Faglig sosial ettermiddag. Løsningsforslag Eksamen INF1010 Høsten 2006

Transkript

1 Faglig sosial ettermiddag Løsningsforslag Eksamen INF1010 Høsten 2006

2 Oppgaveteksten En apoteker har henvendt seg til deg for at du skal lage et javaprogram som skal hjelpe henne med å holde oversikt over varene i apoteket. Alle varene i apoteket er apotekvarer (class ApotekVare) som er identifiserbare ved hjelp av en apotekvareidentifikator, forkortet avi, som består av bokstaver og tall. I tillegg er det en variabel som sier hvor mange av denne varen som er på lageret i apoteket og en innkjøpspris per stykk.

3 Kodekladd abstract class ApotekVare apotekvareidentifikator (avi) [String] antall [int] pris [double]

4 Oppgaveteksten Mange av varene i apoteket kan opptre i en eller flere former, som mikstur, liniment, salve, stikkpille, injeksjonsvæske, gel, spray, tabletter, osv. For hver form er det forskjellig informasjon som skal lagres og kunne hentes om varen. F.eks. for en injeksjonsvæske skal vi holde rede på hvilken oppløsning virkestoffet forekommer i (milligram virkestoff pr. milliliter væske), mens vi for tabletter skal holde rede på antall tabletter i pakningen samt vekt per tablett og fargen på tablettene. F.eks. kan en smertestillende tablett av merket Ilnux, finnes i pakningsstørrelser 20, 50 og 200 tabletter. Dette er forskjellige varer (representert som forskjellige objekter med forskjellig avi); også stikkpiller av samme merke regnes som en annen vare. Hvis varen er en injeksjonsvæske og finnes i flere styrkegrader (milligram virkestoff) regnes hver styrkegrad som egen vare.

5 Kodekladd Injeksjonsveske oppløsning [double] Tabelett ant i pakken [int] vekt per tabelett [double] farge [char][string][int][color]

6 Oppgaveteksten Apoteket må betale en spesiell avgift til staten for noen av varene. Det er for eksempel en luksusskatt på bind, tamponger, solkrem, etc. For slike varer skal det betales en viss prosent av innkjøpsprisen i spesialavgift. I slike varer skal det finnes en metode avgift som regner ut denne avgiften basert på varens innkjøpspris og prosentsatsen. Forskjellige varer vil vanligvis ha forskjellig prosentsats. Alle varene i apoteket faller i to hovedkategorier, legemidler og utstyr (ikke legemidler). Legemidlene er identifisert av et nummer i den såkalte felleskatalogen. Legemidlene er igjen enten reseptbelagte eller reseptfrie. Reseptbelagte legemidler har en reseptklasse knyttet til seg (en bokstav) som sier noe om hvor narkotisk legemiddelet er.

7 Kodekladd Spesialavgift avgift (beregnet ut i fra innkjøpspris og prosentsats class Legemiddel nummer (i felleskatalogen) class ReseptbelagtLegemiddel bokstav (reseptklasse) class ReseptfrittLegemiddel? class Utstyr?

8 Kodekladd totalt class ApotekVare apotekvareidentifikator (avi) [String] antall [int] pris [double] Injeksjonsveske oppløsning [double] Tabelett ant i pakken [int] vekt per tabelett [double] farge [char][string][int][color] class Legemiddel nummer (i felleskatalogen) class ReseptbelagtLegemiddel bokstav (reseptklasse) class ReseptfrittLegemiddel? class Utstyr? Spesialavgift avgift (beregnet ut i fra innkjøpspris og prosentsats

9 Oppgave 1 (25%) Skriv først de tre klassene ApotekVare, LegeMiddel og ReseptBelagt. Det skal ikke være mulig å lage objekter av disse tre klassene. Skriv deretter grensesnittene Tablett, InjeksjonsVeske og SpesialAvgift. Skriv tilslutt klassen TablettReseptLuksus som beskriver reseptbelagte tabletter med spesialavgift. Alle konstanter og variabler i klassene skal få verdier ved hjelp avparametre til konstruktørene.

10 Oppgave 1 (25%) abstract class ApotekVare { String avi; int ant; // på lager. double pris; ApotekVare(String avi, int ant, double pris) { this.avi = avi; this.ant = ant; this.pris = pris;

11 Oppgave 1 (25%) abstract class LegeMiddel extends ApotekVare { int nr; LegeMiddel(String avi, int ant, double pris, int nr) { super(avi, ant, pris); this.nr = nr;

12 Oppgave 1 (25%) abstract class ReseptBelagt extends LegeMiddel { char klasse; ReseptBelagt(String avi, int ant, double pris, int nr, char klasse) { super(avi, ant, pris, nr); this.klasse = klasse;

13 Oppgave 1 (25%) interface Tabelett { int antallipakken(); double vekt(); Color farge(); // krever import java.awt.color; interface InjeksjonsVeske { double opploesning(); interface SpesialAvgift { double avgift();

14 Oppgave 1 (25%) class TablettReseptLuksus extends ReseptBelagt implements Tabelett, SpesialAvgift { int antallipakken; double vekt; Color farge; double prosentsats; TablettReseptLuksus(String avi, int ant, double pris, char klasse, int nr, int aip, double v, Color f, double p) { super(avi, ant, pris, nr, klasse); antallipakken = aip; vekt = v; farge = f; prosentsats = p; public int antallipakken() {return antallipakken; public double vekt() {return vekt; public Color farge() {return farge; public double avgift() {return (pris * prosentsats) / 100;

15 Oppgave 2 (5%) Vi lager følgende grensesnitt for å putte apotekvarene i (dobbelkjedete) pekerlister: interface Listemedlem { Listemedlem hentneste(); Listemedlem hentforrige(); void setneste (Listemedlem lm); void setforrige (Listemedlem lm); Skriv klassen ApotekVare når den skal implementere dette grensesnittet.

16 Oppgave 2 (5%) abstract class ApotekVare implements Listemedlem { //--- andre variable som i oppgave 1 ---\\ Listemedlem neste, forrige; //--- konstruktør som i oppgave 1---\\ ApotekVare( ) { public Listemedlem hentneste() {return neste; public Listemedlem hentforrige() {return forrige; public void settneste(listemedlem lm) {neste = lm; public void settforrige(listemedlem lm) {forrige = lm;

17 Oppgave 3 (5%) Skriv en klasse ListeEnde slik at objektene av klassen kan brukes som listehoder og listehaler, uten at de er apotekvarer. Klassen ListeEnde skal implementere grensesnittet Listemedlem. Det eneste du vet om objektene i listen er at de implementerer grensesnittet Listemedlem.

18 Oppgave 3 (5%) class ListeEnde implements Listemedlem { Listemedlem neste, forrige; public Listemedlem hentneste() { return neste; public Listemedlem hentforrige() { return forrige; public void settneste(listemedlem lm) { neste = lm; public void settforrige(listemedlem lm) { forrige = lm;

19 Oppgave 4 (30%) En liste (dobbeltkjedet) med apotekvarer kaller vi en vareliste. Her er skjelettet av denne klassen: class VareListe { ListeEnde hode = new ListeEnde(); ListeEnde hale = new ListeEnde(); VareListe() {... void settinntilvenstre(listemedlem lm, Listemedlem ny){... void settinntilhøyre(listemedlem lm, Listemedlem ny){... Listemedlem taut(listemedlem lm) {... void bytt2listemedlemmer(listemedlem l1, Listemedlem l2){ andre listemetoder Skriv konstruktøren VareListe, samt metodene settinntilvenstre, settinntilhøyre, taut og bytt2listemedlemmer.

20 Oppgave 4 (30%) VareListe() { hode.settneste(hale); hale.settforrige(hode); null hode hale null hale.settneste(null); hode.settforrige(null);

21 Oppgave 4 (30%) void settinntilvenstre(listemedlem lm, Listemedlem ny) { if (lm == hode) return; // Eller throw exception Listemedlem lmf = lm.hentforrige(); lmf.settneste(ny); ny.settforrige(lmf); lm.settforrige(ny); ny.settneste(lm); null lmf hode hale null lm ny

22 Oppgave 4 (30%) void settinntilhøyre(listemedlem lm, Listemedlem ny) { if (lm == hale) return; // Eller throw exception Listemedlem lmn = lm.hentneste(); lmn.settforrige(ny); ny.settneste(lmn); lm.settneste(ny); ny.settforrige(lm); null lm hode hale null lmn ny

23 Oppgave 4 (30%) Listemedlem taut(listemedlem lm) { if (lm == hode lm == hale) return null // Eller throw exception Listemedlem lmf = lm.hentforrige(); Listemedlem lmn = lm.hentneste(); hode hale lmf.settneste(lmn); lmn.settforrige(lmf); lm.settforrige(null); lm.settneste(null); null null return lm; lmf lm null null lmn

24 Oppgave 4 (30%) Trikset er her å benytte oss av de forrige metodene void bytt2listemedlemmer(listemedlem l1, Listemedlem l2) { Listemedlem l1f = l1.hentforrige(); Listemedlem l2n = l2.hentneste(); l1 = taut(l1); l2 = taut(l2); settinntilhøyre(l1f, l2); settinntilvenstre(l2n, l1); null l1f hode hale null l2n l1 null Her er det mange kombinasjoner av hentforrige(), hentneste(), settinntilhøyre(..) og settinntilvenstre( ) som vil fungere. l2

25 Oppgave 4 (30%) Hvis ikke så får vi en del pekerskifter å kode! // Her må vi anta at l1 står før l2 i lista. void bytt2listemedlemmer(listemedlem l1, Listemedlem l2) { Listemedlem l1n, l1f, l2n, l2f; l1n = l1.hentneste(); l1f = l1.hentforrige(); l2n = l2.hentneste(); l2f = l2.hentforrige(); // Pekeskifter som er felles for de to tilfellene l1.settneste(l2n); l2n.settforrige(l1); l2.settforrige(l1f); l1f.settneste(l2); if (l1.equals(l2f) && l2.equals(l1n)) { // l1 og l2 står ved siden av hverandre l1.settforrige(l2); l2.settneste(l1); else { l1.settforrige(l2f); l1n.settforrige(l2); l2.settneste(l1n); l2f.settneste(l2);

26 Oppgave 5 (5%) abstract class ApotekVare implements Listemedlem { //--- variabler som i oppgave 2 ---\\ ApotekVare(String avi, int ant, double pris, VareListe v) { this.avi = avi; this.ant = ant; this.pris = pris; v.settinntilhøyre(v.hode, this); // eventuelt sett inn til venstre for v.hale. //--- metoder som i oppgave 2 ---\\ public Listemedlem hentneste() {return neste; public Listemedlem hentforrige() {return forrige; public void settneste(listemedlem lm) {neste = lm; public void settforrige(listemedlem lm) {forrige = lm;

27 Oppgave 6 (5%) Det VIL fungere å bruke quicksort på den dobbeltlenkede listen; quicksort baserer seg på å bytte to og to elementer, og å løpe gjennom elementene ett og ett i begge retninger. Altså trenger ikke noe av logikken å forandres, men småting må endres for at algoritmen skal kunne fungere på en liste.

28 Oppgave 6 (5%) public class ListeQSort { //Må oppdatere denne til å jobbe på lister i stedet for array: private static ListeMedlem midtenavtre(vareliste vl, ListeMedlem fra, ListeMedlem til) { boolean flyttvenstre = false; ListeMedlem midten = til; //Må la de to pekerne gå annenhver gang til de møtes. for (ListeMedlem fravenstre = fra; fravenstre!= midten; flyttvenstre =!flyttvenstre) { if (flyttvenstre) fravenstre = fravenstre.hentneste(); else midten = midten.hentforige();

29 Oppgave 6 (5%) //Bytter om som i den opprinnelige versjonen. if (midten.hentavi().compareto(fra.hentavi()) < 0) { vl.bytt2listemedlemmer(fra, midten); ListeMedlem t = fra; fra = midten; midten = t; if (til.hentavi().compareto(fra.hentavi()) < 0) {... //Tilsvarende if (til.hentavi().compareto(midten.hentavi()) < 0) {... //Tilsvarende //Tar ut midten, som blir pivotelement, fra lista... vl.taut(midten); return midten; // end midtenavtre()

30 Oppgave 6 (5%) public static void quicksort(vareliste vl, ListeMedlem fra, ListeMedlem til) { //Basistilfellene blir ganske like. if (fra == til) return; if (fra.hentneste() == til) { if (til.hentavi().compareto(fra.hentavi()) < 0) vl.bytt2listemedlemmer(fra, til); return; //Finner pivotelement. Logikken er som i den oprinnelige: ListeMedlem pivotmedlem = midtenavtre(vl, fra, til); String pivot = pivotmedlem.hentavi();

31 Oppgave 6 (5%) ListeMedlem i = fra, j = til, t; while (true) { while (i.hentavi().compareto(pivot) < 0) i = i.hentneste(); while (j.hentavi().compareto(pivot) > 0) j = j.hentforige(); if ( i!= j && i.hentforige()!= j) { //Funker siden i.hentforige() er <= pivot... vl.bytt2listemedlemmer(i, j); //Husk at pekerne skal beholde plassen i lista... t = i; i = j; j = t; else break; //Sett inn igjen pivotelementet, og rekurser videre! vl.settinntilvenstre(i, pivotmedlem); quicksort(vl, fra, pivotmedlem.hentforige()); quicksort(vl, pivotmedlem.hentneste(), til); // end quicksort() // end class ListeQSort

32 Oppgave 7 (5%) Det er ikke fullt så hensiktsmessig med quicksort på lister som på arrays, siden det er mye mer krevende å bytte plass på to elementer. Dessuten må man lete seg fram til midt-elementet i midtenavtre(...).eller man kan selvsagt droppe verdier i midten av listen, og håpe at den er veldig usortert... Quicksort er likevel raskere enn en analog til innstikksortering ville vært :)

33 Oppgave 7 ( 5%) Dersom man til enhver tid vil at listen skal være sortert, er det bedre å heller gjøre innsetting slik at listen blir sortert da. Det tar lenger tid å kjøre en hel quicksort enn bare å sett inn et element på riktig sted. Men om man setter inn store mengder data på én gang, og deretter vil sortere, kan kanskje quicksort være raskere likevel. Husk også at quicksort ikke utnytter at data allerede kan være halvsortert... Dersom man trenger å sortere svært sjeldent, går det også an å legge listen ut i et array og så bruke vanlig quicksort på dette, før man lager listen på nytt igjen.

34 Oppgave 8 (20%) Q U I C K S O R T A L G O R I T M E E U I C K S O R M A L G O R I T Q T E I I C K O O G M A L R S R U T Q T E I I C K O O G M A L Q S R U T R T E I I C K A O G M L O Q S R U T R T E I I C K A G O M L O Q S R U T R T E I I C K A G L M O O Q S R U T R T