INF1000 - H?st 2011

Ukeoppgaver 8: 12. - 18. okt (INF1000 - H?st 2011)

Mer om tekster, metoder, og objekter (kap. 1-8 og 12 i "Rett p? Java" 3. utg.)

M?l
F? ?velse i teorien du trenger til ? l?se Oblig 3, og litt repetisjon.

Oppgave merket med n?kkelsymbol er plukket ut som spesielt representativ for de viktigste temaene fra ukens forelesning, og alle b?r ha som minimumsm?l ? l?se denne selvstendig.

Oppgaver

For de som ?nsker ? lese en annerledes og fin forklaring av klasser og objekter anbefaler vi "objekter.pdf" i Marit Nybakkens notater, skrevet av en popul?r tidligere gruppel?rerinne i kurset.

Vanlige feilmeldinger i Oblig 3:
Finn feilene i f?lgende program og foresl? hvordan de kan rettes. Programmet best?r av to klasser: Student, som bare har ��n objektvariabel: navn; og Gruppe, som har en array med opptil 40 studenter og en konstrukt?r med programkode som illustrerer bruk av klasser og objekter.

class Student {
   String navn;
}

class Gruppe {
   Student[] studenter = new Student[40]; // Array med Student-objekter
   int antStudenter; // Antall plasser i arrayen over som er i bruk

   public static void main(String[] args) {
      Gruppe g = new Gruppe();

      skrivAntall();
      /* Sp?rsm?l:
       * a) Hvorfor gir linjen over f?lgende feilmelding?  Hvordan unng? det?
       *        Gruppe.java:12: non-static method skrivAntall() cannot
       *                        be referenced from a static context
       *            skrivAntall();
       *            ^
       *  Tips: Du kan lese mer om dette p? side 201 (og 157) i l?reboka.
       *    Problemet skyldes at main-metoden er en "klassemetode", dvs. deklarert
       *    med "static", og derfor kan man ikke referere til "objektvariabler"
       *    eller "objektmetoder" (dvs. variabler og metoder som ikke er deklarert
       *    me n?kkelordet static) direkte fra en static metode uten ? g?
       *    via en peker, f.eks. pekeren g ovenfor.  Dette illustrerer
       *    hvorfor vi vanligvis bare har noen f? programsetninger i
       *    main-metoden som bare setter programmet i gang, ved ? kalle
       *    p? andre metoder i programmet.
       */
   }

   Gruppe() {
      // b) Den vanligste feilmeldingen i Java er "cannot find symbol".
      //    F?lgende linje gir feilmeldingen vist under.  Hva er feil i dette
      //    tilfellet, og hvordan kan vi rette det?
      antallStudenter = 0;
      /*                 Gruppe.java:32: cannot find symbol
       *                 symbol  : variable antallStudenter
       *                 location: class Gruppe
       *                         antallStudenter = 0;
       *                         ^
       *  Tips: ?rsaken til feilmeldingen "cannot find symbol" er alltid
       *    at noe ikke er deklarert riktig (f.eks. at det ikke er deklarert
       *    p? riktig sted eller er stavet feil).  Feilen er heldigvis
       *    lett ? fikse: se i feilmeldingen hva det var som ikke var
       *    deklarert, og sjekk at du har deklarert det riktig (p? riktig
       *    sted i programmet, og stavet riktig).  Du kan finne hva det er
       *    som ikke var riktig deklarert p? 2. linje i feilmeldingen, der
       *    det st?r "symbol".  I eksemplet over er problem-symbolet
       *    "variable antallStudenter".  Legg ogs? merke til linjenummeret
       *    og posisjonen p? linja som Java-kompilatoren ogs? gir deg.
       */

      // c) F?lgende linje gir "NullPointerException" her.  Hvilken setning
      //    har vi glemt ? utf?re f?r dette?  (Husk at studenter[] er en array)
      studenter[antStudenter].navn = "Trine";
      antStudenter++;
      /*  Tips: Feilmeldingen NullPointerException skyldes oftest at man har
       *    fors?kt ? bruke prikk-notasjon p? en peker som hadde verdien null.
       *    Det er ikke lov (det gir ingen mening ? si f.eks. null.navn).
       *
       *  Slik fikser du NullPointerException-feil:
       *    1. Se i feilmeldingen hvilket linjenummer Java fant feilen i.
       *    2. Se hvilke pekere i den angitte linjen som kan ha v?rt null
       *       under kj?ring av programmet, s?rlig blandt de som har prikk-
       *       notasjon etter seg, f.eks. hvis linjen inneholder uttrykket:
       *         hyblene[rad][kol].leietager.navn  ...s? kan null-pekeren
       *       v?re hyblene[rad][kol] eller hyblene[rad][kol].leietager
       *    3. Endre programmet slik at pekeren som for?rsaket feilen ikke
       *       kan v?re null n?r programmet kommer til den aktuelle linjen.
       *       Hvis problemet var en peker med prikknotasjon kan du legge
       *       til en if-test p? at pekeren != null f?r den aktuelle linjen.
       *    Det som st?r foran prikken m? alts? v?re noe som peker p?
       *    et allerede-oppretet objekt av riktig klasse (og ikke null), p?
       *    det tidspunktet under programutf?relsen n?r setningen blir utf?rt.
       *
       *    4. Hvis linjen har flere pekere og du ikke finner hvilken som ga
       *       NullPointerException kan du legge inn en testutskrift rett f?r
       *       linja, og skrive ut ��n av dem, f.eks.
       *         System.out.println("test1:" + hyblene[rad][kol].leietager);
       *       Med denne fremgangsm?ten vil du alltid kunne finne nullpekeren.
       */

      // d) Skriv det som mangler for at studenter[1].navn skal bli "Martin".
      Student s1 = new Student();
      s1 _________ = "Martin";
      studenter[antStudenter++] = _________ ;

      // e) Hva mangler her for at if-testen skal kunne gi true?
      //    Tips: Husk at tekster m? sammenlignes med andre tekster.
      if (studenter[1].equals("Martin")) {
          System.out.println(true);
      }

      // f) Hvorfor gir f?lgende l?kke NullPointerException p? linjen med
      //    System.out..? (anta at eneste kode som er blitt utf?rt n?r
      //    programmet kommer hit er det som st?r i linjene over, med feilene
      //    rettet).  Ogs?, hvordan kan betingelsen i f?rste linje endres for ?
      //    unng? NullPointerException?  Tips: Tenk arrayplasser og != null.
      for (int i = 0; i < studenter.length; i++) {
          Student s2 = studenter[i];
          System.out.println(s2.navn);
      }

      // g) Finn en annen m?te ? unng? NullPointerException her uten ? endre
      //    f?rste linje under, men ved ? legge til en if-setning inne i l?kka:
      for (int i = 0; i < studenter.length; i++) {
          Student s3 = studenter[i];

          System.out.println(s3.navn);
      }

      // h) Hvorfor gir f?lgende linje i programkoden denne feilmeldingen:
      //    ArrayIndexOutOfBoundsException: 40
      studenter[40] = new Student();

      // i) Hva vet vi om uttrykket merkert med "___" p? neste linje hvis
      //    linjen gir feilmeldingen "ArrayIndexOutOfBoundsException: -1":
      s1 = studenter[ ___ ];

      // j) Hva er feil her?  Feilmeldingen dette gir er:
      //                  Gruppe.java:103: incompatible types
      //                  found   : java.lang.String
      //                  required: Student
      studenter[2] = "Eva";

      // k) Hva er feil her?  Feilmeldingen er: cannot find symbol
      //                  symbol  : constructor Student(java.lang.String)
      Student lars = new Student("Lars");

      // l) Hva er feil her?  Feilmeldingen dette gir er:
      //                  Gruppe.java:114: incompatible types
      //                  found   : int
      //                  required: boolean
      if (antStudenter = 0) {
          system.out.println("Ingen student registrert!");
      }
      // m) Hvorfor klager Java ogs? med: "package system does not exist"?

      // n) N?r vi har rettet alle feilene i a) til m) ovenfor, s? gir fortsatt
      //    if-setningen under NullPointerException.  Hvordan unng?r vi det?
      boolean funnet;
      for (int i = 0; i < studenter.length; i++) {
          Student stud = studenter[i];
          if (stud.navn.equals("Eva")) {
               funnet = true;
               System.out.println(stud.navn);
          }
      }

      // o) L?kken ovenfor stopper ikke n?r navnet "Eva" blir funnet.
      //    Hvordan kan vi f? l?kken til ? stoppe n?r navnet blir funnet?

      // p) L?kken ovenfor gir ingen melding til bruker n?r navnet ikke blir
      //    funnet.  Hvordan kan vi programmere utskrift av en slik melding?
      //    Og hvordan kan vi unng? at Java da skal klage om at "variable
      //    funnet might not have been initialized"?

      // q) Anta at navnet til studenter[2] er "Eva".  Hvorfor endrer ikke
      //    f?lgende kode navnet til studenter[2]?  Hvordan kan det ordnes?
      //    (slik at studentobjektet i "ny" overf?res til studenter[2]).
      Student ny = new Student();
      Student studPeker;
      ny.navn = "Heidi";
      studPeker = studenter[2];
      studPeker = ny;
   }

   void skrivAntall() {
      System.out.println("Antall studenter: " + antStudenter);
   }

   // r) Hvorfor f?r vi feilmeldingen: "<identifier> expected" p? denne linjen:
   System.out.println("Slutt");
}

Flere debuggings-tips:
B?de feilmeldingene fra kompilatoren (javac) og kj?resystemet til Java (java) gir deg vanligvis linjenummeret der feilen oppsto, og navnet til feilen. Disse opplysningene er nyttige for ? finne og rette feilen. Start alltid med ? rette den f?rste feilen som Java fant.

Tips til kr?llparentes-feil:
En annen type feil som er lett ? gj?re i Java er kr?llparentes-feil, f.eks. ? glemme en kr?llparentes et sted, ha en for mye, en som "vender" feil vei, o.l. Disse problemene gir opphav til mange typer feilmeldinger, bl.a.:

?class, interface, or enum expected?, ?<identifier> expected?
?reached end of file while parsing?, ?'}' expected?,
?illegal start of type?, ?illegal start of expression?, ?'else' without 'if'?, m.fl...

To gode tips for ? unng? og rette slike feil er:

Alltid holde programmet riktig formatert med "innrykk" underveis mens du skriver det: Start et nytt "niv?" med innrykk rett etter hver "{" (?pnings-kr?llparentes) du skriver, dvs. at alle linjene etter en slik kr?llparentes f?r f.eks. 4 flere mellomrom foran enn linjene over ...frem til f?rste "}", da du forminsker ett innrykk-niv?, osv. Alle programmer i disse ukeoppgavene er formatert p? denne m?ten.
N?r et av de ovennevnte feilene dukker opp, bruk funksjonen i Emacs (eller Eclipse, e.l.) som setter inn riktig innrykk i hele programmet. I Emacs kan det gj?res ved ? markere hele programmet (Ctrl-x h) og velge "Java > Indent Line or Region" fra menyen ?verst i Emacs-vinduet. Da blir det satt riktig innrykk i hele programmet og det blir lett ? se hvor feilen er, ved ? starte fra toppen og fortsette nedover til du finner noe som har havnet p? feil innrykksniv?: Sjekke at alle klasser havnet i "f?rste innrykks-niv?" (dvs. at det ikke st?r noen mellomrom f?r n?kkelordet class), og at f?rste linje i alle metoder havnet i 2. niv? av innrykk (dvs. at det er 4 mellomrom rett f?r n?kkelordet void), og at selve innmaten i metodene er i 3. niv? (har 8 mellomrom foran), osv.

Flere tips til feils?king og -retting finner du i Marit Nybakkens feilmeldinger.pdf.

Utskrift av tabell: kap. 3, oppg. 2 (side 72)
[ NB! Alle oppgavene denne uken er repetisjonsoppgaver. ]
(a) Lag et program som benytter programpakken easyIO til ? skrive ut f?lgende tabell p? skjermen. Tips: Se side 53 i l?reboka.
```
Bilmerke        ?rsmodell       Reg.nr.
---------------------------------------
Mercedes        1999            UE65660
Ford            2003            ZE95523
Toyota          2006            DK53401
---------------------------------------
```
(b) (For spesielt interesserte.) L?s samme oppgave ved hjelp av printf i stedet for EasyIO. Du kan bruke %s for ? skrive ut en String, og %-16 for ? angi venstrejustering av String-en p? 16 plasser, for eksempel:
```
System.out.printf("%-16s", "Ford");
```
Filer, store bokstaver, og args: kap. 3 (side 56), og oppg. 7 (side 73)
(a) Filkopi: Lag et program som leser inn en fil og kopierer innholdet over til en annen fil. Filen skal leses inn ett tegn av gangen ved hjelp av inChar(). Du kan ta utgangspunkt i programmet vist under, fra side 56 i l?reboka, som leser en fil et tegn av gangen, men skriver innholdet i filen ut p? skjermen. Endre programmet slik at det skriver ut til til en annen, nyopprettet fil, i stedet for ? skrive ut p? skjermen; endre klassenavnet til Kopi, og utvid programmet slik at det ber bruker taste inn filnavnene for de to filene (original og kopi).
```
import easyIO.*;

class Tegnleser {
    public static void main(String[] args) {
	In fil = new In("minfil.txt");
	int antall = 0;

	while (!fil.endOfFile()) {
	    char tegn = fil.inChar();
	    System.out.print(tegn);
	    antall++;
	}
	System.out.println("Antall tegn: " + antall);
    }
}
```
(b) Store bokstaver: Ta utgangspunkt i programmet vist ovenfor, og endre det slik at det skriver ut tegnene fra den innleste filen til skjerm, men med alle sm? bokstaver konvertert til store bokstaver. F?lgende setninger viser hvordan man kan konvertere innholdet i en char-variabel c til store eller sm? bokstaver:
```
char c = ��x��;
char c2 = Character.toUpperCase(c);
char c3 = Character.toLowerCase(c);
```
(c) Antall ord: N?r man skriver artikler for publisering er det ofte grenser for hvor mange ord de kan inneholde. Lag et program som teller antall ord i en fil. Filnavnet kan du be bruker taste inn n?r programmet starter.

(d) args[]: Lag deretter en annen utgave av programmet som tar filnavnet fra f?rste kommandolinjeargument, dvs. args[0]. "Kommandolinjeargumenter" er evt. tilleggs-ord som bruker angir i selve java-kommandolinjen n?r hun kj?rer programmet. For eksempel, hvis bruker starter programmet med f?lgende kommando:
```
$ java AntallOrd fil.txt ord2
```
...s? putter Java de to siste tilleggs-ord i arrayen String args[] (som vi har sett ?verst i alle programmene v?re til n? uten ? bruke det). I dette tilfellet vil Java s?rge for at args[0] f?r verdien "fil.txt" n?r programmet starter, og args[1] f?r verdien "ord2".
Filbehandling linje for linje: (eksempel side 57 i l?reboka)
(a) Stud��r f?lgende program, fra side 57 i l?reboka, som leser en fil en linje av gangen, og skriver den ut p? skjermen med linjenummer foran i hver linje. Endre programmet slik at det i stedet for ? skrive ut alle linjene bare skriver ut en melding til slutt om hvor mange linjer og hvor mange tegn filen inneholder. For ? telle antall tegn kan du bruke en variabel som summerer verdiene av linje.length().
```
import easyIO.*;

class Linjeleser {
    public static void main(String[] args) {
	In fil = new In("minfil.txt");
	int linjenummer = 0;

	while (!fil.endOfFile()) {
	    String linje = fil.readLine();
	    linjenummer++;
	    System.out.println(linjenummer + " " + linje);
	}
    }
}
```
(b) Ta utgangspunkt i programmet vist ovenfor, og endre det slik at det skriver ut linjene p? skjerm, men med alle sm? bokstaver konvertert til store bokstaver. F?lgende setninger viser hvordan man kan konvertere bokstavene i en String-variabel til store bokstaver:
```
String s = "Jeg ER 18 ?r";
String s2 = s.toUpperCase();
// N? er s2 tekststrengen "JEG ER 18 ?R"
```

Public/private, klasse-/objekt-variabler: i kapittel 8 (side 177)
(a) Private: Vi tar en ny titt p? bankkonto-programmet fra oppgave 4 i Ukeoppgaver 6. Endre deklarasjonen av saldo i klassen Konto til ? v?re private, og vis hvordan vi da kan f? tak i saldo fra den andre klassen. Tips: Bruk get-metoden.

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

(b) Klassevariabler: De fleste metoder og variabler i programmet ovenfor er objekt-variabler og objekt-metoder, men det er ��n klasse-variabel og ��n klasse-metode i programmet. Finn disse, og diskuter hvordan de er annerledes enn objekt-variantene. Hvordan fungerer klasse-variabelen som st?r i programmet, og hva ville skjedd hvis vi tok bort n?kkelordet static fra deklarasjonen av variabelen?

L?sningsforslag

Kommer... Noen av oppgavene fra l?reboka har l?sningsforslag p? L?rebokens hjemmeside.

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