ITKP102 Ohjelmointi 1, syksy 2007

Transkriptio

1 ITKP102 Ohjelmointi 1, syksy 2007 Tenttirunko : koodit, koodattava toiminnallisuus, syntaksikysymys, lukuarvot lukujärjestelmäkysymyksissä ovat eri tenttikerroilla aina erilaiset, mutta kysymysten aihepiirit ja muotoilu ovat samat. Kiitos palautteesta tentin osalta! Neljä tehtävää, joista maksimipistemääräksi tulee 24. Kurssin läpäisy edellyttää vähintään 12 pistettä tentistä. Demotehtävät vaikuttavat arvosanaan siten kuin kurssin WWW-sivulla on ilmoitettu. Tentissä ei saa olla mukana laskinta eikä muuta tietoteknistä välinettä. Mukana saa olla yksi kirjallinen materiaalikokonaisuus, esim. kirja, kansio, tuloste tai moniste, jossa ei ole ilman väkivaltaa irtoavia osia. Materiaalissa saa olla myös itse tehtyjä lisämerkintöjä. (Kysymykset on laadittu siten ettei vastaamisen edellyttämiä taitoja ehdi opiskella tenttitilaisuuden aikana. Referenssimateriaali kuitenkin kuuluu ohjelmointiin sekä oikeasti että tenttitilanteessa.) Vastaa jokaiseen tehtävään OMALLE, ERILLISELLE VASTAUS- PAPERILLE! Tämä siksi, että kunkin tehtävän tarkastaa eri opettaja. Säännön noudattamatta jättäminen maksaa automaattisesti 6 pistettä! Jokaiseen paperiin myös täydelliset otsikkotiedot! Kysymyspaperia ei tarvitse palauttaa. Siihen kannattanee tehdä itselle apumerkintöjä. Sivu 1 / 8

2 Kysymys 1: Ohjelman ymmärtäminen ITKP102 Ohjelmointi 1, syksy 2007 Tutki seuraavaa ohjelmaa. Oleta, että se on olemassa tietokoneella siten että se voidaan kääntää ja suorittaa Java-työkaluilla. 1 public class Tenttiohjelma2 { // Ajanpuutteen v u o k s i 2 public static int teelukujonosta ( S t r i n g luku ){ // l i i a n samanlainen kuin 3 return I n t e g e r. p a r s e I n t ( luku ) ; // aiempi demo! O i k e a s t i 4 } // v o i o l l a mitä tahansa 5 // vastaavan t a s o i s t a! 6 public static void main ( S t r i n g [ ] args ){ // /////////////////////// 7 int lukum = 4 ; 8 int i =0; 9 int [ ] taulu = { 1, 2, 3, 4}; 10 S t r i n g B u i l d e r sb = new S t r i n g B u i l d e r ( ) ; for ( i = 0 ; i <lukum ; i ++){ 13 if ( i == lukum / 2){ 14 break ; 15 } else { 16 taulu [ i ] = teelukujonosta ( 12 ) ; 17 } 18 sb. append ( taulu [ i ] ) ; 19 } 20 S t r i n g t u l o s t e = sb. t o S t r i n g ( ) ; 21 System. out. p r i n t l n ( t u l o s t e ) ; 22 } 23 } Vastattavat kohdat (10 kpl) ja painoarvot pisteytyksessä (yht. 6p): a) Mikä on sen tiedoston nimi, johon lähdekoodi on tallennettu? (0.3p) b) Mikä on ajettavan tavukooditiedoston nimi? (0.3p) c) Millä komentorivikomennoilla käännät ja suoritat ohjelman? (0.4p) d) Missä järjestyksessä rivit 3, 7, 8, 9, 10, 13, 14, 16, 18, 20, 21 suoritetaan? Kirjoita em. rivinumerot siinä järjestyksessä kuin virtuaalikone suorittaa rivit (monta numeroa, osa mahdollisesti useita kertoja!) (2p) e) Mitä ohjelma tulostaa? (0.5p) f) Tutki kaikki metodien, parametrien ja paikallisten muuttujien esittelyt. Mitkä erilaiset tyyppimäärittelyt löydät näistä, kun Sivu 2 / 8

3 viitteet eri luokkien olioihin tulkitaan eri tyypeiksi? Siis luettele kaikki tyypit, joita ohjelma käyttää. (0.5p) g) Mitkä muuttujat ja parametrit ovat olemassa, kun rivi 21 suoritetaan? Luettele muuttujien nimet. (0.5p) h) Mitkä ovat olemassaolevien primitiivimuuttujien arvot, kun rivi 21 suoritetaan? Jos ei ole yhtään primitiiviä, ilmoita se. (0.5p) i) Moneenko eri olioon olisi saatavilla viite, jos rivin 21 jälkeen pitäisi lisätä koodirivi, joka käyttäisi jotakin aiemmin syntynyttä oliota? Oleta ettei yhtään komentoriviargumenttia annettu käynnistettäessä. (0.5p) j) Ajattele tilannetta, jossa riviä 21 suoritetaan. Montako 8-bittistä tavua muistia tässä ohjelmassa määritellyt parametrit ja paikalliset muuttujat vaativat sillä hetkellä yhteensä? Jätä huomioimatta olioiden kekomuistista käyttämä tila, mutta ota huomioon paikallisten viitemuuttujien viemä tila. (Javan tilavaatimukset oletuksineen luetellaan liitteessä) (0.5p) Kysymyksen 1 liite: Javan tyypit Javan tyypit ja niiden tallennustila bitteinä ilmoitettuna. Tavu on 8-bittinen, joten tavumäärän saa jakamalla bittimäärän kahdeksalla. Tyyppi koko literaaliesim. Totuusarvot boolean? (*) true, false Merkit char 16 A, \u0041 Kokonaisluvut byte 8 14, 123, -128, 0x72 short 16-14, 0123, int 32 14, -1234, long 64 14L, Liukuluvut float , 1.234, 3.4e38 double , 1.234, 4.9e-324 Olioviitteet LuokanNimi 32 (**) Huomautukset: (*) Riippuu toteutuksesta. (**) Riippuu toteutuksesta; tentissä oleta kooksi 32 bittiä. Sivu 3 / 8

4 Kysymys 2: Käytännön taitoja Kuusi kohtaa, yht. 6p. Kohdissa a ja b tarkastele seuraavaa koodinpätkää: 1 / Question : V a r i a b l e s and assignments / 2 int a = 4 ; 3 int b = 6 ; 4 int c = 1 0 ; 5 int d ; 6 7 System. out. p r i n t l n ( d = a ( b + a ) / c ) ; 8 9 / Question : Objects and r e f e r e n c e s / 10 S t r i n g nul = null ; 11 S t r i n g hup = nul ; 12 S t r i n g B u i l d e r sb = new S t r i n g B u i l d e r ( nul ) ; 13 sb. append ( hup ) ; 14 S t r i n g [ ] t = {hup, sb. t o S t r i n g ( ) } ; 15 hup = null ; a) Jäsennä rivi 7 kokonaan: Missä järjestyksessä kone suorittaa yksittäiset operaatiot? Taulukoi joka suorituksesta: operaattori, vasemman operandin lukuarvo, oikean operandin lukuarvo ja operaatiosta syntyvän tuloksen lukuarvo? (1.5 p) b) Tilanteesta, jossa kaikki koodirivit on suoritettu, piirrä graafisesti: paikalliset viitemuuttujat, oliot sekä viitteet paikallisista muuttujista olioihin tai olioista toisiinsa. Kuvassa olio on laatikko, johon on kirjoitettu sen luokka ja sen verran sisältöä, että oliot tunnistaa toisistaan. Viite on nuoli viittaajasta viitteen kohteeseen. (1 p) c) Kirjoita Javan heksadesimaaliliteraalina bittijono (0.5p) d) Kirjoita Javan oktaaliliteraalina bittijono (0.5p) e) Kirjoita Javan 10-järj. kokonaislukuliteraalina heksaluku 2a9. (0.5p) f) Määrittele syntaksi eli kielioppi, jonka mukaisesti voi kirjoittaa useita rivejä, joista jokaisella on pilkulla erotettuja kokonaislukuja vähintään yksi. Mitään muita merkkijonoja syntaksisi ei saa sallia. Johda yksittäisen merkin tarkkuuteen saakka. Merkkaa rivinvaihtoa symbolilla \n. Sallittu esim: [...] Piirrä diagrammina tai käytä BNF-tyyppistä tekstinotaatiota. (2p) Sivu 4 / 8

5 Koodiliite ja vastausohjeet loppuosioon ITKP102 Ohjelmointi 1, syksy 2007 Kysymyksissä 3 ja 4 tarkastele seuraavaa ohjelmaa: 1 public class HuonoOhjelma2 2 public static double maxarvo ( double [ ] taulu ) { 3 double r e s = Double.MAX VALUE; 4 for ( int i = 0 ; i < taulu. length ; i++) { 5 if ( taulu [ i ] > r e s ) 6 r e s = taulu [ i ] ; } 7 return r e s ; 8 } 9 10 public static double minarvo ( double [ ] taulu ) { 11 r e s = Double.MAX VALUE; 12 for ( int i = 0 ; i <= taulu. l ength ; i++) { 13 if ( taulu [ i ] < r e s ) 14 r e s = taulu [ i ] ; 15 } 16 return r e s ; 17 } public static double [ ] s a t u n n a i s e t V a l i l t a ( int lukumaara, 20 double a, double b ) { 21 double [ ] r e s = new double [ lukumaara ] ; 22 for ( int i = 0 ; i <= r e s. l ength ; i++) { 23 r e s [ i ] = a + Math. random ( ) ( b a ) ; 24 } 25 } public static void main ( S t r i n g [ ] args ) { 28 System. out. p r i n t l n ( Generoin satunnaisia lukuja analysoitavaksesi. ) ; 29 double [ ] taulu = s a t u n n a i s e t V a l i l t a (1000, 100, ) ; System. out. p r i n t l n ( Mitä haluat että teen luvuille? ) ; 32 S t r i n g [ ] v a l i k k o = { e t s i minimi, e t s i maksimi, kerro luvulla } ; 33 int ve = Apukirjasto. luevaihtoehdonindeksi ( v a l i k k o ) ; // k o n s o l i s t a 34 if ( ve == 0) { 35 System. out. p r i n t l n ( Pienin luku on + minarvo ( taulu ) ) ; 36 } else if ( ve == 1) { 37 System. out. p r i n t l n ( Suurin luku on + minarvo ( taulu ) ) ; 38 } else if ( ve == 2) { 39 double k e r r o i n = Apukirjasto. luedouble ( Anna kertoja ) ; 40 System. out. p r i n t l n ( KERTOMISTA EI OLE VIELÄ TOTEUTETTU! ) ; 41 } 42 } 43 } Sivu 5 / 8

6 Vastauksen muoto kysymyksiin 3 ja 4 On viisi tärkeätä sääntöä, joiden noudattamatta jättäminen vie vastaavan vastauskohdan pisteet selkeästi nollaksi: Muutokset: Jos jotakin riviä on muutettava, ilmoita rivin numero ja kirjoita kyseinen rivi uudelleen. Kysymyksessä 3 perustele korjaus kommentiksi rivin loppuun. Poistot: Jos rivi on poistettava, ilmoita rivin numero ja pois. Kysymyksessä 3 perustele poisto. Lisäykset: Jos on lisättävä rivejä, ilmoita lisäystä edeltävän koodirivin numero ja kirjoita lisättävä koodi (yksi tai useampia rivejä). Kysymyksessä 3 perustele lisäys. Kohdassa 3a kirjoita jokaisen muuttamasi tai lisäämäsi RIVIN ALUS- SA OLEVAT VÄLILYÖNNIT NÄKYVIIN (tai vähintään ilmoita niiden määrä). Kaikki ilmoittamasi rivinumerot olkoot ALKUPERÄISEN koodin rivejä; ei siis pidä miettiä, mihin rivit siirtyvät poistojen tai lisäysten yhteydessä! Tästä johtuen huolehdi yksiselitteisyydestä: Jos johonkin kohtaan tulee useita peräkkäisiä rivejä lisää, ne on syytä kirjoittaa yhtenä pitkänä lisäyksenä, koska muuten niiden keskinäistä järjestystä ei oikein voi päätellä vastauksesta. Kysymyksen 4 arvostelusta: Virheistä sakotetaan; pahimpana suunnitteluvaikeudet tai kykenemättömyys oikean toiminnallisuuden aikaansaamisessa. Syntaksin tulee olla mahdollisimman lähelle oikeellista Javaa, vaikka ensisijaisesti arvosteltava asia tässä on algoritmin toimivuus. Reilu riviväli auttaa täydennysten tekemisessä paperille koodatessa. Pyri selkeyteen. Tarkennuksia kysymykseen 4: Kysymyksessä 4 ei tarvitse muokata alkuperäisen koodin sisennyksiä, vaikka muutos aiheuttaisi sellaista tarvetta. Riittää että tuotetut tai muutetut koodin osat toimivat siten kuin tehtävässä 4 pyydetään. Siinä ei ole enää kyse aiemman koodin korjaamisesta, jota tehdään tehtävässä 3. Sivu 6 / 8

7 Kysymys 3: Koodin rakenne, selkeys ja toimivuus Kaikki muut kuin tehtävässä mainitut virheet ovat tahattomia tai tenttikompromisseja. Anna niiden olla! Kommentit puuttuvat tilan säästämiseksi; niitäkään ei tarvitse lisätä. a) Korjaa koodi hyvien koodauskäytänteiden mukaiseksi seuraavien tahallisten virheiden osalta: tyhjämerkkien käyttö lähdekoodissa ei täysin vastaa ohjelman rakennetta (yht. 3p) b) Ohjelman toiminnassa on selkeitä vikoja, jotka löytyvät, kun tutkii tarkkaavaisesti. Korjaa perustellen seuraavat tahalliset viat: kolme syytä, joiden takia ohjelma ei käänny kaksi kohtaa, joiden takia ohjelma kaatuu varmasti yksi syy, jonka takia ohjelma ei toimi niinkuin se väittää toimivansa (0.5 pistettä per kohta, yht. 3p) Sivu 7 / 8

8 Kysymys 4: Ohjelmakoodin tuottaminen ITKP102 Ohjelmointi 1, syksy 2007 Kysymys 4 arvostellaan riippumattomasti, mutta tässä käsitellään samaa ohjelmakoodia ja käytetään samaa muotoa vastaukselle kuin kysymyksessä 3. On tärkeätä, että käytät alkuperäisen (rikkinäisen) koodin rivinumeroita muutoskohtien ilmoittamiseen, koska tämän vastauksen tarkastaa eri henkilö eikä hän tiedä edellisen kohdan muutoksia! Riippumatta siitä, osaatko vastata kysymykseen 3, oletetaan että ohjelmaan on nyt tehty tarvittavat korjaukset ja että se lähtökohtaisesti toimii niinkuin se lupaa käyttäjälle. Luokka Apukirjasto on olemassa ja sen käyttö onnistuu ilman ongelmia siten kuin ohjelmassa sitä on käytetty! Siihen ei saa tehdä muutoksia eikä lisäyksiä. Laajenna nyt ohjelmaa seuraavilla uusilla ominaisuuksilla: a) Ohjelman valikossa on toiminto, jota ei ole vielä toteutettu: Toteuta siis ensinnäkin loppuun taulukon arvojen kertominen käyttäjältä kysytyllä luvulla. Täydet pisteet toimivasta ratkaisusta, johon sisältyy uuden aliohjelman lisäys. (1.5p) b) Muuta toiminnallisuus sellaiseksi, että ohjelman suoritus jatkuu aina uudella toiminnolla niin kauan kunnes käyttäjä haluaa lopettaa. Tulkoon tästä lisävalinta samaan dialogiin, jossa kysytään suoritettavaa toimenpidettä. Analysoitavan lukutaulukon arvoja ei kuitenkaan tule arpoa satunnaisesti uudelleen joka kierroksella. (1.5p) c) Toteuta uusi ominaisuus: Taulukon arvojen tulostaminen rivitettynä. Tulkoon tästä uusi ominaisuus Tulosta arvot ohjelman päävalikkoon. Toiminto kysyy käyttäjältä alkioiden määrän, joka tulostetaan aina yhdelle riville; tätä varten on olemassa aliohjelma Apukirjasto.lueInteger(String ohjeteksti). Sitten pitää tulostua taulukon arvot siten että rivi katkaistaan aina halutun alkiomäärän jälkeen. Tulostuksen tulee toimia vaikka taulukon koko olisi erilainen jokaisella tulostuskerralla. Sijoita toiminto aliohjelmaan. (3p) HUOM: Luokka Apukirjasto on olemassa ja sen käyttö onnistuu ilman ongelmia siten kuin ohjelmassa sitä on käytetty! Sivu 8 / 8