UNIVERSITETET I OSLO

Transkript

1 UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitskaplege fakultet Eksamen i INF1010 Objektorientert programmering Dato: 4. juni 2015 Tid for eksamen: (6 timer) Oppgåvesettet er på 6 sider. Vedlegg: 4 sider + Kapittel 20 frå BIG JAVA Tillatne hjelpemiddel: Læreboka (med notatar i) Kontroller at oppgåvesettet er komplett før du tek til å svare på spørsmåla. Les gjennom heile oppgåveteksten før du tek til å svare. Noter ned spørsmål og det som er uklårt under gjennomlesinga, slik at du har spørmåla klåre når faglærar kjem. Hugs å skrive i svaret der du gjer eigne føresetnadar. Forklar gjerne med ord kva ein kodebit det ikkje eksplisitt er spurt etter, skal gjere. Oppgåve 1. Klassehierarki vekt 10% Oppgåve 1a Du skal skrive klasse- og interfacedefinisjonar slik at datastrukturen som er teikna i vedlegg 1 kan opprettast. Du treng ikkje skrive konstruktørar og metodar. Heller ikkje objektvariable. På teikninga er typen til variablane skrive over, og namnet skrive under variabelen (boksen). Du skal tilsaman skrive 7 definisjonar, som svarar til typane QA, QAB, QABC, QAC, G, QK og Q. Med definisjonar meinast javakode, men klassane og grensesnitta skal vera tomme: { }. Teikninga er uttømmande, dvs. at det ikkje er lov med andre referansar enn dei som står der. T.d. kan ikkje objekter[1] pekast på av variable av fleire typar enn det som teikninga syner, dvs. korkje av (peikarar av type) QAB, QABC, G eller QK. Og objektet objekter[3] peikar på, kan berre peikast på av variablar av typane Q, QK og G. Ingen av objekta i teikninga er av same klasse, og objekt av alle klassar det kan lagast objekt av, er med. Oppgåve 1b Skriv eit fullstendig program ved å utvide programkoden frå oppgåve 1a med ein klasse med ein main-metode som opprettar tilstanden som vedlegget syner. For å lette sensuren, opprett fyrst objekter[0], og dei variablane som peikar på det i den rekkefølgja teikninga syner frå venstre mot høgre. Deretter objekter[1], osb. (Framhald på side 2.)

2 Eksamen i INF1010, 4. juni 2015 Side 2 Oppgåve 2. Datastruktur vekt 10% Når programmet i vedlegg 2 vert kompilert og køyrd slik: javac Oppgave.java java Oppgave A B vert det oppretta ein datastruktur. Teikn denne datastrukturen når programmet har kome der det er merka med kommentaren «OPPGAVE». Døme på korleis me teiknar variable, arrayar, metodar, konstruktørar og objekt går fram av vedlegg 1 og 3. Oppgåve 3. Ordna lenkeliste vekt 25% Fullfør programmet i vedlegg 4. Objekta som vert sette inn i behaldaren Liste er samanliknbare med objekt av same type. I lenkelista i behalderen skal objekta ligge ordna (sortert) slik at mindre ligg før større. Det skal ikkje gjerast endringar andre stader i prekoden enn det som høyrer til kvar deloppgåve. Viss du føretrekk ein top-down utviklingsmåte, vert det tilrådd å gjere deloppgåvene i rekkefølgja d, c, b, a. Når testprogrammet i vedlegget vert køyrd, skal utskrifta bli: Setter inn: I dag er det eksamen i INF1010. Jeg håper du liker denne oppgaven. Lykke til! hilsen oppgaveforfatteren Alle i lista: --- I INF1010. Jeg Lykke dag denne det du eksamen er hilsen håper i liker oppgaveforfatteren oppgaven. til! -- SLUTT (Framhald på side 3.)

3 Eksamen i INF1010, 4. juni 2015 Side 3 Oppgåve 3a Skriv metoden int sammenlign ( Node k ) { } Metoden skal fungere som compareto, dvs. returnere eit heiltal større enn null viss objektet som k.t peikar på er mindre enn det (denne noden sin) t peikar på. Oppgåve 3b Skriv den rekursive metoden void s e t t I n n ( Node ny ) { } som set ein ny node inn i lenkelista peikt på av foran i Liste-klassen. Du får ikkje full utteljing på denne oppgåva viss metoden ikkje er rekursiv. Oppgåve 3c Skriv klassen private class ListeEnde extends Node { } Objekt av denne klassen skal brukast til to spesialnodar, listehovud og listehale. Listehovudet er noden som ligg fyrst og -halen er noden som alltid ligg sist i lenkelista. Bruk polymorfi slik at listehovudnoden blir «mindre enn» alle andre nodar, og slik at listehalenoden er «større enn» alle andre nodar. Oppgåve 3d Skriv konstruktøren Liste() {...} Her vert lista initialisert med listehovud og -hale. (Framhald på side 4.)

4 Eksamen i INF1010, 4. juni 2015 Side 4 Oppgåve 4. Spel; senke skip 20% Lag ei teikning på skjermen med programpakka jawax.swing av eit rutenett med svarte og kvite ruter, som på figuren nedanfor. Dei svarte rutene representerer skip, og de kvite hav. Eit skip har to eigenskapar som varierer. Ei lengd og ein orientering. Lengda er antal ruter skipet fyller i rutenenettet, medan orienteringa er anten vertikal (nedover) eller horisontal (bortover). Mao. eit skip «veit» kvar i rutenenettet det ligg. For grafisk å lage dei to typane ruter (svart eller kvit) har me bileta ImageIcon s k i p = new ImageIcon ( " s k i p. png" ) ; ImageIcon hav = new ImageIcon ( "hav. png" ) ; Oppgåve 4a Skriv klassen Skip som ein superklasse til dei andre klassane som representerer skip. Konstruktøren skal ha 3 parametre ein peikar til heile brettet, rutenettet ein peikar til fyrste havrute det ligger i lengda til skipet Oppgåve 4b Skriv klassane VSkip og HSkip som subklassar av Skip. HSkip skal vera skip som ligg horisontalt i gridet. VSkip vertikalt. Oppgåve 4c Skriv klassen Hrute (havrute) som ein subklasse til JLabel. Ruta skal ha ein peikar som peikar på eit skipsobjekt viss det ligg eit skip i ruta. Viss ikkje er denne variabelen null. Døme: Rutene E4, F4 og G4 i figuren peikar til same objekt. I3 peikar til null. Seinare skal kvar rute kunne handsame museklikk (oppgåve d), dette kan du implementere i denne delen, viss du vil. Oppgåve 4d (Framhald på side 5.)

5 Eksamen i INF1010, 4. juni 2015 Side 5 Skriv ein klasse som opprettar eit JFrame-objekt (direkte eller som subklasse) og som har ein datastruktur med ein todimensjonal array som peikar til Hrute-objekt. I klassen skal skip (i denne testfasen av programmeringa) plasserast som på figuren over. Når objektet er ferdig oppretta skal det visast fram på skjermen, som eit rutenett med blanke ruter (hav). Skipa skal ikkje visast. Du treng ikkje å lage raden med tall og kolonna med bokstavar. Spelaren brukar musa til å klikke på rutene for å prøve å «treffe» skipa som er skjult. Viss det er eit skip i ruta, skifter ruta utsjånad til fargen for skip/treff med kall på metoden seticon. Kvart klikk med musa på brettet vert registerert og målet for spelaren er å treffe alle skipa med færrast klikk. Når alle skipa er «senka» vert det skrive ei melding om det på skjermen, saman med kor mange «skot» spelaren brukte. Eit JLabel-objekt lbl skal ha denne utsjånaden når det visualiserer ei havrute utan skip: l b l. s e t I c o n ( hav ) ; Eit JLabel-objekt lbl skiftar utsjånad til treff/skip med metodekallet: l b l. s e t I c o n ( s k i p ) ; Eit JFrame-objekt får riktig layout for dette spelet med kallet: setlayout (new GridLayout ( 1 0, 1 0 ) ) ; Eit objekt blir synleg med kalla (i objektet): s e t D e f a u l t C l o s e O p e r a t i o n ( JFrame.EXIT_ON_CLOSE) ; s e t V i s i b l e ( true ) ; For å fange opp museklikk, får du bruk for grensesnittet: public interface MouseListener extends EventListener { public void mouseclicked ( MouseEvent e ) ; public void mouseentered ( MouseEvent e ) ; public void mouseexited ( MouseEvent e ) ; public void mousepressed ( MouseEvent e ) ; public void mousereleased ( MouseEvent e ) ; } I tillegg til klassane og metodane som er nemnde her, treng du metodar for å legge komponentar inn i bildeflater, og for å legge til en muselyttar til ein komponent. Det du treng her går fram av denne kodebiten: JPanel jp = new JPanel ( ) ; JLabel l b l = new JLabel ( ) ; l b l. addmouselistener ( ) jp. add ( l b l ) Oppgåve 5. Boblesortering med trådar vekt 35% Frå no.wikipedia.org: Boblesortering (Bubble sort) er ein svært enkel sorteringsalgoritme som fyrst og fremst nyttast i pedagogisk sammanhang. Algoritmen startar fyrst i datasettet og samanliknar de to fyrste elementa, og dersom det fyrste er større enn det andre, bytter dei plass. Dette vert (Framhald på side 6.)

6 Eksamen i INF1010, 4. juni 2015 Side 6 gjort med alle par av etterfølgande element gjennom heile datasettet. Deretter startar algoritmen på starten igjen, og repeterer inntil ingen element må byttast på siste gjennomgangen. Boblesortering er svært lite effektivt og tidsbruken aukar vanligvis kvadratisk med aukande datamengd. Datasettet her er ein stor array med n String-objekt. n > Me skal, til tross for ineffektiviteten ved boblesortering, skrive ein metode som sorterer ein del av arrayen på denne måten. Oppgåve 5a Skriv ein metode s o r t e r D e l ( S t r i n g [ ] a, int fom, int tom ) som ordner arrayelementa frå og med a[fom] til og med a[tom] i stigande orden, a[i] <= a[i+1], med boblesortering. Oppgåve 5b Del arrayen opp i 32 omlag like store delar og skriv eit program som lar 32 trådar sortere kvar sin del. For at orda skal kunne byttast frå del til del, må det vera overlapp på minst ein indeks mellom kvar tråd. Vi kallar mellomrommet mellom to delarrayar for skøyten mellom dei. Det held at ein av dei to trådane kan bytte over skøyten. Oppgåve 5c Skriv ein monitor med ein synkronisert metode som vert kalla av trådane når dei skal bytte innhold imellom indeksar som er delt mellom to trådar. Dette for å unngå at det oppstår feil viss to trådar driv og bytter om på same element samstundes. Oppgåve 5d Utvid monitoren med metodar som synkroniserer termineringa av trådane. Hugs ein tråd kan tru at den er ferdig, men så dukkar eit element opp i skøyten frå nabotråden. Det enklaste er nok at når ein tråd er ferdig med sin del, legg den seg til å sove, men vert vekt opp att når det har skjedd eit byte over ein skøyt. Etter eit byte over ein skøyt vert då alle sovande trådar vekte opp. Når alle trådane har lagt seg til å sove er sorteringa ferdig. Ein mer effektiv måte er om det vert laga ein monitor for kvar skøyt, slik at berre den andre tråden vert vekt opp att viss den har lagt seg til å sove. Oppgåvesett slutt. Lukke til, og god sommer! Stein Michael Storleer