Ohjelmointi 1, s 2022 / Demo 2

Tauno T1 a

Lisää tulos-niminen muuttuja Taunoon. Tee ohjelma, joka laskee yhteen taulukon luvut niin, että lukujen summa on lopuksi tulos-nimisessä muuttujassa.

(Muista painaa Taunoissa sekä Aja että Test että saat niistä kummastakin Taunosta sen 0.5 pistettä eli molemmista Taunoista yhteensä 1 p.)

Tauno T1 b

Lisää tulos-niminen muuttuja Taunoon. Tee ohjelma, joka laskee yhteen taulukon luvut niin, että parillisissa paikoissa olevien lukujen summa on lopuksi tulos-nimisessä muuttujassa.

Ville V1

Tee Villestä tehtävät 2.2-2.6 ja 6.1-6.4.

Kerro tehtävän palautuksena mitä opit Villeltä.

Vinkki: Muodollinen parametri on "turkulaisten kielessä" aliohjelman esittelyssä oleva muuttujan nimi ja todellinen parametri sille kutsussa sijoitettu arvo (C#:n omassa dokumentaatiossa tämä on argument).

Tehtävä 1. Lausekkeiden arvot

Mieti ensin kustakin alakohdasta, että mitä ohjelma tekee. Kirjoita päätelmä itsellesi ylös ja kokeile vasta sitten itse ohjelmaa (joka pitää korjata oikeaksi että sen voi ajaa). Ohjelmakoodin lukeminen on tärkeä taito. Voit myös kokeilla tehdä ohjelmat itse Visual Studiolla. Kohtien a)-d) ohjelmien ajamisesta ei tule pisteitä, vaan niihin kuuluvien kysymysten vastauksista, kustakin alakohdasta max 0.25 p. Lue ensin huolella mitä kysytään ja miten pitää vastata.

a) Olkoon meillä seuraavanlainen pääohjelma:

Mitä viimeinen rivi (ennen aaltosulkua) tulostaa? Kirjoita yhdelle riville se luku minkä ohjelma tulostaa. Kun olet tallentanut vastauksesi voit täydentää luokan (class, ks. alkuperäinen HelloWorld -ohjelma) yllä olevan koodin ympärille ja tarkistaa vastauksesi painamalla aja-nappia.

b) Miten tuloste muuttuisi, jos kaikki sulut otettaisiin pois riviltä

int x = a + b * ((2 - c) / a + b);

Kirjoita luku, jonka muutettu ohjelma tulostaisi.

Kun olet vastannut kysymykseen, voit tarkistaa vastauksesi muuttamalla 1. kohdan koodia.

c) Muutetaan pääohjelmaa seuraavasti:

Mikä ongelma tässä tulee? Mieti ja vastaa kysymykseen, ennen kuin käännät ohjelman. Kun ajat ohjelman, mitä huomaat?

d) Tehdään seuraavanlainen pääohjelma:

Mitä yllä oleva ohjelmanosa tulostaa? Mikä on c:n arvo viimeisen rivin jälkeen? Vastaa kumpaankin kysymykseen yksi luku, kumpikin omalle rivilleen. Kun olet vastannut kysymykseen, voit tarkistaa vastauksesi ajamalla yllä olevan koodin (kunhan ensin korjaat sen toimivaksi).

Tehtävä 2. Binääriluvut

M: 26. Lukujen esitys tietokoneessa. Binäärilukujärjestelmässä on kaksi numeroa, nolla ja yksi. Tätä sanotaan bitiksi (binary digit). Vähiten merkitsevä eli viimeisimmäksi kirjoitettu bitti tarkoittaa lukumäärää yksi, toiseksi vähiten merkitsevä bitti lukumäärää kaksi, kolmanneksi vähiten merkitsevä lukumäärää neljä ja niin edelleen aina kakkosen potensseja jatkaen (8, 16, 32, 64, ...). Kokonaisen binääriluvun ilmoittama lukumäärä saadaan kun summataan nämä yksittäisten bittien ilmoittamat lukumäärät toisiinsa. Esimerkiksi binääriluku 1000101 olisi kymmenjärjestelmässä:

1*2^6 + 0*2^5 + 0*2^4 + 0*2^3 + 1*2^2 + 0*2^1 + 1*2^0 ==
1*64  + 0*32  + 0*16  + 0*8   + 1*4   + 0*2   + 1*1   == 
  64                          +   4           +   1   == 69

Muunna seuraavat binääriluvut ihmiselle tutumpaan 10-järjestelmään:

10010 
1001110001 
1000000000000000 
1010101010101011 
10000000000000001 
10000000000000010 
10000000000000011

Muista vastaukseen laittaa myös aukilaskettuna se, miten sait tuloksen. Pelkkä numero ei riitä.

Nykytietokoneissa on tyypillistä jakaa muisti kahdeksan bitin mittaisiin tallennuspaikkoihin eli tavuihin (byte). Mikä on suurin kokonaisluku, jonka voit tallentaa kahden tavun (eli 16 bitin) kokoiseen tilaan (oletetaan että negatiivisia lukuja ei tarvitse esittää)? Entäpä jos pitää voida esittää positiivisia ja negatiivisia lukuja: mikä silloin on toisaalta pienin ja toisaalta suurin luku, joka kahden tavun kokoiseen tilaan mahtuu?

Tehtävä 3. Algoritmit

M: 3. Algoritmit: Kirjoita suomenkielinen (ei ohjelmointikielinen) algoritmi eli toimintaohje, jolla kuvaat:

• miten "wanhasta" kirjan näköisestä paperisesta puhelinluettelosta etsitään tietyn henkilön puhelinnumero
• millaisella algoritmilla puhelinluettelosta löytyy tietyn numeron omistaja
• kumpi algoritmeista on nopeampi ja miksi?

(Vinkki: Lue Luku3).

M: 3. Algoritmit: Pitäydy tässä tehtävässä vielä irti C#:sta ja muista ohjelmointikielestä. Kuvaile suomen kielellä tai korkeintaan ''pseudokoodilla'', miten jakaisit seuraavat tehtävät yhtä pykälää tarkemmiksi osatehtäviksi. Jaa sitten vielä kukin osatehtävä seuraavalle tasolle pienemmiksi osatehtäviksi. Käytä jotakin luonnollisia ilmauksia toistolle ja päätöstilanteille ("jos ... niin ... mutta muussa tapauksessa ..."):

1. Tiskaaminen
2. Kahvin keittäminen
3. Ohjeet kuinka kurssin sivuilta löytää kurssilla käytettävän sanaston (joka ei siis ole se tynkä luentomonisten lopussa).

Tehtävä 4*. ATK

Huomautus: Seuraava pitää lukea huolella monta kertaa ja ymmärtää ennenkuin lähtee tekemään! Eli tehtävä on erittäin paljon luetun ymmärtämistehtävä. Kuten oikeastaan kaikki asiakkaan ja ohjelmoijan välinen kommunikaatio.

Laskettava montako karkkia opettaja heittää luennolla keskimäärin.

Opettaja heittelee luennoilla karkkeja. Luennolla heitettyjen karkkien määrä on luentokerroittain kokonaislukutaulukossa (taulukko). Ne luennot, joilla ei ole heitetty yhtään karkkia, jätetään laskematta tulokseen, eli keskiarvo lasketaan vain niiltä päiviltä, jolloin karkkeja on heitetty. Luonnollisesti myös negatiiviset arvot hylätään. Keskiarvon laskeminen lopetetaan (eli keskiarvo on tätä edeltävien hyväksyttyjen alkioiden keskiarvo) mikäli taulukosta tulee vastaan luku 99 tai suurempi. Laskeminen lopetetaan luonnollisesti myös mikäli taulukon alkiot loppuvat. Perustapausta vastaa alla olevan taulukon mallilasku M1 (vialliset = 0, lopetus=99).

Jotta algoritmi olisi yleiskäyttöisempi annetaan taulukon lisäksi parametrina minimiarvo (vialliset), joka vastaa alkuperäisen ongelman arvoa 0 (eli alkuperäisen "negatiiviset" tarkoitti että pienempiä tai yhtä suuria kuin vialliset). Yleiskäyttöisyyden vuoksi algoritmille annetaan vielä parametrina lopetusarvo, joka vastaa alkuperäisen ongelman arvoa 99 (lopetus). Mikäli keskiarvoa ei voi laskea, käytetään laskun tuloksena vialliset arvoa.

Laske em. sääntöjen mukaiset keskiarvot seuraavista arvoista. Aluksi on muutama mallilasku (M1, M2 ja M3).

Huom! Videossa pitäisi -2 kohdalla sanoa että hylätään "miinus kaksi" ja pienemmät. Miinus on unohtunut sanoa. Tosin arvolla ei ole merkitystä hylkäämisen suhteen tässä tapauksessa. Kun videoon laittaa tekstityksen päälle, niin sillä näkee virheen.

Tehtävä 5*. Portaat

M: 6. Aliohjelmat: Täydennä alla oleva ohjelma Portaat.cs toimimaan niin, että se piirtää 5 porrasta. Ole tarkkana että ohjelma muodostaa kokonaisuuden, eli katso Näytä koko koodi kohdasta että mitä on valmiina (luokka), eli älä lisää sitä enää.

Vinkki: Ympyrän (katso luentojen PiirraPallo, Shape.Circle on oikeastaan sama kuin Shape.Ellipse kun leveys ja korkeus ovat samoja) tilalla Shape.Rectangle. Älä tee muutoksia mihinkään muualle kuin Täydennä merkittyihin kohtiin! (Huomaa että TIMissä on ohjelmarunkoa sen kirjoitusikkunan ulkopuolella - katso Näytä koko koodi - eikä using tai Main rivejä kirjoiteta. Ole tarkkana myös sulkujen kanssa! Samoin jos ajetaan Visual Studiossa Jypelin projektimalleista tehtynä, niin Main menee Ohjelma.cs tiedostoon ja omaan koodiin ei enää saa Main-funktiota kirjoittaa. )

Huom! Koodin saat kopioitua Visual Studioon ja takaisin seuraavasti (ja käytä tätä samaa tekniikkaa kaikissa tulevissa demoissa):

1. Paina Näytä koko koodi-linkkiä.
2. Katso mikä on luokan nimi (tässä tapauksessa Portaat).
3. Luo projekti, jonka nimi on sama kuin em. luokan nimi.
4. Paina Copy-linkkiä silloin kun koko koodi on näkyvissä TIMIssä.
5. Liitä koodi VisualStudiossa (tässä esimerkissä Portaat.cs tiedostoon)
   • Ctrl-A Ctrl-V (Macissa tietysti Ctrl-tilalla Macin vastaava)
6. Muokkaa ohjelmaa toimivaksi. ÄLÄ HÄVITÄ // BYCODE.. sisätäviä rivejä, niiden perusteella TIM poistaa sen koodin jota ei palauteta.
7. Kun toimii, niin VisualStudiossa, niin kopioin koko vastaus (Ctrl-A Ctrl-C)
8. Timissä ohjelma-alueessa liita vastaus tähän (Ctrl-A Ctrl-V)
9. Aja
10. Document (ja katso millainen dokumentti tuli, käy kaikissa dokumentin linkeissä)

Vinkki: Katso 4. luennon LumiukkoAli, jossa piirretään pallo (mutta on myöskin aliohjelma PiirraLumiukko, jota ei tarvita tässä tehtävässä tai oikeastaan tämän tehtävän pääohjelma (Begin) on kuten PiirraLumiukko luennon tehtävässä.

Tuloksen pitäisi näyttää sijaintia lukuunottamatta tältä

Vinkki: Jos haluat sijainninkin samalla tavalla kuin mallikuvassa, voit lisätä Begin-metodin loppuun: Camera.ZoomToAllObjects(50); Loppuun lisääminen tarkoittaa että laitetaan ennen Begin-metodin lopettavaa aaltosulkua.

Tehtävä 6. Ympyrät kolmion muotoon

M: 6. Aliohjelmat: Aja alla oleva ohjelma, joka piirtää lumiukon.

Huom! Yritä tehdä ohjelmasta sellainen, että ympyröiden säde on yhdessä paikassa. Tällöin muuttamalla sädettä syntyy täsmälleen samanlainen kuva, eri "mittakaavassa". Saat merkitä tehtävästä yhden pisteen vaikket tuossa "yleistämisessä" vielä onnistuisikaan.

1. Muuta ohjelma sellaiseksi, että yksittäisen pallon piirtämiseksi on oma aliohjelma PiirraPallo. Mieti mitä parametreja pallon piirtämiseksi tarvitaan.
2. Muuta sitten ohjelma sellaiseksi, että se piirtää kuusi ympyrää kolmeen riviin siten, että ympyrät juuri koskettavat toisiaan. Alla mallikuva ratkaisusta. Anna ympyröille säteeksi 50.

Vinkki: Piirrä paperille kolme toisiaan sivuavaa ympyrää ja niiden keskipisteiden muodostama kolmio. Laske kolmion korkeus (ks. System.Math.Sqrt. Esimerkiksi Pythagoraan lauseesta saataisiin hypotenuusan c pituus ratkaistua näin: c = Math.Sqrt(a*a + b*b) ).

L1. Liukuhihna

Dokumentissa Liukuhihna on hauska robotti. Vastaa siellä oleviin kysymyksiin. Maksimissaan voit tuolta kerätä 2.5 p. Kirjoita alla olevaan tehtävään miltä liukuhihnatehtävä tuntui ja laita itse tehtävän pisteisiin liukuhihnan tuloksesi. Saat tehdä tähän demoon tehtävästä osan ja kolmanteen demoon osan, kunhan kumpaankin merkkaamasi (demo2 + demo3) summa on sama kuin Liukuhihnatehtävän pistemäärä.

Huom! Pisterajatarkistus ei vättämättä toimi, joten et saa huijata laittamalla liikaa pisteitä!

B1. Harjoitustyö

Kurssille kuuluu harjoitustyö, mutta mitä harjoitustyössä sitten pitäisi tehdä? Jollei valmista peli-ideaa ole, tutustu aiempien vuosien tuotoksiin ja raportoi mietteesi kolmesta eri (Jypeli) pelistä tai ei-pelistä. Liitä mukaan myös linkki, mistä ko. pelin/videon/ohjelman löytää.

Alla linkkejä, mistä voi löytää peleihin liittyviä videoita ja itse pelejä:

• Ohjelmointi 1, kevät 2017
• Ohjelmointi 1, syksy 2016
• Ohjelmointi 1, kevät 2016
• Ohjelmointi 1, syksy 2015
• Ohjelmointi 1, kevät 2015
• Ohjelmointi 1, syksy 2014
• Ohjelmointi 1, kevät 2012- Nuorten Peliohjelmointikurssi Mallipelejä
• Nuorten pelikurssin pelejä, kesä 2012

• ei-peli tutoriaali

Katso myös video GalaxyTripin tekemisestä ja sen lähdekoodi.

B2. Alice ja puut

Tämä jälkeen ei ole enää Alice-demoja, eli jos sitä ei ole vielä asentanut, niin kannattaa miettiä asentaako tämän takia.

Joko Alice 2.3: Aloita avaamalla Alicen luisteluesimerkki Eli aloita luistelu-tutorial ja poistu siitä saman tien. Taustalla on puita. Laita kaksi niistä saapumaan luistelijan luo niin, että ensimmäinen saapuu 2 sekunnin aikana ja "kaatuu" 45 astetta vasemmalle sen jälkeen, kun toinen on saapunut. Ensimmäisen kaatumisen jälkeen toinen kaatuu 45 astetta oikealle. Tehtävän vastauksena palauta lisäämäsi "ohjelmarivit" käsin tekstiksi kopioituna tyyliin

IceSkater.do simple spin

Tai Alice 3: Luo maailma missä on vähintään 3 "oliota". Sitten kuten edellä että kaksi saapuu sen kolmannen luo ja kaatuu kuten edellä.

B3. Khan Academy ja Code Org

Tässäkin kannattaa miettiä viekö erilainen materiaali omaa edistymistä eteen- vai taaksepäin. Jotkut kokevat hyödylliseksi, toiset ajanhukaksi.

Tee Khan Academyn "luennot" Intro to Variables ja More on Variables. Kokeile lisätä koodiin joku oma muuttuja ja kokeile muutella sitä.

Kokeile myös Code.orgia

Tehtävän vastauksena kerro mielipiteitä Khan Academyn "luennoista" ja käytön järkevyydestä tällä kurssilla.

G1-2. Tippuvat suorakulmiot

Tee ohjelma nimeltä SuorakulmiotFysiikalla.cs. Tee siihen aliohjelma nimeltä PiirraSuorakulmio(), joka lisää ruudulle (peliin) PhysicsObject-tyyppisen suorakulmion. Tee aliohjelma siten, että se ottaa parametrinä pelin, suorakaiteen koordinaatit ja mitat. Laita peliin vielä painovoima seuraavasti (2d-vektori ottaa vastaan kaksi koordinaattia) ja sijoita se Begin()-aliohjelmaan

Gravity = new Vector(/*täydennä 2d-vektorin parametrit...*/);

Vector-luokan dokumentaatio.

Laita kenttään myös reunat, etteivät palaset putoile ulos ruudusta.

Level.CreateBorders();

Lisää kentälle 100 satunnaisen kokoista suorakaidetta satunnaiseen paikkaan. Vinkki: for-silmukka ja RandomGen.

HUOM! Vastauksen tallentaminen kestää, koska tästä tehdään palvelimella muutaman sekunnin video joka sitten näytetään tallentamisen jälkeen.