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Java Lab 3：登山演算法完全教材
想像你是一位在「數位山脈」中工作的測量員。你手上有一張高度圖 （heightmap）：一個 2D 的整數格子，每個數值代表該座標的海拔高度。 地圖裡藏著一個黃金山頂（golden peak）——全地圖的最高點。 你的任務是寫出一系列演算法，讓程式自己「爬」上這座山： 從一個格子移動到另一個格子、分析周圍的坡度來判斷哪個方向是上坡， 最後還要最佳化路線，用最少的步數登頂。
阅读文章 →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 ——這就是物件導向設計object-oriented design的核心， 也是 Week 5 測驗之後、期末專案之前最關鍵的兩週。
阅读文章 →Lecture 06A（上）：封裝——把狀態藏起來
先想想數字 5。你把它加 1，並不是「改變了 5」，而是得到一個全新的值 6。 5 本身不可變（immutable），除了它的值之外沒有任何「身分」。 Week 5 學過的 record 也是這樣：兩個欄位相同的 record 就是「同一個值」，可以放心用 equals 比較。
阅读文章 →Lecture 06A（下）：介面與抽象資料型別
於是 handleAccount(new BankAccount(0)) 與 handleAccount(new PointsAccount()) 都合法， 而 PointsAccount 的內部長得完全不一樣（它有 points 欄位、開戶送 10000 點、每次存入加送 1%）。 執行結果：
阅读文章 →Lecture 06B：子型別、繼承與 Liskov 替換原則
上一節我們把 new PointsAccount() 交給一個型別為 Account 的參數，編譯器欣然接受。 這背後的規則叫子型別。本節把它講清楚，再介紹 Java 重用程式碼的機制——繼承， 最後用 Liskov 替換原則回答一個關鍵問題：什麼時候「A 繼承 B」是正確的設計？
阅读文章 →Week 6 Workshop 導讀：設計聊天協定
網際網路本身就是靠協定運作的：HTTP（網頁）、SMTP（寄信）、IRC（最早的聊天室）都以 RFCRequest for Comments文件公開規格。 它們有幾個共同的設計選擇，值得我們直接借用：
阅读文章 →Lab 導讀：遞迴與排序
Week 6 的 Lab 回頭鞏固兩個 Week 4–5 的核心技巧：遞迴與排序。 它們在本週的位置並不突兀——第 節的鏈結串列天生適合遞迴處理， 第 節的 Collections.sort 與 TreeMap 都建立在排序之上， 而「把演算法當參數傳」正是介面的又一個應用。 隨附程式在 code/ 底下的 04_lab_recursion_sorting 資料夾。
阅读文章 →Lecture 07A（上）：JUnit 測試與測試驅動開發
到目前為止我們用 assert 加一個 main 來檢查程式。它能用，但有三個問題： 所有檢查擠在一個方法裡，第一個失敗就會讓後面的全部跳過；沒有統一的報告； 而且很難「對同一份契約測多種實作」。JUnit 是 Java 世界的標準測試框架，正好解決這三件事。
阅读文章 →Lecture 07A（下）：轉型、泛型與 Collections
第 節的 SimpleList 用 Object 當元素型別，「什麼都能放」——但代價是取出來時只剩 Object， 得自己轉型回去，而且編譯器無法阻止你把 Integer 塞進一個「應該只放 String」的串列。 本節先把轉型講清楚，再介紹 Java 的解法：泛型，最後導覽建立在泛型之上的 Collections 框架。 隨附程式在 code/06_generics_collections。
阅读文章 →Lecture 07B：雜湊函數、雜湊表與攤銷複雜度
上一節說 HashSet.contains 與 HashMap.get 平均只要 1——不管裡面有一百個還是一億個元素。 這聽起來像魔法：在 ArrayList 裡找東西要 n，在排序好的 TreeSet 裡要 n， 怎麼可能不看幾乎所有元素就知道某個鍵在不在？答案是雜湊。隨附程式在 code/07_hashing。
阅读文章 →Week 7 Workshop 導讀：設計聊天客戶端的介面
Week 6 Workshop 決定了網路上跑什麼（協定）；Week 7 Workshop 決定程式內部怎麼切： 把「跟伺服器講話」的程式碼（客戶端程式庫）與「跟使用者互動」的程式碼（UI）分成兩塊，中間用一個介面隔開。 目標是——任何人寫的 UI 都能接上任何人寫的客戶端程式庫。這是 Lecture 06A「介面即契約」與 Lecture 07A「對介面測試」的綜合演練。
阅读文章 →總複習：觀念地圖、常見錯誤與自我測驗
@lL0.40 L0.36 @ 觀念 & 一句話 & 關鍵字／範例 封裝 & 欄位 private，只透過公開方法改狀態，藉此守住資料不變量並分離介面與實作 & BankAccount.balance；IllegalArgumentException vs IllegalStateException 介面 & 只有簽名與規格、沒有實作的契約；實作類別必須提供每個方法 & implements、@Override、不能 new ADT &
阅读文章 →練習題與詳解 — 單元 01：C 語言入門（Getting Started）
本檔提供本單元練習題的完整詳解。強烈建議先自己動手做：每題先只看「題目」段落， 自己寫完、編譯、執行之後，再回來對照「解題思路」與「參考解答」。 所有解答的完整程式碼也放在 exercises/ 資料夾中，可直接編譯：
阅读文章 →單元 01：C 語言入門（Getting Started）
C 語言由 Dennis Ritchie 於 1972 年前後在貝爾實驗室（Bell Labs）開發，最初的目的是重寫 UNIX 作業系統。 它的前身是 Ken Thompson 的 B 語言，而 B 又源自 BCPL。1978 年 Kernighan 與 Ritchie 出版了第一版 《The C Programming Language》（俗稱 K&R），1988 年的第二版對應 ANSI C（C89）標準，也就是本教程的主軸。
阅读文章 →練習題與詳解 — 單元 02：變數與基本型別（Variables & Types）
本檔提供本單元練習題的完整詳解。先自己動手做：每題先只看「題目」， 寫完、編譯、執行後再對照「解題思路」與「參考解答」。 完整程式碼都在 exercises/ 資料夾，可直接編譯：
阅读文章 →單元 02：變數與基本型別（Variables & Types）
變數是「有名字的記憶體位置」。使用前必須先宣告，讓編譯器知道它的名字與型別：
阅读文章 →練習題與詳解 — 單元 03：運算子與運算式（Operators & Expressions）
本檔提供本單元練習題的完整詳解。先自己動手做：每題先只看「題目」， 寫完、編譯、執行後再對照「解題思路」與「參考解答」。 完整程式碼都在 exercises/ 資料夾，可直接編譯：
阅读文章 →單元 03：運算子與運算式（Operators & Expressions）
重點：: 整數除法向零截斷：7 / 2 == 3、-7 / 2 == -3（C99 起明確定義）。 % 的結果符號跟隨被除數：-7 % 2 == -1。 % 不能用在浮點數；浮點取餘要用 <math.h> 的 fmod。
阅读文章 →練習題與詳解 — 單元 04：控制流程——分支（Control Flow: Branching）
本檔提供本單元練習題的完整詳解。先自己動手做：每題先只看「題目」， 寫完、編譯、執行後再對照「解題思路」與「參考解答」。 完整程式碼都在 exercises/ 資料夾，可直接編譯：
阅读文章 →單元 04：控制流程——分支（Control Flow: Branching）
建議：一律加大括號。 歷史上多次重大安全漏洞（如 Apple 的 goto fail）都與省略大括號有關。
阅读文章 →練習題與詳解 — 單元 05：迴圈（Loops）
本檔提供本單元練習題的完整詳解。先自己動手做：每題先只看「題目」， 寫完、編譯、執行後再對照「解題思路」與「參考解答」。 完整程式碼都在 exercises/ 資料夾，可直接編譯：
阅读文章 →單元 05：迴圈（Loops）
條件一開始就不成立的話，本體一次都不會執行。 while 適合「事先不知道要跑幾次」的情況（例如：讀到 EOF 為止）。
阅读文章 →練習題與詳解 — 單元 06：函式（Functions）
本檔提供本單元練習題的完整詳解。先自己動手做：每題先只看「題目」， 寫完、編譯、執行後再對照「解題思路」與「參考解答」。 完整程式碼都在 exercises/ 資料夾，可直接編譯：
阅读文章 →單元 06：函式（Functions）
函式把「一段有名字的計算」封裝起來：寫一次、到處呼叫。好處：: 消除重複：同樣的邏輯不必複製貼上。 隱藏細節：呼叫者只需知道「做什麼」，不必知道「怎麼做」。 可獨立測試：小函式可以逐一驗證。
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