Demo 10

Palauta viimeistään ma klo 11:59.

Ajankäyttösi tällä viikolla

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 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.

# d10tunnit

Huomautus tehtävien pisteytyksistä

Jokaisella opiskelijalla on oikeus ja velvollisuus arvioida itse omien pisteidensä oikeellisuus. Mikäli ohjelmasi ei toimi, niin aseta itsellesi Custom pointsit itsearviosi mukaisesti, esim. mikäli ajattelet että olet saavuttanut 50% tehtävän tavoitteista niin silloin laitat itsellesi enintään 0.5 pistettä. Vastaavasti, jos arvioit että tehtäväsi on 90%:sti oikein, mutta automaattinen arviointi antaa sinulle jostain syystä vähemmän pisteitä, aseta itsellesi 0.9 pistettä.

PP5, perjantai 19.3.

PP5-tehtävät. Näistä saa pisteitä vain käymällä PP-ryhmässä Teamsin PP-kanavalla perjantaisin klo 14:15-16:00.

Oppimistavoitteet

Tämän demokerran jälkeen

muistat mitä rekursio tarkoittaa ja miten tehdään rekursiivinen funktio
osaat soveltaa silmukoita kombinaatiotehtävään
olet tutustunut poikkeuksiin (Exception) ja poikkeusten käsittelyyn

Tehtävä 1-2*

M: 22. Rekursio.

Tee alla olevaa mallikoodia muokaten ohjelma, joka piirtää kuvan kaltaisen puun rekursiivisesti. Halutessasi voit katsoaa
ideaa Sierpinskin kolmion piirtämisestä.

Anna itsellesi enintään 2 pistettä Set custom points -toiminnolla.

HUOM : Jos tehtävä ei aukea, älä aloita tällä tehtävällä, vaikka se periaatteessa onkin helppo.

# RekursioPallod10

Visual Studiossa koodi toimii ja lopputulos vastaa tehtävänantoa, mutta TIMissä tulee virheilmoitus "Unhandled exception. System.IndexOutOfRangeException: Index was outside the bounds of the array." ja pitkä pätkä at Jypeli.nnnn -tekstiä. Onko vika käyttäjässä?

— 14 Mar 22

Täysin sama ongelma minullakin.

Kiitos huomautuksista. Timissä oli käytössä vanha Jypeli. Se on nyt päivitetty. Laittakaa viestiä jos huomaatte muita outouksia tai vikoja. -AJL

— 14 Mar 22 (edited 15 Mar 22)

TIMissä on vanha versio Jypelistä jossa on pieni bugi jos piirretään suuria määriä samanlaisia kappaleita. Päivitys tulee tässä aamupäivän aikana, ajakaa sitten koodi uudestaan. -MR

— 15 Mar 22

Beginissä: Hyvä alkukulma piirtämiseen on vaikkapa pii/2 (saat piin arvon kirjoittamalla Math.PI). Pallon säteeksi voit antaa vaikka 100.

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

Tehtävä 3

M: 23. Dynaamiset tietorakenteet. Tee lotto-ohjelma, joka arpoo 7 numeroa ja 3 varanumeroa 40:stä.

# lottod10

"namespace name 'Jypeli' could not be found"?

Korjattu- .-AJL

— 15 Mar 22 (edited 15 Mar 22)

Sotkemisen voit tehdä myös lisäämällä projektin referensseihin Jypeli:n ja sitten

Jypeli.RandomGen.Shuffle(pallot);

Tai voit ottaa alta valmiin sekoitusalgoritmin.

Valmis sekoitusalgoritmi

/// <summary>
/// Aliohjelma sekoittaa annetun kokonaislukutaulukon
/// alkiot keskenään Fisher-Yates-algoritmilla
/// (aikavaativuus n).
/// http://en.wikipedia.org/wiki/Fisher%E2%80%93Yates_shuffle#The_modern_algorithm
/// </summary>
/// <param name="luvut">Sekoitettava taulukko.</param>
public static void SekoitaTaulukko(int[] luvut)
{
  Random r = new Random();

  for (int i = luvut.Length - 1; i > 0; i--)
  {
     int j = r.Next(i);
     int apu = luvut[j];
     luvut[j] = luvut[i];
     luvut[i] = apu;
  }
}

Tehtävä 4-5. n yli k

M: 16. Toistorakenteet. Erilaisten 7 numeroa sisältävien lottorivien määrä saadaan binomikertoimen kaavasta: Katso: http://fi.wikipedia.org/wiki/Kombinaatio.

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

Tulos voidaan laskea käyttämällä long -tyyppisiä lukuja. Tee funktio

long NYliK(int n, int k)

jonka kutsulla

NyliK(40, 7)

saat mainitun tuloksen. Tulosta ei voi laskea keskimmäisestä kaavasta 2, koska \(40!\) ylittäisi reilusti pitkienkin (long) kokonaislukujen lukualueen.

Vinkki: Tässä tehtävässä ei tarvita listoja tms., pelkästään kerto- ja jakolaskuja sekä silmukoita. Vastaus saattaa olla nätimpi, jos avuksi kirjoittaa yhden pienen aliohjelman.

# kombinaatiotd10

Tehtävä 6

M: 24. Poikkeukset. Kirjoita funktio MuutaJono(String s, double oletus), siten, että seuraava ohjelma toimii:

# poikkeuksetd10

Vinkki Jos kotikoneesi asetukset ovat suomalaisittain, olettaa että Double.Parse-metodi ottaa argumentiksi erotinmerkiksi pilkun. Timissä erotinmerkkinä on piste. Jos haluat omalle koneellesi pisteen erotinmerkiksi, laita Parse-metodin argumentiksi:
new System.Globalization.CultureInfo("en-US")

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).

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

V1

Tee Ville-tehtävät: 8.1-8.5. Muista: Villen käyttöohje ja Ville-tehtävien palauttamisohjeet.

# villed10

TDD1

Jos tarkistat vähintään kahden funktion toiminnan automaattisella testillä (ComTest), saat merkitä yhden lisäpisteen. Voit antaa samassa tiedostossa palautetta ja kehitysehdotuksia Comtestin käytöstä.

Mikäli ComTest ei toimi yliopiston mikroluokissa, kokeile ensin asentaa ComTest-VS-plugin. Sitten tarkista, että ComTest haetaan oikeasta paikasta: Valitse Visual Studiossa Tools -> ComTest -> Options. Tarkista, että Path to ComTest.jar executable kentässä on N:\bin\ComTest.jar ja olet yhdistänyt koneesi N-verkkolevyyn. Kysy tarvittaessa ohjaajalta neuvoa.

# D10TDD1

B1-2

M: 25. Tietojen lukeminen ulkoisesta lähteestä.

Avaa sivu ja klikkaa sivun vasemmasta yläkulmasta "Csv-tiedosto". Huomaa että sivu antaa kuitenkin .xls tiedoston nappulan tekstistä huolimatta. Tästä ei tarvitse erityisesti välittää. Lisää Visual Studion projektiisi uusi 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. Tiedosto voidaan nyt lukea seuraavasti: Lisää ensin Using-lauseisiin lause

using System.IO;

Tiedosto näyttää kutakuinkin tältä

EUR,000001.000000,000001.000000,000001.000000,09/03/2016,11:59
USD,000001.097040,000001.077540,000001.116540,09/03/2016,11:59
JPY,000123.352000,000120.752000,000125.952000,09/03/2016,11:59

Voit poistaa tiedostosta turhat tiedot: 09/03/2016,11:59. Muista shift + alt + nuolinäppäin -yhdistelmä. Halutessasi voit vaihtaa tietojen erotinmerkiksi myös jonkin muun kuin pilkun. Seuraavassa on poistettu ylimääräiset tiedot ja vaihdettu välimerkiksi välilyönti.

EUR 000001.000000 000001.000000 000001.000000
USD 000001.097040 000001.077540 000001.116540
JPY 000123.352000 000120.752000 000125.952000

Sitten Main-pääohjelmaan (tai johonkin muuhun aliohjelmaan)

string[] valuuttalista;
try
{
    valuuttalista = File.ReadAllLines("valuutat.xls");
}
catch (IOException ex)
{
    Console.WriteLine("Virhe: " + ex.Message);
    return;
}

Pyydä käyttäjältä jokin valuuttatunnus, ja tulosta annetun valuutan tiedot ruudulle. Ohjelma päättyy, kun käyttäjä antaa tyhjän syötteen. Vinkki: String.Split

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

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

Kirjoita tähän tekemäsi tiedosto ja tallenna ennen kuin yrität käyttää sitä ohjelmassa.

# valuutattxtd10

# valuutatd10

B3

Tutki miten C#:issa toimii BigInteger -luokka ja tee NYliK(int n,int k) sen avulla. Tee siis tehtävää 4 vastaava toteutus erityyppisellä kokonaisluvulla. BigInteger luokan käyttö vaatii Numerics-assemblyn käyttöä. Lisää ohjelman alkuun

using System.Numerics;

Täysiin pisteisiin vaaditaan omat testit: Tehtävässä saa oikeasta tulosteesta 0.5 p., testien läpäisemisestä 0.4 p. ja dokumentaation katsomisesta 0.1 p.

# bigIntegerd10

Hei, en saanut omalla toteutuksella pisteitä kääntyvän ohjelman ajamisesta, vaikka tulos on omasta mielestä ihan odotetunlainen. Toteutus on myös samankaltainen kuin tehtävässä 4-5, mutta longin sijasta käytetään BigIntiä aliohjelmissa.

VL: Tulos on väärin, siksi ei anna!

Tarkastajassa oli virhe, nyt pitäisi tulla piste. (C(40, 7) on 18643560.) -AJL

— 20 Mar 22 (edited 20 Mar 22)

G1-2

Tutki miten C#:ssa voidaan lukea syötettä WWW-osoitteesta ja tee tehtävä B1-2 niin, että tiedot luetaan suoraan netistä.

Voit lukea tiedostoa osoitteesta

https://tim.jyu.fi/files/183746/commercialTransaction.xls

# valuutatNetistad10

G3-4

PNS: Pienimmän neliösumman sovitus on eräs tapa laskea eräänlainen "keskiluku" tai trendi aineistolle. Esimerkiksi meillä on havaintopisteitä, joiden periaatteessa pitäisi muodostaa "suora". Laskemalla PNS-suoran (y = a + bx) kertoimet a ja b voimme piirtää aineistoa parhaiten kuvaavan suoran. Katso http://mathworld.wolfram.com/LeastSquaresFitting.html kertoimien laskukaavat (12) ja (14) ja tee ohjelma, joka piirtää aineiston ja sitä kuvaavan PNS-suoran. Aineisto piirretään tämän pohjatiedoston: Kuvaaja.cs avulla, eli voit käyttää siellä olevaa koodia pohjana itse aineiston piirtämiseen. Suora piirretään Paint -metodissa kutsumalla canvas.DrawLine-metodia. Esimerkki: pns.png (tuossa Javalla tehdyssä kuvassa pallot eivät ole täytettyjä, sitä ei tarvitse yrittää).

# PNSd10

G5-6

Euler problem 67. Laskun pitää mennä alle minuuttiin. Yksi lisäpiste jos lasku menee "erittäin nopeasti" (luokkaa millisekunteja.)

# treetxtshort

# treetxt

# euler

G10-15 (5 p.)

Steganografia: 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.

Pisteytys: Set Custom Points. 3 p. kun saat salakirjoitettua viestin kuvaan, 2 p. lisää kun saat luettua viestin kuvasta.

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.

# stegano