UNIVERSITETET I OSLO

Transkript

1 UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i INF1010 Objektorientert programmering Eksamensdag: 17. august 2012 Tid for eksamen: Oppgavesettet er på 5 sider. Vedlegg: 4 (se nederst i oppgaveteksten) Tillatte hjelpemidler: Alle trykte og skrevne Kontroller at oppgavesettet er komplett før du begynner å besvare spørsmålene. Faglærer kommer i eksamenslokalet for å svare på spørsmål om oppgaven ca. en time etter at eksamen starta. For å være best mulig forberedt på dette, bør du lese igjennom hele oppgaven flere ganger for å oppdage alt du synes er uklart og bør spørre om. Maks poengsum (under sensuren) er 100 poeng. Får å stå må besvarelsen minst få 40 poeng. Maks poengsum på en oppgave gis til en god besvarelse uten alvorlige feil eller mangler. Oppgave 1 Klassehierarki for drikker (vekt maks 20 poeng) En planlagt kafe skal servere vann, kaffe, te, kakao, fruktsaft, øl, vin, supper og andre drikker. Mye variasjon, men det alle drikker har felles er en kvantitet (volum i milliliter) og et vanninnhold (i prosent; enkelte supper har mye lavere vanninnhold enn f.eks. te og kaffe). Alle drikker kan deles inn i to hovedtyper: vannbaserte og fruktsafter (drikker som består av 100% saft/fruktjus). De vannbaserte deles igjen i to hovedtyper, varme og kalde. (Te og kaffe, f.eks., kan serveres både varm og kald). Fruktsafter deles inn i to hovedgrupper, saft fra bare en type frukt/bær (enfrukt), eller en blanding fra flere (blanding). Noen drikker er alkoholholdige og har en alkoholprosent. Serverbare drikker inneholder informasjon om hvilken drikkebeholder (glass eller kopp) som kreves for servering. Drikkebeholderne (drikkekarene) er definert i følgende enkle klassehierarki: abstract class Drikkekar { class Kopp extends Drikkekar { class Glass extends Drikkekar { På et eget ark skal du tegne et klassehierarki for drikker. Hierakiet skal bare ha med navn på klasser og grensesnitt. (Navnene kan ha med blanke og norske bokstaver selv om dette ikke går i javakode.) Det skal tydelig framgå hvilke klasser som er abstrakte, og hva som er klasser og (Fortsettes på side 2.)

2 Eksamen i INF1010, 17. august 2012 Side 2 hva som er grensesnitt. Lenger ned skal du skrive et program (klasse- og grensesnittdefinisjoner) for to av klassene. Det er viktig at programmet og tegningen beskriver samme hierarki. Tegningen skal ha med de 9 drikkene (med superklasser og grensesnitt) du ser nedenfor, alle serverbare, bortsett fra blomkålsuppe: Blomkålsuppe (vannbasert, varm, ikke serverbar) Rødvin Shiraz (fruktsaft, enfrukt, alkoholholdig) Alkoholfri rødvin (fruktsaft, blanding, økologisk) Sjokoladedrikk (vannbasert, varm, økologisk) Kullsyrevann (vannbasert, kald) Grønn kinesisk te (vannbasert, varm) Pilsnerøl (vannbasert, kald, alkoholholdig, økologisk) Iskaffe (vannbasert, kald) Mangojus (fruktsaft, enfrukt) Klassediagrammet skal være hierarkisk (egenskaper arves). Klassene som beskriver drikker som ikke finnes i virkeligheten bør være abstrakte. Noen egenskaper er uegnet for arv og bør beskrives ved hjelp av grensesnitt. Deretter skal du skrive definisjonene (et javaprogram) som beskriver de to klassene Rødvin Shiraz (fruktsaft, enfrukt, alkoholholdig) Pilsnerøl (vannbasert, kald, alkoholholdig, økologisk) med superklasser og grensesnitt. Begge klassene skal ha konstruktører som setter verdier for egenskaper ved de forskjellige drikkene. Grensesnitt skal ha hent-(get-)metoder for egenskapene som grensesnittet beskriver, hvis noen. Begge drikkene er serverbare og skal definere eller arve en metode Drikkekar kreverdrikkekar ( ) som returnerer en peker til et drikkekarobjekt (glass eller kopp) som drikken må serveres i. (Fortsettes på side 3.)

3 Eksamen i INF1010, 17. august 2012 Side 3 Oppgave 2 En kokketråd med monitorer (vekt maks 55/60 poeng) Du skal i denne oppgaven skrive en del av et program som skal simulere bestilling og tilbereding av drikker i kafeen. For å tilberede drikkene, skal det ansettes baristaer/bartendere/drikkekokker. Vi kaller dem for korthets skyld kokker. For å serevere drikkene, og ta opp og levere (produsere) bestillinger og servere (konsumere) tilberedte drikker, skal det tilsettes kelnere. Programmet du skal lage er en del av et program som simulerer kafeen for at det blir ansatt passe antall kelnere og laget plass for et passe antall gjester som skal betjenes av én kokk. Du trenger ikke skrive kode for bestillinger, drikkekar og drikker. For disse objektene skal programmet anta at følgende definisjoner allerede er programmert: interface Serverbar { public Drikkekar kreverdrikkekar ( ) ; class ServerbarDrikk implements Serverbar { public Drikkekar kreverdrikkekar ( ) { return new Kopp ( ) ; class GrønnTe extends ServerbarDrikk { class Espresso extends ServerbarDrikk {.... osv. Alle drikker arver altså egenskaper fra ServerbarDrikk og er kodet slik at kreverdrikkekar returnerer riktig type drikkekar (Glass eller Kopp). Om bestillingsobjektene kan du forutsette at du kan finne ut hvilken drikk bestillingen gjelder ved å kalle på metoden hvilkendrikk: class B e s t i l l i n g... {..... ServerbarDrikk hvilkendrikk ( ) { // r e t u r n e r e r en peker t i l d r i k k e n b e s t i l l i n g e n g j e l d e r Du skal bare lage programmet for kokken (du kan anta at det bare er en kokketråd). Kokken har to disker (bord) og forholde seg til. En disk hvor bestillinger kommer i fifo-orden, og en disk hvor ferdig tilberedte drikker settes i fifo-orden for servering. Kokkens arbeid skal følge følgende (algoritmiske) beskrivelse: Først kategorisere (bestemme drikkekartype for) alle nyankomne bestillinger, og for hver bestilling sette den inn i riktig fifo-kø. Én kø for bestillinger som krever glass og én for drikker som krever kopp. Denne bestemmelsen, kategoriseringen, tar 5 sekunder pr bestilling. Deretter sjekker kokken om det er plass til flere drikker på serveringsdisken. Disken har akkurat plass til 20 glass/kopper. Servitørene (som du ikke (Fortsettes på side 4.)

4 Eksamen i INF1010, 17. august 2012 Side 4 skal programmere) serverer i fifo-orden. Hvis det er mindre enn 10 drikkekar på disken, tilbereder kokken en drikk fra den køen (glass eller kopp) som er lengst. Hvis det er drikkebeholdere på disken skal ikke drikker som krever kopp tilberedes. Dette for å unngå at drikken blir kald mens den venter på servering. Da skal kokken bare tilberede drikker som krever glass. Hvis disken er full (har 20 drikkekar) må kokken vente med å lage drikker til det er plass igjen. Tilbereding av drikke tar i snitt 75 sekunder for kalde (glass) og 140 sekunder for varme (kopp) drikker. Du må gjerne bestemme tilleggskrav til kokken, men du skal ikke forenkle arbeidsbeskrivelsen. Dvs. det er bare kokken som kan kategorisre bestillinger og tilberede drikker. Servitørene skal du ikke lage program for, men du må huske å varsle dem når kokken har tilberedt en drikk som er klar til servering når de evt. venter på drikker for servering. Kokketråden skal varsles når det kommer en bestilling på bestillingsdisken og når en drikk serveres (fjernes fra serveringsdisken). Kokken skal du programmere som en tråd. Du skal også programmere en eller flere monitorer for å holde orden på køer av bestillinger og serveringsklare drikker. I monitorene skal du også programmere de metodene som kelnerne bruker for å legge inn nye bestillinger og for å fjerne (servere) en drikk. Skriv korte kommentarer med tilstandspåstander på strategiske steder i koden. Køene (bestillinger og serveringsklare drikker) kan du implementere ved hjelp av en egendefinert lenkelisteklasse, eller du kan bruke en ferdigdefinert klasse fra Javas API, ArrayList f.eks. Hvis du selv implementerer køoperasjonene, skal settinn- og tautmetodene være først-inn-først-ut (fifo, rettferdig kø). Du får inntil 5 poeng ekstra hvis du selv lager listeklassen med metoder for å sette inn og ta ut køobjektene. class ArrayList fra Javas API er vedlagt i vedlegg 4. (Fortsettes på side 5.)

5 Eksamen i INF1010, 17. august 2012 Side 5 Oppgave 3 Tallpuslespill (vekt maks 20 poeng) Et enkelt brettspill fra før internett og datamaskiner består av et brett (ramme) med plass til 16 (4 ganger 4) brikker. 15 brikker ligger i brettet, dvs. en av plassene er ledig (hull). Brikkene som er nummerert fra 1 til 15 kan bare flyttes (skyves) til hullet, vannrett eller loddrett, da de henger i hverandre i kantene, jf. vedlegg 1. Målet med spillet er å flytte på brikkene til de ligger i riktig rekkefølge med 1 øverst til venstre og hullet nederst til høyre. Et javaprogram som etterligner (men ikke løser!) dette spillet er vedlagt i vedlegg 2. Input til programmet er et heltall i intervallet 0 til avlsutter programmet, mens ordre i intervallet 1-15 gjør at brikken med tallet ordren angir flyttes til hullet hvis mulig. (Dette er kun mulig for brikkene rett over, rett under, rett til venstre eller rett til høyre for hullet). Hvis ordren angir et tall på en brikke som ikke kan flyttes til hullet, skal programmet ikke gjøre noe, men gi en melding om det. I vedlegg 3 ser du et eksempel på en kjøring av programmet. Datastrukturen som representerer brettet og brikkene er skrevet i en egen klasse (modell), mens programkoden som sørger for å lese ordre og skriver ut hvordan brettet ser ut med testutskrifter finnes i en annen klasse (utsyn, view). Dette er gjort slik fordi du i neste oppgave skal endre på programmet for å ha et bedre grafisk utseende. Skriv om utsynsklassen (klassen som tar i mot ordre og skriver ut spillet) slik at brettet skrives ut i et eget vindu (ved hjelp av Swing). Ordre kan fortsatt gis som i forrige utgave (via tastatur), men utskriften skal erstattes med et vindu som ligner mer på det fysiske spillet, jf. nederste figur i vedlegg 1. Hvis du løser oppgaven på denne måten kan du maks få 10 poeng. Hvis du også erstatter den tradisjonelle ordregivingen via tastatur med at brukeren klikker med musa på brikken som forsøkes flyttes (ved hjelp av en lytter/listener på musa) kan du få inntil 20 poeng på denne oppgaven. Du finner vedlagt utdrag fra Javas API som kan komme til nytte i denne oppgaven i vedlegg 4. Oppgavesett slutt. Lykke til! Stein Michael Storleer 4 vedlegg: 1. illustrasjoner til oppgave 3, 1 side. 2. enkelt program for tallpuslespill, 2 sider 3. eksempel på kjøring av programmet, 1 side 4. diverse dokumentasjon fra Javas API i egen stift Vedlegg 1, 2 og 3 er stiftet sammen med denne oppgaveteksten. Vedlegg 4 i egen stift.