ncu-course-programmingAndItsAppications

簡介

• 學校 : 國立中央大學
• 開課單位 : 機械工程學系
• 課程名稱 : 程式設計與應用
• 授課教授 : 林錦德 助理教授
• 修課時間 : 2021年02月~2021年06月
• 最終成績 : 99

成績

名稱	分數	名稱	分數	名稱	分數
作業02	100	小考02	100	期中模擬考	100
作業03	100	小考03	100	期中考試	79
作業04	100	小考04	100	期末考試	94
作業05	100	小考05	100	期末觀念測試	79.9
作業07	80	小考07	100
作業10	100	小考10	100
作業11	100	小考11	100
作業12	100	小考12	100
作業13	95	小考13	100
作業14	95	小考14	100
作業15	100	小考15	90
作業16	100	小考16	100

課程內容

課程內容歸錦德老師所有，本人僅整理出大綱以供自己回顧

1. Week1 - Hello World! C#

   學習C#基礎語法(變數/判斷式/迴圈/陣列/指標/參考)

2. Week2 - 程式測試與除錯技巧

   學習如何使用Visual Studio的除錯功能

3. Week3 - WINDOWS FORM 設計(1) - 基本Windows Form 設計

   學習如何使用Winform中的Container/Tab/TextBox/Timer/Button

4. Week4 - WINDOWS FORM 設計(2) - 常用控制項介紹與實作

   學習如何使用Winform中的Label/CheckBox/ComboBox/ListBox/Event/DataTable

5. Week5 - 讀寫操作 - 字串操作

   學習字串建立/格式化/拆解/正則表示式/型別轉換

6. Week7 - 讀寫操作 - 檔案系統的操作與管理(2)

   學習檔案系統(檔案讀取/資料流)

7. Week8 - Midterm Mock Exam
8. Week9 - Midterm Exam
9. Week10 - 程式設計架構 - 命名空間、物件與DLL

   學習命名空間/類別/靜態方法/委派/事件/動態連結檔的製作與使用

10. Week11 - 第三方函式庫(1) - 擷取與顯示麥克風訊號

    學習使用第三方函式庫/Chart Control

11. Week12 - 多執行緒程式設計(1) - 使用與控制單一工作執行緒

    學習執行緒啟動/控制

12. Week13 - 資源管理 - 物件生命週期與管理，GC 機制

    學習物件週期及Garbage Collection(GC)

13. Week14 - 多執行緒程式設計(2) - 多執行緒互動、異常與設計樣本

    學習多執行緒的互動/鎖定/死結/非同步程序/異常處理

14. Week15 - 第三方函式庫(2) - 使用第三方組件的注意事項
15. Week16 - 使用SQLite的C語言DLL
16. Week17 - 觀念測試
17. Week18 - Final Exam

作業介紹

1. Week02_Debug
   EX03為二分逼近法，找出原始程式中的部分錯誤，並修正
   f(x) = x^2 - 2.8x + 5
   Theoretical Minimum:x=1.4, f(x) = 3.04
   Program Result:

   Find min value 3.04000002518296 at x = 1.39984130859375
   

2. Week03_WinFormDesign
   EX03為模擬機械手臂的狀態及位置，狀態分為靜止/移動/夾持/放置，位置分為原點/輸送帶/紅色倉儲區/綠色倉儲區

   • 夾取紅色(狀態/位置): 移動/原點 (wait for 5 sec) -> 夾持/紅色倉儲區 (wait for 2 sec) -> 移動/紅色倉儲區 (wait for 8 sec) -> 放置/輸送帶 (wait for 2 sec) -> 移動/輸送帶 (wait for 7 sec) -> 靜止/原點
   • 夾取綠色(狀態/位置): 移動/原點 (wait for 8 sec) ->綠色倉儲區 (wait for 2 sec) ->綠色倉儲區 (wait for 5 sec) -> 放置/輸送帶 (wait for 2 sec) -> 移動/輸送帶 (wait for 7 sec) -> 靜止/原點

   

3. Week04_WinFormDesign2
   EX04為一個dataGridView，並且具有四個欄位(Name/Height/Weight/Age)，當第一次開啟時會載入預設的10人資料，當使用者按下儲存會保留表格內的資料，載入會恢復上次儲存的資料，若沒有儲存過則是預設資料。

4. Week06_StringManipulator
   HW為一個密碼強度檢察功能視窗，須滿足密碼條件(至少1個英文大寫、至少2個英文小寫、至少2個數字字元)

   

5. Week07_FileSystem
   HW為一個可以讓使用者選擇資料夾，並且自動計算資料夾下所有檔案及資料夾數量
   

6. Week10_ProgrammingStructure
   HW為將Box.dll加入參考，可透過文字框顯示長度寬度發生改變的時間及數值

   

7. Week11_UseNAudio
   HW為即時錄製聲音樣本，並每100ms計算方均跟數值

8. Week12_BasicThread
   HW為使用者在文字框輸入文字內容並按下按鈕，執行緒會將文字內容呈現在第一個文字框裡面

   

9. Week13_ResourceManagement
   HW為設計一個能夠寫入資料的類別(MyDataWriter)，當異常狀態發生(未正常關閉檔案)皆能釋放資源

   

10. Week14_AdvancedThreadingProgramming
    避免兩個線程搶占資源，透過資源方式來避免

    Thrd#3: 預備從帳戶_A_轉帳到帳戶_B_，轉帳金額100
    Thrd#3: 預備lock 資源: _A_
    Thrd#3: 已經lock 資源: _A_
    Thrd#3: 預備lock 資源: _B_
    Thrd#3: 已經lock 資源: _B_
    Thrd#4: 預備從帳戶_B_轉帳到帳戶_A_，轉帳金額10
    Thrd#4: 預備lock 資源: _B_
    Thrd#3: 從帳戶_A_提出100, 餘額:900
    Thrd#3: 從帳戶_B_存入100, 餘額:1100
    Thrd#3: unlock 資源: _B_
    Thrd#3: unlock 資源: _A_
    Thrd#3: 完成從帳戶_A_轉帳到帳戶_B_，轉帳金額100
    Thrd#3: 預備從帳戶_A_轉帳到帳戶_B_，轉帳金額100
    Thrd#3: 預備lock 資源: _A_
    Thrd#3: 已經lock 資源: _A_
    Thrd#3: 預備lock 資源: _B_
    Thrd#4: 已經lock 資源: _B_
    Thrd#4: 預備lock 資源: _A_
    

11. Week15_UseFFT
    僅需繳交使用FFT函式時的注意事項

    Notice_FFT

小考介紹

1. Week02_Exam
   採用黃金比例法來求根號值，找出原始程式中的部分錯誤，並修正

   Input a value between 0 and 10 to find its root:2
   The root of [2] is 1.41421615290795
   

2. Week03_Exam
   設計一個計算機，具有十三個按鍵(0~9, +, =, CE)，並可以讓使用者進行加法運算，按下CE時會清除結果
   

3. Week04_Exam
   設計一個資料篩選器，可以挑選資料表格中對應的欄位出來或是對應的系所

4. Week06_Exam
   設計一個Numerical Control(NC) Program可以將G-Code中的座標透過regular expression提取出來
   G-Code資料
   

5. Week07_Exam
   設計一個座標轉換程式，可以將原本的直角座標(x, y, z)，轉換成球座標(r, theta, phi)並輸出成二進制檔案(LittleEndian or Big Endian)
   直角坐標資料
   

6. Week08_MidtermMockExam

   1. 找出原始程式中矩陣乘積的錯誤，使專案可以正確執行

   2. 根據輸入的數字轉換成進度條(0~128)，

      • num<70，進度條以綠色呈現
      • 70<num<100，進度條以黃色呈現
      • 100<num，進度條以紅色呈現

      

   3. 找出以下條件

      • 字尾具有"ed"的單字，並呈現在文字框
      • 找出所有西元年份，並將加總結果呈現在文字框

      

   4. 解析WAV音訊格式的大小及建立時間

      

7. Week09_MidtermExam
   題目卷被收回

8. Week10_ProgrammingStructure
   共分為三個專案，輸出dll，輸出exe及完成1A2B的遊戲

   

9. Week11_UseNAudio
   將作業的單聲道改成雙聲道，並且可以設定聲音強度門檻，當超過門檻時，將紀錄的聲道/時間/強度寫入log.txt
   

10. Week12_BasicThread
    將Week11_UseNAudio作業的內容改成按下開始錄音，再按一次則停止錄音。錄音過程中，執行緒會持續寫入使用者指定的檔案

    

11. Week13_ResourceManagement
    可以透過與CncSimulator.dll取得handle，模擬多個CNC機台返回速度/溫度/執行時間，並且最大同時連線數為3

    

12. Week14_AdvancedThreadingProgramming
    解決執行緒異常(檔案不存在/檔案被占用)

    

13. Week15_UseFFT
    可錄製聲音，並存檔成WAV格式(取樣率44100Hz, 樣本深度16-bits, 單聲道)，可選擇開一份WAV格式的檔案，並經過濾波器後，重新存成Filtered.WAV
    

14. Week16_UsingSQLite
    使用dllImport建立sqlite3_open、sqlite3_close、sqlite3_exec與sqlite3_free，並且可以完成"Insert into record Values ('Age','30') "。執行完成後，使用SQLLiteStudio查看week16.db可以看已添增的數值

    

15. Week18_FinalExam

    1. 分析資料夾中學生的檔案，檔案中具有一萬筆資料(學號/生日/手機號碼/學校Email)，學號須由9位數字組成，生日須由YYYY-MM-DD，手機號碼須由4位數字，6位數字中間以"-"分隔。若資料符合則移動至OK，否則記錄錯誤資訊到log.txt

       

    2. 將data.csv檔案中的時間/訊號強度繪製出來，並且將原始訊號/FFT訊號/Filter後訊號繪圖到winForm

    3. 設計StudentInfo，並輸出StudentInfo.dll

       BBBBBB AAA was born on 1979/10/17 上午 12:00:00, and his/her id is 111111111
       2025-06-26
       16689.4986898425 days from birthday.
       DDDDD CCC was born on 2021/6/21 上午 12:00:00, and his/her id is 999999999
       

開發環境與需求

• Visual Studio
• .NETFramework,Version=v4.8
• SQLiteStudio
  Week16_Exam中會使用到SQLiteStudio查看database
  SQLiteStudio - Official Website
• DLL/DB位置
  為了簡化重複上傳部分不必要的文件，請自行複製dll/database

  • Week09_MidtermExam

    cp ncu-course-programmingAndItsApplications/Week09_MidtermExam/data/student_info.csv ncu-course-programmingAndItsApplications/Week09_MidtermExam/Program_4/bin/Debug

  • Week10_ProgrammingStructure

    cp ncu-course-programmingAndItsApplications/Week10_ProgrammingStructure/HW/data/* ncu-course-programmingAndItsApplications/Week10_ProgrammingStructure/HW/HW/bin/Debug

  • Week13_Exam

    cp ncu-course-programmingAndItsApplications/Week13_Exam/data/* ncu-course-programmingAndItsApplications/Week13_Exam/Test13/bin/Debug

  • Week16_Exam

    cp ncu-course-programmingAndItsApplications/Week16_Exam/data/* ncu-course-programmingAndItsApplications/Week16_Exam/bin/Debug

  • Week18_FinalExam

    cp ncu-course-programmingAndItsApplications/Week18_FinalExam/data/data.csv ncu-course-programmingAndItsApplications/Week18_FinalExam/Test02/bin/Debug

修課心得

我是大推錦德老師的所有課程!這門的loading其實算蠻重，畢竟很多時候都需要自己看完課前影片並完成作業，上課時間會拿來小考，老師會更改作業中的部分內容並需要現場實做出來。老師的影片算是很用心在錄影片及教材讓人淺顯易懂的學會c#及winform的基礎。走完這學期算是很有感的學會一門程式語言，雖然現在(修完課的4年)回過頭來看，有些內容又還給老師，但至少需要用到的時候還可以回來翻講義。