Demo 5

Huomautus: Lopulliset demotehtävät julkaistaan aina tasan viikkoa ennen deadlinea. Demotehtäviin saattaa ennen sitä tulla muutoksia tai korjauksia. Tehtäviä voi tulla lisää tai tehtäviä voi poistua. Tehdessäsi tehtäviä ennen virallista julkaisua, ota tekemästäsi koodista aina varmuuskopio omalle tietokoneellesi.

Palauta viimeistään ma 15.2. klo 11:59. Läpikäynti klo 12-14.

• Muista: Harjoitustyön suunnitelma täytyy olla hyväksyttynä demo 5:n palautuksen määräaikaan mennessä.
• Tehtäviä kannattaa tehdä Visual Studiossa, jolloin niitä voi debugata samalla ja etsiä mahdollisia virheitä siitä, miksi silmukka tms ei toimi. Kun vastauksia kopioi Visual Studiosta TIMiin, kannattaa olla huolellinen että kopioi nimenomaan sen osan, mikä TIMiin pitäisi kirjoittaa. Klikkaa TIMistä tehtävän kohdalta Näytä koko koodi -näppäintä, niin näet mitä kaikkea tehtävään on jo valmiiksi täytetty.
• Tehtävien nimeämisestä: Anna cs-tiedostoille kuvaavat nimet. Esim. G1.cs on huono. Opetellaan käyttämään nimiä, jotka toimisivat oikeassakin ohjelmassa. Pallopeli.cs on taas paljon parempi. Muista myös luokan ja tiedoston nimen suhde.
• Vinkki: Askella luentomonisteessa silmukka- ja taulukkoesimerkkejä läpi ja seuraa mitä silmukoissa tapahtuu. Nuo esimerkit ovat toistaiseksi hieman huonosti näkyvillä ja ne hyppäävät esiin kun vie hiiren niiden päälle. Niitä löytää kun etsii jonoa "Animaatio:".
• Tällä demokerralla on kaksi TDD tehtävää. Tämä tarkoittaa sitä, että testien käytöstä voi poikkeuksellisesti saada jopa kaksi pistettä.

Monisteen lisäksi kannattaa lukea:

• Aliohjelmien kirjoittaminen
• 1-ulotteiset taulukot

Osaamistavoitteet

Tämän demokerran päätteeksi

• ymmärrät mihin taulukkoa voi käyttää ja osaat tehdä taulukon
• ymmärrät silmukkarakenteiden (while, for, do-while) toimintaperiaatteen
• algoritminen ajattelusi kehittyy

Ajankäyttösi tällä viikolla (0.5 p.)

Työtuntien kirjaamisesta saa 0.5 demopistettä. Aseta pisteesi Set Custom Points -toiminnolla.

Demokerran päätteeksi kirjoita arvio tällä viikolla käyttämästäsi työmäärästä. Laske työmäärään mukaan kaikki tällä viikolla (kalenteriviikko, ma klo 00:00 -- su klo 23:59) käyttämäsi aika: lähiopetukseen osallistuminen, oppimateriaalin lukeminen, demotehtävien tekeminen, luentovideon katsominen, demojen purkutilaisuuteen osallistuminen (maanantaina) ja niin edelleen. Voit päivittää lukua viikon edetessä, se voi helpottaa arvion tekemistä. Huom! Siis tähän ei laiteta kurssin alusta kaikkia tunteja yhteensä, vaan vain tämän viikon tunnit.

Tehtävä 1*

Tässä tehtävässä ei ole valmiina mitään koodia. Kirjoita ohjelmaan, luokka, pääohjelma ja tarvittavat using-lauseet.

Tee kohdissa a ja b ohjelmat, joissa silmukkaa käyttäen tulostetaan

1a) luvut 0--100, jokainen luku omalle rivilleen. Tulosteessa ei saa olla mitään muuta. (0.5 p.)

Arviointi: Vastaus kääntyy ja siinä on käytetty silmukkaa, 0.2 p. Oikeasta tulostuksesta lisäksi 0.3 p. Tehtävässä on automaattinen arvostelu.

1b) parittomat luvut 1, 3, 5, ..., 99, jokainen luku omalle rivilleen. Tulosteessa ei saa olla mitään muuta. (0.5 p.)

Arviointi: Silmukan käyttämisestä 0.2 pistettä, oikeasta tulostuksesta 0.3 pistettä. Tehtävässä on automaattinen arvostelu.

Tehtävä 2

Tee ohjelma joka tulostaa luvut 1--100, ja jos luku on jaollinen 5:llä, tulosta luvun perään teksti "Hep!" . Huom! Tässä tehtävässä pitää tulostuksen olla täsmälleen kuten mallissa. Ota huomioon välit ja rivinvaihdon kohta.

1
2
3
4
5 Hep!
6
7
8
9
10 Hep!

Arviointi: Vastaus kääntyy ja siinä on käytetty silmukkaa, 0.4 p. Oikeasta tulostuksesta lisäksi 0.6 p. Tehtävässä on automaattinen arvostelu.

Tehtävä 3

Tee kohdat a, b ja c. Aseta pisteet Set Custom Points -toiminnolla.

M: 16. Toistorakenteet.

\((a)\) Tee aliohjelma TulostaKertotauluFor(n), joka tulostaa luvun n kertotaulun (lukujen 1 \(-\) 10 tulo luvun n kanssa) for-silmukalla. Esimerkiksi kutsu TulostaKertotauluFor(3) tulostaisi:

 1 * 3 =   3
 2 * 3 =   6
 3 * 3 =   9
 4 * 3 =  12
 5 * 3 =  15
 6 * 3 =  18
 7 * 3 =  21
 8 * 3 =  24
 9 * 3 =  27
10 * 3 =  30

\((b)\) Tee aliohjelma TulostaKertotauluWhile(n, m), joka tulostaa luvun n kertotaulun lukuun m saakka. Toteutus pitää tehdä while-silmukalla. Esimerkiksi kutsu TulostaKertotauluWhile(3, 5) tulostaisi

 1 * 3 =   3
 2 * 3 =   6
 3 * 3 =   9
 4 * 3 =  12
 5 * 3 =  15

Kutsumalla TulostaKertotauluWhile(3, 0) ei siis saa tulostua mitään.

Muista laittaa pisteet Set Custom Pointsilla.

\((c)\) Tee aliohjelma kuten kohdassa \((b)\) mutta käyttäen do-while-silmukkaa.

Tehtävä 4

M: 12.4 Muokattavat merkkijonot: StringBuilder.

Pääohjelmassa (annettu alla valmiiksi) kutsutaan LisaaAlkuunJaLoppuun-nimistä aliohjelmaa. Toteuta kyseinen aliohjelma. TODO Void.

public static void Main(string[] args)
{
  StringBuilder jono = new StringBuilder("kissa istuu");
  LisaaAlkuunJaLoppuun(jono, "***"); // jono muuttuu aliohjelmassa
  Console.WriteLine("Jono on nyt " + jono); 
  // tulostaa: Jono on nyt *** kissa istuu ***
}

Vinkki: Katso StringBuilderin dokumentaatiosta miten voit lisätä tekstiä jonon keskelle ja miten loppuun.

Tehtävässä saa sen ajamisesta 0.4 p. + testien läpäisemisestä + 0.5 p. + dokumentaatiosta 0.1 p.

Tehtävä 5*

M: 15. Taulukot, 16. Toistorakenteet.

Seuraavissa kohdissa taulukko tarkoittaa int-tyyppisiä kokonaislukuja sisältävää taulukkoa.

Toteuta aliohjelma TulostaYli(taulukko, raja), joka tulostaa parametrina annetusta taulukosta kaikki ne luvut, jotka ylittävät raja-parametrina annetun luvun.

Huomaa, että tämä on void-aliohjelma, joten se ei palauta mitään arvoa.

Rajan ylittävät luvut tulee tulostaa samalle riville välilyönnein eroteltuna. Esimerkiksi pääohjelma...

public static void Main(string[] args)
{
  int[] luvut = { 12, 3, 5, 9, 7, 1, 4, 9 };
  TulostaYli(luvut, 4);
}

...tulostaisi...

12 5 9 7 9

Arviointi: Tehtävässä saa sen ajamisesta 0.4 p. ja oikeasta tulostuksesta 0.6 p. Tehtävässä on automaattinen arvostelu.

Tehtävä 6

Toteuta funktio SummaYli(taulukko, raja), joka ottaa parametrina taulukon sekä raja-arvon, ja palauttaa summan niistä luvuista, jotka ylittävät raja-arvon. Esimerkiksi pääohjelma...

public static void Main(string[] args)
{
    int[] luvut = { 12, 3, 5, 9, 7, 1, 4, 9 };
    int summa = SummaYli(luvut, 4);
    Console.WriteLine("Yli 4 olevien lukujen summa on: " + summa);
}

…tulostaisi…

Yli 4 olevien lukujen summa on: 42

Huomaa, että tämä funktio ei saa tulostaa mitään. Tulostaminen tehdään pääohjelmassa (ks. Näytä koko koodi).

Arviointi: Ajamisesta 0.4 p. ja testien läpäisemisestä 0.6 p. Tehtävässä on automaattinen arvostelu.

Tehtävä 7

Et tarvitse Visual Studiota/C#:ia tässä tehtävässä.

M: Moniulotteiset taulukot

Olkoon meillä 4 x 4 matriisi, siis 2-ulotteinen taulukko (voit ajatella ruudukkona), jossa on 16 alkiota. Tässä hakasulut kuvaavat vain matriisin reunoja, ei mitään sen "syvällisempää".

[ 1 0 1 1 ]
[ 0 1 1 0 ]
[ 1 0 0 0 ]
[ 1 0 0 1 ]

Ykköset kuvaavat tässä "sopuleita", ja nollat ovat tyhjiä paikkoja.

Lisäksi olkoon seuraavanlainen algoritmi:

Jos ruudussa on sopuli (eli alkion arvo on 1)
  * Jos sillä on naapureita (ykkösiä) yksi tai 
    nolla kappaletta, se kuolee yksinäisyyteen 
    (muuttuu nollaksi).
  * Jos sillä on neljä tai enemmän naapureita, 
    se kuolee ylikansoitukseen (muuttuu nollaksi).
  * Sellainen, jolla on täsmälleen kaksi tai kolme 
    naapuria, selviää hengissä.
Jos ruutu on tyhjä (eli arvo on 0)
  * Jos on täsmälleen kolme naapuria, ruutu "herää 
    eloon" (muuttuu ykköseksi).

Tee yllä olevalle matriisille kolme seuraavaa generaatiota, eli käy jokainen alkio läpi yllä annettua algoritmia käyttäen. Naapureita ovat sekä pysty-, vaaka- että "vinot" naapurit.

Tee tehtävä kahdella eri tavalla: 1. Niin, että aina teet uuden tyhjän taulukon ja siihen vastinpaikkaan kuuluvan alkion arvon katsot edellisestä taulukosta em. säännöillä. 2. Kopioit edellisen taulukon ja lähdet kopiota muuttamaan "laskemalla" arvot kopiotaulukosta itsestään. Alkiot käsitellään vasemmalta oikealle, ylhäältä alas.

Tuleeko eri tavoilla tehtynä eri tulos? Miksi?

*Palauta vastaus, joka sisältää alkuperäisen taulukon lisäksi kumpaankin eri tapaan kolme uutta samankokoista taulukkoa. Kirjoita taulukot allekkain.

(Lue tästä vinkki, jos tehtävä ei lähde aukeamaan.)

TDD1

1. (0.5 p.) Lataa ja asenna ComTest. Voit palauttaa vastauksen kun ko. sivulla oleva esimerkkitesti (Example Test) menee läpi. Kirjoita vastaukseen hieman kommenttia sitiä, kuinka asennus onnistui.

2. (0.5 p.) Täydennä seuraavaan funktioon ComTest-testit, missä toinen laskettavista luvuista on negatiivinen, sekä ainakin yksi sellainen testi, missä tulos on negatiivinen. Paikka, mihin testit kirjoitetaan on tässä kommentoitu TODO-sanalla. Kirjoita myös ympärille luokka, sekä luokan pääohjelma omatoimisesti. Pääohjelma voi olla "tyhjä", eli sen ei tarvitse tehdä mitään. Palauta tehtäväkenttään koko luokka.

Toteuta myös itse funktio ja täydennä puuttuvat sanat, jotka on alla xxx:llä. Aja testit ja totea että ne menevät läpi.

/// <summary>Lasketaan yhteen kaksi lukua</summary>
/// <param name="luku1">ensimmäinen yhteenlaskettava</param>
/// <param name="luku2">toinen yhteenlaskettava</param>
/// <returns>lukujen summa</returns>
/// <example>
/// <pre name="test">
///  Laskut.LaskeYhteen(2, 3) ~~~ 5;
///  Laskut.LaskeYhteen(2.4, 0) ~~~ 2.4;
///  // TODO: testi jossa toinen on negatiivinen ja tulos positiivinen
///  // TODO: testi jossa toinen on positiivinen ja tulos negatiivinen
/// </pre>
/// </example>
public static xxx LaskeYhteen(xxx luku1, xxx luku2)
{
  // toteuta funktio
}

Huomaa: Liukulukuja (eli double, float tai decimal-lukuja) 'ei saa' verrata ComTestissa kolmella yhtäsuuruusmerkillä (===), vaan ''niitä täytyy verrata kolmella matomerkillä ~~~''.

Syy, miksi reaalilukuja ei voi (muutamia poikkeuksia lukuunottamatta) verrata ComTestissä === -merkinnällä, eikä tavallisessa koodissa == -vertailuoperaattorilla, on, että tietokoneella voidaan tarkasti ilmoittaa ainoastaan 2-potenssien summia (ks. binäärilukujen perusteet?)

Esimerkiksi luku 0.1 ei ole 2-potenssien summa, joten tietokoneen näkökulmasta se onkin tietokoneen näkökulmasta jotain himpun verran yli 0.1 (ks. http://bit.ly/1589Imk).

Luku 0.75 sen sijaan onkin 2-potenssien summa (ks. http://bit.ly/zn6R9Y)...

\(1*2^{-1} + 1*2^{-2}\)

...joten tietokoneen näkökulmasta se on tasan 0.75.

Aihetta käsitellään vielä luennoilla ja demoissa, mutta tässä vaiheessa on tärkeintä muistaa:

• jos funktion paluuarvo double, niin vertailu tehdään ComTestissa ~~~ -merkinnällä
• "normaalissa" koodissa ollaan varovaisia double-lukujen vertailuun == -operaattorilla, koska yleensä se menee pieleen

Tehtävästä saa pisteet (0.5 p.) kun testit menevät läpi.

Ville 1

Tee Ville-tehtävät: 4.5, 4.6, 5.1-5.5, 9.1, 9.2, 9.3.

Huom: Lue tarkasti kysymykset (montako kertaa, montako tulostetaan). Villen mallissa loppusulkuun } mennään kun silmukka loppuu.

• Villen käyttöohje
• Ville-tehtävien palauttamisohjeet

TDD2

Jos tarkistat vähintään kahden funktion toiminnan Comtestillä, saat merkitä tästä tehtävästä yhden pisteen. Huom: Tehtävän TDD1 testeistä ei saa tässä enää pisteitä :-)

Kirjoita vastauslaatikkoon mihin tehtävään teit Comtest-testit. Voit kirjoittaa myös ajatuksia miltä testaaminen tuntui

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.

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

Valitettavasti 2-ulotteiselle taulukolle ei ole vastaavaa Join-funktiota, vaan sellaisen joutuu tekemään itse (Voit copy-pastettaa tämän tai tehdä oman.)

StringBuilderin arvon testaaminen pitää suorittaa ToString()-metodin avulla

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

TDD-pohja

Jos ComTest ei toimi koneellasi, voit Copy/Pasteta ohjelmia alla olevaan laatikkoon ja testata siinä.

B1

Tee konsolisovellus-peli, jossa käyttäjän pitää arvata ohjelman arpoma kokonaisluku. Ohjelman tulee kysyä lukua kunnes käyttäjä arvaa oikean luvun, ja kullakin kerralla antaa sopiva ohjeteksti. Alla mallituloste.

TODO: Tim ei käsittele syötettä joten tätä ei voi kokeilla Timissä.

Aseta itsellesi pisteet Custom Points -toiminnolla.

Arvaa luku väliltä 1-100 > 27
Liian pieni!
Arvaa luku väliltä 1-100 > 73
Liian pieni!
Arvaa luku väliltä 1-100 > 89
Liian iso!
Arvaa luku väliltä 1-100 > 82
Liian iso!
Arvaa luku väliltä 1-100 > 78
Liian iso!
Arvaa luku väliltä 1-100 > 76
Liian pieni!
Arvaa luku väliltä 1-100 > 77
Oikein! :)

B2

M: 12. Merkkijonot. Tee funktio MuutaKirjaimet, jota voi kutsua esimerkiksi seuraavasti:

string jono = "Kalle tykkää jätskistä.";
string tulos = MuutaKirjaimet(jono, 'k', 'g');

Funktio ottaa kolme parametria: (1) merkkijonon, (2) korvattavan merkin, ja (3) merkki jolla korvataan.

Funktio palauttaa uuden merkkijonon, jossa on vaihdettu annetut merkit (toinen parametri) jälkimmäiseksi merkiksi (kolmas parametri).

Funktion tulee käsitellä sekä isot että pienet kirjaimet huolimatta siitä onko argumenttina annettu suuraakkosia vai pienaakkosia. Esimerkiksi yllä oleva kutsu ottaisi vastaan jonon "Kalle tykkää jätskistä." ja palauttaisi jonon "Galle tyggää jätsgistä."

Tässä esimerkki, miten kyseistä funktiota voitaisiin käyttää.

Toistan mitä sanot, mutta en osaa sanoa kirjainta g.
Anna teksti > Kalle tykkää jätskistä.
Sanoit siis : Galle tyggää jätsgistä.

Tehtävässä saa sen ajamisesta 0.2 p. + testien läpäisemisestä + 0.7 p. + dokumentaatiosta 0.1 p.

Ratkaisussa ei saa käyttää valmiita merkkijonon käsittelyyn liittyviä metodeja, kuten String.Replace.

B3

Ota Demo 4 guru-tehtävän pallopelin mallivastaus.

(Saat halutessasi myös koko demo4:n mallivastauskansion zipattuna tästä linkistä.)

Katso Jypelin ohjeista miten lisätään pistelaskuri ja sille tapahtuma kun tulee tarpeeksi pisteitä.

Lisää pallopeliin laskuri jonka arvo kasvaa aina kun saat "metsästettyä" pallon puolen välin yläpuolella. Kun 10 palloa on saatu poksautettua, lisää tähän joku onnittelu (vaikka MessageDisplay-oliolla).

Jos et halua käyttää kuvia, kommentoi koodista pois kuviin liittyvät asiat tai laita omia kuvia tilalle.

G1-2 (2 p.)

Tee konsoliohjelma, joka tulostaa vaiheittain tehtävän 7 generaatioita.

Testaamisen helpottamiseksi voit käyttää valmista funktiota, joka palauttaa matriisin merkkijonona.

G3

• Mitä eroa on seuraavilla taulukoilla?
• Miksi C#:ssa on kaksi eri tapaa ilmaista moniulotteisia taulukoita?

int[,] a = new int[3, 2];
int[][] b = new int[3][];

G4 (1 p.)

Tee tehtävä 6 käyttäen C#:n LINQ:lla tai lambdoilla. Vinkki (jos tarvit :)): Saat muutettua Where:n palauttaman IEnumerable:n taulukoksi käyttäjällä ToArray-metodia.

Tehtävässä saa sen ajamisesta ilman virheitä 1.0 p.

Huomautus: Aiemmin tehtävässä mainittiin tehtävä 5:stä. Jos teit sen niin, niin voit antaa itsellesi pisteen.

G5 (1 p.)

Tehtävänantoa tarkennettu 11.2. klo 22:00.

Tee void-funktio SuurempiJaParillinenIndeksi, joka ottaa kaksi parametria: int[]-taulukon (luvut) ja yhden int-luvun (raja). Funktion tulee tulostaa ne luvut, jotka ovat suurempia kuin raja ja jotka ovat parillisissa indekseissä.

Esimerkiksi kutsu

int[] luvut = { 12, 3, 5, 9, 7, 1, 4, 9 };
SuurempiJaParillinenIndeksi(luvut, 4);

tulostaisi

12 5 7

Arviointi: Tehtävässä saa pisteitä virheittä ajamisesta 0.1 p + oikeasta tulostuksesa 0.8 p ja dokumentaation katsomisesta 0.1 p.