Ohjelmointi 1, syksy 2017 / Demo 9

Demot palautetaan viimeistään maanantaina klo 11:00 mennessä. Voit palauttaa osan tai kaikki tehtäväsi etukäteenkin ja täydentää vastauksia määräaikaan mennessä.

• Mallivastaukset

TÄRKEÄÄ: Kokeeseen ilmottautuminen

Korpissa on kurssin sivulla ilmoitettu kurssin tentit. Käy ilmottautumassa tenttiin ja lukemassa tarkemmat ohjeet tentin järjestelyistä tentti-sivulta. Ja erityisesti ruksi kurssin Korppi-sivulla mihin aikaan voit tulla 30.11 tenttiin.

Oppimistavoitteet

Itsearvio A1 (0p mutta pakollinen)

Jollet tehnyt jo maanantain demopalautuksessa, niin täytä edellisen (esim. demo1:n arvion demo 2 kerralla) kerran itsearviolomake.

Kirjoita alla olevaan tekstilaatikkoon kunkin edellisen demokerran tehtävän kohdalle === katkoviivan alle

• millainen oli oma vastauksesi verrattuna malliin/demojen palautuksessa käsiteltyyn tehtävään
• olisiko omassa vastauksessasi pitänyt olla jotakin enemmän/vähemmän
• jos et ollut tehtävää tehnyt, niin miksi?
• jos et ollut tehtävää tehnyt, niin mitä ymmärsit vastaavasta mallivastauksesta tai demojen palautuksessa käsitellystä vastauksesta
• osaisitko nyt tehdä vastaavan tehtävän ja miten, kun olet mallin nähnyt?

Erityisesti täytettävä perustehtävien "TX" osalta, missä X on jokin numero. Sekä kaikkien muiden, mitä olet tehnyt (mahdollisesti esim. Tauno, B-G). Toki mielellään ymmärtämisen osalta myös tehtävän B osalta, vaikket olisi tehnytkään.

Lisää tarvittavat otsikkorivit lopuille tehtäville samaan tyyliin kuin alla on tehty.

Kysely 2

Vastaa oppimisen tutkimuskyselyyn. Varaa tähän 20-30 min aikaa jotta ehdit vastata kaikkiin kysymyksiin kerralla.

Video 1

Muista että voit saada demopisteitä myös indeksoimalla luento/demovideoita, ks: videohakemisto. Lisää vähintään 3 linkkiä ja kerro mitkä linkit lisäsit. Jatkossa voi joka demokerralle merkitä aina vähintään 3:sta linkistä yhden demotehtävän.

V1

Tällä kertaa ei tule uusia Ville-tehtäviä. Jos sinulla on tekemättä silmukka- ja/tai taulukkotehtäviä (tai muita joita et aikaisemmin ymmärtänyt), tee niitä 5 kappaletta. Tästä Villeen Muista: Villen käyttöohje ja Ville-tehtävien palauttamisohjeet.

Tauno (1p)

Tee funktio, joka laskee taulukosta suljetulla välillä 0-10 olevien lukujen keskiarvon. Jotta funktio olisi yleiskäyttöisempi, viedään sille parametrina myös tuo alaraja (esimerkissä 0) ja yläraja (esimerkissä 10). Mikäli keskiarvoa ei voi laskea, palautetaan arvo ala-1. Kirjoita myös testejä ainakin 5 kpl erilaisille taulukoille ja rajoille.

TDD1

Tehtävät, joissa on Test-painike, tulee testata Comtestillä, jotta saa täydet pisteet. Mikäli ComTest ei toimi yliopiston mikroluokissa, tarkista että ComTest haetaan oikeasta paikasta: Valitse Visual Studiossa Tools -> ComTest -> Options. Esiin tulee ComTest Plugin Options. Tarkista, että Path to ComTest.jar executable kentässä on N:\bin\ComTest.jar ja olet yhdistänyt koneesi N-verkkolevyyn.

Eli tällä kertaa testit eivät ole bonusta vaan tehtävään kuuluva osa. Piirtotehtäviä (portaat yms) on hankala testata ja sitä ei tehdä tällä kurssilla.

Pohjatiedostot varsinaisille tehtäville

• Tarvitaan tehtävissä 5,6-7,B1-3

• Mono-versioita (Xamarin, Linux) käyttävät joutuvat kuvankäsittelytehtävissä lisäämään Begin-metodin alkuun Image.SetLineCorrection(1); ja kokeilemaan toimiiko tuo parametrilla 0 vaiko 1 (vai ei kummallakaan). Raportoikaa viereen kommentilla kuinka käy.

  • tee Jypeli-projektit Kuva ja Palapeli
  • hae:
    • Kuva.cs, Mäcciin: KuvaMac.cs
    • Palapeli.cs, Mäcciin: PalapeliMac.cs
  • korvaa edellä mainituilla projektiesi vastaavat tiedostot
  • lisää kummankin projektin Contenttiin:
    • numerot.png
    • vesa.jpg

Xamarinissa saattaa tulla virheilmoitus rivinvaihdoista (line endings). Valitse tässä tilanteessa: Convert all files to UNIX line endings

Mikäli Kuva-tyypistä tulee virheilmoitus, niin siihen saattaa auttaa kun lisää Ohjelma.cs-kooditiedostoon

using demo9;

Kokeile ajaa eri ohjelmia. Palapelissä hiiren klikkaus siirtää palaa ja Kuva-ohjelmassa tulee erilaisia kuvia.

Seuraava ongelma on tullut ainakin XP-koneiden kanssa, mulla itselläni ei esim. Win7:lla: Mikäli Palapeli-projekti valittaa ajettaessa, ettei löydä kuvaa, klikkaa Solution Explorerissa ko. projektia hiiren oikealla -> Project Dependencies ja laita ruksi projektin kohdalle. Vastaavasti Kuva-projektia ajettaessa ruksin voi joutua ottamaan pois. Ongelman voinee kiertää niinkin, että tekee molempiin projekteihin oman Content-hakemiston ja kopioi niihin saman sisällön.

Tehtävä 1. Taulukon nousevat

M: 15. Taulukot. Tee aliohjelma PisinNouseva, jolle annetaan parametrina kokonaislukutaulukko ja se palauttaa kokonaisluvun. Aliohjelma palauttaa pisimmän taulukosta löytyvän aidosti nousevan osajonon pituuden. Esimerkiksi jos taulukon alkiot ovat 2,3,4,1,2,0,1,2,5,5,7, niin palautetaan 4 (eli 0,1,2,5 muodostavat 4 lukua pitkän aidosti nousevan osajonon). Aloita tekemällä aliohjelman esittelyrivi ja lyhin mahdollinen toteutus aliohjelmalle. Myös testit kannattaa kirjoittaa ja ehkä jopa ennen itse aliohjelman kirjoittamista (=TDD). Vinkkinä kannattaa katsoa Demo 8 Tauno-tehtävä sekä demonpalautusvideo Valintakoetehtävän käsittelystä.

Tehtävä 2*. Portaat ylös

Palataan hetkeksi kurssin alkupuolen laatikkotehtävään. Muuta ohjelmaa siten, että PiirraLaatikko-aliohjelmalle viedään Vector-olio kahden reaaliluvun sijaan. Tämä vektori toimii piirrettävän neliön vasemman alakulman merkkinä. Aliohjelma piirtää neliön ja palauttaa sitten piirtämänsä neliön oikean yläkulman koordinaatin. Nyt seuraavan Neliön piirtäminen on yksinkertaista koska se voidaan aloittaa edellisen kutsun palauttamasta paikasta. Mieti, mitä tulee ???-merkittyihin kohtiin.

Kuva siitä, miltä toimiva ohjelma näyttää ruudulla:

Tehtävä 3. Portaat ylös ja alas

Jatka edellistä tehtävää siten, että jos pääohjelmaa muutetaan seuraavasti:

public override void Begin()
{
    Camera.ZoomToLevel();
    Vector piste = new Vector(0, 0);
    piste = PiirraLaatikko(this, piste);
    piste = PiirraLaatikko(this, piste);
    piste = PiirraLaatikko(this, piste);
    piste -= new Vector(0,LAATIKON_KOKO); 
    piste = PiirraLaatikkoAlas(this,piste);
    piste = PiirraLaatikkoAlas(this,piste);
}

niin ohjelma piirtää viisi neliötä, joista keskimmäinen on korkeimmalla. PiirraLaatikkoAlas saa parametrinaan uuden neliön vasemman ylänurkan koordinaatin ja palauttaa piirtämänsä neliön oikean alanurkan koordinaatin.

HUOM! LAATIKON_KOKO on määritelty luokan vakioksi ja sitä tulee käyttää tehtävässä.

Muokkaa vielä niin, että pääohjelmasta voidaan kutsua PiirraPortaat-aliohjelmaa, joka piirtää annetun määrän neliöitä ylöspäin ja sitten annetun määrän alaspäin. Sama kuva saataisiin siis kutsulla:

        public override void Begin()
        {
            Level.BackgroundColor = Color.Black;
            Vector piste = new Vector(0, 0);
            PiirraPortaat(this, piste, 3, 2);
            Camera.ZoomToAllObjects(100);
        }

HUOM! Anna itsellesi vain 0.5 p jos et tehnyt PiirraPortaat aliohjelmaa!

Tehtävä 4*. Pisimmän sanan poistaminen

M: 23. Dynaamiset tietorakenteet. Pääohjelmassa on annettu lista sanoja. Tee testit ja aliohjelma, joka etsii listan pisimmän sanan. Pääohjelma tulostaa ensin listan kaikki sanat, pisimmän sanan ja poistaa sitten listasta KAIKKI tämän sanan esiintymät. (Ei ole tarkoitus käyttää RemoveAll-metodia)

Vinkki: Testaamista varten katso luentomonisteen mainitusta kohdasta miten listoja testataan.

Tehtävä 5. Värien vaihtaminen

Kuvan värien muuntelu: Lue ohje. Katso esimerkistä: Kuva.cs miten piirretään kuvia. Ota kuvaksi vaikka: vesa.png. Tutustu huolella aliohjelmiin Harmaasavy, HarmaasavyTaulukolla ja Punaiseksi. Tee näitä matkien aliohjelma PoistaPunainen, jolle viedään parametrina Image-kuva ja raja-arvo jota enemmän kuvassa pitää olla punaisen osuutta jotta vastaava piste muutetaan harmaasävyksi. Kutsu Begin-metodista aliohjelmaa niin, että muutetaan harmaasävyksi kaikki ne pisteet, joissa punaista väriä on enemmän kuin 150. Huom! Suoraan pelkkää punaisen määrää vertaamalla ei oikeasti kaikki punainen katoa, mutta se riittää tähän tehtävään. Saa keksiä myös paremman ehdon jos haluaa :-)

Vaikuttaisi että Mono (eli mm. Xamarin) versioissa pitää Begin-metodin alkuun lisätä rivi:

  Image.SetLineCorrection(0); 

Tehtävä 6-7. Palapeli

Täydennä Palapeli.cs-tiedostosta aliohjelmat: LuoKuvat ja LisaaPalatRuutuun toimiviksi niin, että saat toimivan palapeli-ohjelman. Kokeile lisätä Contenttiin jokin muukin kuva ja kokeile toimintaa sillä.

Vaikuttaisi että Mono (eli mm. Xamarin) versioissa pitää Begin-metodin alkuun lisätä rivi:

  Image.SetLineCorrection(0); 

B1-3. Konvoluutio

Konvoluutio: Sisätulo on kahden matriisin vastinalkioiden tulon summa. Liu'uttamalla painomatriisia kuvan päällä ja laskemalla aina vastaavasta kohdasta sisätulo ja laittamalla se jaettuna painomatriisin summalla, voidaan kuvalle tehdä useita yleisesti tarpeen olevia muunnoksia kuten reunaviivojen korostusta, terävöintiä tai pehmennystä.

Kokeilua varten jompikumpi alla olevista:

• Työaseman Jar-versio:

  • lataa levylle konvo.jar

  • käynnistä konvo.jar klikkaamlla tai sen hakemistosta komentoriviltä kirjoittamalla

      java -jar konvo.jar

• WWW-liittymä (toimii vain Firefox ja silläkin kikkailemalla):

Kokeiluversioissa voit kokeilla miten mikäkin matriisi vaikuttaa. Samalla voit kokeilla mitä vaikuttaa kuvien summaaminen tietyillä painoilla. Mallipohjassa Kuva.cs on vastaava ohjelma jossa on valmiina keskiarvosuodin 3x3 matriisilla. Sinun pitäisi täydentää keskeneräinen Muunna-aliohjelma valmiiksi.

B4. Taulukon sotkeminen

M: Satunnaisluvut. Etsi algoritmi kokonaislukutaulukon sekoittamiseksi ja toteuta algoritmi. Eli tee aliohjelma, joka ottaa vastaan int-taulukon ja sekoittaa TÄMÄN taulukon. Testaa algoritmiasi Console-sovellukset taulukolla, johon on esimerkiksi alustettu järjestyksessä luvut 1, 2, 3, ..., 52. Palauta toimiva ohjelmakooditiedosto, jossa on hyvin kommentoituna, mitä algoritmissa tehdään. Huom: Tässä ei ole tarkoitus "keksiä" omaa algoritmia, vaan käyttää ideaa jostakin valmiista algoritmista sekoittamiseen. Hyvä algoritmi on esim: Fisher-Yates shuffle. Tästä on toteutus Jypelin RandomGen -luokan Shuffle-aliohjelmassa. Voit matkia esimerkiksi tätä. Jos matkit tätä, niin vaihda T:n tilalle int ja listan tilalle int-taulukko. Aliohjelman alkuun pitää lisätä nyt Random rand = new Random(); jotta rand-olio on olemassa, Jypelin esimerkissä se on olemassa koska se on RandomGen-luokan attribuutti.

G1-2. Lukujen esiintymät

Tee ohjelma, joka saa jostakin taulukon (tai käyttää vakiotaulukkoa), jossa on kokonaislukuja. Taulukossa sama luku voi esiintyä useasti. Kirjoita aliohjelma, joka saa tuon taulukon parametrinaan ja palauttaa taulukon, jossa on taulukon alkiot kukin vain yhden kerran järjestettynä niiden esiintymiskertojen määrän mukaan nousevaan järjestykseen. Taulukosta {1, 2, 3, 34, 34, 2, 1, 34, 1, 1, 1} palautetaan {3, 2, 34, 1}.

Esimerkki Haskell-kielellä tehtynä.

Pahasti pihalla

PP1

Tee ohjelma, jossa a) arvot kokonaislukuja listaan ja b) etsit halutun luvun esiintymien lukumäärän listassa. Aloita tekemällä aliohjelma, joka palauttaa halutun kokoisen listan arvottuja kokonaislukuja eli luo ensin listan, arpoo siihen tietyn määrän kokonaislukuja ja palauttaa lopuksi valmiin listan. Tämän jälkeen tee toinen aliohjelma, jonne viet parametreina käytettävän listan ja etsittävän alkion. Aliohjelma etsii (ja laskee), kuinka monta kertaa etsittävä alkio esiintyy listassa. Aliohjelma palauttaa löydettyjen alkioiden lukumäärän.

Vinkki: M:Dynaamiset tietorakenteet