Oppgave Tittel Oppgavetype. 1 Typer (3%) Flervalg (flere svar) 2 Forenklet for-løkke (4%) Langsvar. 3 Generisk og extends (5%) Langsvar

Transkript

1 Spørsmål (15%) Oppgave Tittel Oppgavetype Innledning Dokument 1 Typer (3%) Flervalg (flere svar) 2 Forenklet for-løkke (4%) Langsvar 3 Generisk og extends (5%) Langsvar 4 Typer og variabler (3%) Flervalg (flere svar) Kø (30%) Oppgave Tittel Oppgavetype 5 Grensesnitt for kø (10%) Programmering 6 Implementasjon av Kø (7,5%) Programmering 7 Grensesnitt for prioritetskø (5%) Programmering 8 Implementasjon av prioritetskø (10%) Programmering Telling (40%) Oppgave Tittel Oppgavetype 9 ICountSet og MyCountSet Programmering 10 Metoder (10%) Programmering 11 Egenskaper (5%) Programmering 12 JUnit (5%) Programmering 13 Iterator (5%) Programmering 1/15

2 14 addall (5%) Programmering Ordtelling (15%) Oppgave Tittel Oppgavetype 15 Ordtelling Programmering Vedlegg Oppgave Tittel Oppgavetype Vedlegg Dokument Innledning Husk å få oversikt over hele oppgavesettet før du begynner Det lønner seg å lese hver enkelt oppgave før du begynner å løse de (du skal som regel bare løse avgrensede, spesifikke ting) Mange av deloppgavene baserer seg på andre deloppgaver du kan bruke svar fra andre oppgaver selv om du ikke har løst dem Flersvarsoppgaver gir 1 poeng per riktigsvar, -1 poeng per feil svar, og en liten bonus hvis de er helt riktige. Hvis noe er uklart eller du er usikker, forklar hvordan du har tenkt Husk å sjekke metodeparametere der det er nødvendig Vedlegget helt bakerst har dokumentasjon for noen få relevante Javagrensesnitt Lykke til! -anya 1 Typer (3%) Anta at K er navnet på en klasse. Hvilke typer kan uttrykket expr ha hvis variabeldeklarasjonen K var = expr; skal være gyldig i Java? 2/15

3 Velg alle som er riktige K Alle subklasser til K (og deres subklasser, osv.) Alle andre klasser som implementerer samme grensesnitt som K Alle superklasser til K (og deres superklasser, osv.) Alle grensesnitt som bare klassen K implementerer Maks poeng: 3 2 Forenklet for-løkke (4%) Forenklet for-løkke gjør det enkelt å gå gjennom en serie elementer fra en samling. F.eks: for(string s : strings) { // gjør noe med s } Forenklet for-løkke fungerer både med Javas Collection-klasser og med arrays, og det er enkelt å legge til støtte for for-løkke i egne klasser. Forklar kort hvilke grensesnitt og metoder Java bruker for å få forenklet for-løkke til å fungere Maks poeng: 4 3 Generisk og extends (5%) Forklar kort hva følgende deklarasjon betyr (du kan anta at A og B er samlinger, for eksempel): class A<T extends Comparable<T>> extends B<T> implements Comparable<A<T>> {... } 3/15

4 Hva kan du si om den mulige bruken av A og elementtypen T? Maks poeng: 5 4 Typer og variabler (3%) Anta at følgende grensesnitt og klasser finnes med passende konstruktører: interface A<T> class B<T> implements A<T> class C extends B<D> implements A<D> class D Hvilke av de følgende variabeldeklarasjonene er da lovlige i Java (dvs. fører ikke til typefeil ved kompilering)? Velg en eller flere. Velg et eller flere alternativer C z = new C(); B<D> o = new C(); C j = new A<>(); C s = new B<D>(4, 4); A<D> l = new C(); Maks poeng: 3 5 Grensesnitt for kø (10%) 4/15

5 Datastrukturen kø er en ordnet samling elementer som er slik at elementene hentes ut i rekkefølgen de settes inn i. Når vi henter et element fra køen blir det vanligvis også fjernet fra køen (slik at neste rykker frem). For eksempel, hvis vi setter inn elementene "A", "B", "C" (i den rekkefølgen), vil "A" være det første elementet som blir hentet ut, og vi får ikke tak i "B" før vi har hentet "A". Kø-datastrukturen er også kjent som FIFO-liste First-In, First-Out. Dette i motsetning til vanlige lister/tabeller, der elementer kan settes inn og hentes ut i vilkårlig rekkefølge (random access), og stack/stabel som er Last-In, First-Out (LIFO). Lag et grensesnitt interface IQueue for køer. Du trenger ikke implementere noe (foreløpig). Velg navn etter hva du selv mener passer. Vi vil at IQueue ha følgende egenskaper: Vi må kunne velge elementtypen Vi må ha en metode for å fjerne og returnere neste element fra køen Vi må ha en metode for å legge til et element i køen Vi vil også kunne vite hvor mange elementer som er lagret i køen. Metodene må ha (kortfattet) dokumentasjon, så vi skjønner hvordan de skal brukes Maks poeng: 10 6 Implementasjon av Kø (7,5%) Lag en klasse som implementerer grensesnittet IQueue fra forrige oppgave. Du velger selv hvordan du vil gjøre implementasjonen. Om du ønsker kan du gjøre bruk av klasser og metoder fra Java sitt klassebibliotek og/eller ting som vi har brukt i INF101. Maks poeng: /15

6 7 Grensesnitt for prioritetskø (5%) En prioritetskø er en kø med en ekstra vri elementene tilordnes en prioritet, og elementer med høyere prioritet sniker seg frem i køen, slik at køen alltid er sortert slik at høyeste prioritet hentes ut først. Prioriteten kan vi avgjøre ved f.eks. å sammenlikne elementene med compareto. Vil det stille spesielle krav til elementtypen? Lag et oppdatert grensesnitt for prioritetskø, IPriorityQueue. Metodene er de samme som før. Ta med eventuelle begrensinger på elementtypen. Maks poeng: 5 8 Implementasjon av prioritetskø (10%) Lag en klasse som implementerer IPriorityQueue. Du kan regne med at om du har to elementer a og b, så har a høyere prioritet (skal foran b i køen) hvis a.compareto(b) < 0. Som før kan du bruke metoder og klasser fra Javas standardbibliotek og fra oppgaver/forelesninger/annet INF101-materiell. (Om du ikke helt husker bruken, beskriv kort hvordan du har tenkt.) Maks poeng: ICountSet og MyCountSet 6/15

7 Det er av og til nyttig å kunne telle hvor mange ganger forskjellige ting forekommer. Under finner du et grensesnitt ICountSet for en uordnet samling som holder rede på hvor mange ganger hvert element er lagt til. For eksempel, hvis vi har et countset av strenger, kan vi f.eks. telle antallet av forskjellige frukter: s.add("melon"); s.add("banan"); s.add("melon"); assertequals(2, s.getcount("melon"); assertequals(0, s.getcount("eple"); s.remove("melon"); assertequals(1, s.getcount("melon"); Tenk gjennom hvordan det er best å organisere datastrukturen for å implementere ICountSet. Antakelig er det best å lagre antallet for hvert element, heller enn å lagre elementene flere ganger og så telle de når man kaller getcount(). Lag en class MyCountSet<T> implements ICountSet<T>, og deklarer feltvariabler og en konstruktør. (Du skal lage metodene i de påfølgende deloppgavene.) Du står fritt til å velge datastruktur for MyCountSet, inkludert å benytte deg av standard Java-klasser (Map/HashMap vil antakelig være nyttig) Legg merke til følgende: getcount() returnerer 0 for ukjente elementer det er i praksis ingen forskjell på et element som aldri er lagt til og et element er lagt til og så fjernet 7/15

8 remove() feiler for elementer som ikke forekommer a og b er "samme" element hvis a.equals(b) iteratoren gir ut hver element bare én gang, man kaller så getcount() for å finne ut hvor mange ganger det forekommer ICountSet.java import java.util.iterator; / Interface for a data structure that can be used to count distinct <T> Type of items / public interface ICountSet<T> extends Iterable<T> { / Add an item, increasing its count by item / void add(t item); / Remove an item, decreasing its count by 1. Negative counts are not IllegalStateException if item's count is already 0 / void remove(t item) throws IllegalStateException; / Return the count of an item. Returns 0 if the item hasn't been added Number of times the item has been added / int getcount(t item); / Set the count of an item to item / void clear(t item); / Add all the counts of all the items in the other set to this otherset 8/15

9 / void addall(icountset<t> otherset); } / Iterate over the unique items in the set. Each item is only returned once by the iterator, even if it occurs more than once. Use {@link #getcount(t)} if you need to know the count of an java.lang.iterable#iterator() Iterator<T> iterator(); Maks poeng: Metoder (10%) Implementer metodene add(t), remove(t), getcount(t) og clear(t). Husk å sjekke parameterne (om nødvendig), og husk å ta hensyn til at elementet kanskje ikke finnes i settet fra før. Maks poeng: Egenskaper (5%) Lag tre metoder som uttrykker egenskaper/sammenhenger mellom add()/remove()/clear() og getcount(). Metodene bør bruke assertequals og ta imot et ICountSet og et element 9/15

10 Maks poeng: 5 12 JUnit (5%) Lag tre JUnit-tester for MyCountSet. Du kan gjøre bruk av egenskapene fra forrige oppgave. Maks poeng: 5 13 Iterator (5%) Iteratoren skal gå gjennom alle elementene som er med i settet (med antall større enn 0). Hvert element skal bare forekomme én gang. Siden ICountSet er uordnet, er spiller rekkefølgen ingen folle. For eksempel, følgende kode set.add("melon"); set.add("melon"); set.add("banan"); set.add("eple"); set.remove("eple"); for(string s : set) { System.out.println(s); } vil skrive ut "melon" og "banan". Implementer metoden Iterator<T> iterator(), som returnerer en iterator over elementene i settet. Maks poeng: 5 14 addall (5%) 10/15

11 Metoden addall(icountset<t> otherset) slår sammen to tellinger ved å legge alle elementene og antallene fra otherset til i dette settet. For eksempel, hvis a inneholder 4 raichu 2 zubat 1 dodo og b inneholder: 1 pikachu 2 zubat så vil a.addall(b) oppdatere a til: 4 raichu 4 zubat 1 dodo 1 pikachu Implementer metoden addall(). Maks poeng: 5 15 Ordtelling Lag en metode public static void countwords(list<string> words) som tar en liste med ord og teller hvor mange ganger hvert ord forekommer ved hjelp av ICountSet/MyCountSet. Når alle ordene er talt opp, skal de skrives ut ett ord per linje sammen med antallet, sortert etter frekvens. For eksempel: 18 the 14 a 3 grapefruit 1 jump... Tips 11/15

12 For å ordne sorteringen kan du f.eks. mellomlagre ord og antall i en prioritetskø, eller du kan bruke sorteringsmetoder fra Java-biblioteket. Siden sortering/prioritetskø krever Comparable data, må du kanskje lage en ekstra klasse til bruk i mellomlagringen. Husk at det er bare antallet som teller i sammenlikningen, ikke selve ordet. Maks poeng: 15 Vedlegg Dokumentasjon for noen relevante ting fra Java-biblioteket. interface Comparable<T> int compareto(t o) Compares this object with the specified object for order. Returns a negative integer, zero, or a positive integer as this object is less than, equal to, or greater than the specified object. The implementor must ensure sgn(x.compareto(y)) == - sgn(y.compareto(x)) for all x and y. (This implies that x.compareto(y) must throw an exception iff y.compareto(x) throws an exception.) The implementor must also ensure that the relation is transitive: (x.compareto(y)>0 && y.compareto(z)>0) implies x.compareto(z)>0. Finally, the implementor must ensure that x.compareto(y)==0 implies that sgn(x.compareto(z)) == sgn(y.compareto(z)), for all z. It is strongly recommended, but not strictly required that (x.compareto(y)==0) == (x.equals(y)). Generally speaking, any class that implements the Comparable interface and violates this condition should clearly indicate this fact. The recommended language is "Note: this class has a natural ordering that is inconsistent with equals." In the foregoing description, the notation sgn(expression) designates the mathematical signum function, which is defined to return one of -1, 0, or 1 according to whether the value of expression is negative, zero or positive. Parameters: o - the object to be compared. Returns: a negative integer, zero, or a positive integer as this object is less than, equal to, or greater than the specified object. Throws: NullPointerException - if the specified object is null ClassCastException - if the specified object's type prevents it from being compared to this object. 12/15

13 interface Map<K,V> An object that maps keys to values. A map cannot contain duplicate keys; each key can map to at most one value. This interface takes the place of the Dictionary class, which was a totally abstract class rather than an interface. The Map interface provides three collection views, which allow a map's contents to be viewed as a set of keys, collection of values, or set of key-value mappings. The order of a map is defined as the order in which the iterators on the map's collection views return their elements. Some map implementations, like the TreeMap class, make specific guarantees as to their order; others, like the HashMap class, do not. Note: great care must be exercised if mutable objects are used as map keys. The behavior of a map is not specified if the value of an object is changed in a manner that affects equals comparisons while the object is a key in the map. A special case of this prohibition is that it is not permissible for a map to contain itself as a key. While it is permissible for a map to contain itself as a value, extreme caution is advised: the equals and hashcode methods are no longer well defined on such a map. All general-purpose map implementation classes should provide two "standard" constructors: a void (no arguments) constructor which creates an empty map, and a constructor with a single argument of type Map, which creates a new map with the same key-value mappings as its argument. In effect, the latter constructor allows the user to copy any map, producing an equivalent map of the desired class. There is no way to enforce this recommendation (as interfaces cannot contain constructors) but all of the general-purpose map implementations in the JDK comply. The "destructive" methods contained in this interface, that is, the methods that modify the map on which they operate, are specified to throw UnsupportedOperationException if this map does not support the operation. If this is the case, these methods may, but are not required to, throw an UnsupportedOperationException if the invocation would have no effect on the map. For example, invoking the putall(map) method on an unmodifiable map may, but is not required to, throw the exception if the map whose mappings are to be "superimposed" is empty. Some map implementations have restrictions on the keys and values they may contain. For example, some implementations prohibit null keys and values, and some have restrictions on the types of their keys. Attempting to insert an ineligible key or value throws an unchecked exception, typically NullPointerException or ClassCastException. Attempting to query the presence of an ineligible key or value may throw an exception, or it may simply return false; some implementations will exhibit the former behavior and some will exhibit the latter. More generally, attempting an operation on an ineligible key or value whose completion would not result in the insertion of an ineligible element into the map may throw an exception or it may succeed, at the option of the implementation. Such exceptions are marked as "optional" in the specification for this interface. This interface is a member of the Java Collections Framework. Many methods in Collections Framework interfaces are defined in terms of the equals method. For example, the specification for the containskey(object key) method says: "returns true if and only if this map contains a mapping for a key k such that (key==null? k==null : key.equals(k))." This specification should not be construed to imply that invoking Map.containsKey with a non-null argument key will cause key.equals(k) to be invoked for any key k. Implementations are free to implement optimizations whereby the equals invocation is avoided, for example, by first comparing the hash codes of the two keys. (The 13/15

14 Object.hashCode() specification guarantees that two objects with unequal hash codes cannot be equal.) More generally, implementations of the various Collections Framework interfaces are free to take advantage of the specified behavior of underlying Object methods wherever the implementor deems it appropriate. V get(object key) Returns the value to which the specified key is mapped, or null if this map contains no mapping for the key. More formally, if this map contains a mapping from a key k to a value v such that (key==null? k==null : key.equals(k)), then this method returns v; otherwise it returns null. (There can be at most one such mapping.) If this map permits null values, then a return value of null does not necessarily indicate that the map contains no mapping for the key; it's also possible that the map explicitly maps the key to null. The containskey operation may be used to distinguish these two cases. Parameters: key - the key whose associated value is to be returned Returns: the value to which the specified key is mapped, or null if this map contains no mapping for the key Throws: ClassCastException - if the key is of an inappropriate type for this map (optional) NullPointerException - if the specified key is null and this map does not permit null keys (optional) V put(k key, V value) Associates the specified value with the specified key in this map (optional operation). If the map previously contained a mapping for the key, the old value is replaced by the specified value. (A map m is said to contain a mapping for a key k if and only if m.containskey(k) would return true.) Parameters: key - key with which the specified value is to be associated value - value to be associated with the specified key Returns: the previous value associated with key, or null if there was no mapping for key. (A null return can also indicate that the map previously associated null with key, if the implementation supports null values.) V remove(object key) Removes the mapping for a key from this map if it is present (optional operation). More formally, if this map contains a mapping from key k to value v such that (key==null? k==null : key.equals(k)), that mapping is removed. (The map can contain at most one such mapping.) Returns the value to which this map previously associated the key, or null if the map contained no mapping for the key. If this map permits null values, then a return value of null does not necessarily indicate that the map contained no mapping for the key; it's also possible that the map explicitly mapped the key to null. 14/15

15 The map will not contain a mapping for the specified key once the call returns. Parameters: key - key whose mapping is to be removed from the map Returns: the previous value associated with key, or null if there was no mapping for key. Set<K> keyset() Returns a Set view of the keys contained in this map. The set is backed by the map, so changes to the map are reflected in the set, and viceversa. If the map is modified while an iteration over the set is in progress (except through the iterator's own remove operation), the results of the iteration are undefined. The set supports element removal, which removes the corresponding mapping from the map, via the Iterator.remove, Set.remove, removeall, retainall, and clear operations. It does not support the add or addall operations. Returns: a set view of the keys contained in this map 15/15