Harjoitustehtävät 7

Osaamistavoitteet

Tämän harjoituksen päätteeksi

osaat jo soveltaa taulukoita, funktioita ja silmukoita paremmin

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

T1*. Laske kirjaimet (1 p.)

Lue ensin monisteesta: 16. Toistorakenteet (silmukat), 12.1.1. Merkkijono on kuin taulukko.
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Komentorivitehtävien tekeminen Riderissa.

Kirjoita aliohjelma LaskeKirjaimet(string teksti, char kirjain), joka palauttaa sen, montako kertaa annettu kirjain esiintyy merkkijonossa. Laskemisen tulee olla kirjainkoosta riippumaton (esimerkiksi sekä r että R tulee laskea mukaan).

Alla jotain esimerkkejä aliohjelman toiminnasta:

int s1 = LaskeKirjaimet("kissa", 's');        // 2
int r1 = LaskeKirjaimet("Ritari", 'r');       // 2
int i1 = LaskeKirjaimet("Mississippi", 'i');  // 4
int a1 = LaskeKirjaimet("Ååh", 'å');          // 2

Vinkki: Muuta merkit samaan kirjainkokoon ennen vertailua, esim. Char.ToLower() tai Char.ToUpper().

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

Arviointi: Tehtävässä on automaattinen arvostelu. Jos vastaus kääntyy ja toimii odotetusti, 0,9 p. Omien ComTest-testien kirjoittamisesta ja onnistuneesta ajamisesta Aja omat testit -painikkeella 0,1 p.

# tehtava_laske_kirjaimet

T2*. Luo kolmio merkkijonoilla (1 p.)

Lue ensin monisteesta: 16. Toistorakenteet (silmukat), 12.4. Muokattavat merkkijonot.
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Komentorivitehtävien tekeminen Riderissa.

Tee aliohjelma LuoKolmio, joka palauttaa suorakulmaisen kolmion niin kutsutulla ASCII-grafiikalla (ASCII-grafiikalla tarkoitetaan kirjoitusmerkeillä tuotettua "taidetta"). LuoKolmio-funktio ottaa parametreina char-merkin sekä yhden luvun, joka on kolmion leveys ja korkeus. Funktio palauttaa string-merkkijonon. Aliohjelman ei saa tulostaa mitään, vaan se palauttaa valmiin kolmion merkkijonona.

Esimerkki aliohjelman käytöstä:

public static void Main()
{
  string kolmio = LuoKolmio('@', 8);
  Console.WriteLine(kolmio);
}

Yllä olevan aliohjelman ajossa pitäisi tulostua seuraava kolmio:

@
@@
@@@
@@@@
@@@@@
@@@@@@
@@@@@@@
@@@@@@@@

Huomaa, että tulostaminen tapahtuu Main-pääohjelmassa eikä LuoKolmio:ssa.

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

Arviointi: Koodin ajamisesta Aja -painikkeella 0,1 p; oikeasta tulostuksesta 0,6 p. Omien ComTest-testien kirjoittamisesta ja onnistuneesta ajamisesta Aja omat testit -painikkeella 0,3 p.

Ohjeita ja vinkkejä tehtävän tekemiseen

Ohje: Merkkijono rakennetaan StringBuilder-olioon. Kunkin rivin päätteeksi lisätään rivinvaihto seuraavasti (tässä sb on StringBuilder-muuttujan nimi):

sb.Append('\n');

Funktio palauttaa lopuksi StringBuilder-olion "tavallisena" merkkijonona sanomalla

return sb.ToString();

Vinkki 1, jos ei lähde aukeamaan.

Lähde laajentamaan seuraavasta ajatuksesta. Mieti itse mihin kohtaan allaoleva pituus täytyy funktioon kirjoittaa.

for (int i = 0; i < pituus; i++)
{
  for (int j = 0; [MIETI TOISTOEHTO ITSE]; j++)
  {
    // Tässä kohtaa lisää StringBuilder-olioon merkkejä.
  } 

  // Tässäkin kohtaa pitää tehdä jotakin
}

Vinkki 2, jos ei vieläkään aukea (avaa tämä vasta sitten kun olet itse miettinyt).

Liittyen sisemmän silmukan toistoehtoon: Kokeile laittaa toistoehtoon mukaan i-muuttuja. Pelkkä j < i ei kuitenkaan riitä, mitä pitää muuttaa?

Testaamisesta: Funktio palauttaa merkkijonon, joten odotettu paluuarvo tulee laittaa lainausmerkkien sisään. Korvaa rivinvaihdot merkeillä \n.

Esimerkki:

/// LuoKolmio('a', 3) === "a\naa\naaa";

# tehtava_kolmio_merkkijonoilla

Mikäköhän tässä tehtävän palautuksessa nyt mättää?

Palautuslaatikkoon palautetaan koko ohjelma, mukaan lukien luokka ja pääohjelma. Eli copy-pasteta kaikki se mitä Riderissa sinulla oli. -AJL

— 16 Oct 25 (edited 16 Oct 25)

T3. Lauseen sanojen pituuksien keskiarvo (1 p.)

Lue ensin monisteesta: 17.1. String.Split().
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Komentorivitehtävien tekeminen Riderissa.

Tee aliohjelma SanojenPituusKeskiarvo. Aliohjelma ottaa parametrina merkkijonon, ja palauttaa merkkijonossa olevien sanojen pituuksien keskiarvon. Sanat erotellaan välilyöntien (' '), pisteiden ('.') ja pilkkujen (',') kohdalta. Esimerkiksi syötteellä

Kolme miestä istuu saunassa.

aliohjelma palauttaisi 6, sillä sanoja on neljä kappaletta, ja sanojen pituudet ovat 5 + 6 + 5 + 8 = 24.

Vastaavasti syötteellä

Kolme miestä, myös Pertti, istuskeleepi lauteilla.

tulos olisi 7, sillä sanoja on kuusi, ja pituudet ovat 5 + 6 + 4 + 6 + 12 + 9 = 42.

Aliohjelma ei saa tulostaa mitään.

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

Ohjeita ja vinkkejä tehtävän tekemiseen

Vinkki 1: Käytä String.Split-metodia (ks. dokumentaatio). Voit antaa Split-metodille useita erotinmerkkejä pilkuilla erotettuna.

Vinkki 2: Split-metodi voi synnyttää taulukkoon tyhjiä alkoita, kuten esimerkiksi yllä olevassa tapauksessa käy. Tyhjiä alkioita ei saa laskea keskiarvoon mukaan. Katso ohje monisteesta.

# tehtava_sanojen_pituuksien_keskiarvo

# tehtava_lahin_pallo_jypeli_link

T4-5. Lähin pallo Jypelissä (2 p.)

Lue ensin monisteesta: 16. Toistorakenteet (silmukat), 15. Taulukot.
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Jypeli-tehtävien tekeminen Riderissa.

Seuraava ohjelma luo 20 palloa satunnaisiin paikkoihin ympäri kenttää. Pallot tallennetaan pallot-taulukkoon. Tee Fysiikkapeli nimeltään Lahinpallo ja korvaa pelitiedosto Lahinpallo.cs seuraavalla sisällöllä:

public class Lahinpallo : PhysicsGame
{
    public override void Begin()
    {
        SetWindowSize(800, 600);
        Level.Size = new Vector(800, 600);
        PhysicsObject[] pallot = TeeSatunnaisetPallot(20, 30.0);

        Keyboard.Listen(Key.Escape, ButtonState.Pressed, ConfirmExit, "Lopeta peli");
    }

    /// <summary>
    /// Tekee palloja satunnaisiin paikkoihin
    /// </summary>
    /// <param name="montako">Montako palloa tehdään</param>
    /// <param name="koko">Pallon koko</param>
    /// <returns>Pallot</returns>
    private PhysicsObject[] TeeSatunnaisetPallot(int montako, double koko)
    {
        PhysicsObject[] pallot = new PhysicsObject[montako];
        for (int i = 0; i < montako; i++)
        {
            PhysicsObject p = new PhysicsObject(koko, koko, Shape.Circle);
            pallot[i] = p;
            p.Position = RandomGen.NextVector(Level.BoundingRect);
            Add(p);
        }
        return pallot;
    }
}

Tee Begin-aliohjelmaan vielä yksi fysiikkaolio-pallo haluamaasi paikkaan, vaikkapa kohtaan x=100, y=100.

Anna pallolle väriksi sininen, jotta se erottuu muista palloista.

Sen jälkeen tee funktio

public PhysicsObject LahinPallo(PhysicsObject[] pallot, Vector piste)
{
 // täydennä ...
}

joka etsii ja palauttaa annettua pistettä lähimmän pallon, siis PhysicsObject-olion.

Seuraavaksi, kutsu Begin:ssä LahinPallo-funktiota siten, että annat argumentteina pallot-taulukon, ja juuri äsken tekemäsi sinisen pallon paikan (sininenPallo.Position).

Saat paluuarvona lähimmän pallon olioviitteen. Värjää lähin pallo punaiseksi. Funktiota voidaan käyttää seuraavasti. (Laita tämä Begin:iin.)

PhysicsObject lahinPallo = LahinPallo(pallot, sininenPallo.Position);
lahinPallo.Color = Color.Red;

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

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

Ohjeita ja vinkkejä tehtävän tekemiseen

Harjoitustehtävien 6 Tehtävässä B2-3 etsittiin kokonaislukutaulukosta lukua, jolla on pienin etäisyys toiseen lukuun (tehtävän B2-3 tapauksessa keskiarvoon).

Sen idea sopii täysin, mutta nyt pitää palauttaa fysiikkaolio, jonka etäisyys annetuun pisteeseen on pienin. Toisin sanoin, Tehtävässä B2-3:ssa alkion tyyppinä oli int, mutta nyt PhysicsObject.

Etäisyyden voit helpoiten laskea Jypelin Vector-luokasta löytyvällä Vector.Distance-funktiolla tai käyttämällä Harjoitustehtävien 6 Tehtävän B5 (Pisteiden etäisyys 2-ulotteisella tasolla) mallivastausta.

Jypelissä fysiikkaolion paikan saat fysiikkaolion Position-ominaisuuden avulla. Position on tyyppiä Vector, joka sisältää olion X- ja Y-koordinaatit samaan aikaan.

# tehtava_lahin_pallo_jypeli

T6. Lähin pallo Jypelissä interaktiivisesti (1 p.)

Lue ensin monisteesta: 16. Toistorakenteet (silmukat), 15. Taulukot.
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Jypeli-tehtävien tekeminen Riderissa.

Täydennä Tehtävän 4-5 vastaus seuraavasti:

Lisää peliin pieni sininen pallo. Tee aliohjelma, joka siirtää pienen sinisen pallon siihen kohtaan, mihin klikkasit hiirellä. Hiiren paikan ruudulla saat tätä ohjetta käyttäen.
Jatka tehtävää niin että lähimmän pallon kohdalle ilmestyy punainen pallo. Sama toistuu kun hiirellä klikataan uudestaan jonnekin muualle, niin sinisen kuin punaisen pallon paikka päivittyy.

Katso video siitä, miltä lopputuloksen pitäisi näyttää

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.

Ohjeita ja vinkkejä tehtävän tekemiseen

Ohje tehtävän tekemiseen:

Tee hiiren vasemman painikkeen kuuntelijaksi delegaatti, jossa hoidetaan sekä pallon siirtely että lähimmän pallon päivittäminen.

Mouse.Listen(MouseButton.Left, ButtonState.Pressed, delegate ()
{
   // Siirrä sinistä palloa
   // Päivitä lähin pallo
}, "");

Selitys: Delegaatti on nimetön aliohjelma, jota tässä kutsutaan hiiren napin painamisen yhteydessä. Delegaatilla on käytössään kaikki paikalliset muuttujat, joten tämä kuuntelija tulee tehdä samaan aliohjelmaan sinisen pallon kanssa (Beginiin).

# tehtava_lahin_pallo_jypeli_interaktiivinen

V1. ViLLE (1 p.)

Tee ViLLE-tehtävät: 5.9 - 5.13 sekä 9.8.

Villen käyttöohje

Palauta tehtävä kirjoittamalla alla olevaan tekstilaatikkoon mitä opit ja mitä mieltä olit tämän kerran Ville-tehtävistä ja auttoivatko Ville-tehtävät sinua yhtään. Muutama rivi riittää.

# visu_ville

# bonus_puu_merkkijonoilla_link

B1. Luo puu merkkijonoilla (1 p.)

Lue ensin monisteesta: 16. Toistorakenteet (silmukat), 12.4. Muokattavat merkkijonot.
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Komentorivitehtävien tekeminen Riderissa.

Tee konsoliohjelma, joka tulostaa ASCII-grafiikka-"puun" (ASCII-grafiikalla tarkoitetaan kirjoitusmerkeillä tuotettua "taidetta"). Puun alaosassa on yhden merkin korkuinen ja kolme merkkiä leveä jalka/runko, jonka päällä kolmio siten, että alin "kerros" on N merkkiä (N=pariton), seuraava N-2, sitten N-4 jne, jolloin ylimpään kerrokseen jää yksi merkki. Alla esimerkki tulostuksesta.

Voit joko (a) pääohjelmassa pyytää käyttäjää syöttämään puun leveys (eli kolmion alimman rivin merkkien lukumäärä), merkki jolla kolmio täytetään, sekä merkki jolla jalka täytetään, tai (b) käyttää seuraavaa valmista pääohjelmaa:

public static void Main()
{
  string puu = LuoPuu(9, '@', '|');
  Console.WriteLine(puu);
}

Ohjelman tuloste näyttäisi tällöin seuraavanlaiselta:

    @
   @@@
  @@@@@
 @@@@@@@
@@@@@@@@@
   |||

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

Ohjeita ja vinkkejä tehtävän tekemiseen

Vinkki: StringBuilder.Append-metodille voit antaa toisena parametrina toistojen määrän.

Vinkki: Puun kolmion osan rakentamisessa kannattaa lähteä seuraavasta ajatuksesta.

Lisää aluksi sopiva määrä välilyöntejä. Tähän voit käyttää StringBuilder-olion Append-metodia.
Sitten lisää sopiva määrä puun merkkejä. Tähänkin voit käyttää Append-metodia.

Kaksinkertaista for-silmukkaa ei tarvitse välttämättä tehdä tässä tehtävässä. Hyödynnä parametrina saamaasi leveys-muuttujaa ja silmukan i-muuttujaa.

Vinkki: Yhden merkin voit lukea käyttäjältä näin:

char merkki = Console.ReadKey().KeyChar;

# bonus_puu_merkkijonoilla

B2-3. Lisää koristeita puuhun (2 p.)

Lue ensin monisteesta: 16. Toistorakenteet (silmukat), 12.4. Muokattavat merkkijonot.
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Komentorivitehtävien tekeminen Riderissa.

Täydennä Tehtävän B1 vastauksesi lisäämällä puuhun satunnaisia koristeita sinne tänne.

Koko ohjelma voisi toimia esimerkiksi seuraavasti:

Miten levea puu > 15
Mistä puu on tehty > $
Mistä jalka on tehty > /
       o
      $$$
     $o$o$
    $o$$o$o
   o$$$o$$$o
  o$$$o$$$$oo
 $$o$$o$$$$$$$
$$$$$$$$$$$$$$$
      ///

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

Vinkki: Kannattaa ehkä tehdä apufunktio kolmion yksittäisen rivin rakentamiseen, jossa arvotaan minkä verran koristeita riviin tulee. Palautuksena String jonka sitten liität StringBuilder-olioon pääohjelmassa.

# bonus_puu_merkkijonoilla_koristele

B4. Matriisien summa (1 p.)

Lue ensin monisteesta: 15.5. Moniulotteiset taulukot, 16. Toistorakenteet (silmukat).
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Komentorivitehtävien tekeminen Riderissa.

Tee funktio Summa, joka summaa yhteen kaksi double[,]-matriisia vastinalkioittain. Funktio siis joutuu ensin luomaan oikeankokoisen tulosmatriisin. Mitä on syytä olettaa parametrimatriiseilta? Dokumentoi kommentteihin oletuksesi. Sitten funktio laskee tulosmatriisiin komponenteittain summan. Esimerkiksi:

public static void Main(String[] args) 
{
  double[,] mat1 = {{1,2,3}, {2,2,2}, {4,2,3}};
  double[,] mat2 = {{9,2,8}, {1,2,5}, {3,19,-3}};
  double[,] mat3 = Summa(mat1, mat2);
  Console.WriteLine(Jonoksi(mat3, " ", "{0,5:0.00}"));
}

tulostaisi

10.00  4.00 11.00
 3.00  4.00  7.00
 7.00 21.00  0.00

Tehtävässä on valmiiksi apufunktio Jonoksi, jolla matriisin voi tulostaa näytölle (ks. Näytä koko koodi -linkki palautuslaatikossa)

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

Arviointi: Koodin ajamisesta Aja -painikkeella 0,2 p; oikeasta tulostuksesta 0,6 p. Omien ComTest-testien kirjoittamisesta ja onnistuneesta ajamisesta Aja omat testit -painikkeella 0,2 p.

# bonus_matriisi_summa

G1. Game of Life erilaisilla säännöillä (1 p.)

Lue ensin monisteesta: 15.5. Moniulotteiset taulukot, 16. Toistorakenteet (silmukat).
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Komentorivitehtävien tekeminen Riderissa.

Katso Harjoitustehtävien 5 Tehtävän G1-2 mallivastaus menemällä tehtävän palautuslaatikon kohdalle ja painamalla laatikon yläpuolella olevaa Näytä mallivastaus -painiketta.

Harjoitustehtävien 5 Tehtävässä G1-2 tehtiin Game of Life -peli käyttäen b3s23-sääntöä (born 3, stay 2 ja 3) eli synnytään 3:lla naapurilla ja pysytään 2:lla tai 3:lla naapurilla.

Muuta SeuraavaSukupolvi-aliohjelma sellaiseksi, että sille voidaan viedä jonkinlaisena taulukkona säännöt ja silmukoiden sisään ei tule enää yhtään if-lausetta (Huom! myös ?-lause on if-lause, samoin switch :-)

Huom: Jos kopioit Harjoitustehtävien 5 Tehtävän G1-2 mallivastausta suoraan Rideriin, lisää .cs-tiedoston aivan ensimmäiseksi riviksi:

#define USE_SOPULIT_EXAMPLE_MAIN

Tämän avulla voit käyttää mallivastauksessa olevaa Main-pääohjelmaa. Muussa tapauksessa sinun tulee kirjoittaa aivan oma Main-pääohjelma TAI sinun tulee poistaa #if ja #endif -rivit mallivastauksesta.

Palautus: Palautuslaatikkoon palautetaan ohjelmaluokan sisältö, eli Main- ja muut mahdolliset tekemäsi aliohjelmat. Luokka on TIM-versiossa valmiiksi mukana (ks. Näytä koko koodi -linkki palautuslaatikossa).

# guru_game_of_life_saannot

G2. Tasohyppelypeli (1 p.)

Katso ohjeita: Kevät 2024 Luento 13 (PellottavaPelin aloitus) sekä Kevät 2024 Luento 14 (PelottavaPeli loppuun).
Jos haluat tehdä tehtävän Riderissa: Jypeli-tehtävien tekeminen Riderissa.

Tee pieni (tasohyppely tms.) peli, jossa on

liikuteltava pelaaja, jolla voi "ampua" jotain, ja joilla voi osua vihollisiin
vihollisia/seiniä/esteitä tai jotain, jolla on elämäpisteitä eli eivät häviä yhdestä. Vinkki: perintä.
olioilla on tekstuurit

Huom! Et voi ajaa TIMissä peliäsi, koska pelin ulkopuolisia tiedostoja (tekstuurit, ym.) ei voi viedä TIMiin. Saat pisteet pelin ajamisesta, mutta TIM tulee valittamaan sinulle puuttuvista tiedostoista.

Palautus: Palautuslaatikkoon koko pelitiedosto, eli peliluokka ja sen aliohjelmat. Ohjelma.cs-tiedostoa ei palauteta.

# guru_tasohyppelypeli