INF1000 - H?st 2010

L?sningsforslag ukeoppg. 6: 4. - 8. okt (INF1000 - H?st 2010)

Klasser og objekter (kap. 8.1 - 8.14)

NB! Disse er bare forslag til l?sninger, dine svar kan v?re like gode eller bedre selv om de ikke ligner p? dem. Det er vanlig i programmering at samme oppgave kan l?ses p? mange vidt forskjellige m?ter, og alle fremgangsm?ter er ok i INF1000 s? lenge de leder fram til riktig resultat og oppfyller kravene som st?r i oppgaveteksten.

M?l
F? et f?rste innblikk i hvordan man programmerer med klasser og objekter.

Oppgaver til teoritimen

KursRegister.java: (basert p? eksempel fra forelesning uke 6)
(a) Studér f?lgende program, som er bygd opp p? samme m?te som eksemplet p? side 10 i forelesningsnotatene uke 6. Finn ut hva som er klassene, objektene, og pekerne i programmet, og hvordan disse er brukt. Unders?k gangen i programmet n?r det kj?res. Hvorfor skriver det ut forskjellig informasjon om to kurs n?r det bare er én System.out.println i programmet? Begge klassene lagres i én fil, kalt KursRegister.java.

class Kurs {
    // Objektvariabler:
    String kode;
    int studiepoeng;

    // Objekt-metode (dvs. uten "static"):
    void skrivUt() {
	System.out.println("Kurs med kode: " + kode
			   + ", og studiepoeng: " + studiepoeng);
    }
}

class KursRegister {

    // Klasse-metode (dvs. med "static"):
    public static void main(String[] args) {

	Kurs inf, mat; // pekere (variabler som kan peke p? Kurs-objekter)

	inf = new Kurs(); // Lager et objekt av klassen Kurs
	inf.kode = "INF1000"; // Setter verdier i objektet...
	inf.studiepoeng = 10;
	inf.skrivUt();

	mat = new Kurs(); // Lager et objekt til av klassen Kurs
	mat.kode = "MAT1001";
	mat.skrivUt();
    }
}

KJ?REEKSEMPEL:
> java KursRegister
Kurs med kode: INF1000, og studiepoeng: 10
Kurs med kode: MAT1001, og studiepoeng: 0

Programmet skriver ut informasjon om to forskjellige kurs fordi metoden skrivUt() blir kalt to ganger fra klassen KursRegister, og den kalles via forskjellig Kurs-objekt hver gang, ved hjelp av disse setningene i koden ovenfor:

        inf.skrivUt();
        ...
        mat.skrivUt();

(b) Mange kurs: Endre programmet slik at kursene lagres i en array av Kurs-pekere, i stedet for enkelt-pekerne inf og mat. F.eks. skal f?rste element i arrayen v?re kurs[0], og koden til denne (kurs[0].kode) skal v?re "INF1000". Lag en l?kke som oppretter tre kurs-objekter, setter verdien 10 som studiepoeng i alle, og setter kode til kursene ved ? ta ett og ett navn fra f?lgende tilleggsarray:

String[] koder = { "INF1000", "MAT1001", "INF1080" };

L?kken skal til slutt kalle metoden skrivUt() for ? skrive ut info om kursene som opprettes.

class Kurs {
    // Objektvariabler:
    String kode;
    int studiepoeng;

    // Objekt-metode (dvs. uten "static"):
    void skrivUt() {
	System.out.println("Kurs med kode: " + kode
			   + ", og studiepoeng: " + studiepoeng);
    }
}

class KursRegister {

    // Klasse-metode (dvs. med "static"):
    public static void main(String[] args) {

	Kurs[] kurs = new Kurs[3]; // Array av Kurs-pekere
	String[] koder = { "INF1000", "MAT1001", "INF1080" };

	for (int i = 0; i < kurs.length; i++) {
	    kurs[i] = new Kurs(); // Lager et objekt av klassen Kurs
	    kurs[i].studiepoeng = 10;  // Setter verdier i objektene...
	    kurs[i].kode = koder[i];
	    kurs[i].skrivUt();
	}
    }
}

KJ?REEKSEMPEL:
> java KursRegister
Kurs med kode: INF1000, og studiepoeng: 10
Kurs med kode: MAT1001, og studiepoeng: 10
Kurs med kode: INF1080, og studiepoeng: 10

(c) Legg til foreleser: Anta at hvert kurs har én foreleser og at vi bare ?nsker ? lagre navnet p? foreleseren i hvert kurs. Utvid programmet med objektvariabelen String foreleser i klassen Kurs, og slik at verdien i denne initialiseres med f?lgende foreleser-navn for de tre kurs, henholdsvis "Ragnhild K.", "Erik L.", og "Roger A.". Utvid ogs? metoden skrivUt() slik at det f?r tak i og skriver ut navnet p? foreleseren i hvert kurs.

class Kurs {
    // Objektvariabler:
    String kode;
    int studiepoeng;
    String foreleser;

    // Objekt-metode (dvs. uten "static"):
    void skrivUt() {
	System.out.println("Kurs med kode: " + kode
			   + ", og studiepoeng: " + studiepoeng
			   + ". Foreleser: " + foreleser);
    }
}

class KursRegister {

    // Klasse-metode (dvs. med "static"):
    public static void main(String[] args) {

	Kurs[] kurs = new Kurs[3]; // Array av Kurs-pekere
	String[] koder = { "INF1000", "MAT1001", "INF1080" };
	String[] forelesere = { "Ragnhild K.", "Erik L.", "Roger A." };

	for (int i = 0; i < kurs.length; i++) {
	    kurs[i] = new Kurs(); // Lager et objekt av klassen Kurs
	    kurs[i].studiepoeng = 10;  // Setter verdier i objektene...
	    kurs[i].kode = koder[i];
	    kurs[i].foreleser = forelesere[i];
	    kurs[i].skrivUt();
	}
    }
}

KJ?REEKSEMPEL:
> java KursRegister
Kurs med kode: INF1000, og studiepoeng: 10. Foreleser: Ragnhild K.
Kurs med kode: MAT1001, og studiepoeng: 10. Foreleser: Erik L.
Kurs med kode: INF1080, og studiepoeng: 10. Foreleser: Roger A.

(d) Legge til studenter: Anta at hvert kurs har maks. 200 studenter. Hvordan kan vi legge til informasjon om studentene i kursene? Unders?k f?lgende to muligheter: Legge til en array String[] studenter; vs. ? lage en ny klasse Student med en objektvariabel navn. Hvilken av de to variantene vil v?re mest hensiktsmessig hvis vi vil lagre enda mer informasjon om hver student i systemet?

Det er bedre ? lage en klasse Student, og s? lagre informasjon om studentene i objekter av denne klassen, f.eks. ved hjelp av en array Studenter[] studenter = new Studenter[200]; deklarert i klassen Kurs. Fordelen er at man da kan samle forskjellig type informasjon om en student i ett og samme student-objekt.

Oppgave 1 i kapittel 8 (side 174)
Lag et program hvor main ligger i en klasse Prog1, og skriv en annen klasse ABC med et heltall int i. Begge klassene skal v?re i samme fil (Prog1.java).

(a) Deklarer en peker pek til ABC-klassen i main.
(b) Lag et objekt av klassen ABC, og la pek peke p? det objektet.
(c) Sett verdien av i til 14 i dette objektet.
(d) Skriv ut p? skjermen verdien av i vha. en setning i main.
(e) Deklarer en metode dobbelt() i ABC som dobler verdien av i.
(f) Kall denne metoden fra main to ganger, og skriv s? ut fra main verdien av i i objektet.

// L?sningsforslag:
// F?lgende legges i fila Prog1.java (b?de klasse Prog1 og klasse ABC).
class Prog1 {

    public static void main(String[] args) {
	ABC pek; // (a) Deklarerer en peker til ABC

	pek = new ABC(); // (b) Oppretter et objekt av ABC

	pek.i = 14; // (c) Setter en verdi i objektet

	System.out.println("Verdien av i = " + pek.i); // (d)

	// (f):
	pek.dobbelt();
	pek.dobbelt();
	System.out.println("Verdien av i = " + pek.i);
    }
}

class ABC {
    // Variabler:
    int i;

    // Metoder: (e)
    void dobbelt() {
	i = i * 2;
    }
}

KJ?REEKSEMPEL:
> javac Prog1.java
> java Prog1
Verdien av i = 14
Verdien av i = 56

Oppgave 2 i kapittel 8 (side 174)
Fjern klassen ABC fra fila Prog1.java og legg den p? en egen fil, kalt ABC.java, i samme mappe.

(a) Kompilér s? ABC.java og Prog1.java hver for seg.
(b) Kj?r n? Prog1.java og se at du f?r det samme resultat som i Oppgave 1.
Klassen Prog1 fra forrige oppgave legges alene i filen med navn Prog1.java, og klassen ABC legges i en egen fil med navn ABC.java
(a) ...s? kompilerer man (med javac) hver av disse to filene for seg, og
(b) ...s? kj?rer man bare Prog1.java (med "java Prog1") til slutt.

Legg merke til at resultatet av dette, med klassene fordelt p? to filer, blir akkurat det samme som da man hadde begge klassene samlet i én fil:
```
KJ?REEKSEMPEL:
> javac Prog1.java
> javac ABC.java
> java Prog1
Verdien av i = 14
Verdien av i = 56
```

Oppgave 3 i kapittel 8 (side 174)

(a) Deklarer en objektvariabel double x i klassen Prog1.
(b) Lag en objektmetode double settX(double y) i klassen Prog1 som setter verdien av x til parameterens verdi, og som returnerer den gamle verdien av x f?r den fikk den nye verdien.
(c) Lag en ny metode som tester settX() med 10 000 kall i en l?kke.

class Prog1 {

    double x; // (a)

    public static void main(String[] args) {

        // Hvis man vil legge koden i main()-metoden, som er static
        // s? trenger man en peker til denne samme klassen (Prog1)
        // for ? kunne bruke globale variabler som x, som ikke er static.
	Prog1 peker = new Prog1();

	// (b):
	peker.x = 123;
	System.out.println("Verdi av x f?r kall p? settX() = " + peker.x);
	double gammelVerdi = peker.settX(456);
	System.out.println("Verdi av x etter kall p? settX() = " + peker.x);
	System.out.println("Gammel verdi av x, returnert av settX() = "
			   + gammelVerdi);
	// (c):
	peker.testSettX();	    
    }

    double settX(double y) { // (b)
	double tmp = x;
	x = y;
        return tmp;
    }

    void testSettX() { // (c)
	double gammelVerdi = 0;
	System.out.println("\nTester settX() 10000 ganger, ved ? sette inn "
			   + "verdiene 1 - 10000...");
	for (int i = 1; i <= 10000; i++) {
	    gammelVerdi = settX(i);
	}
	System.out.println("Verdi av x etter 10000 kall p? settX(): " + x);
	System.out.println("Gammel verdi av x, returnert av siste kall"
			   + "p? settX() = " + gammelVerdi);
    }
}

KJ?REEKSEMPEL:
> java Prog1
Verdi av x f?r kall p? settX() = 123.0
Verdi av x etter kall p? settX() = 456.0
Gammel verdi av x, returnert av settX() = 123.0

Tester settX() 10000 ganger, ved ? sette inn verdiene 1 - 10000...
Verdi av x etter 10000 kall p? settX(): 10000.0
Gammel verdi av x, returnert av siste kallp? settX() = 9999.0

Oppgave 4 i kapittel 8 (side 175)
Utvid klassen Konto med get- og set-metoder for tekstene eier og adresse (dvs. metoder som kan returnere verdien, og sette nye verdier i disse objektvariabler).

class KontoEksempel {

    public static void main(String[] args) {

        Konto k1 = new Konto();
	k1.bestemKontonr();

        k1.settInn(500);
        System.out.println("Saldo er: " + k1.saldo);

        k1.taUt(300);
        System.out.println("Saldo er: " + k1.saldo);
    }
}

class Konto {
    int kontonr;
    int saldo;
    String eier, adresse;
    double rente = 2.5; // 2.5% per ?r
    static int nummer = 0; // Klassevariabel

    void bestemKontonr() {
	nummer++;
	kontonr = nummer;
    }

    void settInn(int innskudd) {
	saldo = saldo + innskudd;
    }

    boolean taUt(int uttak) {
	if (uttak > saldo) {
	    return false;
	}
	saldo = saldo - uttak;
	return true;
    }

    int getSaldo() {
	return saldo;
    }
}

KJ?REEKSEMPEL:
> java KontoEksempel
Saldo er: 500
Saldo er: 200

class KontoEksempel {

    public static void main(String[] args) {

        Konto k1 = new Konto();
	k1.bestemKontonr();

        k1.settInn(500);
        System.out.println("Saldo er: " + k1.saldo);

        k1.taUt(300);
        System.out.println("Saldo er: " + k1.saldo);

	k1.settEier("Martin");
	k1.sett亚博娱乐官网_亚博pt手机客户端登录("Oslo");
	System.out.println("Eier: " + k1.getEier());
	System.out.println("亚博娱乐官网_亚博pt手机客户端登录: " + k1.get亚博娱乐官网_亚博pt手机客户端登录());
    }
}

class Konto {
    int kontonr;
    int saldo;
    String eier, adresse;
    double rente = 2.5; // 2.5% per ?r
    static int nummer = 0; // Klassevariabel

    void bestemKontonr() {
	nummer++;
	kontonr = nummer;
    }

    void settInn(int innskudd) {
	saldo = saldo + innskudd;
    }

    boolean taUt(int uttak) {
	if (uttak > saldo) {
	    return false;
	}
	saldo = saldo - uttak;
	return true;
    }

    int getSaldo() {
	return saldo;
    }

    String getEier() {
	return eier;
    }
    String get亚博娱乐官网_亚博pt手机客户端登录() {
	return adresse;
    }
    void settEier(String eier) {
	this.eier = eier;
    }
    void sett亚博娱乐官网_亚博pt手机客户端登录(String adresse) {
	this.adresse = adresse;
    }
}

KJ?REEKSEMPEL:
> java KontoEksempel
Saldo er: 500
Saldo er: 200
Eier: Martin
亚博娱乐官网_亚博pt手机客户端登录: Oslo

Oppgave 5 i kapittel 8 (side 175)
Lag en metode ?rsoppgj?r() som legger renten til saldo for et ?r. Ikke gj?r endringer p? saldo direkte, men kall settInn-metoden fra ?rsoppgj?rmetoden for ? l?se problemet.

P? slutten av main-metoden:

	k1.?rsoppgj?r();
	System.out.println("Saldo etter ?rsoppgj?r: " + k1.getSaldo());

I klassen Konto:

    void ?rsoppgj?r() {
	settInn((int) (saldo * rente/100.0));
    }

KJ?REEKSEMPEL:
> java KontoEksempel
Saldo er: 500
Saldo er: 200
Eier: Martin
亚博娱乐官网_亚博pt手机客户端登录: Oslo
Saldo etter ?rsoppgj?r: 205

Oppgave 6 i kapittel 8 (side 175)
Lag to klasser A og B som har pekere til hverandre, og bruk disse pekerne til ? kalle en metode i A fra B, og tilsvarende bruk pekeren i A til ? kalle en metode i B. Begge disse metodene skal skrive ut en tekst p? skjermen. Kj?r programmet og se at du f?r riktig utskrift.

// Alle 3 klassene legges i en fil med navn: Oppg6.java
class Oppg6 {

    public static void main(String [] args) {
	A a1 = new A();
	B b1 = new B();
	a1.pekerTilB = b1;
	b1.pekerTilA = a1;

	a1.metA();

	b1.metB();
    }
}

class A {
    B pekerTilB;

    void metA() {
	System.out.println("A: metA()");
	pekerTilB.skrivUt();
    }

    void skrivUt() {
	System.out.println(" A: skrivUt()");
    }
}

class B {
    A pekerTilA;

    void metB() {
	System.out.println("B: metB()");
	pekerTilA.skrivUt();
    }

    void skrivUt() {
    	System.out.println(" B: skrivUt()");
    }
}


KJ?REEKSEMPEL:
> java Oppg6
A: metA()
 B: skrivUt()
B: metB()
 A: skrivUt()

Oppgaver til terminaltimen

(De samme oppgavene som for teoritimen)
Begynn med Oblig 3 eller Oblig 3-Pi (PDF).
Ukens n?tt: Kr?llparentes-sjekk (veldig vanskelig)
Lag et program som leser inn et annet Java-program som om det var en datafil, og sier om kr?llparentesene er balansert. Hvis de ikke er det skal programmet gi en liten beskjed om den f?rste parentesfeilen det fant, som kan v?re en av to typer:
```
Feil oppdaget p? linje 20: "}" uten foreg?ende "{".
Feil: N?dde slutten av filen uten at alle "{" var lukket.
```
Datafilen kan leses med inChar(); linjenummeret ?kes hver gang man leser et linjeskift '\n'. Husk at kr?llparenteser som forekommer inne i kommentarer (/*...*/, //...\n) ikke skal telles med, og heller ikke de som er inne i tekst- og tegn-literaler ("...", '.'). Husk ogs? at tekst- og tegn-literaler kan inneholde \" og \'. Du kan bruke boolske variabler for ? holde rede p? om man er inne i slike underveis i innlesingen. Filnavnet p? .java-filen som skal sjekkes tas fra kommandolinjeargumentet (args[0]).

Send gjerne l?sningsforslaget ditt til josek [at] ifi.uio.no, s? legger jeg det ut her.

Tibakemelding om dette oppgavesettet kan du skrive i bloggen eller sende p? mail til josek [a] ifi.uio.no