零基础入门-C#实用编程

 

目录

1.  基础入门

1.1 演示用开发工具

1.2 C#程序结构说明

1.3 基础数据类型与运算符

1.4 输入输出

1.5 第一个C#程序

 

2 基础数据结构 

2.1 什么是数据结构

2.2 C#常用的数据结构

2.3 数组Array

2.4 链表List 

2.5 队列Queue

2.6 栈Stack

2.7 哈希集HashSet 

2.8 字典 Dictionary

2.9 判断语句

2.10 常用循环语句

 

3 面向对象编程

3.1 什么是对象

3.2 类型 Class

3.3 接口与父类

3.4 接口

3.5 父类

3.6 泛型

 

基础入门

开发工具讲解

开发工具：Microsoft Visual Studio

教材演示版本：VS 2019 社区版

软件下载地址：https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/vs/

 

 

 

C#程序结构说明

 

 

程序，由若干语句组成，包含在代码块 {} 花括号内部。

比如以下程序，共有4条语句，绿色部分为注释说明（每一行开头带有//）

 

 

 

程序语句：由关键字、变量名称、运算符、语句结束标识符号组成。

主要分为：声明语句、赋值语句、函数语句、条件语句、循环语句

赋值语句：全部带有赋值号“=”

 

涉及到的关键字有：

类型关键字：char、int、double、string、DateTime

赋值号 =

语句结束标志，半角分号 ;       

 

声明语句： 不带赋值号

 

函数语句：带括号

比如案例中：

 

DateTime.Parse就是一个函数

传入参数是一个字符串： "2020-11-20"

运算结果保存到：日期变量

 

条件语句和分支语句：关键字if、else 、 switch

条件语句 if示例

 

分支语句 switch示例

 

循环语句示例

 

 

基础数据类型与运算符

基础数据类型

数值型：int、double、float（不常用）、byte（字节）、decimal（用于高精度计算，比如货币计算）

布尔型：bool 用于保存 true（是）、false（否），用于条件判断

字符型：char

字符串：string

日期：DateTime

 

 

常用运算符

算数运算符

加+  ： int  a = 1+1;  //结果 a 保存 2

减-  ： int  a=2-1;  //结果 a 保存 1

乘*  ： int  a=2*2;  //结果 a 保存 4

除/  ： int  a=6/3;  //结果 a 保存 2

模%  ： int  a=5%3;  //结果 a 保存 2

 

 

条件判断：等于 ==                 不等于 != 

                  大于 >                   小于 <

                  大于等于 >=          小于等于 <=

括号：()

bool  a = (3*2) > 4;  // 6大于4， a 保存 true；

放在条件语句里面 if (a) 或 if (6 > 4)

 

  

输入输出

函数是最小的程序；

比如上例：

代码定义了一个Main 函数，static 表示静态，void 表示函数没有输出值，

括号内部string[] args 表示输入值是一个 string类型的数组，类型+中括号[] 表示某类型的数组。

 

  

 

取三点定位算法部分代码作为例子：

 

输入值是：f：频率，hr：UE高度，ht：接收到基站的有效高度

输出值是：return 返回的一个double类型计算结果。

注：

return 是作为函数返回的关键字，函数A返回的是一个double类型。

假如函数声明为 string A() 则函数A返回的是一个string类型，括号内没有参数，所以没有输入值。

 

  

第一个C#程序

以下是小学6年级期末考的试题，请选择任意一道题，完成程序设计。

需求如下：

 

 

试题答案：

 

 

 

 

需求分析示例：

原始需求

 

根据需求所述，程序的输入参数分别为：学生总数、男女比例。参数的数据类型为整数的int类型。

程序目的是得出男生，女生各有多少人。

可实现代码如下：

 

运行结果：

 

 

参考答案解析：

函数Example的返回值采用的是4.7.2框架的新特性，返回值的类型是元组。

函数ExampleOld的输入值包含了两个out关键字，作用是将“男生数量”和“女生数量”标记为外部变量，使得计算结果可以被外部读取。 

  

 

 

基础数据结构与算法实现

什么是数据结构

百度释义

 

可见，一个优秀的数据结构有利于提高算法的运行效率

C#常用的数据结构

数组Array

使用方法，以整形数组为例：

 

注：++i 表示的是 i = i+1

 

链表List

一般使用List<T>，尖括号<T>代表着泛型的名称叫做T，泛型后面会讲到，这里重点关注List的使用。

List的使用方法和Array类似，都可以用索引器“中括号[]”进行取值。

List跟Array的主要不同点如下：

List长度是动态的，可以使用Add和Append对List的元素进行追加。

Array长度是固定的。

代码示例：

 

注：++i 表示的是 i = i+1

队列Queue

队列，简单可以想象成一个流水线，特点是先进先出。

一般使用Queue<T>，代码示例：

 

栈Stack

栈，可以想象成一个子弹夹，第一发子弹总是最后压进去的，特点是后进先出，

所以C#的栈类型，压栈的函数叫做Push。

代码示例：

 

哈希集HashSet

用法参考List，主要用于消除链表或数组中的重复数据。

 

字典 Dictionary

可以把字典理解为“键值对”，字典中所有键都有对应的值，而且每一个键都不重复。

用法参考List，代码示例：

 

 

判断语句

条件语句 if示例

 

分支语句 switch示例

 

 

 

常用循环语句

 

 

 

面向对象编程

软件工程经历了四次演变。

第一次演变形成了高级语言，C#也属于高级语言的一种，使得程序员可以轻松编写代码。

第二次演变形成了结构化程序设计，面向复杂程序逻辑，提出了“自顶向下，逐步细化”的指导思想。

第三次演变出现了面向对象程序设计，有了结构化程序设计，虽然逻辑复杂度降低了，但是随着业务需求的发展，软件扩展困难的现象促进了面向对象的发展。

第四次演变出现了软件架构，并且创造了“组件”的概念。

 

面向对象程序，所有的业务都是由对象来完成的。

比如：List类就有一个Sort进行排序，Sort是List面向使用者的一个可调用的方法，Sort的实现细节包含在List内部，对外不可见。

 

什么是对象

对象的英文名称为object，代表着一切存在的事物 。在 C#程序中， object 是所有类型的父类（也包括基础类型int， double 等）。

作用：

     将事物的属性和行为封装成一个具体的类型，降低对事物分析和代码复用的复杂度。

身边各种面向对象的方法：

       手机游戏：角色各种属性（姓名，血槽， 能量等），技能（跑动， 跳跃）

微信用户：用户最重要的数据（手机号码， 密码）

可以想到的还有很多。

 

  

类型 Class

声明方式

class 类型名称{

}

比如：创建一个Console控制台应用程序的时候，工程内部会默认有一个Program类型

使用方式：类型的创建需要使用new 语句， 可以参考前面List，Queue等数据结构的创建过程，传入适当的参数进行对象创建。

 

访问权限关键字：

public    公开：外部可以访问到

protected     保护：继承的子类可以访问到

private  私有：只有当前类型才能访问到

默认：只有当前命名空间的成员能访问到

 

构造函数：用于为当前类型创建对象，可以理解为初始化。默认构造函数为：类名+括号，例如：

 

 

上例中，public Class1() 就是当前的构造函数，带有 get set 访问器的是属性，不带有get set 访问器的是变量。

 

  

接口与父类

接口

接口用于规定类型必须产生的行为，就如同协议，举例如下：

有一个接口 IStudent，（接口命名一般前面加个大写的I），代码如下：

 

它定义了学生应该做到“好好学习，天天向上”

目前学校有三类学生，分别是“高中生”、“初中生”、“小学生”，它们三类学生的学习内容和具体要求都不一样，于是有如下定义：

 

 

然后我们定义学校，里面有个两个行为，招生和开学

 

 

于是当学校招生的时候，就会变成如下：

 

所有符合IStudent接口的类型都可以通过招生函数。

此外，不符合IStudent接口的类型，编译就不会通过。

 

 

 

父类

父类用于定义类型主体具备的属性和基本行为，我们将前面学校招生的问题细化。

 

abstract 表示抽象类，只能被继承作为父类，不可以通过new进行创建。

上述定义了学生这个主体定义了GoodLearning行为的基础要求，要求好好学习就必须“听课、看书、做作业、考试”，并且virtual关键字允许了继承当前父类的子类可以对“听课、看书、做作业、考试”的具体行为自定义。

 

示例代码如下：

 

注意：每一个可重写函数，子类的override函数 对应着父类的一个virtual函数

 

下面，同样对学校的招生函数进行优化，明确了招生目标不仅仅要有学习的行为，而且必须是一名学生，于是把传入招生函数的参数类型改为“学生”

代码示例如下：

 

再进一步，对学校进行分类，我们定义一个小学的类型，它继承学校这个父类。

小学新追加了特色：只能招小学生。

代码如下：

 

经过前面的优化，我们实例化小学这个类型进行招生，如下：

 

 

总结

接口定义了面向对象的行为规范，父类提供了类型的基本属性和基础行为，利用接口和父类的技术使得面向同一种问题提供了不同的实现方案。

涉及到的关键字:

 new  interface  abstract  class  as  virtual  override  public  protected  private

 

 

 

泛型

先看一个案例：

 

此处，只有一个List类型，却产生了stringList 、intList、doubleList、charList 多种应用，它并不是为不同类型逐个实现链表，而是采用了泛型技术提高了代码的复用程度。

下面看泛型怎么实现，继续优化我们的学校。

 

上面代码多出了“尖括号StudentType”，这就是泛型定义，并且“where StudentType : 学生”，指定了当前这个StudentType必须是继承“学生”的类型。

于是对于小学，我们不需要单独写一个小学类型了。