Helsingin yliopisto / tietojenkäsittelytieteen laitos / Ohjelmointitekniikka (Scala) / © Arto Wikla 2016

Ohjelmointitekniikka (Scala): harjoitukset 4

Sivu julkaistu 11.4.2016.

Jos käytät Scalan rakenteita, joita ei ole vielä luennoilla käsitelty, kommentoi ohjelmasi kunnolla! Varaudu myös selittämään, miten olet ohjelmoinut ja mitä ohjelmatekstisi tarkoittaa!

Mitä seuraavat ohjelmat tulostavat? Mistä on kysymys? Miten kaikki oikein käy?

val lista = for (i <- 1 to 5; j <- i to 5; if i*j%2 != 0) yield(i*j)
lista.foreach(println)

val l = List(1,2,3,4,5)
val m = Array(5,6,7,8,9)
var a = 0; var b = 0
l.foreach(x => {m(b)+=x; b+=1})
m.foreach(println _)

val a=1; val b=2; val c=3;
{ val b=4; val c=5;
  { val c=6;
    println(a +"/"+ b +"/"+ c);
  }
  println(a +"/"+ b +"/"+ c);
}
println(a +"/"+ b +"/"+ c)

Tee seuraavalle funktiolle Curry-muunnos funktiona g:
```
def f(n: String, i: Int)  {println(n + ": " + i)}
```
Selitä, mistä on kysymys ja anna myös esimerkit f:n ja g:n kutsusta.

1. Toteuta pieni ja yksinkertainen – ehkäpä lapsille tarkoitettu – algoritminen ohjelmointikieli, jossa operaationimet ovat suomeksi. Kielessä on operaatiot:
  - lue lukee kokonaisluvun
  - kirjoita(arvo) kirjoittaa minkä tahansa arvon
  - jos (ehto) {lause tai lausejono} ehdollinen lause
  - toista(lkm) {lause tai lausejono} lkm-kertainen toisto
  - toistaEhdolla (ehto) {lause tai lausejono} alkuehtoinen toistolause
  Kielen käyttäjälle opetetaan lisäksi muuttujan määrittely, sijoitusoperaatioita ja loogisia vertailuja. Ainoa aloittelijalle opetettava tietotyyppi on kokonaisluku. Tulostamista varten myös merkkijonokatenaatiot on syytä opettaa. Esimerkki alla havainnollistaa ohjelmointia tällä aloittelijakielellä.
  Kieli toteutetaan ainokaisen funktioina, jotka saadaan käyttöön käännösyksikköön import-ilmauksella. Jos ainokaisen nimi on vaikkapa Kieli, ilmauksen muoto on import Kieli._. Tarvittava(-t), class-tiedostot sijoitetaan samaan hakemistoon sovelluksen kanssa
  Tässä tehtävässä on siis tarkoitus käyttää Scalan tekniikoita kontrolliabstraktioiden rakenteluun, ei ohjelmoida kääntäjää tai tulkkia! Jos intoa riittää, voit toki täydentää kieltä haluamallasi tavalla.
  Ohjelmointiesimerkki:
```
import Kieli._

// Ohjelmointiesimerkki:

jos (1<2) {kirjoita("kissa")}   // Aaltosulkeet ovat pakolliset!

kirjoita(1+2)
kirjoita(1<2)

kirjoita("Montako onnittelua?")
var onLkm = lue
toista (onLkm) {kirjoita("Onnea!")}

var lkm = 6
toistaEhdolla (lkm > 0) {kirjoita(lkm); lkm -= 1}

kirjoita("Mihin saakka tutkitaan lukujen parillisuutta?")
var montako = lue

lkm = 1
toistaEhdolla (lkm <= montako) {
  jos (lkm % 2 == 0) {
    kirjoita(lkm + " on parillinen")
  }
  lkm += 1
}

kirjoita("Lasketaan lukujen summa a:sta b:hen:")
kirjoita("Anna a")
var a = lue
kirjoita("Anna b")
var b = lue

jos (a>b) {
  var apu = a
  a = b
  b = apu
}
var summa = 0
var laskuri = a
toistaEhdolla (laskuri <= b) {
  summa += laskuri
  laskuri += 1
}
kirjoita("Lukujen summa " + a + " ... " + b + " on " + summa)
```
2. Edellisessä tehtävässä toteutettiin pieni pieni sovelluskohtainen kieli (DSL, Domain-specific language, ks. Wiki-artikkeli) aloittelevalle algoritmiselle ohjelmoijalle. Suunnittele DSL henkilölle, joka tuottaa video- tai audiotallenteita. Kielen avulla on tarkoitus tehdä vaivatta aikalaskelmia, taltioiden sisällysluetteloja ("track list"), yms.
  Kielen ominaisuuksia:
  - Keskeinen tietotyyppi on kolmansien harjoitusten tehtävän 1a MinSek-luokka.
  - Taltio ja Tallenne ovat keskeiset luokat: Tallenteella on kesto ja nimi. Taltio sisältää nolla tai useampia Tallenteita
  - Kun Taltio tulostetaan, saadaan seuraavan tyylinen tuloste
```
  0:00 Laa, laa, laulukappale
  3:52 Soo, soo soittojuttu
  7:32 Kissanviikset pakkasessa huurtuu
 10:11 Noo oonkos tullut keesäää
 14:07 Joo joutui armas aaiikaa
 
 Kokonaiskesto 17:36
```
  - Tallenne-olioita voi lisätä Taltio-olioon ja poistaa Taltio-oliosta.
  - Ohjelma voi käsitellä useita Taltioita
  - Kehittele halusi mukaan lisää piirteitä kieleen.
Tämän tehtävän tehtävänä on perehtyä javamaisen, imperatiivisen olio-ohjelmoinnin peruspuuhailuihin: Kurssimateriaalin luvun 12 lopussa hahmoteltiin pieni esimerkki eläinten hoitoon liittyvistä luokista ja piirretyypeistä. Täydennä esimerkkiä seuraavin tavoin:
- Luokat: Elain, Kissa, Koira, Nauta, Hevonen, Vuohi, Lehmä, Tamma, Kuttu (=naarasvuohi).
- Kaikilla eläimillä on aineenvaidunta ja positiivinen paino. Ohjelmoi luokkaan Elain kenttä painon esittämiseen ja metodit syöntiin ja ulostamiseen. Ensinmainittu tietenkin kasvattaa painoa, viimeksimainittu vähentää. Myös painon suoraan käsittelyyn tarvitaan aksessorit. Sovitaan epärealistisesti, että kaikki eläimet syövät ja ulostavat samoin metodein. Tosin pedoille tehdään muunnos, ks. alla.
- EU-säädösten mukaan jokaisella maidontuotantoon käytetyllä eläimellä on on oltava yksikäsitteinen tunnusnumero. täydennä piirretyyppiä Lypsava siten, että jokainen lypsävä eläin saa yksikäsitteisen numerokoodin, jota ei voi muuttaa tai korvata.
- Lypsävän eläimen lypsäminen luonnollisesti vähentää eläimen painoa. Määrittele tarkemmin, miten. Toteuta toiminnallisuus lypsäville eläimille.
- Kissa- ja Koiraluokkaan liitetään erityinen piirreluokka Peto, joka korvaa Elainluokan aineenvaihdunnan petomaisemmalla: petojen ravinnossa on paljon enenmmän energiaa painoyksikköä kohden, joten vähemmällä syömisellä paino kasvaa enemmän. Sovitaan epärealistisesti, että kaikilla pedoilla tämä tapahtuu täsmälleen samaan tapaan.
- Voit toteuttaa muitakin luontevia ominaisuuksia ja metodeita eläimille.
- Havainnollista perittyjen metodien käyttöä syöttämällä erilaisia eläimiä ja tutkimalla painon muutoksia.
- Havainnollista pedon ja kasvissyöjän erilaista aineenvaihduntaa.
- Havainnollista polymorfismia tässä tehtävässa lisättyjen ominauisuuksien osalta. Mallina voit käyttää materiaalin ääntelyesimerkkiä.
- Ohjelmoi luokka Juustotuotanto. Konstruktorille annetaan parametrina lypsävä tuotantoeläin ja ravintoa. Ohjelmoi luokkaan myös luontevat aksessorit. Havainnollista Juustotuottanto-olioiden käyttöä yksinkertaisella sovelluksella