UNIVERSITETET I OSLO

Transkript

1 UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitskaplege fakultet Eksamen i INF1010 Objektorientert programmering Eksamensdag: 14. juni 2010 Tid for eksamen: Oppgåvesettet er på 0 sider. Vedlegg: Eit vedlegg på 3 sider Tillatne hjelpemiddel: Alle trykte og skrevne Kontroller at oppgåvesettet er komplett før du tek til å svare på spørsmåla. Sluttkarakteren er eit vekta snitt av karakterane til alle deloppgåvene når ein har tatt omsyn til deloppgåvenes prosentvise vekt. Det er truleg lurt å lese heile oppgåveteksta (for kvar del) før du byrjar å svare på oppgåvene. Dersom du tykkjer oppgåva er uklår eller ufullstendig på noko punkt, lag og skriv ned i svaret ditt, dine eigne føresetnader og klårgjeringar. Dette oppgåvesettet har 2 hovuddelar. Del A inneheld fleire konkrete programmeringsoppgåver. Disse oppgåvene heng saman og det er ein føremon om ein forstår det heile før ein byrjer å skrive kode. Del B er heilt sjølvstendig av den fyrste delen og kan svarast på heilt uavhengig. Eit korrekt svar på oppgåvene i del B kan tekstleg bli svært kort. Utfordringa ligg her i å forstå det vedlagde programmet, før ein programmerer det (vesle) som mangler. Kan puffast tyder at ikkje noko svar her gjev karakteren E, ikkje F. I alle oppgåvene gjeld at det ikkje gjev poeng (betre karakter) om ein syner at ein kan programmere noko anna enn det det vert spurd etter. (T.d. når ein blir beden om å lage ei liste gjev det ikkje pluss å vise at ein kan lage ei liste på fleire/andre måtar.) Hugs at oppgåva er gjeve ut frå at de skal skrive mykje på kort tid og at ho dermed kan mangle delar ein måtte ha med for å kunne være til nytte i den verkelege verda. Del A eit program for å halde orden på ei stor mengd filer (80%) Carija er ei av studentane som lærer seg javaprogrammering i INF1010. Etter fleire år som hobbyfotograf og ivrig mp3-samlar og mykje frustrasjon har ho endeleg bestemd seg for å lage eit javaprogram for å halde orden på dei ymse filene ho har samla ihop i løpet av åra. Filene finst på datamaskinene hennar, cd-ar, dvd-ar, minnepinnar, samt ymse digitale kamera, videoapparat og musikkspelarar. Filene kjem (Framhald på side 2.)

2 Eksamen i INF1010, 14. juni 2010 Side 2 i mange ulike variantar og vert her delt inn i to hovedgrupper, tekstfiler og multimediafiler. Innafor kvar av dei to hovedgruppene ynskjer ho å handtere fylgjande filtyper: tekstfiler: kjeldekodefiler og e-postar. multimediafiler: bilete, lyd og videoar. Ho har oppdaga at det førekjem mange duplikatar av filene hennar. Det vil seie, ho har fleire filer som er like, men som ofte har ulike filnamn. Dette førekjem òg for store filer, noko som kraftig reduserer hennar lagringskapasitet. For å kunne finne ut om to filer er heilt identiske har ho fått ein javametode av ein medstudent. Denne metoden tek eit filnamn som parameter og returnerer ein String på 32 teikn: public String lagnykel(string filnamn) Poenget med metoden er at den lager same tekststrengen for filer som har likt innhald, ulike tekststrenger for ulike filer. Tekststrengen kan difor nyttast for å avgjere om to filer har likt innhald. Denne metoden er allereie laga og du skal ikkje implementere den. (Bruk den som om den ligg i klassen Fil). Når det vert oppretta eit objekt for ein gitt filtype skal filnamnet lagres. Alle filobjekt har fylgjande: filnamn - ein teksstreng som fortel kvar fila er lagra, f.eks. "minnepinne37:/foto/ /bilde001.jpg". ein metode hentfilnamn som returnerer filnamnet. ein metode generernykel som rekner ut nykelen (kaller på lagnykel) eit skjult attributt nykel som inneheld fila sin nykel ein metode hentnykel som returnerer nykelen (evt. null hvis den ikkje er generert). I tillegg ynskjer ho å ta vare på fylgjande informasjon for dei ulike filtypane: for tekstfiler: teiknsett, ein streng som fortel kva for teiknsett ei gitt fil er lagra med (for eksempel "ISO ", "Windows-1252"). for kjeldekodefiler: språk, ein streng som angjev kva for programmeringsspråk kodefila er skriven i (for eksempel "C++", "java", "Visual Basic"). for e-postfiler: avsendar, ein tekststreng som fortel kven som har skrive e-posten og dato, datoen til e-posten. for multimediafiler: koding, ein tekststreng som fortel kva for medieformat fila er koda med (t.d. "mp3", "jpg", "avi", "mpg",... Dette er det ikkje viktig i denne oppgåva å forstå kva betyr.) Nokre filer kan være opphavsrettbeskytta. For desse ynskjer ho å kunne hente informasjon om kven som har opphavsretten (copyright). Berre (Framhald på side 3.)

3 Eksamen i INF1010, 14. juni 2010 Side 3 kjeldekodefiler og multimediafiler kan være opphavsrettbeskytta (i denne oppgåva, men truleg ikkje i den røynlege verda). Det skal ikkje finnast objekt som er instansar av MultimediaFil, eller av Fil. Attributtet nykel skal ikkje være tilgjengeleg for andre objekt, heller ikkje for subklassar. Filnamnet skal derimot være tilgjengeleg for moglege subklassar (og innan same pakke («package»)). Korleis dei andre attributta skal være synlege avgjer du sjølv. Oppgåve 1 Klassedefinisjonar (vekt 10%) Lag ei teikning av klassehierarkiet. Vi går ut frå at opplysningene Carija ynskjer å lagre i dei ulike filobjekta er kjende ved tidspunktet objekta vert oppretta (med unntak av nykelen, som skal genererast ved eit kall på generernykel()). Skriv programkoden som definerer klassen Fil med subklassar og moglege grensesnitt. Attributter, konstruktører og metodar skal implementeres. (Deloppgåve slutt). Carija ynskjer å gjere programmet meir interaktivt og bestemmer seg difor for å støtte avspeling av lyd- og videofiler. For dette har den vennlege medstudenten sendt ho to ferdigprogrammerte metodar som enkelt og korrekt set i gong medieavspelinga (du skal ikkje lage desse sjølv, og du kan for å gjere det enklare tenkje at dei er tilgjengelege i klassen Fil.). void spellydfil(string filnamn); void spelvideofil(string filnamn); Carija må sjølv lage metoden spelfil(), som vel den rette blant dei to metodane gitt ovanfor, avhengig av om den valgte fila er ei lyd- eller videofil, moglegvis ingen av delane. Dette inneber at alle filer kan bli beden om å spelast av, men kun lyd- og videofiler skal kunne setje i gong den faktiske avspelinga. Dersom metoden vert kalla for ei fil som ikkje kan spelast, skal det skrives ut ei feilmelding, t.d. "Melding: spelfil() kalt for ei fil som ikkje kan spelast.". Oppgåve 2 Metoden spelfil() (vekt 5%) Implementer metoden spelfil() i klassestrukturen ovanfor. Deloppgåve slutt. Carija har fleire gigabyte med uorganiserte filer tilgjengeleg. Særlig har ho mange mediafiler. For å finne ut om ho har duplikatar (filer med lik nykel) blant filene sine, vil ho setje objekta som representerer filene inn i eit frekvenstre. Med eit frekvenstre mener Carija eit binært søketre kor objekt med lik nykel er representert med kun ein node i treet. Hvis det f.eks. finst 3 filer (Framhald på side 4.)

4 Eksamen i INF1010, 14. juni 2010 Side 4 med lik nykel, blir den fyrste set inn i treet som node på vanlig vis, dei to siste vert «hekta på» noden som fyrst blei set inn. Til å hekte objekt på ein node vil ho bruke ei liste (lista trenger ikkje å være sortert). På denne måten vil det være trivielt for Carija å traversere (løpe igjennom) treet for å skrive ut ei oversikt over kva for filer ho har fleire kopiar av. Oppgåve 3 Datastruktur for FrekvensTre (vekt 5%) Teikn datastrukturen til frekvenstreet med 5 nodar og frå ein node ei liste med 3 duplikatar (objekt med same nykel) og frå ein annen node ei liste med ein duplikat. La nodeobjekta representere minst tre ulike filtypar og ta med døme på verdiar i attributt (for nykel brukar du ein tekst på 3 teikn i figuren) som svarar med definisjonane du laga ovanfor. (Deloppgåve slutt). For å implementere frekvenstreet, skal du hjelpe Carija med å lage eit grensesnitt som gjer det mogleg for objekt som implementerer det å være node i treet. Det skal ha desse metodane (korte namn for at det skal gå raskere å skrive programma som bruker dei): skrivut - skriv ut informasjon om objektet hnkl - hent nykel returnerer nykelen (sorteringskriterium) hvp - hent venstre peikar - denne og dei 3 neste henter og setjer verdien til peikarane til subtrea. svp - set ny verdi for peikaren til venstre subtre hhp - hent høgre peikar shp - set høgre peikar hfkv - hent frekvens - gjev talet på objekt i treet med same nykel aukfkv1 - auk frekvens med 1 - gjer nettopp det leggtilliste - legg eit objekt til duplikatlista. (Vert kalla når innsetjingsmetoden (vert laga seinare) skal setje inn ein node i frekvenstreet med en nykel som alt er i treet.) Carija har fortalt ein ven som studerer litteratur om prosjektideen og har fått eit ynskje om å gjere frekvenstreet så generelt at medstudenten kan bruke det i eit program der ord i ein tekst (ordobjekt) skal setjast inn i eit frekvenstre på tilsvarende måte. Oppgåve 4 FrekvensNode (vekt 10%) Skriv grensesnittet FrekvensNode og gjer naudsynte modifiseringar på Filklassen din slik at den implementerer (arvar) dette grensesnittet i høve til spesifikasjonane gitt i oppgåveteksten. skrivut skal skrive ut filnamnet. (Deloppgåve slutt). (Framhald på side 5.)

5 Eksamen i INF1010, 14. juni 2010 Side 5 Oppgåve 5 Klassen FrekvensTre (vekt 15%) Skriv klassen FrekvensTre som inneheld attributt og metodar som ein treng for å bygge opp eit frekvenstre med filobjekt. Hvis ein variabel ft peikar på eit frekvenstreobjekt, og du har definert klassen BildeFil, så skal setningssekvensen F i l f i l = new B i l d e F i l (... ) ; // parametre f j e r n a f i l. generernykel ( ) ; f t. l e g g T i l T r e ( f i l ) ; i hovedprogrammet opprette eit nytt bildeobjekt og setje det inn i frekvenstreet, anten som eigen node, eller i duplikatlista over filer som har same nykel. Venstre subtrepeikar skal peke på eit (evt. tomt) subtre der alle filobjekt har alfabetisk mindre nykelverdi. Omvendt for høgrepeikaren. Lag helst klassen slik at den òg kan lage frekvenstrær med andre typar objekt (enn filer) som er instansar av klassar som implementerer FrekvensNode. (Deloppgåve slutt). Når Carija har lagt inn alle filene sine i frekvenstreet, ynskjer ho å få ut ein oversikt over alle filer ho har meir enn ein kopi av. Oppgåve 6 Metoden skrivutduplikatar() (vekt 10%) Implementer metoden skrivutduplikatar() i klassen FrekvensTre. Utskriften skal se slik ut (her er eit eksempel): 3 kopiar med same nykel: minnepinne37:/foto/ /bilde001.jpg foroapparat:/images/misc001/14june2010/001.jpg laptop:\my Pictures\bilderFraEksamen\Carija003.jpg Dvs. den skal innehalde kor mange kopiar (medrekna noden sjølv) og ei liste (usortert) av informasjon om objekta (filnamn i programmet til Carija). (Deloppgåve slutt). Det å rekne ut ein nykel kan ta lang tid, og for at programmet m.a. skal kunne få fleire nyklar utrekna samtidig og om mogleg òg kunne gjere noko anna i mellomtida, skal du skrive ein monitor-klasse og ein tråd-klasse som hjelper programmet med å rekne ut nyklar parallelt. Monitoren har fylgjande to metodar som programmet skal kunne kalle: public void legginnny(fil f) Denne metoden legg ei fil inn i monitoren slik at filas nykel kan bli rekna ut. Dersom monitoren allereie inneheld 100 filer utan utrekna nyklar, skal metoden slutte med ein gong ved å kaste eit eigendefinert unnatak. public Fil hentutrekna () Denne metoden henter ut eit objekt som inneheld ein ferdig utrekna nykel. Dersom ei eller fleire filer er lagt (Framhald på side 6.)

6 Eksamen i INF1010, 14. juni 2010 Side 6 inn til nykelutrekning men utekninga(ne) ikkje er ferdig(e) enno, skal metoden vente. Dersom det ikkje er nokre filer som er iferd med, eller venter på å få nykelen sin utrekna, skal metoden returnere med verdien null. I tillegg har monitoren desse to metodane som utrekningstråden(e) skal kunne kalle: public Fil hentny() Denne metoden henter ei fil som det skal reknast ut nykel til. Dersom det ikkje finst nokre slike filer i monitoren, skal metoden vente. public void legginnferdig(fil f) Denne metoden legg ei fil med ferdig utrekna nykel inn i monitoren. Utrekningstråd-klassen skal gå i ei evig lykkje og hente ut ei fil frå monitoren, rekne ut nykelen og leggje fil-objektet med den ferdig utrekna nykelen tilbake i monitoren. Som du allereie veit, dersom f er ein peikar til eit fil-objekt, vil setninga f.generernykel(); rekne ut nykelen til fila. Oppgåve 7 Monitor og utrekningstrådar (vekt 25%) Skriv fyrst monitor-klassen og utrekningstråd-klassen. Skriv deretter eit lite test-program (med ein main-metode slik at det heile blir eit fullstendig program) som oppretter eit monitor-objekt og 4 utrekningstrådar. Så skal programmet opprette 4 fil-objekt og legge dei inn i monitoren til nykelutrekning. Til slutt skal programmet hente ut dei fire fil-objekta med ferdig utrekna nyklar frå monitoren og skrive ut nykel og filnamn for kvart objekt. Du kan rekne med at klassen Fil og alle subklassar er kjend for programmet ditt. (Framhald på side 7.)

7 Eksamen i INF1010, 14. juni 2010 Side 7 Del B Farger i rutemønster (20%) Gjer ferdig eit program som teikner ut eit n n rutebrett (n = antall rader = antall kolonner), der kvar rute har ei tilfeldig farge vald blant k ulike farger. Rutene i brettet skal forandre farge til ei anna farge når ein klikker i dei med musa. Fargene skifter i ei bestemd rekkjefylgje (som er lik for alle ruter), slik at ruta skifter farge til f.eks. gul kvar gong når musa vert klikka i ei rute som er blå. Til hjelp får du eit program som gjer nettopp dette, men der nokre vesentlege små programbitar er fjerna. Programmet finn du i vedlegg 1. Utfordringa er å forstå dette programmet og fylle inn dei delane som mangler. Oppgåve 8 Gjer ferdig programmet i vedlegg 1 (kan puffast) (vekt 20%) ved å skrive ferdig metoden creategrid i klassen Grid heile konstruktøren i klassen Square heile klassen SquareListener Oppgåvesett slutt. Lukke til! Richard Rørmark, Jon Petter Åsen, Stein Gjessing og Stein Michael Storleer (Framhald på side 8.)