Harjoitustehtävät 10

Osaamistavoitteet

Tämän harjoituksen päätteeksi

tunnet, mitä rekursio on ja miten tehdään rekursiivinen funktio
osaat soveltaa silmukoita ja dynaamisia tietorakenteita paremmin
olet tutustunut poikkeuksiin (Exception) ja poikkeusten käsittelyyn

T0. Palaute tästä osasta (0,5 p.)

Auta meitä parantamaan tätä kurssia antamalla palautetta tästä kurssin osiosta.

Huom: Vastaa tähän vasta, kun olet valmis tämän harjoitustehtäväkerran tehtävien kanssa

Avaa palautelomake klikkaamalla tästä

Vastaa alla oleviin kohtiin tämän kurssin osasa käsiteltyjen materiaalien ja tehtävien (luennot, esimerkit, kurssimoniste, harjoitustehtävät) perusteella.

Saat 0,25 pistettä vastaamalla kaikkiin alla oleviin väittämiin.

# tehtava_anna_palaute

Kirjoita arvio tällä viikolla käyttämästäsi työmäärästä. Laske työmäärään mukaan kaikki tällä viikolla käyttämäsi aika: lähiopetukseen osallistuminen, oppimateriaalin lukeminen, harjoitustehtävien tekeminen, luentovideon katsominen, tehtävien purkutilaisuuteen osallistuminen ja niin edelleen.

# tehtava_arvioi_tyomaara

Kertaustehtävät

Voit halutessasi palautella mieleen asioita tekemällä kertaustehtäviä. Luonnollisesti voit ohjauksessa myös pyytää tukea näiden(kin) tehtävien tekemiseen.

T1. Tulosta numeroita rekursiolla (1 p.)

Lue ensin monisteesta: 22. Rekursio.
Katso video: Luento 17 (kevät 2024): Rekursio.
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Komentorivitehtävien tekeminen Riderissa.

Tee funktio TulostaNollaanSaakka, joka tulostaa annetusta luvusta nollaan saakka.

Funktio tulee toteuttaa käyttäen rekursiota, silmukkarakenteita ei saa käyttää.

Esimerkki funktion toiminnasta:

TulostaNollaanSaakka(5);
// tulostaa
// 5
// 4
// 3
// 2
// 1
// 0

Palautus: Palautuslaatikkoon palautetaan pelkkä funktio, ei class- eikä Main-koodia.

Arviointi: Tehtävässä on automaattinen arvostelu. Oikeasta tulosteesta yllä olevan mallin perusteella 1 p.

# tehtava_tulosta_rekursiolla

T2. Summaa numeroita rekursiolla (1 p.)

Lue ensin monisteesta: 22. Rekursio.
Katso video: Luento 17 (kevät 2024): Rekursio.
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Komentorivitehtävien tekeminen Riderissa.

Tee funktio SummaNollaanSaakka, joka palauttaa lukujen summan annetusta luvusta nollaan saakka.

Funktio tulee toteuttaa käyttäen rekursiota, silmukkarakenteita ei saa käyttää.

Esimerkki funktion toiminnasta:

int summa = SummaNollaanSaakka(5);
Console.WriteLine(summa); // 15, koska 5+4+3+2+1+0 = 15

Palautus: Palautuslaatikkoon palautetaan pelkkä funktio ja testit, ei class- eikä Main-koodia.

Arviointi: Tehtävässä on automaattinen arvostelu. Oikeasta tulosteesta yllä olevan mallin perusteella 1 p.

# tehtava_summa_rekursiolla

T3. Laske merkit rekursiolla (1 p.)

Lue ensin monisteesta: 22. Rekursio.
Katso video: Luento 17 (kevät 2024): Rekursio.
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Komentorivitehtävien tekeminen Riderissa.

Tee funktio LaskeMerkit, joka palauttaa halutun merkin esiintymien määrän merkkijonossa. Jos etsitään aakkosta, tulee mukaan laskea sekä suur- että pienaakkoset.

Funktio tulee toteuttaa käyttäen rekursiota, silmukkarakenteita ei saa käyttää.

Esimerkki funktion toiminnasta:

string mjono = "Kolme miestä istuu saunassa";
int lkm = LaskeMerkit(mjono, 'A');
Console.WriteLine(lkm); // 3

Ohjelmassa on valmiina luokka, ja lisäksi pääohjelma jota et näe (ks. Näytä koko koodi). Palautuslaatikkoon tulee kirjoittaa ainoastaan pyydetty funktio.

Palautus: Palautuslaatikkoon palautetaan pelkkä funktio ja testit, ei class- eikä Main-koodia.

Arviointi: Tehtävässä on automaattinen arvostelu. Oikeasta tulosteesta yllä olevan mallin perusteella 1 p.

Ohjeita ja vinkkejä tehtävän tekemiseen (Avaa klikkaamalla)

Saat otettua merkkijonosta osan Substring-metodilla. Esimerkiksi

string mjono = "Kolme miestä istuu saunassa";
string kaikkiPaitsiEka = mjono.Substring(1);
// kaikkiPaitsiEka on nyt "olme miestä istuu saunassa"

Vaihtoehtoisesti voit ottaa merkkijonosta kaiken paitsi viimeisen merkin:

string mjono = "Kolme miestä istuu saunassa";
string kaikkiPaitsiVika = mjono.Substring(0, mjono.Length - 1);
// kaikkiPaitsiVika on nyt "Kolme miestä istuu saunass"

Lisätietoa kiinnostuneille: Voit Substringin sijaan käyttää ns. range indexer -ominaisuutta. Saman tapainen "oikotie" on yleistynyt viime vuosina monissa kielissä. Esimerkiksi:

string kaikkiPaitsiEka = mjono[1..]

# tehtava_laske_merkit_rekursiolla

T4*. Lottorivin arpominen (1 p.)

Lue ensin monisteesta: 23. Dynaamiset tietorakenteet.
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Komentorivitehtävien tekeminen Riderissa.

Tee Lotto-niminen funktio, joka arpoo ja tulostaa 7 numeroa ja 3 varanumeroa 40:stä.

Funktiota kutsutaan pääohjelmasta ilman argumentteja.

public static void Main()
{
  Lotto();
}

Funktion antaman tulosteen tulisi näyttää tältä:

Onnennumerot: 17 10 6 25 30 12 24 
Lisänumerot: 9 20 13

Funktion ei tarvitse palauttaa mitään arvoa.

Palautuslaatikossa on valmiina pieni pätkä valmista koodia. Täydennä funktio.

Palautuslaatikon koodissa (klikkaa Näytä koko koodi) on lisäksi valmiiksi mukana apufunktio Sekoita, joka sekoittaa parametrina annettun listan alkioiden paikkoja. Voit käyttää kyseistä apufunktiota avuksi.

Palautus: Palautuslaatikkoon palautetaan pelkkä funktio, ei class- eikä Main-koodia.

Arviointi: Tehtävässä on automaattinen arvostelu. Oikeasta tulosteesta yllä olevan mallin perusteella 1 p.

# tehtava_lotto

T5-6. Salasanan generointi (2 p.)

Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Komentorivitehtävien tekeminen Riderissa.

Tee funktio GeneroiSalasana. Funktio ottaa parametreina ainakin seuraavat tiedot:

salasanan pituus (int),
voiko salasana sisältää suuraakkosia (A-Z) (bool),
voiko salasana sisältää numeroita (0-9) (bool),
voiko salasana sisältää erikoismerkkejä (!@#$%&-) (bool)

Funktio palauttaa salasanan näiden parametrien perusteella.

Erikoismerkkejä ovat:

!@#$%&-

Muita erikoismerkkejä ei tässä oteta huomioon.

Esimerkki funktion toiminnasta:

// Luodaan satunnaislukuolio
Random r = new Random();
// Generoidaan satunnainen salasana, joka täyttää seuraavat ehdot:
//  - 10 merkkiä pitkä
//  - voi sisältää suuraakkosia (A-Z)
//  - voi sisältää numeroita (0-9)
//  - voi sisältää erikoismerkkejä (!@#$%&-)
string salasana = GeneroiSalasana(r, 10, true, true, true);
Console.WriteLine(salasana); // Voisi palauttaa **esimerkiksi** `pV30b5E!o1`

Palautus: Palautuslaatikkoon palautetaan koko ohjelma, mukaan lukien luokka ja pääohjelma.

Arviointi: Käytä Set custom points -toimintoa TIMissa. Tee itsearvio pistemäärästäsi ja syötä omat pisteesi väliltä 0-2. Jos teit tehtävän mielestäsi täysin oikein, 2 piste, puoliksi oikein 1 piste jne.

Ohjeita ja vinkkejä tehtävän tekemiseen (Avaa klikkaamalla)

Vinkkejä:

Tarvitset ohjelmassasi satunnaisuutta käyttäen Random-oliota. Esimerkiksi luvun arpominen väliltä 0-9 onnistuu seuraavasti.

Random r = new Random();
int luku = r.Next(0, 10);

Kirjaimen arpominen: (1) Luo sopivista pienaakkosista yksi pitkä merkkijono, (2) arvo Random-olion Next-metodin avulla kokonaisluku väliltä [0, ... merkkijonon pituus], ja (3) ota merkkijonosta kirjain arpomasi luvun mukaisesta indeksistä.
Erikoismerkin arpominen: Samoin näistä kannattaa tehdä yksi merkkijono ja arpoa siitä yksi.
"Kolikon heiton" (esim. tuleeko yksittäisen kirjaimen olla suuraakkonen vai ei) saat toteutettua esimerkiksi käyttämällä Random-olion NextDoublea, joka antaa desimaaliluvun väliltä 0-1:

Random r = new Random();
if (r.NextDouble() > 0.5) 
{
  ...
}

Huomautus 1: Useiden Random-olioiden luomista pitäisi C#:n dokumentaation mukaan välttää. Niinpä jos haluat generoida salasanoja silmukassa (esimerkiksi pääohjelmassa), tulee Random-olio r luoda yhden kerran koko ohjelmassa (pääohjelman aluksi) ja antaa sitten r argumenttina, sillä muuten arpominen ei käytännössä onnistu. Luonnollisesti Random-olio pitää tällöin lisätä funktion esittelyriville parametrilistaan ensimmäiseksi. Esimerkki pääohjelmasta (voit copy-pastettaa tämän itsellesi):

Random random = new Random();
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    Console.WriteLine(GeneroiSalasana(r, 10, true, true, true));
}

Huomautus 2: Olisi hyvä arvioida, kuinka todennäköisiä kunkin merkin esiintyminen on. Esimerkiksi ovatko kaikki merkit yhtä todennäköisiä, vai onko tietty merkki yhtä todennäköisesti (a) kirjain, (b) numero tai (c) erikoismerkki? Tähän ei ole yhtä ja oikeaa vastausta.

# tehtava_generoi_salasana

T7. Poikkeusten käsittely (1 p.)

Lue ensin monisteesta: 24. Poikkeukset.
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Komentorivitehtävien tekeminen Riderissa.

Täydennä funktio MuutaJono(String s, double oletus) siten, että alla olevassa palautuslaatikossa oleva pääohjelma toimii.

Palautus: Palautuslaatikkoon palautetaan pelkkä funktio ja testit, ei class- eikä Main-koodia. Pääohjelma on jo TIM-versiossa valmiiksi mukana.

Arviointi: Tehtävässä on automaattinen arvostelu. Jos vastaus kääntyy ja tulostus vastaa Main-aliohjelmassa olevaa mallia, 1 p.

Ohjeita ja vinkkejä tehtävän tekemiseen (Avaa klikkaamalla)

Kun toteutat funktiota MuutaJono, käytä hyväksi Double-luokan funktiota Double.Parse ja sitä, että jos muuttaminen ei onnistu, Parse heittää poikkeuksen.

Huomautus: Jos kotikoneesi asetukset ovat suomalaisittain, Double.Parse-metodi olettaa argumentin erotinmerkiksi pilkun. Timissä erotinmerkkinä on piste. Jos haluat omalle koneellesi pisteen erotinmerkiksi, laita Parse-metodin argumentiksi System.Globalization.CultureInfo.InvariantCulture:

double.Parse(lukuTekstina, System.Globalization.CultureInfo.InvariantCulture);

Tämä funktio yrittää siis poimia annetusta merkkijonosta liukuluvun (double) ja palauttaa sen. Mikäli tämä ei onnistu, palauttaa se oletusarvon. Funktiolle on oikeassa elämässä käyttöä koska käyttäjältä saatu syöte on aina merkkijono ja se pitää pystyä muuttamaan reaaliluvuksi laskemista varten. Tuo desimaalierotin on vaikeampi. Parse käyttää sitä erotinta, mikä on järjestelmään asetettu. Oikeasti pitäisi siis vielä osata tulkita oikealla tavalla riippumatta siitä, antaako käyttäjä pilkun vai pisteen. Tässä tehtävässä tuosta ongelmasta ei tarvitse välittää vaan riittää yllä olevaan esimerkkiin käsin vaihtaa piste pilkun tilalle jos järjestelmässäsi on piste desimaalierottimena (C#-koodin vakioissahan se on aina piste).

# tehtava_muuta_jono_poikkeukset

T8. Testaa kaksi aliohjelmaa (1 p.)

Lue ensin monisttesta: 11. Testaaminen

Tarkista vähintään kahden tämän harjoituskerrassa tehdyn aliohjelman toimintaa automaattisella testillä ComTest-työkalua käyttäen.

Huomaa, että ohjelmia, joissa on pelkkä Main-pääohjelma, ei voida tämän kurssin tiedoilla testata, kuten ei myöskään Jypeli-pelejä. Siksi testaamista tehdään harjoitustehtävissä vain static-aliohjelmille, jotka palauttavat jonkun arvon.

On suositeltavaa käyttää ComTest-työkalua Riderin kautta. Pääset eteenpäin seuraavilla ohjeilla:

Palautus: Kerro, minkä tehtävän ja minkä aliohjelman/aliohjelmien toiminnan testasit.

Arviointi: Käytä Set custom points -toimintoa TIMissa. Tee itsearvio pistemäärästäsi ja syötä omat pisteesi väliltä 0-1. Jos teit tehtävän mielestäsi täysin oikein, 1 piste, puoliksi oikein 0.5 pistettä jne.

Vinkkejä ComTestin käyttöön

Taulukon testaaminen Comtestilla:

/// int[] luvut = {1,3,6};
/// String.Join(luvut, " ") === "1 3 6";

Jos haluat viedä testiin taulukon ilman, että luot apumuuttujaa, niin tee seuraavasti.

/// Pienin(new int[]{1, 2 ,3}) === 1;

Katso miten 2-ulotteista taulukkoa voidaan testata täältä.

StringBuilderin arvon testaaminen pitää suorittaa ToString()-metodin avulla

/// StringBuilder j1 = new StringBuilder("123");
/// LisaaAlkuunJaLoppuun(j1, "XX");
/// j1.ToString() === "XX 123 XX";

# tehtava_testaa_aliohjelma

V1. ViLLE (1 p.)

Tee ViLLE-tehtävät: 8.1-8.5.

Muista ViLLEn käyttöohje.

# visu_ville

B1-2. Pallopuu rekursiolla (2 p.)

Lue ensin monisteesta: 22. Rekursio.
Katso video: Luento 17 (kevät 2024): Rekursio.
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Jypeli-tehtävien tekeminen Riderissa.

Tee alla olevaa mallikoodia muokaten ohjelma, joka piirtää kuvan kaltaisen puun rekursiivisesti.

Lopputuloksen pitäisi näyttää täältä:

Halutessasi voit katsoa seuraavaa apumateriaalia:

Sierpinskin kolmion piirtäminen.
Tämä tehtävä on osin lähellä ns. fraktaalipuuta (engl. fractal canopy). Verkosta löytyy paljon esimerkkejä sellaisten piirtämisestä.

Palautus: Palautuslaatikkoon palautetaan peliluokan sisältö, eli Begin- ja muut aliohjelmat. Peliluokka on TIM-versiossa valmiiksi mukana (ks. Näytä koko koodi -linkki palautuslaatikossa).

Ohjeita ja vinkkejä tehtävän tekemiseen (Avaa klikkaamalla)

Beginissä: Hyvä alkukulma piirtämiseen on vaikkapa Math.PI / 2. Pallon säteeksi voit antaa vaikka 100.

Pallo-aliohjelmassa: Kokeile vaihdella suuntaa ja sädettä muuttavia vakioita ja katso miten ne vaikuttavat kuvaan.

# bonus_pallopuu

# tehtava_valuutat_header

B3-4. Valuuttakurssien haku (2 p.)

Lue ensin monisteesta: 25. Tietojen lukeminen ulkoisesta lähteestä.
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Komentorivitehtävien tekeminen Riderissa.

Avaa sivu ja klikkaa sivun "Csv-tiedosto". Huomaa että sivu antaa kuitenkin .xls tiedoston nappulan tekstistä huolimatta. Tästä ei tarvitse erityisesti välittää. Muuta tiedoston nimeksi valuutat.xls.

Tiedosto näyttää kutakuinkin tältä

EUR,000001.000000,000001.000000,000001.000000,23/03/2023,08:00
USD,000001.090550,000001.067100,000001.114000,23/03/2023,08:00
JPY,000142.624000,000139.552000,000145.696000,23/03/2023,08:00

Tee uusi konsoliprojekti ja lisää projektiisi tämä tiedosto klikkaamalla projektin nimen päällä hiiren kakkosnäppäimellä Add > Existing Item). Laita tiedosto myös kopioitumaan bin-hakemistoon klikkaamalla tiedoston päällä hiiren oikealla > Properties > Copy to output directory > Always copy.

Poista sitten projektisi lähdekooditiedostosta kaikki sisältö ja liitä tilalle tämän palautuslaatikon pohjakoodi (voit käyttää palautuslaatikossa olevaa Copy-painiketta kaiken koodin kopioimiseksi leikepöydälle).

Tee aliohjelma KyseleValuuttoja, joka kysyy silmukassa käyttäjältä valuuttatunnuksen, ja sitten tulostaa annetun valuutan tiedot ruudulle hieman mukavammin muotoiltuna.

Ohjelman tulisi toimia suunnilleen seuraavasti:

Anna valuutta >USD
USD: Keskikurssi 1.09055. Myynti 1.0671. Osto 1.114. (23/03/2023)
Anna valuutta >JPY
JPY: Keskikurssi 142.624. Myynti 139.552. Osto 145.696. (23/03/2023)

Ohjelma päättyy, kun käyttäjä antaa tyhjän syötteen.

Palautus: Palautuslaatikkoon palautetaan koko ohjelma, mukaan lukien luokka ja pääohjelma. Huom: TIMin palautuslaatikkoon on valmiiksi haettu valuutat.xls (päivitetty viimeksi 31/10/2025, 07:00). Palautuslaatikkoon palautetaan vain ohjelman lähdekoodi.

Ohjeita ja vinkkejä tehtävän tekemiseen (Avaa klikkaamalla)

Voit muuntaa luvut merkkijonosta liukuluvuikso double.Parse-aliohjelmalla jolloin ylimääräisiä nollia ei näytetä.

Huomautus: Jos kotikoneesi asetukset ovat suomalaisittain, double.Parse olettaa argumentin erotinmerkiksi pilkun. Timissä erotinmerkkinä on piste. Jos haluat omalle koneellesi pisteen erotinmerkiksi, laita Parse-metodin argumentiksi System.Globalization.CultureInfo.InvariantCulture:

double.Parse(lukuTekstina, System.Globalization.CultureInfo.InvariantCulture);

Huomaa että TIMissä pitää varautua myös siihen, että lukemisesta voi tulla null-viite:

string komento = Console.ReadLine();
if ( komento == null || komento.Equals("") ) break;

# bonus_valuutat

# tehtava_binomikerroin_header

B5-6. Binomikerroin (2 p.)

Lue ensin monisteesta: 16. Toistorakenteet.
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Komentorivitehtävien tekeminen Riderissa.

Erilaisten 7 numeroa sisältävien lottorivien määrä saadaan binomikertoimen kaavasta:

$\binom {40}{7} = \frac {40!}{7! * (40-7)!} = \frac{34*35*36*37*38*39*40}{ 1*2*3*4*5*6*7} = 18643560$

Lisätietoja: https://fi.wikipedia.org/wiki/Kombinaatio.

Tulos voidaan laskea käyttämällä long-tyyppisiä kokonaislukuja. Tee funktio long NYliK(int n, int k), joka laskee ja palauttaa yllä olevan kaavan mukaisen binomikertoimen.

Esimerkki funktion toiminnasta:

Console.WriteLine(NYliK(40, 7)); // Tulostaa 18643560

Palautus: Palautuslaatikkoon palautetaan pelkkä funktio ja testit, ei class- eikä Main-koodia. Pääohjelma on jo TIM-versiossa valmiiksi mukana.

Arviointi: Koodin ajamisesta Aja -painikkeella ja oikeasta tulosteesta 1,5 p; onnistuneesti ajetuista testeista Aja omat testit -painikkeella 0,5 p.

Ohjeita ja vinkkejä tehtävän tekemiseen (Avaa klikkaamalla)

Huomaa, että binomikerrointa ei voi laskea keskimmäisestä kaavasta $\frac {40!}{7! * (40-7)!}$ koska 40! ylittäisi reilusti pitkienkin long-kokonaislukujen lukualueen.

Sen sijaan "avattu" muoto $\frac{34*35*36*37*38*39*40}{ 1*2*3*4*5*6*7}$ on toteutettavissa pelkästään kerto- ja jakolaskuilla sekä silmukoilla.

Vastaus saattaa olla nätimpi, jos avuksi kirjoittaa yhden pienen aliohjelman.

# bonus_binomikerroin

B7. Binomikerroin `BigInteger`-tyypillä (1 p.)

Lue ensin monisteesta: 16. Toistorakenteet.
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Komentorivitehtävien tekeminen Riderissa.

Tutki miten C#:issa toimii BigInteger-luokka ja tee Tehtävän B5-6 funktio BigInteger NYliK(int n, int k) sen avulla.

Tee siis Tehtävää B5-6 vastaava toteutus erityyppisellä kokonaislukutyypillä. BigInteger luokan käyttö vaatii, että lisäät seuraavan using-määreen ohjelman alkuun (ellei se ole jo siellä):

using System.Numerics;

Palautus: Palautuslaatikkoon palautetaan pelkkä funktio ja testit, ei class- eikä Main-koodia. Pääohjelma on jo TIM-versiossa valmiiksi mukana.

Arviointi: Koodin ajamisesta Aja -painikkeella ja oikeasta tulosteesta 0,6 p; onnistuneesti ajetuista testeista Aja omat testit -painikkeella 0,4 p.

# bonus_binomikerroin_biginteger

G1-2. Valuuttakurssien haku verkosta (2 p.)

Lue ensin monisteesta: 25. Tietojen lukeminen ulkoisesta lähteestä.
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Komentorivitehtävien tekeminen Riderissa.

Tutki miten C#:ssa voidaan lukea syötettä WWW-osoitteesta ja tee Tehtävä B1-2 niin, että valuuttatiedot haetaan suoraan netistä.

Voit lukea tiedostoa osoitteesta

https://tim.jyu.fi/files/kurssit/tie/itkp102/demot/demo10/valuutat.xls

Palautus: Palautuslaatikkoon palautetaan koko ohjelma, mukaan lukien luokka ja pääohjelma.

# guru_valuutat_netista

G3-4. Pienimmän neliösumman sovitus (2 p.)

Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Jypeli-tehtävien tekeminen Riderissa.

Pienimmän neliösumman sovitus (PNS-sovitus) on eräs tapa laskea eräänlainen "keskiluku" tai trendi kaksiulotteiselle aineistolle.

Esimerkiksi meillä on havaintopisteitä (x, y) , joiden periaatteessa pitäisi muodostaa "suora". Laskemalla PNS-suoran kertoimet ja voimme piirtää aineistoa parhaiten kuvaavan suoran kaavalla y = a + bx :

Esimerkki: Joukko havaintopisteitä (sinisellä) ja niiden trendiä parhaiten kuvaava PNS-suora (punaisella). Lähde: Wikipedia

Katso kertoimien laskukaavat (MathWorld, kaavat 12 ja 14).
Tee Jypeli-ohjelma, joka piirtää aineiston ja sitä kuvaavan PNS-suoran.

Alla olevassa palautuslaatikossa on pohjatiedosto, jossa on valmiiksi toimintoja pisteiden lisäämiseksi kentälle. Suora piirretään Paint-aliohjelmassa kutsumalla canvas.DrawLine-metodia (katso TODO-kommentti koodissa).

Palautus: Palautuslaatikkoon palautetaan koko peliluokka, mukaan lukien using-määreet ja luokkamäärittely.

# guru_pns

G5-6. Euler problem 67 (2 p.)

Lue ensin monisteesta: 22. Rekursio.
Katso video: Luento 17 (kevät 2024): Rekursio.
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Komentorivitehtävien tekeminen Riderissa.

Ratkaise Euler problem 67. Laskun pitää mennä alle minuuttiin.

Palautus: Palautuslaatikkoon palautetaan koko ohjelma, mukaan lukien luokka ja pääohjelma.

Arviointi: Käytä Set custom points -toimintoa TIMissa. Tee itsearvio pistemäärästäsi ja syötä omat pisteesi väliltä 0-2. Jos ohjelmasi toimii, 1 piste. Jos ohjelmasi toimii erittäin nopeasti (luokkaa millisekunteja), anna itsellesi 2 pistettä.

Vinkki: katso kevään 2024 luento 17, jossa käydään läpi hieman helpompi Euler problem 18.

# guru_euler_67

# treetxt

# euler

G7-11. Steganografia (5 p.)

Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Jypeli-tehtävien tekeminen Riderissa.

Tee funktio (ja tarvittavat apufunktiot) joilla saat salakirjoitettua merkkijonon Jypelin Image-kuvaan siten, että viesti koodataan kunkin värikomponentin (r, g, b, a) kahteen vähiten merkitsevään bittiin. Tee myös funktio jolla saat luettua viestin tällaisesta kuvasta.

Voit olettaa, että viesti tulee 8-bittisinä merkkeinä. Char-merkin 8 vähiten merkitsevää bittiä saat otettua sanomalla int lowerBits = myChar & 0xff; Tämä riittää ihan hyvin esim. englannin ja suomen kieleen. Toki erikoisemmat merkit jäävät tällä tavalla pois.

Palautus: Palautuslaatikkoon palautetaan koko peliluokka, mukaan lukien using-määreet ja luokkamäärittely.

Arviointi: Käytä Set custom points -toimintoa TIMissa. Tee itsearvio pistemäärästäsi ja syötä omat pisteesi väliltä 0-5. Jos saat onnistuneesti salakirjoitettua viestin kuvaan, laita 3 p. Jos lisäksi saat onnistuneesti luettua viestin kuvasta, laita 2 p lisää.

Esimerkki (avaa klikkaamalla)

Olkoon meillä kuvapikseli, jonka värikomponentit ovat

desimaalilukuina: 
r=63, g=51, b=25, a=255

binäärilukuina:
r=00111111, g=00110011, b=00011001, a=11111111.

Sovitaan, että meidän koodattava merkki on M (desimaalilukuna 77, bittiesitys 01001101) niin salakirjoituksen tuloksena kuvapikselin uudet väriarvot ovat:

r=00111101 (M-kirjaimen kaksi eniten merkitsevää bittiä on 01, jotka
            asetetaan tämän värikomponentin kahdeksi oikeanpuolimmaiseksi bitiksi)
g=00110000 (M-kirjaimen kaksi seuraavaa bittiä on 00)
b=00011011 (jatketaan vastaavasti, bitit 11) 
a=11111101 (jatketaan vastaavasti, bitit 01)

Vinkkejä (avaa klikkaamalla)

Image-kuvan saat byte-taulukoksi (luvut väliltä 0..255) sanomalla kuva.GetByteArray().

Extension-metodi Image-luokkaan, joka asettaa byte-taulukon arvot suoraan kuvapikseleiksi. Tämä löytyy Jypelin versiosta 8.1.0 alkaen, mutta mikäli sinulla on käytössä vanhempi versio, lisää alla oleva projektiisi mukaan. Kutsu tätä sanomalla kuva.SetData(munByteArray, korkeus, leveys);

namespace Jypeli
{
    public static class ImageExtension
    {
        public static void SetData(this Image image, byte[] salakirjoitettu, int kuvanKorkeus, int kuvanLeveys)
        {
            Color[,] salakirjoitettuColor = new Color[kuvanKorkeus, kuvanLeveys];

            for (int i = 0; i < kuvanKorkeus; i++)
            {
                for (int j = 0; j < kuvanLeveys; j++)
                {
                    int r = salakirjoitettu[4 * (i * kuvanLeveys + j) + 0];
                    int g = salakirjoitettu[4 * (i * kuvanLeveys + j) + 1];
                    int b = salakirjoitettu[4 * (i * kuvanLeveys + j) + 2];
                    int a = salakirjoitettu[4 * (i * kuvanLeveys + j) + 3];
                    salakirjoitettuColor[i, j] = new Color(r, g, b, a);
                }
            }
            image.SetData(salakirjoitettuColor);
        }

    }
}

Salakirjoitettavat merkit pitää pätkiä siis kahden bitin jonoihin. Muuta ensin merkki int-luvuksi. Sen jälkeen tämän merkin kaksi vähiten merkitsevää bittiä saat käyttämällä bittimaskia 0x3: int bits01 = myNumber & 0x3;

Tässä 0x3 on siis luku 00000011 heksadesimaalilukuna ja &-operaattorin ansiosta bits01-muuttujaan tallennetaan tasan ne luvut jotka sattuvat myNumberissa olemaan kahdessa ekassa bitissä.

Kun nämä bitit on nyt "käytetty", niin voit rullata bittejä oikealle päin sanomalla myNumber = myNumber >> 2;. Sitten seuraavat bitit voit ottaa käyttämällä yllä esiteltyä tapaa (laita muuttujalle nimeksi vaikka bits23.

Sitten kirjoittaessasi tätä salakirjoitettua dataa alkuperäisen kuvan päälle käytä & (bitwise and) ja | (bitwise or) operaattoreita sopivasti.

# guru_steganografia

Harjoitustehtävät 10

Osaamistavoitteet

T0. Palaute tästä osasta (0,5 p.)

Kertaustehtävät

T1. Tulosta numeroita rekursiolla (1 p.)

T2. Summaa numeroita rekursiolla (1 p.)

T3. Laske merkit rekursiolla (1 p.)

T4*. Lottorivin arpominen (1 p.)

T5-6. Salasanan generointi (2 p.)

T7. Poikkeusten käsittely (1 p.)

T8. Testaa kaksi aliohjelmaa (1 p.)

V1. ViLLE (1 p.)

B1-2. Pallopuu rekursiolla (2 p.)

B3-4. Valuuttakurssien haku (2 p.)

B5-6. Binomikerroin (2 p.)

B7. Binomikerroin BigInteger-tyypillä (1 p.)

G1-2. Valuuttakurssien haku verkosta (2 p.)

G3-4. Pienimmän neliösumman sovitus (2 p.)

G5-6. Euler problem 67 (2 p.)

G7-11. Steganografia (5 p.)

B7. Binomikerroin `BigInteger`-tyypillä (1 p.)