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(Programming Paradigm)
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程序式類型〔procedural paradigm;或規則式類型
(imperative paradigm)〕可將程式視為主動的代理
⼈人,能主動處理被動的物件。被動的物件無法⾃自⾏行啟
動,但可以接受主動代理⼈人發出的動作。在程序式類
型中的程式是屬於主動代理⼈人,將資料或資料項視為
被動的物件。資料項被儲存於電腦的記憶體中,以供
程式處理。
程序式類型 (Procedural Paradigm)
(英⽂文版)252
程式(program)是主動的⼈人(active agent)
資料(data)是被動的物(passive object)
程式呼叫(call)程序(procedural)來影響資料(data)
程式(program)、程序(procedure)和資料(data)是分開的
當⼀一個程式想要影響⼀一個資料時,這個程式會發出⼀一個程
序,⽽而這個程序包含影響資料所需的動作
程序式類型 (Procedural Paradigm)
(英⽂文版)252
程式(program)是主動的⼈人(active agent)
資料(data)是被動的物(passive object)
程式呼叫(call)程序(procedural)來影響資料(data)
程式(program)、程序(procedure)和資料(data)是分開的
當⼀一個程式想要影響⼀一個資料時,這個程式會發出⼀一個程
序,⽽而這個程序包含影響資料所需的動作
⼈人 洗 碗
程序式類型 (Procedural Paradigm)
(英⽂文版)252
程式 程序 資料
程序式類型 (Procedural Paradigm)
(英⽂文版)253
程序式類型 (Procedural Paradigm)
(英⽂文版)253
上檔(段數)
{
段數 + 1
}
程序式類型 (Procedural Paradigm)
(英⽂文版)253
上檔(段數)
{
段數 + 1
}
程序:
上檔功能
被影響的資料:段數
程序式類型 (Procedural Paradigm)
(英⽂文版)253
Ubike段數 = 2
Ubike換檔程式
{
上檔(Ubike段數)
}
上檔(段數)
{
段數 + 1
}
程序
被影響的資料
程序式類型 (Procedural Paradigm)
Ubike段數 = 2
Ubike換檔程式
{
上檔(Ubike段數)
}
上檔(段數)
{
段數 + 1
}
程序
被影響的資料
呼叫程序
程式
資料
(英⽂文版)253
程序式類型 (Procedural Paradigm)
Ubike段數 = 2
Ubike換檔程式
{
上檔(Ubike段數)
}
折疊⾞車⾞車段數 = 2
折疊⾞車換檔程式
{
上檔(折疊⾞車段數)
}
都市⾞車段數 = 2
都市⾞車換檔程式
{
上檔(都市⾞車段數)
}
同個程序可以拿來影響不同資料
(英⽂文版)253
程序式類型 (Procedural Paradigm)
Ubike段數 = 2
Ubike換檔程式
{
上檔(Ubike段數)
}
折疊⾞車段數 = 2
折疊⾞車換檔程式
{
上檔(折疊⾞車段數)
}
都市⾞車段數 = 2
都市⾞車換檔程式
{
上檔(都市⾞車段數)
}
同個程序可以拿來影響不同資料
(英⽂文版)253
程序式類型 (Procedural Paradigm)
上檔(段數)
{
段數 + 1
}
(英⽂文版)253
程序式類型 (Procedural Paradigm)
上檔(段數)
{
段數 + 1
}
呼叫程序 加法(段數, 1)
(英⽂文版)253
程序式類型 (Procedural Paradigm)
(英⽂文版)254
程序式類型 (Procedural Paradigm)
腳踏⾞車段數 = 2
腳踏⾞車換檔程式
{
上檔(腳踏⾞車段數)
}
上檔(段數)
{
段數 + 1
}
(英⽂文版)254
程序式類型 (Procedural Paradigm)
FORTRAN(FORmula TRANslation)
⽅方程式轉譯程式語⾔言,第⼀一個⾼高階語⾔言
COBOL(COmmon Business-Oriented Language)
共通商業導向程式語⾔言,商業程式設計語⾔言
Pascal
教導初學者結構化程式設計的⽅方法
C(C language)
寫作業系統與系統軟體
Ada
美國國防部承包商所使⽤用的統⼀一語⾔言
(英⽂文版)254
物件導向式類型 (object-oriented paradigm)
(英⽂文版)256
物件導向式類型(object-oriented paradigm)以處
理主動物件取代被動物件。在⽇日常⽣生中我們經常碰
到許多主動物件,執⾏行在這些物件上的動作都被包
含於物件裡,所以物件僅需要接收外界傳來的適當
刺激,就會去執⾏行相關的某個動作。 物件導向式類
型的檔案中會包含所有的程序,稱為⽅方法
(methods),也就是會對檔案執⾏行的動作:列
印、複製、刪除等。
物件導向式類型 (object-oriented paradigm)
(英⽂文版)256
資料(data)是主動的物(active object)
資料(data)包含所有能夠影響資料本⾝身的程序(procedure)
包含在資料(data)裡的程序(procedure)稱為⽅方法(method)
包含⽅方法(method)的資料(data)稱為物件(object)
程式(program)觸發物件(object)裡的⽅方法(method)
當⼀一個程式想要影響⼀一個物件時,這個程式觸發這個物件
裡的⽅方法
物件導向式類型 (object-oriented paradigm)
(英⽂文版)256
物件導向式類型 (object-oriented paradigm)
(英⽂文版)256
物件 Ubike
{
Ubike段數
上檔(Ubike段數)
{
Ubike段數 + 1
}
}
Ubike換檔程式
{
Ubike.上檔
}
物件導向式類型 (object-oriented paradigm)
(英⽂文版)256
物件 Ubike
{
Ubike段數 = 2
上檔(Ubike段數)
{
Ubike段數 + 1
}
}
Ubike換檔程式
{
Ubike.上檔
}
資料
⽅方法
物件
物件導向式類型 (object-oriented paradigm)
腳踏⾞車
單速⾞車
登⼭山越野⾞車
淑⼥女⾞車
UBike
折疊⾞車 競速⾞車
都市⾞車
類別
物件
(英⽂文版)257
同個類別(class)的物件可以全部⼀一起在類別定義
物件導向式類型 (object-oriented paradigm)
物件 Ubike
{
Ubike段數
上檔(Ubike段數)
{
Ubike段數 + 1
}
}
(英⽂文版)257
同個類別(class)的內容可以全部⼀一起定義
物件導向式類型 (object-oriented paradigm)
類別 腳踏⾞車
{
腳踏⾞車段數
上檔(腳踏⾞車段數)
{
腳踏⾞車段數 + 1
}
}
(英⽂文版)257腳踏⾞車物件 Ubike
類別
同個類別(class)的內容可以全部⼀一起定義
物件導向式類型 (object-oriented paradigm)
類別 腳踏⾞車
{
腳踏⾞車段數
上檔(腳踏⾞車段數)
{
腳踏⾞車段數 + 1
}
}
同個類別(class)的內容可以全部⼀一起定義
Ubike換檔程式
{
Ubike.上檔
}
折疊⾞車換檔程式
{
折疊⾞車.上檔
}
都市⾞車換檔程式
{
都市⾞車.上檔
}
(英⽂文版)257
腳踏⾞車物件 Ubike
腳踏⾞車物件 折疊⾞車
…
類別
物件導向式類型 (object-oriented paradigm)
類別 腳踏⾞車
{
腳踏⾞車段數
上檔(腳踏⾞車段數)
{
腳踏⾞車段數 + 1
}
}
(英⽂文版)257
同個類別(class)的內容可以全部⼀一起定義
物件導向式類型 (object-oriented paradigm)
(英⽂文版)257
⼀一個類別可以繼承(inherit)另⼀一個類別
⾞車⼦子類別
汽⾞車
機⾞車
卡⾞車
腳踏⾞車 類別
物件導向式類型 (object-oriented paradigm)
類別 腳踏⾞車
{
腳踏⾞車段數
上檔(腳踏⾞車段數)
{
腳踏⾞車段數 + 1
}
}
(英⽂文版)257
⼀一個類別可以繼承(inherit)另⼀一個類別
物件導向式類型 (object-oriented paradigm)
(英⽂文版)257
類別 ⾞車
{
⾞車段數
上檔(⾞車段數)
{
⾞車段數 + 1
}
}
類別 腳踏⾞車 繼承 ⾞車
(英⽂文版)257
⼀一個類別可以繼承(inherit)另⼀一個類別
物件導向式類型 (object-oriented paradigm)
(英⽂文版)257
類別 ⾞車
{
⾞車段數
上檔(⾞車段數)
{
⾞車段數 + 1
}
}
類別 腳踏⾞車 繼承 ⾞車
Ubike換檔程式
{
Ubike.上檔
}
折疊⾞車換檔程式
{
折疊⾞車.上檔
}
都市⾞車換檔程式
{
都市⾞車.上檔
}
腳踏⾞車物件 Ubike
腳踏⾞車物件 折疊⾞車
⼀一個類別可以繼承(inherit)另⼀一個類別
物件導向式類型 (object-oriented paradigm)
(英⽂文版)257
⾞車⼦子
汽⾞車
機⾞車
卡⾞車
腳踏⾞車
繼承同個類別的不同類別可以有多樣性 (Polymorphism)
同樣的名字的⽅方法(method)可以做不同的事
物件導向式類型 (object-oriented paradigm)
(英⽂文版)257
繼承同個類別的不同類別可以有多樣性 (Polymorphism)
同樣的名字的⽅方法(method)可以做不同的事
⾞車⼦子
類別 腳踏⾞車
{
警⽰示聲()
{
敲擊⾦金屬鈴鐺
}
}
類別 卡⾞車
{
警⽰示聲()
{
鳴喇叭
}
}
物件導向式類型 (object-oriented paradigm)
(英⽂文版)258
C++
由C演變⽽而來,C加上物件導向概念的延伸版
Java
由C++演變⽽而來,完全物件導向式的語⾔言
函式類型 (Functional Paradigm)
(英⽂文版)258
增加⼀一(x) = x + 1
2 + 1增加⼀一(2) = 2
函式類型 (Functional Paradigm)
(英⽂文版)259
函式類型 在函式類型(functional paradigm)中
的程式被視為數學函式。將函式(function)視為
⼀一個⿊黑箱,有⼀一串輸⼊入與⼀一串輸出。
1. 預先定義⼀一組基本(不可分割的)函式,可以
讓任何程式 設計師使⽤用。
2. 允許程式設計師合併基本的函式,產⽣生新的函
式。
函式類型 (Functional Paradigm)
先定義⼀一組不可分割的基本函式
增加⼀一(x) = x + 1
減少⼀一(x) = x - 1
允許使⽤用基本函式合成新的函式
增加⼆二(x) = 增加⼀一(增加⼀一(x))
減少⼆二(x) = 減少⼀一(減少⼀一(x))
(英⽂文版)259
函式類型 (Functional Paradigm)
找出數列中排第三個數的值
(英⽂文版)259
先定義⼀一組不可分割的基本函式
First(數列) = 取數列中排第⼀一個數的值
Rest(數列) = 刪掉數列中排第⼀一個的數
允許使⽤用基本函式合成新的函式
Third(數列) = First(Rest(Rest(數列)))
函式類型 (Functional Paradigm)
(英⽂文版)259
LSIP
專⾨門處理數列的語⾔言
Scheme
LISP的改良版
函式類型 vs 程序式類型
(英⽂文版)259
Ubike段數 = 2
Ubike換檔程式
{
上檔(Ubike段數)
}
上檔(Ubike段數)
{
Ubike段數 + 1
}
上檔(Ubike段數)
{
增加⼀一(Ubike段數)
}
函式類型 程序式類型
宣告式類型 (Declarative Paradigm)
宣告式語⾔言(declarative language)使⽤用邏輯推論的原
理來回覆查詢。⼀一些給定的敘述(事實)被假設為真,
使⽤用邏輯推論的規則去演繹出新的敘述(事實)。
類似函式類型,先從⼀一些確定的事實,推論到其他事實
如果 (A 是 B) 且 (B 是 C) => (A 是 C)
(Ubike是腳踏⾞車) 且 (腳踏⾞車是⾞車) => (Ubike是⾞車)
(英⽂文版)260
宣告式類型 (Declarative Paradigm)
宣告式語⾔言是⽤用既定的已知事實套上嚴謹的邏輯定律來
進⾏行推論,他是建⽴立在⼀一⾨門很專⾨門的學問(就叫做邏輯)
上,利⽤用從各個領域得到的各種確定事實,套上由這個
學問領域的邏輯學家導出的邏輯定律,來從確定事實推
導出新的事實
反例:(A 是 C) 且 (B 是 C) =>? (A 是 B)
(英⽂文版)260
宣告式類型 (Declarative Paradigm)
(英⽂文版)260
宣告式語⾔言是⽤用既定的已知事實套上嚴謹的邏輯定律來
進⾏行推論,他是建⽴立在⼀一⾨門很專⾨門的學問(就叫做邏輯)
上,利⽤用從各個領域得到的各種確定事實,套上由這個
學問領域的邏輯學家導出的邏輯定律,來從確定事實推
導出新的事實
反例:(A 是 C) 且 (B 是 C) =>? (A 是 B)
NO
(法拉利是⾞車) 且 (藍寶基尼是⾞車) !=> (法拉利是藍寶基尼)
宣告式類型 (Declarative Paradigm)
(英⽂文版)261
Prolog (PROgramming in LOGic)
範例:
腳踏⾞車 (Ubike)
⾞車 (腳踏⾞車)
?-⾞車 (腳踏⾞車)
>> Yes
告訴電腦已知事實
詢問此邏輯是否成⽴立

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