第3週： 部品を作る

3.1 メソッド

Java のプログラムはメソッド(method)を単位としています。今までに書いたプログラムを思い出してみましょう。

void sfcProcess () { //ここに自分のプログラムを書く sfcOutput("Hello World!"); }

void sfcDraw(Graphics g) { //ここに自分のプログラムを書く g.drawLine(0,0,300,300); }

上のような形をメソッド宣言と呼びます。一般には次のようになります。

型 メソッド名(仮引数) { メソッドの内容 }

メソッドは宣言しただけでは実行されません。呼び出されたときに実行されます。

• メソッドが呼び出されると、メソッドの内容を上から順に実行していきます。
• メソッドの内容の最後まで来ると、このメソッドの実行は終了し、呼び出した側の続きが実行されます。
• メソッドの内容の中にメソッド呼び出しがあると、そのメソッドを呼び出します。呼び出されたメソッドが終了してから、続きを実行します。

それでは、自分でメソッドを宣言し、呼び出してみましょう。まず、SfcTemplate2 をコピーして ManyFaces.java,ManyFaces.html を作ってください。

% cd 自分の作業ディレクトリ % cp SfcTemplate2.java ManyFaces.java % cp SfcTemplate2.html ManyFaces.html %

とりあえず、プログラム名を変更します。

public class ManyFaces extends Applet implements ActionListener {

<applet code="ManyFaces.class" width=300 height=380>

新しいメソッドは sfcDraw の後、最後の「}」の前に書いてください。

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void sfcDraw(Graphics g) { //ここに自分のプログラムを書く face(g); //自分で作った face というメソッドを呼び出す } void face(Graphics g) { //顔を描くメソッド g.drawRoundRect(10, 10, 80, 80, 20, 20); g.drawOval(20, 30, 20, 15); g.drawOval(60, 30, 20, 15); g.drawLine(50, 45, 50, 60); g.drawLine(40, 70, 60, 70); }

3.3 練習問題

1. sfcOutput() の宣言。
2. sfcProcess() を呼び出しているところ。

3.4 メソッドの引数

上のプログラムで、同じ顔を右下にもう1個描くには、同じ図形を座標を (200, 200) ずらして描きます。

    g.drawRoundRect(10, 10, 80, 80, 20, 20);
    g.drawOval(20, 30, 20, 15);
    g.drawOval(60, 30, 20, 15);
    g.drawLine(50, 45, 50, 60);
    g.drawLine(40, 70, 60, 70);
    g.drawRoundRect(210, 210, 80, 80, 20, 20);
    g.drawOval(220, 230, 20, 15);
    g.drawOval(260, 230, 20, 15);
    g.drawLine(250, 245, 250, 260);
    g.drawLine(240, 270, 260, 270);

これは基準点が変わっているだけなので、次のように変数 x,y を基準にすれば、その値を変えることで、自由に位置を変えて描くことができます。

    g.drawRoundRect(x + 10, y + 10, 80, 80, 20, 20);
    g.drawOval(x + 20, y + 30, 20, 15);
    g.drawOval(x + 60, y + 30, 20, 15);
    g.drawLine(x + 50, y + 45, x + 50, y + 60);
    g.drawLine(x + 40, y + 70, x + 60, y + 70);

これをメソッドとして宣言しておけば、x, y の値を変えながら、何回も呼び出すことができます。

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void sfcDraw(Graphics g) { //ここに自分のプログラムを書く face(g, 0, 0); // (0, 0) に顔を描く face(g, 200, 200); // (200, 200) に顔を描く } void face(Graphics g, int x, int y) { g.drawRoundRect(x + 10, y + 10, 80, 80, 20, 20); g.drawOval(x + 20, y + 30, 20, 15); g.drawOval(x + 60, y + 30, 20, 15); g.drawLine(x + 50, y + 45, x + 50, y + 60); g.drawLine(x + 40, y + 70, x + 60, y + 70); }

3.5 練習問題

3.6 メソッドの返り値

メソッドによっては、sfcInput のように、呼び出すと実行結果の値を返してくれます。これをメソッドの返り値(return value) または戻り値と呼びます。このようなメソッドの呼び出しは、定数や変数と同じように式の中に書くことができます。

ボールを投げたときの軌跡を描いてみましょう。まず、sfcTemplate2.java, sfcTemplate2.html を Ball.java,Ball.html にコピーし、プログラム名を Ball に変更します。それから、次のように書きます。

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void sfcDraw(Graphics g) { //ここに自分のプログラムを書く for (int t=0; t<=30; t=t+1) { // 0秒から30秒まで g.drawOval(x(t)-5, y(t)-5, 10, 10); // (x(t),y(t)) を中心とする直径10の円 } } int x(int t) { // t 秒後の x 座標の計算 return t*10; } int y(int t) { // t 秒後の y 座標の計算 return 300 - t*30 + t*t; }

• g.drawOval(x(t)-5, y(t)-5, 10, 10);
  • x(t) はメソッド呼び出しです。変数 t の値をデータとして渡し、その時点での x 座標の値を計算して返してもらいます。
  • ここでは水平方向に毎秒10ピクセル進むとしていますので、例えばt が 3 の時は x(t) の結果は 30 となります。
• int x(int t)
  • x というメソッドの宣言です。
  • メソッド名の前には、このメソッドが計算する結果の型を書きます。この場合は整数ですから int です。
• return t*10;
  • return は、メソッドを終了させる文です。
  • return の後に書いてある式を計算して、このメソッドの返り値とします。
  • メソッドの途中で return 文を実行した場合も、メソッドはそこで終了します。
  • 結果を返すメソッドは、必ず return 文を実行して、返り値を指定しなければなりません。

3.8 宿題

借金の返済をグラフ化するプログラムを書いてみましょう。元金100万円、年利5%、返済期間20年、毎年の返済額を入力して棒グラフにするとします。

さらに、年利が 5%, 2%, 0% の場合を、色を変えて重ねて描いてみましょう。残高を100万円に設定し、20回繰り返す部分を独立したメソッドにし、色と年利を変えて呼び出すとよいでしょう。

上の問題では、返済額をいろいろ入力してみないと、うまく年利5%、返済期間20年で返せる額が見つかりません。自動的になるべくピッタリ返せる返済額を計算するメソッドを作ってみましょう。

最初は適当な額(例えば6万円)を返済額として、20年後の残高を計算します。残高が0より大きければ、返済が不足しているということですから、返済額を100円増やしてやり直します。20年後の残高が0以下になるまで、返済額を増やしながら繰り返します。