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C語言入門練習小游戲(三子棋)和模塊化的思想【適用于C語言的初學者 詳細講解 可用于復習】

2021-11-10 08:55:06 軟體設計

目錄

一.實作該小游戲所用到的知識點

1.分支與回圈陳述句

2.函式

3.陣列

1.一維陣列

2.二維陣列

3. 陣列越界

4. 陣列作為函式引數

二.游戲的實作思路

三.游戲主體的實作

1.游戲選單的實作

2.接下來就是主函式了

3.實作該game()函式,完成游戲的主體實作

4.游戲的主要內容(實作一個個函式)

(1)初始化棋盤,讓棋盤全部為空

(2)列印該棋盤

(3)實作玩家下棋

(4)實作電腦下棋

(5)判斷是玩家獲勝還是電腦獲勝

五.該游戲的全部代碼

1.game.h

2.game.c

3.test.c

六.游戲運行實況


一.實作該小游戲所用到的知識點

1.分支與回圈陳述句

if switch選擇的使用

for while do while回圈的使用,會使用嵌套結構的回圈

2.函式

根據想要實作的功能創建相應的函式名,理解實參和形參的概念,完成正確相應的傳參,通過函式使結構更為清晰,并使其看起來不冗長,

會用time時間戳來設定隨機值

//time()中不要()中的引數,而這個引數需要指標,所以可以NULL(空指標),不讓它產生實際效果
//time()是long(長整型),需要我們通過unsigned強制型別轉換為int型別
srand((unsigned int)time(NULL));

上述創建后,接下來就可以使用rand()來生成亂數

ret = rand() % 100 + 1;

3.陣列

我們應該是在剛剛學習玩陣列后接觸的該小游戲,因此我們來詳細了解一下陣列,

我們應該理解一維陣列和二維陣列,知道如何創建初始化,并知道其在記憶體中存盤的方式,知道陣列越界這種情況,而且陣列也可以作為函式的引數,知道陣列名所代表的含義,

1.一維陣列

(1)一維陣列的創建

陣列是一組相同型別元素的集合,陣列是一組相同型別元素的集合,
char arr3[10];
float arr4[1];
double arr5[20];

要注意的是:陣列創建, [ ] 中要給一個常量才可以,不能使用變數,

//這樣寫,編譯器就很可能報錯
int count = 10;
int arr2[count];

(2)一維陣列的初始化

陣列的初始化是指,在創建陣列的同時給陣列的內容一些合理初始值(初始化),
int arr1[10] = {1,2,3};
int arr2[] = {1,2,3,4};
int arr3[5] = {1,2,3,4,5};
char arr4[3] = {'a',98, 'c'};
char arr5[] = {'a','b','c'};
char arr6[] = "abcdef";
陣列在創建的時候如果想不指定陣列的確定的大小就得初始化,陣列的元素個數根據初始化的內容來確
定,
但是對于下面的代碼要區分,記憶體中如何分配,
char arr1[] = "abc";//這個是字串,后面有'\0'
char arr2[3] = {'a','b','c'};這個只是3個字符,后面沒有'\0'

(3)一維陣列的使用

int main()
{
    int arr[10] = {0};
    int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    int i = 0;//做下標
    for(i=0; i<10; i++)//
    {
        arr[i] = i;
    } 
    for(i=0; i<10; ++i)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}
對于陣列的使用需要一個運算子: [ ] ,下標參考運算子,它其實就是陣列訪問的運算子,
int arr[10];
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
陣列是使用下標來訪問的,下標是從 0 開始,
陣列的大小可以通過計算得到
(4)一維陣列在記憶體中的存盤
int main()
{
 int arr[10] = {0};
 int i = 0;
 for(i=0; i<sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); ++i)
 {
 printf("&arr[%d] = %p\n", i, &arr[i]);
 }
 return 0; }

輸出結果如下:

觀察輸出的結果,我們知道,隨著陣列下標的增長,元素的地址,也在有規律的遞增,
由此可以得出結論: 陣列在記憶體中是連續存放的,

2.二維陣列

(1) 二維陣列的創建
int arr[3][4];
char arr[3][5];
double arr[2][4];
(2) 二維陣列的初始化
int arr[3][4] = {1,2,3,4};
int arr[3][4] = {{1,2},{4,5}};
int arr[][4] = {{2,3},{4,5}};
(3) 二維陣列的使用
int main()
{
    int arr[3][4] = {0};
    int i = 0;
    for(i=0; i<3; i++)
    {
        int j = 0;
        for(j=0; j<4; j++)
        {
            arr[i][j] = i*4+j;
        }
    }
    for(i=0; i<3; i++)
    {
        int j = 0;
        for(j=0; j<4; j++)
        {
            printf("%d ", arr[i][j]);
        }
    }
    return 0; 
}
二維陣列的使用也是通過下標的方式,

(4)二維陣列在記憶體中的存盤

int main()
{
    int arr[3][4];
    int i = 0;
    for(i=0; i<3; i++)
    {
        int j = 0;
        for(j=0; j<4; j++)
        {
            printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j,&arr[i][j]);
        }
    }
return 0;
}

輸出后的結果如下:

3. 陣列越界

陣列的下標是有范圍限制的,
陣列的下規定是從 0 開始的,如果輸入有 n 個元素,最后一個元素的下標就是 n-1
所以陣列的下標如果小于 0 ,或者大于 n-1 ,就是陣列越界訪問了,超出了陣列合法空間的訪問,
C 語言本身是不做陣列下標的越界檢查,編譯器也不一定報錯,但是編譯器不報錯,并不意味著程式就是正確的,所以程式員寫代碼時,最好自己做越界的檢查,

int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int i = 0;
	for (i = 0; i <= 10; i++)
	{
		printf("%d\n", arr[i]);
	}
	return 0;
}
二維陣列的行和列也可能存在越界,

4. 陣列作為函式引數

(1)陣列名是什么?

陣列名是首元素的地址,

但是有兩個例外:

1.sizeof(陣列名):計算的是整個陣列的大小,sizeof內部單獨放一個陣列名,陣列名表示整個陣列,

2. & 陣列名,取出的是陣列的地址,

(2)在這我們可以實作一個冒泡排序

函式的形參中int arr和int* arr是相同的,

void bubble_sort(int arr[],int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int flag = 1;//優化用,可以提高一定的效率
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int tmp = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = arr[j];
				arr[j] = tmp;
				flag = 0;
			}
		}
		if (flag == 1)
		{
			break;
		}
	}
}

int main()
{
	int i = 0;
	int arr[] = { 10,9,8,7,6,5,4,3,2,1 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	bubble_sort(arr, sz);
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

二.游戲的實作思路

1.首先要想多次玩這個游戲,應該創建一個選單,并放入do while回圈中,

2.要想實作三子棋游戲,那么我們要想怎么才能做到呢?那就是用二維陣列,我們可以輸入坐標,在某個位置上列印個字符,然后再實作一下輸贏的演算法,那么這個游戲整體思路就差不多了,

3.要想具體一點的實作,我們從陣列上想,首先就要創建個陣列,并初始化,然后呢,我們要想玩這個游戲,那肯定要有一個棋盤的,要不我們在哪下棋呢?所以下一步就是列印棋盤,列印完就可以開始下棋了,這時候我們是玩家,我們和電腦下棋,因此要實作玩家下棋和電腦下棋,之后下一步顯然就是該判斷輸贏了,然后這個游戲就可以完成了,

4.我們用模塊化的思想去創建1個頭檔案game.h,和2個源檔案game.c和test.c

game.h存放頭檔案,宏定義,函式宣告

game.c用來實作函式

test.c用于該游戲的整體實作,是該游戲的測驗

三.游戲主體的實作

1.游戲選單的實作

void menu()
{
	printf("************************\n");
	printf("*******  1.play  *******\n");
	printf("*******  0.exit  *******\n");
	printf("************************\n");
}

2.接下來就是主函式了

我們想要主函式比較簡潔,因此用一個test()函式,

int main()
{
	test();

	return 0;
}

接下來就是該test函式了,

void test()
{
	int input = 0;
	srand((unsigned int)time(NULL));//使時間戳可以使用去創建亂數
	do
	{
		menu();
		printf("請選擇:>");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			game();//游戲的實作
			break;
		case 0:
			printf("退出游戲\n");
			break;
		default:
			printf("選擇錯誤,請重新選擇\n");
			break;
		}
	} while (input);
}

3.實作該game()函式,完成游戲的主體實作

正確的寫法是寫一個函式后,在game.h中宣告一下,然后再轉到game.c中去實作該函式,

我們在game.h中用宏定義#define ROW 3 #define COL 3

這樣我們在之后可以改變該宏定義以實作列印不同格數的棋盤,

void game()
{
	char ret = 0;

	char board[ROW][COL] = { 0 };
	Initboard(board, ROW, COL );//初始化棋盤
	DisplayBoard(board, ROW, COL);//列印棋盤

	while (1)
	{
		PlayerMove(board, ROW, COL);//玩家移動
		DisplayBoard(board, ROW, COL);//列印出選擇處坐標的字符
		ret = IsWin(board, ROW, COL);
		if (ret != 'C')
		{
			break;
		}

		ComputerMove(board, ROW, COL);//電腦移動
		DisplayBoard(board, ROW, COL);
		ret = IsWin(board, ROW, COL);
		if (ret != 'C')
		{
			break;
		}

	}
		if (ret == '*')
		{
			printf("玩家贏\n");
		}
		else if (ret == '#')
		{
			printf("電腦贏\n");
		}
		else
		{
			printf("平局\n");
		}
}

4.游戲的主要內容(實作一個個函式)

(1)初始化棋盤,讓棋盤全部為空

void Initboard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			board[i][j] = ' ';
		}
	}
}

(2)列印該棋盤

void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		int j = 0;
		//列印一行(列印3行)
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			printf(" %c ", board[i][j]);
			if (j < col - 1)
			{
				printf("|");
			}
		}
		printf("\n");
		//列印下一行(列印2行)
		if (i < row - 1)
		{
			for (j = 0; j < col; j++)
			{
				printf("---");
				if (j < col - 1)
				{
					printf("|");
				}
			}
			printf("\n");

		}
	}
}

(3)實作玩家下棋

我們可以設玩家下棋為'*',

我們需要在這里面判斷輸入坐標的合法性,

并且如果讓一個沒有學過該方面知識的人玩,他們是不知道陣列的下標是從0開始的,因此我們應該讓他們輸入的從1開始,但我們在內部應該減掉這個1,

void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	printf("玩家走:>");
	while (1)
	{
		printf("請輸入要下的坐標\n");
		scanf("%d %d", &x, &y);
		if ((x >= 1) && (x <= row) && (y >= 1) && (y <= col))
		{
			if (board[x - 1][y - 1] == ' ')
			{
				board[x - 1][y - 1] = '*';
				break;
			}
			else
			{
				printf("該坐標被占用\n");
			}
		}
		else
		{
			printf("該坐標非法,請重新輸入!\n");
		}
	}
}

(4)實作電腦下棋

我們可以設電腦下棋為'#',

我們讓電腦隨機下在一個地方,但必須得合法,因此要思考如何讓電腦這個隨機值在0-2之間,

void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	printf("電腦走:>\n");
	while (1)
	{
		x = rand() % row;//使這個隨機值在0-2之間
		y = rand() % col;
		if (board[x][y] == ' ')
		{
			board[x][y] = '#';
			break;
		}
	}
}

(5)判斷是玩家獲勝還是電腦獲勝

我們要想判斷是誰獲勝,首先要完成這個獲勝的演算法,如果玩家獲勝則回傳'*',如果電腦獲勝則回傳'#',但不只有輸贏這種情況,還可能出現平局的情況,因此我們再創建一個函式IsFull來判斷是否平局,如果出現了平局就回傳Q,重新開始游戲;如果沒有平局就回傳Q,繼續游戲,

char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		if ((board[i][0] == board[i][1]) && (board[i][1] == board[i][2]) && (board[i][0] != ' '))
		{
			return board[i][1];
		}
	}
	for (j = 0; j < col; j++)
	{
		if ((board[0][j] == board[1][j]) && (board[1][j] == board[2][j]) && (board[0][j] != ' '))
		{
			return board[1][j];
		}
	}
	if ((board[0][0] == board[1][1]) && (board[1][1] == board[2][2]) && (board[1][1] != ' '))
		return board[1][1];
	if ((board[0][2] == board[1][1]) && (board[1][1] == board[2][0]) && (board[1][1] != ' '))
		return board[1][1];
	if (1 == IsFull(board, ROW, COL))
	{
		return 'Q';
	}
	else
	{
		return 'C';
	}
}

IsFull函式的實作

int IsFull(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			if (board[i][j] == ' ')
				return 0;//如果還有空,那么說明棋盤沒有滿,肯定沒有平局,就回傳0
		}
	}
	return 1;//這是說明棋盤都不是空,那么就是平局,就回傳1
}

五.該游戲的全部代碼

1.game.h

#pragma once

#define ROW 3
#define COL 3

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

void Initboard(char board[ROW][COL], int row, int col);

void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);

void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);

void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);

char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col);

2.game.c

#include "game.h"

void Initboard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			board[i][j] = ' ';
		}
	}
}

void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		int j = 0;
		//列印一行(列印3行)
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			printf(" %c ", board[i][j]);
			if (j < col - 1)
			{
				printf("|");
			}
		}
		printf("\n");
		//列印下一行(列印2行)
		if (i < row - 1)
		{
			for (j = 0; j < col; j++)
			{
				printf("---");
				if (j < col - 1)
				{
					printf("|");
				}
			}
			printf("\n");

		}
	}
}

void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	printf("玩家走:>");
	while (1)
	{
		printf("請輸入要下的坐標\n");
		scanf("%d %d", &x, &y);
		if ((x >= 1) && (x <= row) && (y >= 1) && (y <= col))
		{
			if (board[x - 1][y - 1] == ' ')
			{
				board[x - 1][y - 1] = '*';
				break;
			}
			else
			{
				printf("該坐標被占用\n");
			}
		}
		else
		{
			printf("該坐標非法,請重新輸入!\n");
		}
	}
}

void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	printf("電腦走:>\n");
	while (1)
	{
		x = rand() % row;
		y = rand() % col;
		if (board[x][y] == ' ')
		{
			board[x][y] = '#';
			break;
		}
	}
}

int IsFull(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			if (board[i][j] == ' ')
				return 0;
		}
	}
	return 1;
}

char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		if ((board[i][0] == board[i][1]) && (board[i][1] == board[i][2]) && (board[i][0] != ' '))
		{
			return board[i][1];
		}
	}
	for (j = 0; j < col; j++)
	{
		if ((board[0][j] == board[1][j]) && (board[1][j] == board[2][j]) && (board[0][j] != ' '))
		{
			return board[1][j];
		}
	}
	if ((board[0][0] == board[1][1]) && (board[1][1] == board[2][2]) && (board[1][1] != ' '))
		return board[1][1];
	if ((board[0][2] == board[1][1]) && (board[1][1] == board[2][0]) && (board[1][1] != ' '))
		return board[1][1];
	if (1 == IsFull(board, ROW, COL))
	{
		return 'Q';
	}
	else
	{
		return 'C';
	}
}

3.test.c

#include "game.h"

void menu()
{
	printf("************************\n");
	printf("*******  1.play  *******\n");
	printf("*******  0.exit  *******\n");
	printf("************************\n");
}

void game()
{
	char ret = 0;

	char board[ROW][COL] = { 0 };
	Initboard(board, ROW, COL );//初始化
	DisplayBoard(board, ROW, COL);//列印棋盤

	while (1)
	{
		PlayerMove(board, ROW, COL);//玩家移動
		DisplayBoard(board, ROW, COL);//列印出選擇處坐標的字符
		ret = IsWin(board, ROW, COL);
		if (ret != 'C')
		{
			break;
		}

		ComputerMove(board, ROW, COL);//電腦移動
		DisplayBoard(board, ROW, COL);
		ret = IsWin(board, ROW, COL);
		if (ret != 'C')
		{
			break;
		}

	}
		if (ret == '*')
		{
			printf("玩家贏\n");
		}
		else if (ret == '#')
		{
			printf("電腦贏\n");
		}
		else
		{
			printf("平局\n");
		}
}

void test()
{
	int input = 0;
	srand((unsigned int)time(NULL));
	do
	{
		menu();
		printf("請選擇:>");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			game();
			break;
		case 0:
			printf("退出游戲\n");
			break;
		default:
			printf("選擇錯誤,請重新選擇\n");
			break;
		}
	} while (input);
}

int main()
{
	test();

	return 0;
}

六.游戲運行實況

終于讓電腦贏了一把哈哈,AI的演算法是由我們來完成的,如果想讓電腦非常厲害,那就需要我們用更多的演算法,這個只是最簡單一種,讓電腦隨機輸出一個值,

雖然很簡單,但對于我們一個剛剛學習C語言的,卻是一個很好的練習,

最后呢,如果對大家有幫助的話,希望大家可以點個贊,謝謝啦,

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    第一季必考 https://www.bilibili.com/video/BV1FE411y79Y?from=search&seid=15921726601957489746 第二季分布式 https://www.bilibili.com/video/BV13f4y127ee/?spm_id_fro ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:35:24 more
  • 第三單元作業總結

    1.前言 這應該是本學期最后一次寫作業總結了吧。總體來說,對作業的節奏也差不多掌握了,作業做起來的效率也更高了。雖然和之前的作業一樣,作業中都要用到新的知識,但是相比之前,更加懂得了如何利用工具以及資料。雖然之間卡過殼,但總體而言,這幾次作業還算完成的比較好。 2.作業程序總結 相比前兩個單元,此單 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:35:41 more
  • 北航OO(2020)第四單元博客作業暨課程總結博客

    北航OO(2020)第四單元博客作業暨課程總結博客 本單元作業的架構設計 在本單元中,由于UML圖具有比較清晰的樹形結構,因此我對其中需要進行查詢操作的元素進行了包裝,在樹的父節點中存盤所有孩子的參考。考慮到性能問題,我采用了快取機制,一次查詢后盡可能快取已經遍歷過的資訊,以減少遍歷次數。 本單元我 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:35:48 more
  • BUAA_OO_第四單元

    一、UML決議器設計 ? 先看下題目:第四單元實作一個基于JDK 8帶有效性檢查的UML(Unified Modeling Language)類圖,順序圖,狀態圖分析器 MyUmlInteraction,實際上我們要建立一個有向圖模型,UML中的物件(元素)可能與同級元素連接,也可與低級元素相連形成 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:35:54 more
  • 6.1邏輯運算子

    邏輯運算子 1. && 短路與 運算式1 && 運算式2 01.運算式1為true并且運算式2也為true 整體回傳為true 02.運算式1為false,將不會執行運算式2 整體回傳為false 03.只要有一個運算式為false 整體回傳為false 2. || 短路或 運算式1 || 運算式2 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:35:56 more
  • BUAAOO 第四單元 & 課程總結

    1. 第四單元:StarUml檔案決議 本單元采用了圖模型決議UML。 UML檔案可以抽象為圖、子圖、邊的邏輯結構。 在實作中,圖的節點包括類、介面、屬性,子圖包括狀態圖、順序圖等。 采用了三次遍歷UML元素的方法建圖,第一遍遍歷建點,第二、三次遍歷設定屬性、連邊,實作圖物件的初始化。這里借鑒了一些 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:06 more
  • 談談我對C# 多型的理解

    面向物件三要素:封裝、繼承、多型。 封裝和繼承,這兩個比較好理解,但要理解多型的話,可就稍微有點難度了。今天,我們就來講講多型的理解。 我們應該經常會看到面試題目:請談談對多型的理解。 其實呢,多型非常簡單,就一句話:呼叫同一種方法產生了不同的結果。 具體實作方式有三種。 一、多載 多載很簡單。 p ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:09 more
  • Python 資料驅動工具:DDT

    背景 python 的unittest 沒有自帶資料驅動功能。 所以如果使用unittest,同時又想使用資料驅動,那么就可以使用DDT來完成。 DDT是 “Data-Driven Tests”的縮寫。 資料:http://ddt.readthedocs.io/en/latest/ 使用方法 dd. ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:13 more
  • Python里面的xlrd模塊詳解

    那我就一下面積個問題對xlrd模塊進行學習一下: 1.什么是xlrd模塊? 2.為什么使用xlrd模塊? 3.怎樣使用xlrd模塊? 1.什么是xlrd模塊? ?python操作excel主要用到xlrd和xlwt這兩個庫,即xlrd是讀excel,xlwt是寫excel的庫。 今天就先來說一下xl ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:28 more
  • 當我們創建HashMap時,底層到底做了什么?

    jdk1.7中的底層實作程序(底層基于陣列+鏈表) 在我們new HashMap()時,底層創建了默認長度為16的一維陣列Entry[ ] table。當我們呼叫map.put(key1,value1)方法向HashMap里添加資料的時候: 首先,呼叫key1所在類的hashCode()計算key1 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:38 more
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  • 05單件模式

    #經典的單件模式 public class Singleton { private static Singleton uniqueInstance; //一個靜態變數持有Singleton類的唯一實體。 // 其他有用的實體變數寫在這里 //構造器宣告為私有,只有Singleton可以實體化這個類! ......

    uj5u.com 2023-04-19 08:42:51 more
  • 【架構與設計】常見微服務分層架構的區別和落地實踐

    軟體工程的方方面面都遵循一個最基本的道理:沒有銀彈,架構分層模型更是如此,每一種都有各自優缺點,所以請根據不同的業務場景,并遵循簡單、可演進這兩個重要的架構原則選擇合適的架構分層模型即可。 ......

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