這份教材要教你什麼

前五週你已經學會了 Java 的「動詞」：變數、迴圈、陣列、函式、遞迴、例外處理， 也初步認識了類別（class）與物件（object）。 從第 6 週開始，課程的重心轉向如何把程式組織成可以長大、可以測試、可以被別人安心使用的形狀 ——這就是的核心， 也是 Week 5 測驗之後、期末專案之前最關鍵的兩週。

本教材依照課程網站的週次表，完整涵蓋以下內容：

讀完之後你將能夠：

• 用 欄位與公開方法守住資料不變量，並說出「封裝」帶來的兩個好處。

• 用 定義抽象資料型別，寫出多種可互換的實作，並理解「宣告型別決定你能呼叫什麼」。

• 分辨子型別與繼承，解釋動態分派，並用 LSP 的四條規則判斷一個繼承關係是否「行為上正確」。

• 用 JUnit 5 寫黑箱單元測試、依測試驅動開發的節奏工作，並用攤銷分析解釋為什麼陣列倍增的插入是 \(\bigO{1}\)。

• 讀懂並寫出泛型類別與方法，知道型別擦除的限制，熟練使用 ／／。

• 說出好的雜湊函數該有的性質、解釋雜湊表如何達到平均 \(\bigO{1}\)，並避開 ／ 與可變鍵的地雷。

兩週的觀念地圖

圖 1 把這兩週的所有主題串成一張圖： 左邊是「如何把資料與行為包起來」，中間是「如何讓不同的包裝可以互換」， 右邊是「如何確認它們真的正確、真的夠快」。你會發現所有主題最後都指向同一個目標—— 寫出別人（包括三個月後的你自己）可以安心使用與修改的程式。

關於 Java 版本與課堂寫法

課程講義使用 Java 25 的兩個新寫法；為了讓範例能在任何 Java 17 以上的環境（含 IntelliJ 預設設定）編譯， 本教材與隨附程式一律使用「傳統寫法」。兩者完全等價，對照如下：

隨附程式怎麼跑

底下每個資料夾都是獨立的一組範例，各自有一個含 的類別 （、 或以測試命名）。在該資料夾內：

$ javac *.java          # 編譯資料夾內所有檔案
$ java -ea Main         # 執行；-ea 開啟 assert（教材所有自我檢查都依賴它）

唯一的例外是 ：它的測試需要 JUnit 5。 在 IntelliJ 中把游標停在紅色的 上按 → 「Add JUnit5 to classpath」即可； 命令列的做法見第 [sec:junit-run] 節。