,775,808 to
+9,223,372,036,854,775,807
–3.40292347E+38 to
+3.40292347E+38
–1.79769313486231570E+308 to
+1.79769313486231570E+308
boolean
char
byte
short
int
Fig. 25.1
Size in bits
–128 to +127
–32,768 to +32,767
–2,147,483,648 to +2,147,483,647
(IEEE 754 floating point)
(IEEE 754 floating point)
The Java primitive data types.
Sarmalayıcı (Wrapper) Sınıflar
•
•
•
•
java.lang.Byte
java.lang.Short
java.lang.Integer
java.lang.Long
• java.lang.Float
• java.lang.Double
• java.lang.Character
• java.lang.Boolean
12
ASCII ve UNICODE
Karakter Setleri
• ASCII, 8 bit kodlama düzenindedir ve en
yaygın karakter setidir. 256 karakterle
sınırlıdır.
• Unicode, 16 bitlik kodlama düzenindedir
ve 65536 karakterlik sahası vardır.
• Java programlama dili Unicode’u kullanır.
13
Değişkenler - I
Tip değişken ismi
int sayi1; // int veri tipidir.
/* sayi1 değişkeninin tamsayı tipinde olduğunu
belirtir */
........
sayi1=5;
float sayi=5.7f;
14
Değişkenler - II
• Değişkenler,
tanımlandıkları
gibi
değer
alırlar:
int a = -5; double b = 10.3;
• Aynı satırda birden çok değişken tanımı yapılabilir.
• C++ programlama Dilinde olduğu gibi değişkenler,
herhangi bir yerde tanımlanabilir. Metodun en üstünde
tanımlanma zorunluluğu yoktur.
• Değişkenlerin, gerekli olduğu yerde tanımlanması
uygundur.
• Java Dilinde değişkenlerin kullanılmadan önce değerleri
olması gerekir.
• Değişkenler
sadece
tanımlandıkları
blokta
kullanılabilirler.
15
Veri Tipi Dönüştürme (Casting)
• Daha geniş bir tipi, daha dar bir veri tipine
dönüştürürken “casting” yapmak gerekir.
double sayi1=5;
// float sayi2 = sayi1; // Yanlış
float sayi2 = (float)sayi1; // Doğru
double sayi3 = sayi2; /* Geniş tip olduğundan
problem yok */
16
Yazdırma Komutu
•
System.out.print ve System.out.println
System.out.print(“Merhaba”); System.out.println(“Java Dili”);
Merhaba Java Dili
System.out.println(“\nOrtalama="+57);
System.out.println(5);
int sayi = 5;
System.out.println("Sayi\tKaresi");
System.out.println(sayi+"\t"+(sayi*sayi));
• Sayi
Karesi
• 5
25
•
System.out.printf (J2SE 5.0’ın yeni özelliklerindendir)
String str = "Java"; double versiyon = 5.0;
System.out.printf("Merhaba %s %f ", str, versiyon);
17
OPERATÖRLER - I
Hesaplamalarda kullanılan operatörler :
Aritmetik : +, -, *, /, % (Mod, kalan), ++, -Mantıksal : &&, ||, !, &, |, .....
İlişkisel :
== (eşittir)
!= (eşit değildir)
>, <, >=, <=
18
OPERATÖRLER - II
Atama Operatörü : değişken = deyim;
int x = 5;
double sayi = -3.5;
int a, b, c;
a=b=c=100; // Atama zinciri
Bileşik Atamalar : +=, -=, *=, /=, .....
x-=10; // x = x - 10 ile eşdeğer
19
Operatörler ve Öncelik Sırası
Gruplama
Postfix
Unary
Creation, cast
Multiplicative
Additive
Shift
Relational
Equality
Bitwise AND
Bitwise EXOR
Bitwise OR
Logical AND
Logical OR
Conditional
Assignment
Operatorler
[] . (params) exp++ exp-++exp --exp +exp -exp ~ !
new (type)exp
* / %
+ << >> >>>
< > <= >= instanceof
== !=
&
^
|
&&
||
?:
= *= /= %= += -= >>= <<= >>>=
&= ^= |=
20
YAPISAL PROGRAMLAMA
Yapısal Programlamada üç tür denetim yeterlidir:
• Sıra (Sequence)
• Seçim (Selection)
• Tekrar (Repetition)
Sıralı işletim ?
21
PROGRAM DENETİM YAPILARI
• SEÇİM YAPILARI
– if
– if/else
– switch
• TEKRAR YAPILARI (Döngüler)
– while
– do/while
– for
22
SEÇİM YAPILARI : IF
if (koşul) ifade
if(notu>=60) System.out.println("Geçti");
Koşul : boolean veri tipindedir. true veya false olabilir.
int notu=65, sayac=0;
if(notu>=60) // İfade bloğu
{ System.out.println("Gecti"); sayac++; };
23
SEÇİM YAPILARI : IF/ELSE
if (koşul) ifade;
else ifade;
if(notu>=60)
System.out.println("Gecti");
else
System.out.println("Kaldı");
24
CONDITIONAL OPERATOR (?:)
System.out.println(notu>=60? "Geçti":"Kaldı");
Eşdeğer ifade :
if (notu>=60)
System.out.println("Geçti");
else
System.out.println("Kaldı");
25
IF-ELSE-IF MERDİVENİ
(CASCADING IF)
if(koşul) ifade
else if (koşul) ifade
else if (koşul) ifade
...............
else ifade;
if (notu>=90)
str = “A”;
else if (notu>=80)
str = “B”;
else if (notu>=70)
str = “C”;
else if (notu>=60)
str = “D”;
else str = “E”;
System.out.println(str);
26
SEÇİM YAPILARI : SWITCH
Çoklu Seçim
switch (deyim) {
case sabit1:
ifade1;
break;
case sabit2:
ifade2; break;
....
default :
ifade;
break;
}
int sayi = 4;
switch(sayi) {
case 0 :
System.out.println(" Sayı 0");
break;
case 1 :
System.out.println(" Sayı 1");
break;
case 2 :
System.out.println(" Sayı 2");
break;
default : System.out.println("X");
break;
27
DÖNGÜLER : FOR
sayac : kontrol değişkeni olmak üzere,
for(int sayac=0; sayac<10; ++sayac)
ifade
for(başlangıç; devam koşulu; kontrol değişkeni değişimi)
ifade
for(int sayac=0; sayac<10; ++sayac) {
ifadeler
}
28
DÖNGÜLER : WHILE ve DO-WHILE
while(koşul) ifade
do {
ifadeler
} while (koşul);
int sayac=1, toplam=0;
while(sayac<10) { toplam+=sayac; sayac++; };
29
DÖNGÜDEN ÇIKMAK : BREAK
for(int x=1; x<10; ++x)
{
toplam+=x;
if (x==5) break;
}
System.out.println("1 ile 5 arasındaki sayıların
toplamı = "+toplam);
break sadece en içteki döngüden çıkar.
30
DÖNGÜDE ERKEN TEKRAR : CONTINUE
1 ile 100 arasındaki tek sayıları yazan program :
for(int i=0; i<100; ++i)
{
if ( (i%2)!=1) continue;
System.out.println(i);
}
31
Mantıksal Operatörler
• VE : Conditional AND &&
• VEYA : Conditional OR ||
if ( (yas>50) && (boy>170) ) …;
Conditional ve/veya, kısa devre hesaplaması yapabilir.
• VE : Boolean Logical AND &
• VEYA : Boolean Logical OR |
if ( (yas>50) && (boy>170) ) …;
Boolean mantıksal ve/veya, tüm operand’ları hesaplar.
32
DİZİLER - I
Dizi (array), aynı tipteki değişkenler topluluğudur.
int[] arr = new int[10];
int[] dizi = {5,7,12,2,9,8,14,21,-6,5};
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
5
7
12
2
9
8
14 21 -6
5
double[] sayilar; sayilar = new double[5];
-3.4
12.5
27.0
1.1
25.33
33
Diziler - II
Diziler, temel veri tipi listesi veya referans listesi içerebilirler.
Diziler, köşeli parantezlerle ifade edilirler : []
Köşeli parantezler veri tipinden sonraya yerleştirildiğinde, tüm
değişkenleri dizi olarak tanımlar:
int[] sayilar, numaralar;
Köşeli parantezlerin değişkenden sonraya yerleştirilmesi sadece o
değişkeni dizi yapar:
int sayilar[], sayac;
34
Diziler - III
Diğer referans tipleri (nesneler) gibi diziler de, ya bazı
verileri gösteriyordur veya hiçbir yere işaret etmiyordur.
Hiçbir yeri göstermiyorsa, int sayilar[] = null; şeklinde olduğu gibi
tanımlanmalıdır.
Bellekten 15 tamsayılık yer ayırmak için : sayilar = new int[15];
şeklinde kullanılabilir.
“new” operatöründen sonraki veri tipi, tanımlı değişkenin
veri tipi ile aynı olmalıdır.
Java dizinin her elemanına default olarak 0 değerini atar.
35
DİZİ KULLANIM ÖRNEKLERİ
dizi[2]++;
dizi[3]=dizi[1]+dizi[2];
System.out.println(dizi[5]);
Dizi elemanlarının toplamını bulduran programı
yazınız : dizi.length kullanınız!
36
İKİ BOYUTLU DİZİLER (MATRİSLER)
tablo
• MxN
• M satır, N sütun
M=4
0 1 2
 2 15 9  0
 21 33 8  1


 3 17 61 2


89
3
5
 3

N=3
• Oluşturulması : int[][] tablo = new int[4][3];
• Kullanımı : tablo[0][2]
37
ÇOK BOYUTLU DİZİLER
• Tip []…[] isim = new tip[büyüklük1]...[büyüklükN]
• Tip isim[]…[] = new tip[büyüklük1]...[büyüklükN]
Örnek :
float cbDizi[][][][]; // 4 boyutlu dizi
cbDizi = new float[3][4][2][6];
38
STRING’LER ve KARAKTER DİZİLERİ
• Karakter dizisi : Karakterlerden oluşan dizidir.
char harfDizi[] = { ‘T', 'e', ‘s', ‘t' };
for(int i=0; i<harfDizi.length;++i)
System.out.println(harfDizi[i]);
• String : Karakter dizisinden farklıdır. Çok sayıda metot içerir.
Java’nın String sınıfı kullanılır.
String str = "Merhaba"; System.out.println(str);
str = new String(harfDizi); System.out.println(str);
39
Dizilerden Oluşan Diziler
int[][] list = new int[10][];
list[0] = new int[5];
list[1] = new int[10];
list[1][6] = 23;
list[0][6] = 23; /* Hata! Exception in thread "main"
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 6
at Ornek3.main(Ornek3.java:34) */
40
BÖL ve ÇÖZ (Divide and Conquer)
• Yazılım Mühendisliği deneyimleri, büyük programlar
geliştirmenin en iyi yolunun küçük program parçaları
(modül) yazıp onları birleştirmek olduğunu göstermiştir.
• Böl ve Çöz olarak bilinen bu yöntem aynı zamanda,
hatalardan arındırmayı, programı gelişen şartlara göre
büyütmeyi, değişiklikler yapmayı kolaylaştırmak ve
anlaşılırlığı artırmak gibi birçok avantajı da beraberinde
getirmektedir.
• Java’da temel modüller, sınıf (class) ve metotlardır
(method). Metotlar yazılım içinde yeniden kullanılarak
kodu ve yazılım geliştirme süresini kısaltmaktadır.
41
METOTLAR (METHOD)
• Bir işlemin yapılması için bir veya daha fazla ifade
kullanmak gerekir. Verilen bir matrisi ekrana yazdırmak
gibi. İlgili kodu “yazdir()” adını verdiğimiz bir metot içine
yazarak istediğimiz zaman, ismi ile çağırabiliriz.
• Java, matematik hesaplamalarını, string, karakter,
girdi/çıktı işlemlerini ve diğerlerini yapmak için hazır
sınıflar ve metotlar içermektedir. Ayrıca değişik alanlarda
hazırlanmış veya kendimizin daha önceden hazırladığı
metotları da kullanmak mümkündür.
• Hazır veya kullanıcı tanımlı paketleri,
import java.util.Random;
import java.util.*;
biçimlerinde görüldüğü gibi “import” kullanılarak yüklenirler.
42
Java Paketleri
• Hazır Java paketleri içerisinde, birçok sınıf mevcuttur.
java.applet
Java.net
java.awt
Java.text
java.awt.event
Java.util
java.io
Java.swing
Java.lang
Java.swing.event …
• Java.lang paketi, Java’da çok kullanılan sınıfları içerir. Bu paketteki
java.lang.Math sınıfı içerisinde bulunan bazı sahalar ve metotlar
sonraki slaytlarda gösterilmiştir. (Sadece “lang” paketine özgü
olarak, kullanıcının getirme “import” zorunluluğu yoktur)
43
Field Summary
static double E
static double PI
Method Summary
static double abs(double a)
static float
abs(float a)
static int
abs(int a)
static long
abs(long a)
Returns the absolute value of a double value.
Returns the absolute value of a float value.
Returns the absolute value of an int value.
Returns the absolute value of a long value.
static double acos(double a)
Returns the arc cosine of a value; the returned angle is in the range 0.0
through pi.
static double asin(double a)
Returns the arc sine of a value; the returned angle is in the range -pi/2
through pi/2.
static double atan(double a)
Returns the arc tangent of a value; the returned angle is in the range pi/2 through pi/2.
static double atan2(double y, double x)
Returns the angle theta from the conversion of rectangular coordinates
(x, y) to polar coordinates (r, theta).
static double ceil(double a)
Returns the smallest (closest to negative infinity) double value that is
greater than or equal to the argument and is equal to a mathematical integer.
static double cos(double a)
Returns the trigonometric cosine of an angle.
static double exp(double a)
Returns Euler's number e raised to the power of a double value.
static double floor(double a)
Returns the largest (closest to positive infinity) double value that is
less than or equal to the argument and is equal to a mathematical integer.
44
Hazır java.lang.Math sınıfının bazı metotları
static double log(double a)
Returns the natural logarithm (base e) of a double value.
static double log10(double a)
Returns the base 10 logarithm of a double value.
static double max(double a, double b)
Returns the greater of two double values.
static double min(double a, double b)
Returns the smaller of two double values.
static double pow(double a, double b)
Returns the value of the first argument raised to the power of the
second argument.
static long
round(double a)
static double sin(double a)
Returns the trigonometric sine of an angle.
static double sqrt(double a)
double value.
static double tan(double a)
Returns the closest long to the argument.
Returns the correctly rounded positive square root of a
Returns the trigonometric tangent of an angle.
static double toDegrees(double angrad)
Converts an angle measured in radians to an approximately equivalent
angle measured in degrees.
static double toRadians(double angdeg)
Converts an angle measured in degrees to an approximately
equivalent angle measured in radians.
http://java.sun.com/javase/6/docs/api/java/lang/Math.html
45
METOTLARIN GENEL BİÇİMİ
erişim dönüş_tipi isim(parametre listesi)
{
metodun gövdesi
}
Erişim : public, private gibi
Dönüş_tipi : metodun döndürdüğü veri tipi. Değer
döndürmüyorsa void.
Parametre listesi : “,” lerle ayrılmış tip ve parametre ismi.
46
Değer Döndürmeyen Metotlar
void metotları
public void yazdir() {
System.out.println("Merhaba");
}
Çağrılması :
yazdir();
47
Değer Döndüren Metotlar
public int topla(int a, int b) {
return (a+b);
}
Çağrılması :
int y=topla(5,6);
Metodun iki de parametresi var.
48
Parametre, Argüman, Return
Argüman : Metoda aktarılan değer
Parametre : Argümanı kabul eden değişken
Return : Metottan çıkmak veya geri dönmek
49
Değişkenlerin Kapsama Alanı
{
…
int x = 5;
if(sayi>5)
{
int y = 12;
…
y değişkeninin tanımlı olduğu bölge
}
// y tanımlı değil
// x tanımlı
}
for(int i=0; i<5; ++i)
System.out.println(i);
i=10; // Hatalı!
50
Metotlar – Örnek 1
int dizi[] = { 5,6,7,8 }; veya benzer şekilde verilen bir tamsayı dizisinin elemanlarının
toplamını bulan metodu içeren java programını yazınız.
class DiziTopla
{
public static void main(String args[])
{
int dizi[] = { 5,6,7,8 };
System.out.println(topla(dizi));
}
public static int topla(int dizi[])
{
int toplam = 0;
for(int i=0; i<dizi.length; ++i)
toplam+=dizi[i];
return toplam;
}
}
51
Metotlar – Örnek 2
class Ornek2
{
public static void main(String args[])
{
String str = "test";
nyazdir(str,10);
}
public static void nyazdir(String str, int n)
{
for(int i=0; i<n; ++i)
System.out.println(str);
}
}
52
Metotlar – Örnek 3
Faktöriyel
class Ornek3
{
public static String f(int n)
{
int carpim = 1;
if (n<0) return "Invalid Input For Function";
else
for(int i=1; i<=n;++i)
carpim*=i;
return ""+carpim;
Sayı döndüren
}
public static void main(String args[])
{
int sayi = 5;
System.out.println(f(sayi));
}
faktöriyel
fonksiyonunu yazınız.
}
53