物体与方法的运用

학습 목표 1.1.A: 일상생활에서 발견되는 패턴과 알고리즘을 글이나 도표를 사용하여 표현하시오.

• 1.1.A.1 알고리즘은 과제를 완료하거나 문제를 해결할 때 따르는 단계별 절차를 정의합니다. 이러한 알고리즘은 글이나 도표를 사용하여 표현될 수 있습니다.
• 1.1.A.2 *순서(Sequencing)*는 과정의 단계들이 수행되는 순서를 정의합니다. 과정의 단계들은 한 번에 하나씩 수행됩니다.

학습 목표 1.1.B: 코드 컴파일 및 실행 과정을 설명하시오.

• 1.1.B.1 코드는 어떤 텍스트 에디터에서도 작성할 수 있으나, 프로그래머가 코드를 작성, 컴파일 및 실행할 수 있는 도구를 제공하므로 보통 통합 개발 환경(IDE) 을 사용하여 프로그램을 작성합니다.
• 1.1.B.2 컴파일러는 코드에 대해 일부 오류를 점검합니다. 컴파일러가 감지할 수 있는 오류는 프로그램 실행 전에 수정되어야 합니다.

학습 목표 1.1.C: 프로그래밍 오류의 유형을 식별하시오.

• 1.1.C.1 *구문 오류(Syntax error)*는 프로그래밍 언어의 규칙을 따르지 않는 프로그램 내 실수입니다. 이러한 오류는 컴파일러에 의해 감지됩니다.
• 1.1.C.2 *논리 오류(Logic error)*는 알고리즘이나 프로그램에서 예상치 못하거나 잘못된 동작을 유발하는 실수입니다. 이러한 오류는 프로그램에 특정 데이터를 입력하여 예상되는 결과가产出되는지 확인함으로써 테스트를 통해 감지됩니다.
• 1.1.C.3 *실행 중 오류(Run-time error)*는 프로그램 실행 중 발생하는 프로그램 내 실수입니다. 실행 중 오류는 일반적으로 프로그램이 비정상적으로 종료되게 합니다.
• 1.1.C.4 *예외(Exception)*은 컴파일러에 의해 감지되지 않은 예상치 못한 오류로 인해 발생하는 실행 중 오류의 일종이며, 프로그램 실행의 정상적인 흐름을 중단시킵니다.

학습 목표 1.2.A: 특정 규격에 가장 적절한 데이터 타입 범주를 식별합니다.

• 1.2.A.1 데이터 타입은 값의 집합과 해당 값들에 대한 연산들의 집합입니다. 데이터 타입은 기본(primitive) 또는 참조(reference)로 분류할 수 있습니다.
• 1.2.A.2 이 과정에 사용되는 기본 데이터 타입은 숫자 및布尔 값에 대한 값의 집합과 그에 대응하는 연산들을 정의합니다.
• 1.2.A.3 참조 유형은 기본 타입이 아닌 객자를 정의하는 데 사용됩니다.

학습 목표 1.2.B: 숫자 및布尔 값을 저장하기 위해 변수를 선언하는 코드를 작성합니다.

• 1.2.B.1 본 과정에서 사용하는 세 가지 기본 데이터 타입은 int, double, 그리고 boolean이다. int 값은 정수(int)이다. double 값은 실수(real number)이다. boolean 값은either true 또는 false이다.
  • 제외 사항: 다른 다섯 가지 기본 데이터 타입(long, short, byte, float, 그리고 char)은 AP Computer Science A 과정 및 시험의 범위를 벗어납니다.
• 1.2.B.2 변수는 프로그램 실행 중값이 변경될 수 있는 저장 위치입니다. 모든 변수에는 이름과 associate된 데이터 타입이 있습니다. 기본 타입의 변수는 해당 타입의 기본 값을 저장합니다.

학습 목표 1.4.A: 식이 포함된 할당 문장에 대한 코드를 작성하고, 해당 문장으로 인해 변수에 저장되는 값을 결정합니다.

• 1.4.A.1 변수는 식 내에서 사용하기 전에 반드시 값을 할당받아야 합니다. 그 값은 호환 가능한 데이터 타입이어야 합니다. 변수는 처음 값을 할당받을 때 초기화됩니다. 참조 유형(new object)이나 객체가 없는 경우 null을 할당할 수 있습니다. 리터럴 null은 참조가 어떤 객체와도 연결되지 않음을 나타내는 데 사용되는 특수한 값입니다.
• 1.4.A.2 할당 연산자 =을 사용하면 프로그램에서 변수에 저장된 값을 초기화하거나 변경할 수 있습니다. 오른쪽의 식 값이 왼쪽의 변수에 저장됩니다.
  • 제외 사항: 식 내부에서 할당 연산자를 사용하는 것(예: a = b = 4; 또는 a[i += 5])은 AP Computer Science A 과정 및 시험 범위를 벗어납니다.
• 1.4.A.3 실행 중에는 식이 평가되어 단일 값을 생성합니다. 식의 값은 식 평가 결과에 따라 타입이 결정됩니다.

학습 목표 1.4.B: 입력을 읽는 코드를 작성합니다.

• 1.4.B.1 입력은 촉각, 오디오, 시각, 텍스트 등 다양한 형태로 올 수 있습니다. Scanner 클래스는 키보드에서 텍스트 입력을 얻는 방법 중 하나입니다.
  • 제외 사항: 사용자에게서 들어오는 특정 형태의 입력은 AP Computer Science A 과정 및 시험 범위를 벗어납니다.

학습 목표 1.5.A: 산술 식에서 원시 값을 다른 원시 타입으로 캐스팅하는 코드를 작성하고, 결과로 생성되는 값을 결정합니다.

• 1.5.A.1 캐스팅 연산자 (int)과 (double)을 사용하여 double 값에서 int 값으로(또는 그 반대로) 변환할 수 있습니다.
• 1.5.A.2 double 값을 int 값으로 캐스팅하면 소수점右边的 digits가 잘려 버립니다.
• 1.5.A.3 일부 코드는 int 값이 자동으로 double 값으로 확장(cast widening)되게 합니다.
• 1.5.A.4 타입이 double인 값은 음수가 아닌 숫자의 경우 (int)(x + 0.5)로, 음수의 경우 (int)(x - 0.5)로 가장 가까운 정수로 반올림할 수 있습니다.

학습 목표 1.5.B: 정수 식이 범위를 벗어난 값으로 평가되는 조건을 설명합니다.

• 1.5.B.1 상수 Integer.MAX_VALUE은 가장 큰 가능한 int 값의 값을 보유합니다. 상수 Integer.MIN_VALUE은 가장 작은 가능한 int 값의 값을 보유합니다.
• 1.5.B.2 Java의 정수 값은 메모리에서 유한한 양(4바이트)으로 저장되는 타입 int의 값으로 표현됩니다. 따라서 int 값은 Integer.MIN_VALUE부터 Integer.MAX_VALUE까지의 범위 내에 있어야 합니다(경계 포함).
• 1.5.B.3 식이 허용된 범위 밖의 int 값으로 평가되면 정수 오버플로우가 발생합니다. 결과는 허용된 범위 내의 int 값이지만, 반드시 예상한 값은 아닙니다.

학습 목표 1.5.C: 식의 정확도를 제한하는 조건을 설명합니다.

• 1.5.C.1 컴퓨터는 데이터 타입에 따라 데이터를 저장하기 위해 지정된 양의 메모리를 할당합니다. 식이 할당된 메모리 양에 저장될 수 있는 것보다 더 정밀한 double으로 평가되면 반올림 오차가 발생합니다. 결과는 표현 가능한 값으로 반올림됩니다. 자연스럽게 발생하는 반올림 오차를 피하려면 int 값을 사용하십시오.
  • 제외 사항: 반올림 오차를 피하는 데 사용할 수 있는 다른 특수 소수 타입은 AP Computer Science A 과정 및 시험 범위를 벗어납니다.

학습 목표 1.6.A: 복합 할당 연산자가 포함된 할당 문장에 대한 코드를 작성하고, 해당 문장으로 인해 변수에 저장되는 값을 결정합니다.

• 1.6.A.1 복합 할당 연산자 +=, -=, *=, /=, %=는 수치 식에서 할당 연산자의 대용으로 사용할 수 있습니다. 복합 할당 연산자는 왼쪽 값과 오른쪽 값 사이에서 지시된 산술 연산을 수행한 후 결과를 왼쪽 변수에 할당합니다.
• 1.6.A.2 포스트 증감 연산자 ++과 포스트 감감 연산자 --은 수치 변수에 저장된 값에 1을 더하거나 1을 뺍니다. 새로운 값이 변수에 할당됩니다.
  • 제외 사항: AP Computer Science A 과정 및 시험 범위에는 전위(prefix) 형식(예: ++x)으로 사용되는 증감 연산자(increment and decrement operators)와 다른 식 내부(예: arr[x++])에서 사용되는 증감 연산자의 사용이 포함되지 않는다.

학습 목표 1.7.A: API에 포함된 라이브러리에 있는 클래스의 속성과 동작을 식별합니다.

• 1.7.A.1 라이브러리는 클래스들의 모음입니다. 응용 프로그램 인터페이스(API) 규격은 프로그래머에게 해당 클래스들을如何使用하는지 안내합니다. API 규격과 라이브러리에 있는 문서화 내용은 API로 정의된 클래스의 속성과 동작을 이해하는 데 필수적입니다. 클래스는 특정 참조 유형을 정의합니다. API 및 라이브리의 클래스들은 패키지为单位 grouping됩니다. 기존 클래스와 클래스 라이브리를 활용하여 객체를 생성할 수 있습니다.
• 1.7.A.2 속성은 클래스와 관련된 데이터를 의미하며 변수에 저장됩니다. 동작은 클래스의 인스턴스가 할 수 있는 일(또는 그 인스턴스에 대해 할 수 있는 일)을 의미하며 메서드에 의해 정의됩니다.

학습 목표 1.8.A: 주석을 통해 코드의 기능과 사용법을 설명합니다.

• 1.8.A.1 주석은 원본 프로그래머와 다른 프로그래머가 코드와 그 기능을 이해하도록 작성되지만, 컴파일러에서는 무시되며 프로그램 실행 시에도 실행되지 않습니다. Java의 세 가지 유형의 주석에는 /* */이 있으며, 이는 주석 블록을 생성합니다; //이 있으며, 이는 한 줄에 대한 주석을 생성합니다; 그리고 /** */인 Javadoc 주석은 API 문서화를 생성하는 데 사용됩니다.
• 1.8.A.2 전제 조건은 메서드가 예상대로 작동하기 위해 메서드 실행 직전에 참이어야 하는 조건입니다. 전제 조건이 충족되었는지 확인하기 위해 메서드가 체크할 것이라는 기대는 없습니다.
• 1.8.A.3 후건 조건은 메서드 실행 후 항상 참이어야 하는 조건입니다. 후건 조건은 반환되는 값이나 객체의 속성의 현재 값을 통해 실행 결과를 묘사합니다.

학습 목표 1.9.A: 문서화와 메서드 서명을 바탕으로 올바른 메서드를 식별합니다.

• 1.9.A.1 메서드는 호출될 때만 실행되는 이름이 붙은 코드 블록입니다. 코드 블록은 braces(중괄호)로 둘러싸인 코드의 어떤 부분입니다. 절차 추상화는 메서드가 어떻게 작성되었는지 알지 못하더라도 메서드가 무엇을 하는지 알면 프로그래머가 메서드를 사용할 수 있게 해줍니다.
• 1.9.A.2 파라미터는 메서드 또는 컨스트럭터 헤더에 선언된 변수이며 메서드 본체 내부에서 사용할 수 있습니다. 이를 통해 값이나 인자가 메서드나 컨스트럭터에 전달되어 사용될 수 있습니다. 파라미터가 있는 메서드의 메서드 서명은 메서드명과 파라미터 타입의 순서 목록으로 구성됩니다. 파라미터가 없는 메서드의 메서드 서명은 메서드명과 빈 파라미터 목록으로 구성됩니다.

학습 목표 1.9.B: 메서드를 호출하는 방법을 설명합니다.

• 1.9.B.1 void 메서드는 반환값이 없으므로 따라서 식의 일부로 호출되지 않습니다.
• 1.9.B.2 비-void 메서드는 헤더의 반환 타입과 동일한类型的返回值를 반환합니다. 비-void 메서드를 호출할 때 반환값을 사용하려면, 이를 변수에 저장하거나 식의 일부로 사용해야 합니다.
• 1.9.B.3 인자는 메서드가 호출될 때 메서드로 전달되는 값입니다. 메서드에 전달되는 인자는 메서드 서명의 파라미터 목록에 명시된 타입과 숫자 및 순서에 호환되어야 합니다. 메서드를 호출할 때 인자는 pass by value 방식을 사용하여 전달됩니다. Pass by value는 인자의 복사본으로 파라미터를 초기화합니다.
• 1.9.B.4 여러 개의 메서드가 같은 이름을 가지고 있지만 서로 다른 서명을 가질 때, 이러한 메서드들은 오버로딩되었다고 말합니다.
• 1.9.B.5 메서드 호출은 문장의 순차적 실행을 중단시켜, 먼저 메서드 내의 문장을 실행한 후 계속 진행하게 만듭니다. 메서드의 마지막 문장이 실행되거나 return文이 실행되면, 제어 흐름은 메서드가 호출된 지점 바로 다음으로 돌아갑니다.

학습 목표 1.10.A: 클래스 메서드를 호출하는 코드를 작성하고 해당 호출의 결과를 판단할 수 있다.

• 1.10.A.1 클래스 메서드는 클래스 인스턴스가 아닌 클래스 자체에 연결된다. 클래스 메서드에는 메서드 이름 앞의 헤더에 static 키워드가 포함된다.
• 1.10.A.2 클래스 메서드는 일반적으로 클래스명과 함께 점(.) 연산자를 사용하여 호출한다. 메서드 호출이 정의된 클래스 내에서 이루어지는 경우, 호출 시 클래스명을 사용하는 것은 선택 사항이다.

학습 목표 1.12.A: 클래스와 객체 간의 관계를 설명할 수 있다.

• 1.12.A.1 객체는 정의된 속성을 가진 클래스의 구체적인 인스턴스이다. 클래스는 객체의 속성과 행동에 대한 공식적인 구현 또는 청사진이다.
• 1.12.A.2 관련 클래스들의 공통 속성과 행동을 하나의 초기(superclass)라 불리는 클래스에 넣음으로써 클래스 계층 구조를 구축할 수 있다. 초기를 확장하는 *하위(subclass)*는 코드 내에서 기존 속성과 행위를 대체하지 않고도 이를 활용할 수 있다. 이는 하위로부터 초기로의 상속 관계를 형성한다.
  • 배제 문구: 상속 관계의 설계 및 구현은 AP Computer Science A 과정 및 시험의 범위를 벗어난다.
• 1.12.A.3 Java의 모든 클래스는 Object 클래스의 하위 클래스이다.

학습 목표 1.12.B: 참조 유형을 저장하기 위한 변수를 선언할 수 있는 코드를 작성할 수 있다.

• 1.12.B.1 참조 유형의 변수는 객체 참조를 보유하며, 이를 해당 객체의 메모리 주소라고 생각할 수 있다.

학습 목표 1.13.A: 서명을 사용하여 호출되는 올바른 생성자를 식별할 수 있다.

• 1.13.A.1 클래스에는 객체를 생성하기 위해 호출되는 생성자가 포함된다. 생성자는 클래스와 동일한 이름을 가진다.
• 1.13.A.2 생성자 서명은 생성자의 이름(클래스명과 동일)과 매개변수 유형의 순열 목록으로 구성된다. 매개변수 목록은 생성자 헤더에 전달되는 값의 유형과 해당 변수의 이름이 나열되어 있다.
• 1.13.A.3 서로 다른 서명을 가진 여러 생성자가 있을 때 생성자는 오버로딩된다고 한다.

학습 목표 1.13.B: 객체 참조를 보관할 올바른 유형의 변수를 선언할 수 있는 코드를 작성할 수 있다.

• 1.13.B.1 참조 유형의 변수는 객체 참조를 보유하거나, 객체가 없는 경우 null을 보유한다.

학습 목표 1.13.C: 생성자를 호출하여 객체를 생성할 수 있는 코드를 작성할 수 있다.

• 1.13.C.1 객체는 일반적으로 키워드 new를 사용하여 생성되며, 이후 해당 클래스의 컨스트럭터 중 하나를 호출해야 한다.
• 1.13.C.2 매개변수는 생성자가 값을 받아들이도록 하여 객체의 속성의 초기값을 설정하는 데 허용한다.
• 1.13.C.3 생성자 인자는 생성자가 호출될 때 생성자에 전달되는 값이다. 생성자에 전달되는 인자는 생성자 서명의 매개변수 목록에 명시된 유형과 순서 및 개수가 호환되어야 한다. 생성자를 호출할 때는値传递(calling by value) 방식으로 인자를 전달한다. 値传递은 인자의 복사본으로 매개변수를 초기화한다.
• 1.13.C.4 생성자 호출은 명령어들의 순차적 실행을中断打断使程序首先执行生成器中的语句然后再继续。生成器中的最后一个语句执行后，控制权返回到生成器调用点之后的位置。

학습 목표 1.14.A: 인스턴스 메서드를 호출하는 코드를 작성하고 이러한 호출의 결과를 판단할 수 있다.

• 1.14.A.1 인스턴스 메서드는 해당 클래스의 객체에서 호출된다. 인스턴스 메서드를 호출할 때 점(.) 연산자와 함께 객체명을 사용한다.
• 1.14.A.2 null 참조에 대한 메서드 호출은 NullPointerException을 초래한다.