Java forráskód - címke - Oldal 8 a 13-ből

Dátumtartományok kezelése

2023. január 1.2020. február 8. Szerző: Kaczur Sándor

Aki webáruházat üzemeltet és raktároz, befektet áruk raktározásába, biztosan folyamatosan követi a raktárkészlet (és egyúttal pénzügyei) alakulását különböző lekérdezésekkel. Aki online marketinggel foglalkozik, szintén mérheti/követheti/összevetheti egy-egy reklámkampány eszközeinek (Facebook hirdetés, Google Ads hirdetés, e-mail marketing, Instagram hirdetés, blog) eredményességét, hatékonyságát. Az adatok elemzése mindenképpen része a tervezésnek és folyamatosnak/periodikusnak kell lennie.

Tipikus felmerülő kérdések/problémák

Hány offline és/vagy online vásárlás/tranzakció volt eddig az aktuális hónapban?
Hogyan változott a raktárkészlet az előző hónapban? Miből kell utánrendelni? Mik a kifutó termékek?
A bevétel milyen arányban érkezett offline vagy online vásárlásból az aktuális hónapban?
Kik vásároltak az előző negyedévben nyomtatót? Küldjünk nekik e-mailt arról, most 10%-kal olcsóbban rendelhetnek tonert, ha kettőt vesznek!
Milyen értékben adtak le rendelést a webáruházban két adott dátum által megadott napon? Például hogyan alakult az utóbbi két Black Friday? Esetleg GLAMOUR-napok, húsvét, hosszú hétvége…
Kik azok a rendszeres visszatérő vásárlóink, akik nem vásároltak az előző hónapban?
Hogyan alakultak „a számok” az előző két év 3. negyedévében!

Egy webáruház raktárkészletének és számláinak nyilvántartása biztosan adatbázisban tárolódik, így könnyen megfogalmazható SQL lekérdező parancsok segíthetik a fenti kérdésekre/problémákra való válaszadást. Természetesen ezeket a műveleteket okosan ki kell vezetni a felhasználói felületre, hogy könnyen paraméterezhetők legyenek.

Lássunk néhány megoldást! A Java forráskódokból azokat a részeket mutatjuk be, amelyek egy lekérdező parancsba beágyazható dátumokra vonatkozó feltételeket kiírják. A dátumok megjelenítésére rövid formátumot használunk konstansként: SimpleDateFormat SHORT_DATE=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");.

Aktuális hónap

Érdemes készíteni két túlterhelt metódust. A paraméter nélküli változat az aktuális napot, a paraméteres változat a megadott napot tekinti maximálisnak és ehhez adja meg az adott hónap első/minimális napját. A két dátumnál az év és hónap megegyezik, a nap többnyire különbözik (ritkán megegyezik). A maxDate nem lehet jövőbeli és teljesül a minDate<=maxDate feltétel.

private void previousMonth() {

previousMonth(new GregorianCalendar());

}

private void currentMonth(GregorianCalendar date) {

String maxDate=SHORT_DATE.format(date.getTime());

System.out.print(maxDate+" -> ");

int year=date.get(Calendar.YEAR);

int month=date.get(Calendar.MONTH);

int day=1;

GregorianCalendar currentMonthStartDay=

new GregorianCalendar(year, month, day);

String minDate=SHORT_DATE.format(currentMonthStartDay.getTime());

System.out.println("DATE BETWEEN '"+minDate+"' AND '"+maxDate+"'");

}

Előző hónap

Itt is érdemes készíteni két túlterhelt metódust. A paraméter nélküli változat az aktuális napot, a paraméteres változat a megadott napot tekinti kiinduló napnak, és ehhez adja meg az előző hónap első és utolsó napját. A két dátumnál az év és hónap megegyezik, a nap mindig különbözik. Mindkét dátum múltbeli és teljesül a minDate<maxDate feltétel. A megvalósítás kezeli az eltérő hosszúságú hónapokat és a szökőévet is. Ha a kiinduló dátum az adott év első hónapjába esik, akkor az előző hónap az előző év utolsó hónapja (ez most automatikusan teljesül, külön nem kell rá figyelni). Hasznos a dátumobjektum add() metódusa, ami az első paraméterében megadott dátummező alapján a második paraméterében megadott értékkel tudja változtatni a dátumot.

private void previousMonth() {

previousMonth(new GregorianCalendar());

}

private void previousMonth(GregorianCalendar date) {

System.out.print(SHORT_DATE.format(date.getTime())+" -> ");

date.add(Calendar.MONTH, -1); //előző hónap

int year=date.get(Calendar.YEAR);

int month=date.get(Calendar.MONTH);

int minDay=1;

int maxDay=date.getActualMaximum(Calendar.DAY_OF_MONTH);

String minDate=SHORT_DATE.format(

new GregorianCalendar(year, month, minDay).getTime());

String maxDate=SHORT_DATE.format(

new GregorianCalendar(year, month, maxDay).getTime());

System.out.println("DATE BETWEEN '"+minDate+"' AND '"+maxDate+"'");

}

Előző negyedév

Itt is hasznos lehet a két túlterhelt metódus. A paraméter nélküli változat az aktuális napot, a paraméteres változat a megadott napot tekinti kiinduló napnak, és ehhez adja meg az előző negyedév első hónapjának első napját és az előző negyedév utolsó hónapjának utolsó napját. A két dátumnál az év megegyezik, a hónap és a nap mindig különbözik. Mindkét dátum múltbeli és teljesül a minDate<maxDate feltétel. A megvalósítás kezeli az eltérő hosszúságú hónapokat. A szökőév most nem számít. Ha a kiinduló dátum az adott év első negyedévébe esik, akkor az előző negyedév az előző év utolsó negyedéve (erre most külön figyelni kell). A negyedév ( quarter) képletén látszik, hogy épít arra, hogy a dátumobjektumtól elkért hónap ( month) 0 bázisú.

private void previousQuarter() {

previousQuarter(new GregorianCalendar());

}

private void previousQuarter(GregorianCalendar date) {

System.out.print(SHORT_DATE.format(date.getTime())+" -> ");

int year=date.get(Calendar.YEAR);

int month=date.get(Calendar.MONTH); //0-11

int quarter=month/3+1

if(quarter==1) {

year--;

quarter=4;

}

else

quarter--;

//negyedév első hónapjának 1. napja

int minMonth=(quarter-1)*3;

int minDay=1;

GregorianCalendar min=new GregorianCalendar(year, minMonth, minDay);

String minDate=SHORT_DATE.format(min.getTime());

//negyedév utolsó hónapjának utolsó napja

int maxMonth=minMonth+2;

min.add(Calendar.MONTH, 2);

int maxDay=min.getActualMaximum(Calendar.DAY_OF_MONTH);

GregorianCalendar max=new GregorianCalendar(year, maxMonth, maxDay);

String maxDate=SHORT_DATE.format(max.getTime());

System.out.println("DATE BETWEEN '"+minDate+"' AND '"+maxDate+"'");

}

Eredmény

A bejegyzéshez tartozó teljes forráskódot ILIAS e-learning tananyagban tesszük elérhetővé tanfolyamaink résztvevői számára.

A feladat a Java SE szoftverfejlesztő tanfolyam 21-24. óra: Objektumorientált programozás, 2. rész kapcsolódik alapvetően, de a két visszakapott dátum használható több programozási tétellel (kiválogatás, szétválogatás) tömbbel, lambda kifejezésekkel kollekciókkal, SQL lekérdező parancsban adatbázis-kezeléshez kötődően.

KSH táblázatból dolgozunk

2023. augusztus 4.2020. január 17. Szerző: Kaczur Sándor

A Központi Statisztikai Hivatal honlapján elérhető STADAT táblákból könnyen kinyerhetjük a nekünk szükséges adatokat. A témastruktúrába sorolt online és XLS exportként is böngészhető táblázatokban megtalálhatjuk logikusan csoportosítva összesítve az adatokat régiónként (megyénként), évenként, százalékosan. Az XLS fájlformátum Java nyelven a JExcel API-val hatékonyan feldolgozható. Lássunk erre egy példát!

Feladat

A KSH 2.1.2.35. táblázatából gyűjtsük ki a 19 magyar megyére + Budapestre vonatkozóan a gazdaságilag aktívak létszámát és az első évet alapnak tekintve adjuk meg évenként a változást százalékosan!

Tervezés

A KSH témastruktúrában a táblázat elérési útja:

2. Társadalom,
2.1. Munkaerőpiac,
2.1.2. A munkaerőpiac alakulása Magyarországon (1998–2018) -> Területi adatok,
2.1.2.35. A 15–64 éves népesség gazdasági aktivitása megyénként és régiónként (1998–2018)

Online böngészhető táblázat:
https://www.ksh.hu/docs/hun/xstadat/xstadat_hosszu/mpal2_01_02_35.html.

Letölthető táblázat (XLS formátumban): https://www.ksh.hu/docs/hun/xstadat/xstadat_hosszu/xls/h2_1_2_35.xls.

A táblázat A oszlopában szerepelnek a régiók, megyék, időszakok (vegyesen, szövegként) és a D oszlopában a gazdaságilag aktívak (ezer fő, valós számként). A fejlécet nem szabad feldolgozni. 1998-tól 2018-ig 546 sorból áll az adatsor. A csoportosítás 26 régiót és megyét tartalmaz, amiből a 6 régiót (például: Közép-Dunántúl) ki kell hagyni.

A megyékre vonatkozóan 440 sort kell feldolgozni. Ebből az első sor a megye (vagy Budapest) neve, a többi (2019-ben 21 db) sorban találhatók az adatok (időszak). Olyan algoritmusban érdemes gondolkodni, ami a jövőben is működik. Ha csoportváltást alkalmazunk, akkor nem számít, hogy megyénként minden évben egy sornyival több adat lesz majd. A KSH táblázatok szerkezete nagyon ritkán változik, így bátran írható rájuk testre szabott forráskód (ezeket nem kell évente frissíteni).

Az évenkénti változást százalékosan nem tartalmazza a táblázat, ezt nekünk kell kiszámítani. A valós számok formázását érdemes egységesíteni, például a gazdaságilag aktívak létszámát 3 tizedesre, a változást 2 tizedesre kerekítve.

A belső adatábrázolást érdemes átgondolni. Hasznos, ha az időszakhoz tartozó három összetartozó adatot egyetlen Data POJO-ba fogjuk össze ( String period, double active és double change). Ezeket generikus listába szervezve ( ArrayList<Data> list) könnyen hozzájuk rendelhető a megye ( String county) és ezek együtt alkotják a Region POJO-t. A Region és Data kapcsolati fokszáma: 1:N. 2019-ben N=21 .

Részlet a megoldásból

private List<Region> readXLS() throws IOException, BiffException {

WorkbookSettings workbookSettings=new WorkbookSettings();

workbookSettings.setEncoding("Cp1252");

Workbook workbook=Workbook.getWorkbook(

new File("./files/h2_1_2_35.xls"), workbookSettings); //munkafüzet

Sheet sheet=workbook.getSheet("2.1.2.35."); //munkalap

List<String> skipRegionList=Arrays.asList(new String[] {

"Közép-Dunántúl", "Nyugat-Dunántúl", "Dél-Dunántúl",

"Észak-Magyarország", "Észak-Alföld", "Dél-Alföld"});

List<Region> list=new ArrayList<>();

int i=3; //kihagyjuk a fejlécet

while(i<sheet.getRows()) {

Cell cellA=sheet.getCell(0, i); //megyék

if(cellA.getType()==CellType.LABEL) {

String county=((LabelCell)cellA).getString().trim();

Region region=new Region(county);

i++;

Cell cellD=sheet.getCell(3, i); //gazdaságilag aktívak

while(i<sheet.getRows() && cellD.getType()!=CellType.EMPTY) {

cellA=sheet.getCell(0, i); //időszakok

String period="";

if(cellA.getType()==CellType.LABEL)

period=((LabelCell)cellA).getString().trim();

double active=0;

if(cellD.getType()==CellType.NUMBER)

active=((NumberCell)cellD).getValue();

region.addList(period, active);

i++;

if(i<sheet.getRows())

cellD=sheet.getCell(3, i);

}

if(!skipRegionList.contains(county))

list.add(region);

}

workbook.close();

return list;

}

A JExcel API használatához a Java projekthez hozzá kell adni a jxl.jar fájlt. A XLS fájl olvasható közvetlenül a webről is, de egyszerűbb helyi fájlrendszerbe mentett változatból dolgozni ( ./files/h2_1_2_35.xls). A megyék nevében található ékezetes karakterek miatt ügyelni kell a megfelelő karakterkódolásra ( Cp1252). A munkafüzet azonosítását követően hivatkozni kell a feldolgozandó munkalapra ( 2.1.2.35.). Az adatfeldolgozás során kihagyott régiókat (kivételeket) érdemes listába gyűjteni ( skipRegionList). A csoportváltást a két egymásba ágyazott ciklus valósítja meg. Ügyelni kell az adatok formátumának ellenőrzésére.

Eredmények

Például Somogy megyére az alábbi adatokat kapjuk eredményként (XLS formátumban, Excel-be betöltve, tipikus háttérszín kiemeléssel: szélsőértékek a C oszlopban, negatív értékek a D oszlopban):

További programozható feladatok

Hogyan alakult a magyar autóbuszgyártás 1960-tól évtizedenként csoportosítva (átlag, min, max, szórás)? – 4.2. Ipar (1960–)
Milyen a lakossági építkezés aránya az ezredforduló után a teljes építőipari termelés értékéhez viszonyítva évenkénti bontásban? – 4.3.1. Az országos építőipari termelés értéke kivitelezők szerint (1990–)
Milyen kapcsolat figyelhető meg a szállodák száma és a kiadható férőhelyek száma között a 2008-ban kirobbant gazdasági világválság előtt és után? – 4.5.11. A kereskedelmi szálláshelyek kapacitása, július 31. (2001–)
Melyik években volt a legmagasabb (TOP 3) a saját mobilhálózatba irányuló beszélgetések hossza az összes mobilhálózatba irányuló beszélgetések hosszához viszonyítva? – 4.7.5. A mobilhálózatokból kiinduló beszélgetések (2001–)
Hogyan alakultak az üzemanyagok éves fogyasztói átlagárai (átlag, min, max, szórás)? – 3.6.3. Egyes termékek és szolgáltatások éves fogyasztói átlagára (1996–)
Ábrázoljuk tematikus térképen: hogyan alakult régiónként a munkanélküliségi ráta a mindenkori utolsóként megadott negyedévben az előző év azonos negyedévéhez viszonyítva! – 6.2.1.11. Munkanélküliségi ráta

A bejegyzéshez tartozó teljes forráskódot ILIAS e-learning tananyagban tesszük elérhetővé tanfolyamaink résztvevői számára.

A feladat a Java SE szoftverfejlesztő tanfolyam tematikájához kötődik (ha az XLS fájlt a helyi fájlrendszerből érjük el), és a Java EE szoftverfejlesztő tanfolyam tematikájához kapcsolódik (ha az XLS fájl tartalmát közvetlenül a webről olvassuk).

Hóesés szimuláció

2023. augusztus 4.2019. december 18. Szerző: Balogh Péter

Hóesés szimulációt tervezünk és valósítunk meg Java nyelven. A téma igazi örökzöld. Elvileg minden télen aktuális. 😉 A grafikus felülethez és az eseménykezeléshez a swing gyűjteményt használjuk. Adott egy téglalap alakú terület amelyen – méretéhez igazodva – több száz hópehely mocorog. A területet önállóan programoztuk le – azaz ez alkotja a teljes GUI-t –, de lehetne egy nagyobb kép része is. Többféleképpen is beépítünk véletlenszerűséget a szimulációba. Tervezünk is, hiszen az sosem árt. 😉

Többnyire beépített komponenseket, elemeket használunk, de van saját, örökítéssel testre szabott komponensünk is:

A szimuláció a Window osztályból példányosított felületen működik, amely JFrame utód. Nem átméretezhető és látható.
A területet JPanel típusú pnTransparentWindow alkotja. Mérete 300*200 pixel. Színe a szürke egyik árnyalata. Ezen mozognak a hópelyhek.
A hópehely Snowflake típusú JPanel utód. Mérete 2*2 pixel. Színe fehér. Saját swing-es Timer biztosítja az eseménykezelését. A szimulációban 600 hópehely szerepel.

Az elkészült szimuláció

A teljes forráskódból íme a hópehely megvalósítása

public class Snowflake extends JPanel {

private Rectangle rectangle=null;

private Dimension size=new Dimension(2, 2);

private int delay=(int)(Math.random()*5+1)*50

private Timer timer=new Timer(delay, (ActionEvent e) -> {

move();

});

A hópehelynek „tudnia kell” hol van, azaz mekkora területen mozoghat, ez a rectangle. A hópehelynek van size mérete. A hópehely saját magát mozgatja a területen a timer segítségével. Az időzítés várakoztatására/késleltetésére vonatkozó delay értéke véletlenszerűen 50, 100, …, 250 milliszekundum lehet. Másképpen: a szél által össze-vissza fújt hópelyhek között lehetnek lassabban és gyorsabban mozgók is. Az eseményobjektumhoz lambda kifejezés rendeli hozzá a reakciót jelentő, mozgást megvalósító move() metódus meghívását, amely így adott időközönként bekövetkezik.

public Snowflake(JPanel pnTransparentWindow) {

rectangle=pnTransparentWindow.getBounds();

setPreferredSize(size);

int x=(int)(Math.random()*rectangle.width);

int y=(int)(Math.random()*rectangle.height);

setBounds(x, y, size.width, size.height);

setOpaque(true);

setBackground(Color.WHITE);

timer.start();

}

A hópelyhet a konstruktora hozza létre. Átveszi azt a pnTransparentWindow területet, amelyre később rákerül a Window példányosítása során. A gyengébb setSize() metódus helyett az erősebb setPreferredSize() metódus állítja be a méretet. Véletlenszerű x és y pozícióba kerül ki/fel a területre. A setBounds() örökölt metódus beállítja a pozícióját és méretét. Erre épít a fogadó oldalon az abszolút helyzet, külön elrendezésmenedzser nélkül. Végül a hópehely átlátszó, fehér és elindítja saját időzítőjét a timer.start() metódushívással.

Az időzítés/várakoztatás véletlenszerűsége után íme a második véletlenszerűség a szimulációban. A hópehely mozgása során a szél által össze-vissza fújva eltérő eséllyel/valószínűséggel mozog 8 lehetséges irányba az alábbiak szerint:

5-5% eséllyel felfelé, azon belül jobbra vagy balra (átlósan),
10-10% eséllyel jobbra vagy balra,
20-20% eséllyel lefelé, azon belül jobbra vagy balra (átlósan),
30% eséllyel lefelé, függőlegesen,
felfelé, függőlegesen nem mozog.

Az esélyek összege 100%. Másképpen kulcsszavakban: 1 = biztos esemény (teljes eseménytér, nincs más lehetőség), egymást kizáró események, geometriai valószínűség. A képen középen lévő hópehely a 8 szomszédja közül a 7 szóba jöhető közül valamelyikre adott eséllyel mozog. A geometriai valószínűséget az ábra alapján az óramutató járásával megegyezően leképeztük az 1..100 intervallumra:

public void move() {

Point location=getLocation();

int tip=(int)(Math.random()*100+1); //1-100

if(1<=tip && tip<=5)

location.translate(size.width, -size.height); //jobbra fel

else if(6<=tip && tip<=15)

location.translate(size.width, 0); //jobbra

else if(16<=tip && tip<=35)

location.translate(size.width, size.height); //jobbra le

else if(36<=tip && tip<=65)

location.translate(0, size.height); //le

else if(66<=tip && tip<=85)

location.translate(-size.width, size.height); //balra le

else if(86<=tip && tip<=95)

location.translate(-size.width, 0); //balra

else //96<=tip && tip<=100

location.translate(-size.width, -size.height); //balra fel

if(rectangle.height<location.y)

location.translate(0, -(int)location.getY());

setLocation(location);

}

A move() metódus megvalósítja a fenti tervnek megfelelően a hópehely mozgatását. Első lépésben tudni kell a jelenlegi/kiinduló location helyét (a bal felső csúcs, elkérjük). Ezután véletlenszerű esély/ tip generálódik. Az első elágazásban a hópehely translate() metódusával eltoljuk az előbb elkért pontot. Az eltolás relatív. Az utolsó elágazásban kompenzálunk, ha a hópehely alul kilépne a területről. Ekkor felül újra belép a területre. Végül beállítjuk a hópelyhet megvalósító komponenst a manipulált location helyre.

Takarékosak vagyunk: ezzel a megoldással „újrahasznosítjuk” a hópelyheket. Csak annyi van belőlük, amennyi szükséges. Nem kell őket folyamatosan megszüntetni és újra létrehozni. Nem mozognak feleslegesen. Nem mozognak olyan területen, ahol nem láthatóak.

Ötletek továbbfejlesztésre

A hópelyhek színe lehetne véletlenszerű a fehér és a középszürke között. Ezzel a nézőtől való távolságot, esetleg a kép élességét lehetne modellezni.
A szél nem feltétlenül szimmetrikus, vagy a hópelyhek mozgatását meg lehetne oldani jobbra és balra eltérő eséllyel is.
A terület lehetne más alakú, például trapéz, íves, kör, ellipszis.
Másképpen is vezérelhetnénk a szimulációt. Ahelyett, hogy most minden hópehelynek van saját időzítője, lehetne csak 5 db (lassabbak és gyorsabbak), amelyek közül véletlenszerűen kiválaszthatnánk, hogy melyik hatására mozgatjuk az adott hópelyhet. Fordítva is mehetne: az 5 db időzítőhöz előre hozzárendelhetnénk a hópelyheket. Ez így más-más felelősség, kommunikáció, üzenetküldés, vezérlés lenne az objektumok között. Hasznos tapasztalat lehet megvalósítani bármelyiket.
A terület lehetne egy nagyobb kép része. Például meghatározhatnánk egy tetszőleges átlátszóságot (színt vagy arányt) és többrétegű felületet megvalósítani képes JLayeredPane komponens elé vagy mögé is elhelyezhető lehetne a terület a grafikus felületen.
Aki kihívást keres: illessze a területet az alábbi hangulatos képre úgy, hogy a középső ablakok téglalap alakúak, a két szélső trapéz alakú vagy perspektivikus nézetű és a kör/ellipszis alakú tükörben pedig tükröződik valahonnan a hóesés látványa.
Még bátrabbaknak: a kandallóban lévő tüzet is lehet hasonlóan szimulálni. Itt már többféle fizikai paraméter is figyelembe vehető, például fényerősség, tükröződés. Egy 3D modellezett térben a sugárkövetés (Ray Tracing) algoritmus is megvalósítható. A hópelyheknél lehetne az egyszerű mozgástól eltérő más fizikát is programozni: rugalmas ütközéssel összetapadhatnának vagy rugalmatlan ütközéssel lepattanhatnának egymásról és mindez hathatna a sebességükre is.

A bejegyzéshez tartozó teljes forráskódot ILIAS e-learning tananyagban tesszük elérhetővé tanfolyamaink résztvevői számára.

A Java SE szoftverfejlesztő tanfolyamunkon, a szakmai modul Objektumorientált programozás témakörét követő 29-36. óra Grafikus felhasználói felület alkalmain már tudunk egyszerűbb szimulációs programot tervezni, kódolni, tesztelni.

Egy matematika érettségi feladat megoldása programozással 2019

2023. január 3.2019. május 9. Szerző: Kaczur Sándor

A 2019-es középszintű matematika érettségi feladatsor 16. feladata inspirált arra, hogy a programozás eszköztárával oldjuk meg ezt a feladatot. Szükséges hozzá néhány programozási tétel: sorozatszámítás, eldöntés, szélsőérték-kiválasztás, másolás. Érdekes belegondolni, hogy mennyire más lehetne a problémamegoldás, ha programozhatnánk a matematika érettségi vizsgán. A teljes feladatsor a megoldásokkal együtt letölthető az oktatas.hu-ról.

16. a) feladat

Péter elhatározza, hogy összegyűjt 3,5 millió Ft-ot egy használt elektromos autó vásárlására, mégpedig úgy, hogy havonta egyre több pénzt tesz félre a takarékszámláján. Az első hónapban 50000 Ft-ot tesz félre, majd minden hónapban 1000 Ft-tal többet, mint az azt megelőző hónapban. (A számlán gyűjtött összeg kamatozásával Péter nem számol.) Össze tud-e így gyűjteni Péter 4 év alatt 3,5 millió forintot?

1. megoldás

static void feladat16a1() {

int n=48, a1=50000, d=1000, an=a1+(n-1)*d,

sn=(a1+an)*n/2;

System.out.println("1. megoldás: összeg = "+sn);

}

Az 1. megoldás egyszerűen behelyettesít a számtani sorozat n-edik elemének ( an) és n-edik összegének ( sn) képleteibe. A kérdés (eldöntés): eléri-e az összeg a 3,5 millió Ft-ot? A válasz igen: a 48. iteráció/hónap után 3528000 Ft-ot kapunk.

2. megoldás

static void feladat16a2() {

int n=48, a1=50000, d=1000, sn=0;

for(int i=1; i<=n; i++) {

int an=a1+(i-1)*d;

sn+=an;

}

System.out.println("2. megoldás: összeg = "+sn);

}

A 2. megoldás a sorozatszámítás programozási tételt használja. Minden hónapra (1-től 48-ig) meghatározzuk az aktuális havi összeget ( an) és növeljük vele a gyűjtőt ( sn).

3. megoldás

static void feladat16a3() {

int n=48, a1=50000, d=1000,

elozoHaviOsszeg=a1, sn=elozoHaviOsszeg;

for(int i=2; i<=n; i++) {

int haviOsszeg=elozoHaviOsszeg+d;

sn+=haviOsszeg;

elozoHaviOsszeg=haviOsszeg;

}

System.out.println("3. megoldás: összeg = "+sn);

}

A 3. megoldás során az első hónapot külön kezeljük és a d differenciát/növekményt is folyamatosan – az előző havi összegből kiindulva – növeljük a ciklusban a 2.-tól a 48. hónapig 1000 Ft-tal.

4. megoldás

static void feladat16a4() {

int n=0, a1=50000, d=1000, sn=0, maxOsszeg=3500000;

while(sn<maxOsszeg) {

int an=a1+n*d;

sn+=an;

n++;

}

System.out.println(

"4. megoldás: összeg = "+sn+", hónap = "+n);

}

A 4. megoldás során megváltozik a kérdés: hányadik hónapban érjük el (vagy haladjuk meg) a 3,5 millió Ft-ot? A válasz: a 48. hónap/iteráció után és 3528000 Ft-ot kapunk.

16. b) feladat

A világon gyártott elektromos autók számának 2012 és 2017 közötti alakulását az alábbi táblázat mutatja.

Szemléltesse a táblázat adatait oszlopdiagramon!

Ezt most itt nem részletezem, mert hasonló grafikonrajzolásról blogoltunk máshol/máskor lásd:

16. c) feladat

Péter az előző táblázat adatai alapján olyan matematikai modellt alkotott, amely az elektromos autók számát exponenciálisan növekedőnek tekinti. E szerint, ha a 2012 óta eltelt évek száma x, akkor az elektromos autók számát (millió darabra) megközelítőleg az f(x)=0,122*2^0,822x összefüggés adja meg. A modell alapján számolva melyik évben érheti el az elektromos autók száma a 25 millió darabot?

1. megoldás

static void feladat16c1() {

double x=Math.log(25/0.122)/Math.log(2)/0.822;

System.out.println("x: "+x);

}

Egyszerű átrendezést és behelyettesítést követően az x: 9.341731310065603 eredményt kapjuk. Ebből következtethető, hogy 2012 után a 10. évben (azaz 2022-ben) érheti el az elektromos autók száma a 25 millió darabot.

2. megoldás

static void feladat16c2() {

double f=0, x=0;

while(f<25) {

f=0.122*Math.pow(2, 0.822*x);

System.out.println("x: "+String.format("%.2f", x)+

", f: "+String.format("%.2f", f));

x+=0.1;

}

A függvény behelyettesítését tizedenként közelítve végzi a ciklus, amíg el nem éri a 25-öt. Az utolsó eredményből ( x: 9,40, f: 25,84) ugyanaz következtethető, mint az 1. megoldásnál.

16. d) feladat

Egy elektromos autókat gyártó cég öt különböző típusú autót gyárt. A készülő reklámfüzet fedőlapjára az ötféle típus közül egy vagy több (akár mind az öt) autótípus képét szeretné elhelyezni a grafikus. Hány lehetőség közül választhat a tervezés során? (Két lehetőség különböző, ha az egyikben szerepel olyan autótípus, amely a másikban nem.)

static void feladat16d() {

String[] autoTomb={

"Hyundai Kona Electric", "Kia Soul EV", "Nissan Leaf",

"Peugeot iOn", "Renault Zoe"};

for(int i=1; i<=31; i++) {

String i2=String.format("%05d",

new BigInteger(Integer.toBinaryString(i)));

System.out.print(i+"(10) = "+i2+"(2): ");

for(int j=i2.length()-1; j>=0; j--)

if(i2.charAt(j)=='1')

System.out.print(autoTomb[autoTomb.length-1-j]+", ");

System.out.println();

}

A metódust futtatva az alábbi eredményt kapjuk. 31-féle különböző reklámfüzet fedőlap készíthető:

1(10) = 00001(2): Hyundai Kona Electric,

2(10) = 00010(2): Kia Soul EV,

3(10) = 00011(2): Hyundai Kona Electric, Kia Soul EV,

4(10) = 00100(2): Nissan Leaf,

5(10) = 00101(2): Hyundai Kona Electric, Nissan Leaf,

6(10) = 00110(2): Kia Soul EV, Nissan Leaf,

7(10) = 00111(2): Hyundai Kona Electric, Kia Soul EV, Nissan Leaf,

8(10) = 01000(2): Peugeot iOn,

9(10) = 01001(2): Hyundai Kona Electric, Peugeot iOn,

10(10) = 01010(2): Kia Soul EV, Peugeot iOn,

11(10) = 01011(2): Hyundai Kona Electric, Kia Soul EV, Peugeot iOn,

12(10) = 01100(2): Nissan Leaf, Peugeot iOn,

13(10) = 01101(2): Hyundai Kona Electric, Nissan Leaf, Peugeot iOn,

14(10) = 01110(2): Kia Soul EV, Nissan Leaf, Peugeot iOn,

15(10) = 01111(2): Hyundai Kona Electric, Kia Soul EV, Nissan Leaf, Peugeot iOn,

16(10) = 10000(2): Renault Zoe,

17(10) = 10001(2): Hyundai Kona Electric, Renault Zoe,

18(10) = 10010(2): Kia Soul EV, Renault Zoe,

19(10) = 10011(2): Hyundai Kona Electric, Kia Soul EV, Renault Zoe,

20(10) = 10100(2): Nissan Leaf, Renault Zoe,

21(10) = 10101(2): Hyundai Kona Electric, Nissan Leaf, Renault Zoe,

22(10) = 10110(2): Kia Soul EV, Nissan Leaf, Renault Zoe,

23(10) = 10111(2): Hyundai Kona Electric, Kia Soul EV, Nissan Leaf, Renault Zoe,

24(10) = 11000(2): Peugeot iOn, Renault Zoe,

25(10) = 11001(2): Hyundai Kona Electric, Peugeot iOn, Renault Zoe,

26(10) = 11010(2): Kia Soul EV, Peugeot iOn, Renault Zoe,

27(10) = 11011(2): Hyundai Kona Electric, Kia Soul EV, Peugeot iOn, Renault Zoe,

28(10) = 11100(2): Nissan Leaf, Peugeot iOn, Renault Zoe,

29(10) = 11101(2): Hyundai Kona Electric, Nissan Leaf, Peugeot iOn, Renault Zoe,

30(10) = 11110(2): Kia Soul EV, Nissan Leaf, Peugeot iOn, Renault Zoe,

31(10) = 11111(2): Hyundai Kona Electric, Kia Soul EV, Nissan Leaf, Peugeot iOn, Renault Zoe,

A megoldást valósnak tekinthető adatokkal konkretizáltam. Az autók nevét ötelemű tömb ( autoTomb) tárolja. A számok 1-től 31-ig (tízes számrendszerben) öt biten 00001-től 11111-ig ábrázolhatók (vezető nullákkal) kettes számrendszerben. A bináris alakban előforduló 1-es bit jelöli a kiválasztott autó nevének autoTomb.length-1-j képlettel korrigált indexét (0-tól 4-ig) a tömbben.

A bejegyzéshez tartozó teljes forráskódot ILIAS e-learning tananyagban tesszük elérhetővé tanfolyamaink résztvevői számára.

Ajánljuk matematika érettségi feladat címkénket, mert a témában évről-évre blogolunk.

A feladat a Java SE szoftverfejlesztő tanfolyam szakmai moduljának 5-8. óra: Vezérlési szerkezetek, 13-16. óra: Tömbök, valamint 21-24. óra: Objektumorientált programozás, 2. rész alkalmaihoz kötődik.

ASCII művészet Java-ban

2023. augusztus 4.2018. december 7. Szerző: Berecz Antónia

Áttekintjük a karakteralapú rajzolás lehetőségeit Java 2D grafikával, illetve a karakterfüzérek képként való kezelésének újabb lehetőségeit is.

Az ASCII művészet jelentése és kezdete

Az ábécék betűiből/szövegeiből kialakított ábrák egyidősek lehetnek az írásbeliséggel. A technológiától függetlenül a karakterekből kialakított kép megjeleníthető: papír és penna vagy írógép, illetve számítógép és nyomtató vagy monitor segítségével.
Az ASCII művészet (ASCII art) tágabb értelemben a szövegalapú vizuális művészetre vonatkozik. Szűkebb értelemben véve a számítógépes grafika részterületének tekinthető. Az ASCII művészet számítógépet használ nyomtatható standard ASCII kompatibilis karakterekből álló képek készítéséhez és megjelenítéséhez. A képeken a képi elemek a nyomtatható karakterek, amelyek a pointilizmushoz hasonló optikai effektust mutatnak.
A művészeti ág indulása arra vezethető vissza, hogy a korai nyomtatókkal nem lehetett grafikát nyomtatni, a monitorokon nem lehetett grafikát megjeleníteni. Cégek, programok bannerjeinek, logóinak készítésére pedig akkor is volt igény. Ezek mellett például prezentációkhoz, kapcsolási rajzokhoz is használták az ASCII művészetet, valamint természetesen a korai e-mailekben is. A grafikus kártyák megjelenése előtti időkben pedig a videójátékok „grafikája” is ezzel a technikával készült.
Most nézzünk meg néhány lehetőséget saját programmal való képkészítésre.

ASCII képek rajzolása programozási alapismeretek tanulásakor

Saját programmal már az alapok tanulásakor készíthetők ASCII képek a vezérlő szerkezetek megismerése kapcsán. Az alábbi képek bemutatják a lehetőségeket.

További sok-sok kép található az alábbi weboldalakon:

Christopher Johnson’s ASCII Art Collection: https://asciiart.website
ASCII Art Archive: https://www.asciiart.eu
ASCII Art Dictionary / Collection: http://www.ascii-art.de/ascii

A 2D grafikával való szövegrajzoláshoz használható BufferedImage osztály

A BufferedImage osztály a java.awt.image csomag része. Az Image osztály utódja. Hozzáférhető képadat-puffert tartalmaz, colorModel-ből és képadatok raster-éből áll. A raster sampleModel-jében a sávok számának és típusainak illeszkedniük kell a színt és átlátszó (alpha) komponenseket megadó colorModel által megkívánt számhoz és típusokhoz. A BufferedImage típusú objektumnak van bal felső koordinátája (0, 0), ezért a létrehozásához használt raster-nek kell legyen minX=0 és minY=0 értéke. A BufferedImage osztály a raster fetch és set metódusaira, valamint a colorModel színmódosítási módszereire támaszkodik.

Szöveg képként megjelenítése karakterekkel a konzolon

public class ASCIIArtKep {

public static void main(String[] args) {

int kepSzelesseg=150, kepMagassag=20;

BufferedImage pKep=new BufferedImage(

kepSzelesseg, kepMagassag, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);

Graphics2D kep2D=(Graphics2D)pKep.getGraphics();

kep2D.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_TEXT_ANTIALIASING,

RenderingHints.VALUE_TEXT_ANTIALIAS_ON);

kep2D.drawString("it-tanfolyam.hu", 5, 10);

for(int y=0; y<kepMagassag; y++) {

StringBuilder kepEpito=new StringBuilder();

for(int x=0; x<kepSzelesseg; x++)

kepEpito.append(pKep.getRGB(x, y)==-16777216?" ":"X");

if(!kepEpito.toString().trim().isEmpty())

System.out.println(kepEpito);

}

A kép méretét beállítjuk. A Graphics2D osztály drawString() metódusával String-et képként jeleníthetünk meg. Bár elég „munkás”, de Java-ban gyakran BufferedImage példány létrehozásával oldjuk ezt meg, és a Graphics példányt attól kérjük el. A Graphics2D osztály karakterfüzérek rajzolásakor egyszerű mátrixszerű technikát használ. A String-et kirajzoló mátrixrészek nullától különböző értéket kapnak. A megjelenítendő terület értékét egyszerű adatként, például int-ként kell megadnunk, nem RGB színértékekkel. Ehhez a képtípust int-módba állítottuk: BufferedImage.TYPE_INT_RGB. Az ASCII képek alapötlete az, hogy a képmátrix nem nulla indexeihez hozzárendelt értékeket a kívánt művészi karakterrel helyettesítjük. A nulla értékű mátrixindexeknek szóközt adunk. A nulla integer-módban -16777216-tal egyenlő. Ezután a Java 2D grafika haladó renderelő beállításainak használatához kasztoljuk a Graphics objektumot Graphics2D példánnyá. Majd beállítjuk a kívánt renderelési paramétereket, végül meghívjuk a drawString() metódust egy karakterlánccal.

Íme az elkészült szöveg/képernyőkép:

A karakterek cserélgetésével a pozitív képből könnyen kaphatunk inverz/negatív képet is. A generált/renderelt képet fájlban is tárolhatjuk, például a javax.imageio.ImageIO osztállyal és adott a lehetőség a kép méretének megadására, a rajta megjelenő szöveg betűtípusának beállítására, háttérszín és szövegszín alkalmazására is.

A Java BufferedImage osztály néhány lehetőségének áttekintése után jó szórakozást kívánunk az ASCII képek létrehozásához, a lehetőségek további tanulmányozásához. Aki nem programból szeretne karakterekből/szövegekből felépülő képeket készíteni, használhat online alkalmazásokat is, például az Image to HTML/ASCII-t.

A bejegyzéshez tartozó teljes forráskódot ILIAS e-learning tananyagban tesszük elérhetővé tanfolyamaink résztvevői számára.

A feladat a Java SE szoftverfejlesztő tanfolyam szakmai moduljának 21-24. óra: Objektumorientált programozás, 2. rész alkalmához kötődik.