ITKP102 Ohjelmointi 1, syksy 2007

Transkriptio

1 Tenttirunko : koodit, koodattava toiminnallisuus, syntaksikysymys, lukuarvot lukujärjestelmäkysymyksissä ovat eri tenttikerroilla aina erilaiset, mutta kysymysten aihepiirit ja muotoilu ovat samat. HUOM: Opettajat varaavat oikeuden tehdä pieniä rakennemuutoksia ennen ensimmäistä tenttikertaa! Näistä tiedotetaan sähköpostilistalla ennen tenttiä. Voit tässä vaiheessa antaa palautetta, joka saattaa vaikuttaa tenttipaperiin, jonka Sinäkin tulet tekemään! Neljä tehtävää, joista maksimipistemääräksi tulee 24. Kurssin läpäisy edellyttää vähintään 12 pistettä tentistä. Vastaa jokaiseen tehtävään OMALLE, ERILLISELLE VASTAUSPAPERILLE! Tämä siksi, että kunkin tehtävän tarkastaa eri opettaja. Säännön noudattamatta jättäminen maksaa automaattisesti 6 pistettä! (Demoissa olevaan esitenttiin vastauksesi ovat kysymyksiin 1 ja 2 tekstitiedostot, tehtäviin 3 ja 4 Java-lähdekoodit.) Sivu 1 / 7

2 Kysymys 1: Ohjelman ymmärtäminen 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 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. Eli kirjoita em. rivinumerot siinä järjestyksessä kuin virtuaalikone suorittaa rivit (monta numeroa, osa mahdollisesti useita kertoja!) 2p e) Mitä ohjelma tulostaa? (0.5p) f) Mitkä erilaiset tyyppimäärittelyt löydät ohjelmasta, kun viitteet eri luokkien olioihin tulkitaan eri tyypeiksi? Luettele. (0.5p) g) Mitkä muuttujat ovat olemassa, kun rivi 21 suoritetaan? (0.5p) Sivu 2 / 7

3 h) Mitkä ovat olemassaolevien primitiivimuuttujien arvot ohjelman lopussa? (0.5p) i) Moneenko eri olioon olisi saatavilla viite, jos rivin 21 jälkeen pitäisi lisätä koodirivi, joka käyttäisi jotakin aiemmin syntynyttä oliota? (0.5p) j) Ajattele tilannetta, jossa riviä 21 suoritetaan. Montako 8-bittistä tavua muistia tässä ohjelmassa määritellyt 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 neljä tavua. Sivu 3 / 7

4 Kysymys 2: Käytännön taitoja Kuusi kohtaa, yht. 6p. Kahdessa ensimmäisessä kohdassa tarkastele seuraavaa ohjelmakoodin pätkää: 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) Piirrä graafisesti ohjelmanpätkän suorituksesta syntyvät paikalliset viitemuuttujat, oliot sekä kaikki viitteet paikallisista muuttujista olioihin tai olioista toisiinsa. Kuvassasi olio on laatikko, johon on kirjoitettu sen luokka ja sen verran sisältöä, että oliot tunnistaa kuvassa toisistaan. Viite on nuoli viittaajasta viitteen kohteeseen. (1 p) c) Kirjoita Java-kielen heksadesimaaliliteraalina bittijono (0.5p) d) Kirjoita Java-kielen oktaaliliteraalina bittijono (0.5p) e) Kirjoita Java-kielen 10-järjestelmän 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: 4,-7, ,0 Piirrä diagrammina tai käytä BNF-tyyppistä tekstinotaatiota. (2p) Sivu 4 / 7

5 Kysymys 3: Koodin selkeys ja toimivuus Kysymyksissä 3 ja 4 tarkastele seuraavaa ohjelmakoodia: 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 / 7

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 RIVIN ALUSSA 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 3 kaksi kohtaa a) Korjaa koodi hyvien koodauskäytänteiden mukaisiksi. Muista perustella muutokset. Koodilistauksessa on seuraavat tahalliset virheet, jotka tulee korjata: tyhjämerkkien käyttö lähdekoodissa ei täysin vastaa ohjelman rakennetta (yht. 3p) b) Ohjelman toiminnassa on selkeitä vikoja, jotka löytyvät, kun tutkii tarkkaavaisesti. Korjaa toiminnallisuuden viat. Muista perustella. Koodilistauksessa on seuraavat tahalliset virheet: 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 6 / 7

7 Kysymys 4: Ohjelmakoodin tuottaminen 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 edellisessä kohdassa tehtyjä muutoksia! Riippumatta siitä, osaatko vastata kysymykseen 3, oletetaan että ohjelmaan on nyt tehty tarvittavat korjaukset ja että se lähtökohtaisesti toimii niinkuin se lupaa käyttäjälle. 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! Arvostelu: Virheistä sakotetaan; pahimpana suunnitteluvaikeudet tai kykenemättömyys oikean toiminnallisuuden aikaansaamisessa, toiseksi pahimpana loogiset virheet, viimeisenä rakenteelliset ja ei juuri minään syntaktiset virheet. Tarkennuksia: Syntaksin tulee olla mahdollisimman lähelle oikeellista Javaa, mutta ensisijaisesti arvosteltava asia tässä on algoritmin toimivuus. Reilu riviväli auttaa täydennysten tekemisessä paperille koodatessa. Pyri selkeyteen. Vaikka muutoksesi aiheuttaisi tarpeen sisentää jotain aiempaa, alkuperäisen koodin sisennyksiä ei tarvitse tentissä muokata. Riittää että tuottamasi tai muuttamasi koodin osat toimivat siten kuin tehtävässä pyydetään. Tässä kysymyksessä ei ole kyse aiemman koodin korjaamisesta kuten edellisessä. Sivu 7 / 7