programozás - címke - Oldal 16 a 22-ből

Időjárás Budapesten

2023. augusztus 4.2018. augusztus 15. Szerző: Kaczur Sándor

Talált időjárás Widget

A Widgets constructor – OpenWeatherMap weblapon nézelődve megtetszett ez a Widget:

Főleg az volt nagyon szimpatikus, hogy milyen egyszerűen beépíthető mindez egy webes/mobil felületre az alábbi JavaScript forráskóddal:

window.myWidgetParam ? window.myWidgetParam : window.myWidgetParam = [];

window.myWidgetParam.push({

id: 15,

cityid: '3054643',

appid: 'xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx',

units: 'metric',

containerid: 'openweathermap-widget-15',

});

(function() {

var script = document.createElement('script');

script.async = true;

script.charset = "utf-8";

script.src = "//openweathermap.org/themes/openweathermap/assets/vendor/owm/js/weather-widget-generator.js";

var s = document.getElementsByTagName('script')[0];

s.parentNode.insertBefore(script, s);

})();

Mindössze egy regisztráció szükséges hozzá a Members OpenWeatherMap weboldalon a fenti forráskódba behelyettesítendő API kódért. Az egy sorba ömlesztve kapott forráskódot a Javascript Viewer, Beautifier and Formatter, Editor weblapon formáztam könnyen olvashatóvá.

Saját fejlesztés

Kedvet kaptam ezt a funkcionalitást összerakni úgy, hogy a hálózati kommunikációra helyeztem a hangsúlyt.
A nézet réteg ezért igen egyszerű, Java swing felületen, JFrame form-ként varázsolt az alábbiak szerint, mindössze JPanel és JLabel vizuális komponensekből áll. Egy JLabel osztályú komponens képes szöveg és/vagy kép megjelenítésére is.

1. feladat

A modell rétegben tárolt település nevét és a szolgáltatás igénybevételéhez szükséges API kulcsot összerakva a Current weather data – OpenWeatherMap oldal specifikációját követve, megkapjuk az adatok lekérdezéséhez szükséges URL-t:

2. feladat

A hálózati kapcsolatot felépítve el kell kérni ( GET) az URL-ről kapott JSON formátumú adatot és tárolni kell azt a modellben ( jsonPuffer). A kivételkezelést nem részleteztem, mert most nem ezen van a hangsúly.

private void setJsonPuffer() {

jsonPuffer=new StringBuilder();

try {

HttpURLConnection c=

(HttpURLConnection)(new URL(API_URL_KEY)).openConnection();

c.setRequestMethod("GET");

c.connect();

InputStream is=c.getInputStream();

BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(is));

String line;

while((line=br.readLine())!=null)

jsonPuffer.append(line+"\r\n");

is.close();

c.disconnect();

}

catch(MalformedURLException e) {

System.out.println("Hiba: JSON URL...");

}

catch(ProtocolException e) {

System.out.println("Hiba: http, https, ftp...");

}

catch(IOException e) {

System.out.println("Hiba: JSON parser...");

}

A jsonPuffer objektum ezt tartalmazza:

A könnyen átlátható formátumot a JSON FORMATTER & VALIDATOR weblapon állítottam elő.

3. feladat

A JSON-t fel kell dolgozni és a különböző adatokat formázni/konvertálni kell, alkalmazkodva a megjelenítés igényeihez (például hőmérséklet Celsius fokban egész számra kerekítve, szélsebesség egytizedes pontossággal, hónap neve angolul, szükségesek a megfelelő mértékegységek). Külön gondoskodni kell arról, hogy az aktuális időjárást szimbolizáló ikonhoz (képként külön letöltve) is hozzájussunk, mert az API csupán az útvonalát jelentő URL-ből csak a fájl nevét (azonosítóját) adja meg. A kivételkezelést itt sem fejtettem ki.

private void jsonProcessing() {

try {

JSONObject json=new JSONObject(jsonPuffer.toString());

name=json.getString("name"); //település

country=json.getJSONObject("sys").getString("country"); //ország

weatherDescription=json.getJSONArray("weather").

getJSONObject(0).getString("description"); //leírás

JSONObject main=json.getJSONObject("main");

temp=(int)Math.round(main.getDouble("temp")-273.15); //hőmérséklet

wind=Double.parseDouble(new DecimalFormat("#,#").format(

json.getJSONObject("wind").getDouble("speed"))); //szélsebesség

humidity=main.getInt("humidity"); //páratartalom

pressure=main.getInt("pressure"); //légnyomás

dateTime=new SimpleDateFormat("hh:mm MMM dd", Locale.ENGLISH).

format(new Date(json.getLong("dt")*1000)); //dátum és idő

URL weatherIconURL=new URL("http://openweathermap.org/img/w/"+

json.getJSONArray("weather").getJSONObject(0).

getString("icon")+".png"); //ikon

weatherIcon = ImageIO.read(weatherIconURL);

}

catch(JSONException e) {

System.out.println("Hiba: JSON elemzése");

}

catch(MalformedURLException e) {

System.out.println("Hiba: icon URL...");

}

catch(IOException e) {

System.out.println("Hiba: icon...");

}

4. feladat

Végül a modelltől elkért adatokkal frissíteni kell a nézetet.

private void revalidateData() {

lbNameCountry.setText(modell.getOWMNameCountry());

lbWeatherDescription.setText(modell.getWeatherDescription());

lbWeatherIdIcon.setText("");

lbWeatherIdIcon.setIcon(new ImageIcon(modell.getWeatherIcon()));

lbTemp.setText(modell.getOWMTemp());

lbWind.setText(modell.getOWMWind());

lbHumidity.setText(modell.getOWMHumidity());

lbPressure.setText(modell.getOWMPressure());

lbDateTime.setText(modell.getOWMDateTime());

}

Az eredmény

IdojarasHouston

IdojarasTokyo

Aki kedvet kapott, annak többféle API is rendelkezésére áll, dokumentációval és példákkal együtt a https://openweathermap.org/api weboldalon. Kísérletezni bátran szabad, illetve érdemes megnézni és értelmezni azokat az adatokat, amiket JSON formátumban visszakapunk, de ehhez a feladathoz nem volt rájuk szükség.

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

A feladat a Java EE szoftverfejlesztő tanfolyam 9-12. óra: XML feldolgozás és 13-16. óra: JSON feldolgozás alkalmaihoz kapcsolódik.

Barátságos számok

2023. augusztus 15.2018. július 19. Szerző: Balogh Péter

Azokat a számpárokat, amelyekre igaz, hogy az egyik szám önmagánál kisebb osztóinak összege megegyezik a másik számmal és fordítva, külön-külön barátságos számoknak, együtt barátságos számpárnak hívjuk.

Másképpen: legyen d(n) az n természetes szám önmagánál kisebb osztóinak összege. Ha d(a)=b és d(b)=a, ahol a≠b, akkor a és b barátságos számpár.

Például: (220; 284), hiszen a 220 önmagánál kisebb osztói: 1, 2, 4, 5, 10, 11, 20, 22, 44, 55, 110 és ezek összege 284, illetve 284 önmagánál kisebb osztói: 1, 2, 4, 71, 142 és ezek összege 220.

Írjunk Java programot, amely kiírja az 1-10000 zárt intervallumban található barátságos számpárokat!

1. megoldás

A baratsagosSzamparok1() eljárás ciklusai a brute force módszer szerint behelyesítik az összes lehetséges számot. Minimális lépésszám csökkentésre adódik lehetőség, hiszen a belső ciklus j változója i+1-ről indítható (így a megtalált számpárok nem íródnak ki fordítva is, mert teljesül, hogy i<j).

Az osztokOsszege1(n) függvény is minden lehetséges osztót figyelembe vesz 1-től n-1-ig.

private static int osztokOsszege1(int n) {

int s=0;

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

if(n%i==0)

s+=i;

return s;

}

private static void baratsagosSzamparok1() {

System.out.println("Barátságos számpárok 1-től 10000-ig:");

for(int i=1; i<=10000; i++)

for(int j=i+1; j<=10000; j++)

if(i==osztokOsszege1(j) && j==osztokOsszege1(i))

System.out.println("("+i+"; "+j+")");

}

2. megoldás

Kisebb módosításokkal a lépésszám csökkenthető. A baratsagosSzamparok2() eljárás külső ciklusánál figyelembe vettem, hogy a legkisebb barátságos számpár kisebb tagja nagyobb 200-nál. Mivel a barátságos számpárok tagjainak paritása mindig megegyezik (azaz mindkettő páros vagy mindkettő páratlan), így a belső ciklus j változója indítható i+2-ről és léptethető kettesével ( j+=2), és továbbra is teljesül, hogy i<j.

Az osztokOsszege2(n) függvényt is módosítottam. Mivel az 1 minden számnak osztója, illetve a 2 minden páros számnak osztója, így s lehet 3 vagy 1 és a ciklus indítható 3-ról. A páros számok esetén a számnál kisebb legnagyobb osztó maximum n/2 lehet, illetve ugyanez páratlan számok esetén n/3 lehet. Ezekre figyelve a max változó adja a ciklus léptetésének felső határát. Az i változó léptetésénél figyelembe vettem, hogy páratlan számnak csak páratlan osztói lehetnek ( i=3-mal szinkronban).

private static int osztokOsszege2(int n) {

int s=(n%2==0?3:1);

int max=(n%2==0?n/2:n/3);

int lepes=(n%2==0?1:2);

for(int i=3; i<=max; i+=lepes)

if(n%i==0)

s+=i;

return s;

}

private static void baratsagosSzamparok2() {

System.out.println("Barátságos számpárok 1-től 10000-ig:");

for(int i=200; i<=10000; i++)

for(int j=i+2; j<=10000; j+=2)

if(i==osztokOsszege2(j) && j==osztokOsszege2(i))

System.out.println("("+i+"; "+j+")");

}

3. megoldás

Az eddigi két egymásba ágyazott ciklus helyett átszervezhető a baratsagosSzamparok3() eljárás. A j>i && osztokOsszege2(j)==i feltétel kiértékelése így sokkal hatékonyabb.

private static void baratsagosSzamparok3() {

System.out.println("Barátságos számpárok 1-től 10000-ig:");

for(int i=200; i<=10000; i++) {

int j=osztokOsszege2(i);

if(j>i && osztokOsszege2(j)==i)

System.out.println("("+i+"; "+j+")");

}

Vajon milyen nagyságrendű különbségek adódnak, ha összehasonlítjuk a három megoldás futási idejét?

Az 1. megoldás futási ideje 1104156 ms, a 2. megoldásé 257055 ms, a 3. megoldásé 121 ms. A konkrét értékek helyett a nagyságrendet megfigyelve a különbség nagyon látványos.

Mindhárom megoldás helyes és megkapjuk az intervallumban található öt barátságos számpárt: (220; 284), (1184; 1210), (2620; 2924), (5020; 5564), (6232; 6368).

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

Források:

Wikipédia – Barátságos számok
Wikipedia – Amicable numbers
www.mathe.tu-freiberg.de – Vollkommene, befreundete und gesellige Zahlen
gorbem.hu – Barátságok számok
Hasonló feladat: https://projecteuler.net/problem=21 és megoldás: http://code.jasonbhill.com/c/project-euler-problem-21/

A feladat a Java SE szoftverfejlesztő tanfolyam szakmai moduljának 9-12. óra: Metódusok, rekurzió alkalomhoz kötődik.

Denevérek a barlangban

2023. július 8.2018. július 6. Szerző: Kaczur Sándor

Évekkel ezelőtt hálózatos Java EE esettanulmányt akartunk készíteni Lengyel Borisz kollégával. Ötleteltünk: milyen technológiával és hogyan kommunikáljon egymással a szerver és a kliens(ek). A távoli metódushívás (Remote Method Invocation) mellett döntöttünk és elkészült a denevérek a barlangban projekt, amely evolúciós projektként azóta több változatot is megélt. A felhasználói felület (barlang) betölt néhány képet (denevér kliensek), amelyek a szerver segítségével mozognak.

Ismertetjük a tervezés folyamatát, a kliens és szerver funkcióit részletesen, végül ötleteket adunk a továbbfejlesztésre.

A főbb feladatokat így határoztuk meg:

az RMI kommunikációs módszer megismertetése,
az RMI szolgáltatás reprezentálása látványos grafikus/swinges klienssel,
alternatíva nyújtása a TCP protokoll közvetlenül csatlakozó socket-jére.

Elkészítettük az alábbi osztálydiagramot (persze ez nem az első változat):

A szerver és kliens funkcióit megvalósító osztályok/interfészek feladatait így határoztuk meg:

BarlangDenevérInterfész interfész:

véletlen 5 és 10 közötti a denevérek száma,
méretek a GUI-hoz.

Denevér osztály:

megvalósítja az RMI kliens funkciót,
JLabel leszármazott, külső képfájlt tölt be ( bat.jpg),
egyedi azonosítója van,
eldönti mozgásának irányát (4) és léptékét (3), mintha ultrahangot adna,
a szerver megadja neki, hogy az új helyre elmozdulhat-e,
saját magát képes mozgatni.

Pozíció interfész:

öröklődik a java.rmi.Remote interfészből,
két távolról hívható metódus fejét tartalmazza.

BarlangSzerver osztály:

megvalósítja az RMI szerver funkciót,
implementálja a Pozíció interfészt,
JFrame leszármazott,
figyel arra, hogy a denevérek ne mozogjanak ki a barlangból.

BarlangFelület osztály:

JFrame leszármazott,
GUI az RMI kliensek megjelenítéséhez.

BarlangSzerverTérkép osztály:

JPanel leszármazott,
GUI a szerveren a kliensek mozgásának követésére.

Ha futtatjuk az elkészült szerver és kliens programot, akkor ezt láthatjuk:

A fejlesztés és tesztelés közben sok-sok továbbfejlesztési ötletet/javaslatot fogalmaztunk meg:

háttérkép a barlangról,
a háttérkép megvalósíthat labirintust, koordináta-rendszert,
átlátszó illetve egyedi képfájlok a denevéreknek,
a denevérek mozgásának tetszőleges iránya (360°),
a denevérek mozgásának egyedi léptéke,
a denevérek figyeljenek egymásra (ne ütközzenek össze),
a denevérek figyeljenek a környezetükre (ne ütközzenek bele sziklákba, cseppkövekbe),
a szerver követheti a denevérek útvonalát,
a szerver archiválhat, szerializálhat, készíthet statisztikát.

A bejegyzéshez tartozó – több lépésben továbbfejlesztett – forráskódot ILIAS e-learning tananyagban tesszük elérhetővé tanfolyamaink résztvevői számára.

A feladat a Java EE szoftverfejlesztő tanfolyam 21-24. óra: RMI alapú kommunikáció alkalmához kapcsolódik.

Multimédia az oktatásban 2018

2023. december 22.2018. június 4. Szerző: Kaczur Sándor

A Neumann János Számítógép-tudományi Társaság (NJSZT) „Multimédia az oktatásban” Szakosztály által – évente – szervezett XXIV. Multimédia az oktatásban című nemzetközi konferencia a Nemzeti Közszolgálati Egyetemen Államtudományi és Közigazgatási Karán került megrendezésre 2018. május 31. és június 2. között.

A konferencia célja

elősegítse az oktatás, a kutatás és a fejlesztés különböző területein dolgozó szakemberek tapasztalatcseréjét és találkozását,
bemutatkozási lehetőséget adjon az oktatóknak, kutatóknak és PhD hallgatóknak az új kutatási eredmények széleskörű szakmai megismertetésére és megvitatására előadások, kiállítások és kiadványok segítségével.

19 témakörben hirdették meg az előadóknak a jelentkezési lehetőséget, köztük néhány hozzánk kötődő

multimédia alkalmazása,
mLearning/eLearning és környezete,
felhőalapú szolgáltatások,
multimédiafejlesztések, eredmények, alkalmazások.

Letölthető a konferencia programja.

Részt vettünk a konferencián

Már többször is részt vettem előadóként ezen a konferencián szakmai előadással, magyar és/vagy angol nyelvű cikkel, poszterrel az oktatói csapat tagjaival együtt. Ezek a publikációs listámban megtalálhatók.

2018-ban előadást tartottam „Az XML feldolgozás lehetőségeinek összehasonlítása Java nyelven” címmel 25 percben, amely a konferencia „Multimédia és a tudományos kutatás összefonódása” című szekciójába került. Az előadás látványos, összefoglaló, rendszerező jellegű volt és a DOM, SAX, JAXP, JAXB, StAX, JAX-RPC, JAX-WS lehetőségeket/technológiákat/osztálykönyvtárakat érintette. Körülbelül 30-an voltak jelen a szekcióban. Hasznos és kellemes élmény volt találkozni sok-sok régi ismerőssel a konferencián.

Berecz Antónia kolléganő is tartott egy előadást az MMO 2018 konferencián „Oktatási stratégia megvalósítása e-learning modellosztályok segítségével” címmel. Ez az előadás a „Tanulási élmény a XXI. században / Multimédiafejlesztések, eredmények, alkalmazások bemutatása” című szekcióba került, amelynek Antónia szekcióelnöki feladatait is ellátta. Antónia korábbi szakdolgozó hallgatói közül négyen az MMO szakdolgozatversenyen I., II. és két III. helyezést értek el. Ehhez személyesen gratuláltam neki a konferenciát záró eseményén, de most írásban is kifejezem elismerésemet.

Az előadásom prezentációját ILIAS e-learning tananyagban tesszük elérhetővé tanfolyamaink résztvevői számára.

Az előadásom témája a Java EE szoftverfejlesztő tanfolyam 9-12. óra: XML feldolgozás és 13-16. óra: JSON feldolgozás alkalmaihoz kapcsolódik.

Egy matematika érettségi feladat megoldása programozással 2018

2023. január 3.2018. május 10. Szerző: Kaczur Sándor

A 2018-as középszintű matematika érettségi feladatsor 10. feladata inspirált arra, hogy a programozás eszköztárával oldjuk meg ezt a feladatot. Szükséges hozzá néhány programozási tétel: sorozatszámítás, eldöntés, kiválasztás. 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.

10. feladat

Adja meg az alábbi adathalmaz móduszát, mediánját és terjedelmét!
2; 6; 6; 6; 6; 6; 3; 3; 4; 4; 4; 5; 5; 5; 5

Tervezés

A Java 8 által biztosított újdonságok közül használunk néhányat. Célszerű konstans tömbben tárolni a megadott számsorozatot, ami könnyen konvertálható generikus listába. Alkalmazkodni kell ahhoz, hogy a lista indexelése 0-tól lista.size()-1 -ig értelmezhető. Hasznos, ha a konkrét feladatok helyett általános megoldásokban gondolkodunk és a feladatot 3 metódusra bontjuk, amelyek ellenőrzéseket is végeznek. Például extrém esetek:

ha a lista üres, akkor nincs módusz, medián, terjedelem,
ha a lista egyetlen elemből áll, akkor a módusz és a medián megegyezik az elemmel, a terjedelem pedig nulla,
ha leggyakrabban több különböző szám is előfordul, akkor a módusz ezek közül a (leg)kisebb számot adja vissza.

Elvárjuk, hogy probléma esetén a metódusok dobjanak kivételt. Lényeges, hogy a referencia szerinti paraméterátadás során megváltozna a listában az elemek sorrendje, mert a megoldás igényli az elemek rendezettségét, akkor készüljön másolat az adatszerkezetről, hogy egy-egy részfeladat megoldása nem járjon azzal a mellékhatással, hogy az eredeti adatszerkezetben megváltozik az elemek sorrendje. Felhasználjuk a primitív típusú változók és a csomagolóosztályok közötti konverziós lehetőségeket: autoboxing és unboxing.

Megoldás: módusz

A módusz a lista leggyakoribb értékét adja meg. Másképpen az az érték, amelyik az adatsorban a legtöbbször előfordul.

public static int modusz(List<Integer> szamLista) {

if(szamLista.isEmpty())

throw new IllegalArgumentException("Hiba! Üres lista.");

List<Integer> lista=

szamLista.stream().collect(Collectors.toList());

Collections.sort(lista);

int i=0, maxAktSzam=0, maxAktSzamDb=0;

while(i<lista.size()) {

int aktSzam=lista.get(i), aktSzamDb=0;

while(i<lista.size() && lista.get(i)==aktSzam) {

aktSzamDb++;

i++;

}

if(aktSzamDb>maxAktSzamDb) {

maxAktSzam=aktSzam;

maxAktSzamDb=aktSzamDb;

}

return maxAktSzam;

}

A modusz() metódus átveszi a szamLista-t és készít róla lista néven egy másolatot, majd utóbbit növekvő sorrendbe rendezi. A másolat a Stream API-val készül el. Ezután csoportváltás algoritmussal feldolgozza a listát. Egy csoportba az azonos számok kerülnek és léptetés közben a belső ciklus megszámolja, hogy hány azonos szám alkotja az aktuális csoportot. Végül összehasonlítás következik a szélsőérték-kiválasztás ( aktSzamDb>maxAktSzamDb) beépítésével.

Megoldás: medián

A medián a lista középső értéke, amelynél az ennél kisebb és nagyobb elemek száma azonos. Rendezett adatsornál páratlan elemszám esetén a középső elem, illetve páros elemszám esetén a két középső elem átlaga.

public static double median(List<Integer> szamLista) {

if(szamLista.isEmpty())

throw new IllegalArgumentException("Hiba! Üres lista.");

List<Integer> lista=

szamLista.stream().collect(Collectors.toList());

Collections.sort(lista);

int n=lista.size();

return n%2==0?

(lista.get((n-1)/2)+lista.get((n-1)/2+1))/2.0 :

lista.get((n-1)/2);

}

A median() metódus átveszi a szamLista-t és készít róla lista néven egy másolatot, majd utóbbit növekvő sorrendbe rendezi. Ezután páros elemszám esetén visszaadja a két középső elem átlagát, illetve páratlan elemszám esetén a középső elemet. A metódusnak valós értéket ( double) kell visszaadnia, mert a két középső elem átlaga nem feltétlenül egész szám.

Megoldás: terjedelem

A terjedelem azt mutatja meg, hogy mekkora értékközben ingadoznak a lista elemei. A terjedelem az adatok változékonyságának „legdurvább” jellemzője, ami a szélsőértékek (minimum és maximum) közötti különbséget jelenti.

public static int terjedelem(List<Integer> szamLista) {

if(szamLista.isEmpty())

throw new IllegalArgumentException("Hiba! Üres lista.");

int min=Collections.min(szamLista), max=Collections.max(szamLista);

return max-min;

}

A terjedelem() metódus átveszi a szamLista-t paraméterként és visszaadja a két szélsőérték különbségét, amelyek a Collections osztály metódusaival könnyen előállítható. Persze egyetlen ciklussal is megkaphatnánk a két szélsőértéket.

Eredmény

A vezérlést az alábbi main() metódus végzi el:

public static void main(String[] args) {

int[] szamTomb={2, 6, 6, 6, 6, 6, 3, 3, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5};

List<Integer> szamLista=

Arrays.stream(szamTomb).boxed().collect(Collectors.toList());

System.out.println(

"A sorozat elemei: "+szamLista+"\n"+

"Módusz: "+modusz(szamLista)+"\n"+

"Medián: "+median(szamLista)+"\n"+

"Terjedelem: "+terjedelem(szamLista));

}

A konzolon az alábbi eredményt kapjuk:

A sorozat elemei: [2, 6, 6, 6, 6, 6, 3, 3, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5]

Módusz: 6

Medián: 5.0

Terjedelem: 4

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

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

A feladat a Java SE szoftverfejlesztő tanfolyam szakmai moduljának 17-28. óra: Objektumorientált programozás alkalmaihoz kötődik.