Ohjelmointitekniikka (Scala): harjoitukset 5

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

1. [Laihalla implementoinnilla rikkaita rajapintoja:] Selitä Scalan tekniikka, jolla piirreluokan avulla saadaan rikkaita rajapintoja, kun sovellus toteuttaa muutaman yksinkertaisen abstraktin metodin eli vain laihan rajapinnan. Käytä esimerkkinä seuraavanlaista tapausta:

     trait KoristellenTulostettava {
       def koristettava: String
       def koristemerkki: Char
       def reunusta = println(koristemerkki + koristettava + koristemerkki)
       //... alleviivaa, ylleviivaa, ymparoi, ...
     }
   
     class Kuka(var nimi: String) extends KoristellenTulostettava {
       override def koristettava = nimi
       override val koristemerkki = '*'
     }
   
     val pm = new Kuka("Putin")
     pm.reunusta                    // *Putin*
     pm.nimi = "Obama"
     pm.reunusta                    // *Obama*
   
     class Luku(var arvo: Int) extends KoristellenTulostettava {
       override def koristettava = " " + arvo * 2 + " "
       override def koristemerkki = math.abs(arvo)%256 toChar
     }
   
     val se = new Luku(42)
     se.reunusta           // * 84 *
     se.arvo = 93
     se.reunusta           // ] 186 ]
     se.arvo = -3301
     se.reunusta           // å -6602 å
   

   Laajenna siis koristelutyylejä ainakin noilla luetelluilla: alleviivaa, ylleviivaa, ymparöi. Keksi lisää itse. Anna muitakin käyttöesimerkkejä kuin luokat Kuka ja Luku.

   Voit kehitellä myös muita esimerkkejä, jotka paremmin valaisevat tätä tekniikkaa.

2. [Muunnoksia pinoon:] Olkoon käytössä seuraavanlaisia välineitä:

   class Opiskelija(val nimi: String,
                    var harjoitusPisteet: Int,
                    var koePisteet: Int
                   ) {
     def kokonaisPisteet = harjoitusPisteet + koePisteet
     override def toString = nimi + ": " + kokonaisPisteet
   }
   
   abstract class OpiskelijaJoukko {
     def vie(x: Opiskelija): Unit
     def poista(x: Opiskelija): Unit
   }
   
   class ToteutettuOpiskelijaJoukko extends OpiskelijaJoukko {
     import scala.collection.mutable.HashSet
   
     private val joukko = new HashSet[Opiskelija]
     def vie(x: Opiskelija) {joukko += x}
     def poista(x: Opiskelija) {joukko -= x}
     override def toString = joukko.toString
   }
   
   val masa = new Opiskelija("Matti Mainio", 7, 36)
   
   println(masa.kokonaisPisteet)  // 43
   
   val kurssi = new  ToteutettuOpiskelijaJoukko
   
   val jusa = new Opiskelija("Jussi Juonio", 2, 18)
   kurssi.vie(masa)
   kurssi vie jusa
   kurssi vie new Opiskelija("Saku Sammakko", 19, 23)
   
   println(kurssi) // Set(Saku Sammakko: 42, Matti Mainio: 43, Jussi Juonio: 20)
   
   kurssi poista jusa
   
   println(kurssi) // Set(Saku Sammakko: 42, Matti Mainio: 43)
   

   Laadi OpiskelijaJoukko-luokan alityyppeinä seuraavat piirretyypit, jotka (yhdessä tai erikseen) on tarkoitettu liitettäviksi erilaisiin OpiskelijaJoukko-luokan konkreettisten aliluokkien avulla muodostettuihin uusiin luokkiin:
   • Koeleikkuri estää alle 23 pistettä kokeesta saaneiden opiskelijoiden viennin joukkoon.
   • Hyvaksytyt estää alle 30 kokonaispistettä saaneiden opiskelijoiden viennin joukkoon.
   • OnnilleViisPlus: Jos joukkoon vietävän opiskelijan nimi sisältää merkkijonon "Onni" tai "onni", opiskelijan saamia koepisteitä kasvatetaan yhden arvosanavälin verran eli viisi pistettä.

   Näitä piirretyyppejä käytetään siis luentomateriaalin esimerkkien tapaan uusien luokkien muodostamiseen tyyliin

    val p = new ToteutettuOpiskelijaJoukko extends Koeleikkuri
    p vie new Opiskelija("Saku Sammakko", 19, 23)
    ...
    val v = new ToteutettuOpiskelijaJoukko with Koeleikkuri with OnnilleViisPlus
   

   Havainnollista esimerkein ja selitä, millaisia luokkia näiden piirretyyppien avulla saadaan muodostettua. Vaikuttaako piirretyyppien liittämisen järjestys muodostettavien luokkien toimintaan? Jos vaikuttaa, selitä miten vaikuttaa. Ellei vaikuta, miksi ei?

3. [Graafista käyttöliittymää] (Kurssimateriaalin esimerkit eivät ehkä riitä näiden tehtävän tekemiseen. Varaudu siis itsenäiseen tiedonhankintaan.)
   1. Laadi yksinkertainen laskin, jossa on kentät kahdelle laskettavalle ja tulokselle sekä nappulat ainakin peruslaskutoimituksille. Näkymä voisi muistuttaa kauan sitten peruskursseilla Javalla tehtyä vastaavaa ohjelmaa:
      

      Lay-outin suhteen kätesi ovat kuitenkin vapaat.

   2. Ohjelmoi vähintään yksi seuraavista:
      1. Toteuta tavanomainen nelilaskin.
      2. Toteuta roomalaisia numeroita käyttävä yhteen- ja vähennyslaskin. Numeronäppäimistö sisältää vähintään numeromerkit: I, V ja X. Kun kuitenkin innostut täydellisyyden tavoitteluun, ota mukaan myös merkit L, C, D ja M.
      3. Toteuta aikalaskin kolmannen kerran tehtävän 1a MinSek-arvoille. Operaatioina (so. nappuloina) tarvitaan kahden MinSek-arvon yhteen- ja vähennyslasku sekä yhden MinSek-arvon kertominen ja jakaminen kokonaisluvulla.
      4. Toteuta jokin harrastuksiisi tai kiinnostuksen kohteisiisi liittyvä edellisten kohtien henkinen ja tyylinen erikoislaskin.