programozási tételek - címke - Oldal 5 a 6-ből

Doktoranduszok programoznak

2023. december 22.2018. november 16. Szerző: Kaczur Sándor

Saját doktorandusz csoporttársaimmal többször beszélgettünk már arról, hogyan tudnák/tudják használni a programozás eszköztárát, módszereit, lehetőségeit saját kutatási munkájukban, beépítve a kutatási folyamat egyes lépéseibe, illetve disszertációjuk elkészítésébe.

Mivel a 10 fős csoportban mindenkinek más az alapvégzettsége, így szoftverfejlesztéshez, programozáshoz közös szókincs és terminológia haladó szinten természetesen nincs, viszont közös bennünk, hogy mindannyian alkotunk különféle modelleket és elemzünk adatokat.

Különféle modelleket alkotunk

a mérnökök, fizikusok, geográfusok, biológusok többféle kísérletet végeznek el, szimulációkat terveznek és futtatnak, mérőeszközöket és műszereket használnak,
az informatikusok különböző matematikai eszközöket alkalmazva objektumorientált – vagy másféle – modellezést végeznek, szoftvereket terveznek, javítanak, újraírnak.

Adatokat is elemzünk, ki-ki előképzettségének megfelelően

kérdőívező szoftverekből exportálva valamit,
Excel munkalapokon, függvényekkel, adatbázis-kezelő funkciókkal, kimutatásokkal (Pivot táblák),
különböző fájlformátumokkal (CSV, XML, JSON, egyedi) dolgozunk és konvertálunk A-ból B-be,
távoli adatbázisokhoz, felhőbeli adattárházakhoz csatlakozunk, lekérdezünk és kapunk valamilyen – többnyire szabványos – adathalmazt,
matematikai, statisztikai szoftvereket használunk, például: MATLAB, Derive, Maple, SPSS.

Önszerveződően összeállítottunk egy olyan két részből álló tematikát, ami mindannyiunk számára hasznos. A 64 óra két 32 órás modulból áll: Java programozás és SPSS programrendszer.

Java programozás modul

1-8. óra: Objektumorientált modellezés, MVC rétegek, algoritmus- és eseményvezérelt programozás
9-16. óra: Fájlkezelés és szövegfeldolgozás (XLS, CSV, XML, JSON formátumú adatok írása, olvasása, feldolgozása)
17-24. óra: Adatbázis-kezelés JDBC alapon (SQL parancsok, CRUD műveletek, hierarchikus lekérdezések)
25-32. óra: Komplex adatfeldolgozási feladatok megoldása programozási tételek használatával

SPSS programrendszer modul

1-8. óra: Bevezetés az SPSS-be, interakciós eszközök, adatmátrix, menük: Transform, Analyze, szkriptek futtatása
9-16. óra: Alapstatisztikák kérése, kereszttáblázatok készítése, hipotéziselmélethez kötődő funkciók, normalitásvizsgálat, minták összehasonlítása t-próbával
17-24. óra: Regresszió-analízis: lineáris, nemlineáris, többváltozós; Idősorok elemzése: szűrés, periodogram, trendelemzés
25-32. óra: Mesterséges neuronhálózatok: matematikai modell és működése

Mivel mindenki doktorandusz a csoportban, így a különböző MSc-s alapvégzettsége ellenére mindannyiunknak vannak strukturális programozáshoz kötődő alapismeretei, valamint adatok elemzéséhez szükséges elméleti matematikai/statisztikai alapjai. Az én részem a 32 órás Java programozás modul, ami 2018.10.28-án kezdődött és 2018.12.09-ig fog tartani hétvégi napokon. Ez nagyban lefedi a Java SE szoftverfejlesztő tanfolyamunk tematikáját és kapcsolódik a Java EE szoftverfejlesztő tanfolyamunk és a Java adatbázis-kezelő tanfolyamunk tematikájához is.

A koncepciót once-in-a-lifetime jelleggel dolgoztuk ki azzal a fő szándékkal, hogy hatékonyabban működjünk együtt a jövőben.

Stream API lambda kifejezésekkel

2022. február 22.2018. augusztus 26. Szerző: Balogh Péter

Korábban blogoltunk már a Stream API-ról és a lambda kifejezésekről: Ismerkedjünk lambda kifejezésekkel! Most másképpen közelítve újra foglalkozunk a témával.

Tanfolyamainkon szinte minden adatszerkezethez, tömbhöz, kollekcióhoz, fájlkezeléshez kötődő témakörben használjuk mindkettőt. Áttekintjük az ezekhez szükséges minimális verziószámot, a szintaktika fejlődését, az együttes használat elvi és gyakorlati lehetőségeit. A szükséges alapfogalmakat definiáljuk: hozzárendelési szabály, funkcionális interfész, metódus referencia, alapértelmezett metódusok, típus kikövetkeztetés képessége, generikus és funkcionális programozás. párhuzamos adatfeldolgozás lehetőségei.

Összehasonlításokat is végzünk: a lambda előtti verziók lehetőségei, korlátai, tipikus lambda hibák, mikor mit érdemes és mit nem érdemes használni, paraméterek típusait megadjuk vagy elhagyjuk, hagyományos kollekciós műveletek (azért a generikusság előtti időkre már nem térünk ki) és folyam feldolgozás (adatforrás meghatározása, közbenső és végső műveletek).

Most azokat a Stream API-hoz és lambda kifejezésekhez kötődő bevezető mintapéldákat ismertetjük, amiket részletesen elemzünk tanfolyamaink szakmai moduljának kontakt óráin. Ezek közül közösen meg is írunk néhányat, kombinálunk is néhányat egy-egy összetett adatfeldolgozó művelet megvalósítása során. Programozási tételenként specifikáljuk a feladatokat és megmutatunk néhány megoldást.

1. Adatforrás

100 db olyan véletlen kétjegyű számot állítunk elő generikus listában, amelyek között biztosan előfordul legalább egyszer a 80.

List<Integer> list=new Random().ints(100-1, 10, 99+1).

boxed().collect(Collectors.toList());

list.add(80);

System.out.println("100 db kétjegyű véletlenszám\n"+

list.stream().sorted().map(Number::toString).

collect(Collectors.joining(", ")));

2. Elemi programozási tételek

2.1. Sorozatszámítás

Kiírjuk, hogy mennyi a listában lévő számok összege:

System.out.print("Mennyi a számok összege? ");

System.out.print("V1: "+

list.stream().reduce(0, Integer::sum)+", ");

System.out.print("V2: "+

list.stream().reduce(0, (a, b) -> a+b)+", ");

System.out.print("V3: "+

list.stream().mapToInt(Integer::intValue).sum()+", ");

System.out.println("V4: "+

list.stream().collect(Collectors.summingInt(Integer::intValue)));

2.2. Eldöntés

Két kérdésre adunk választ. Van-e a listában lévő számok között 35 (konkrét elem), illetve páros (adott tulajdonságú elem)?

System.out.print("Van-e a számok között 35? ");

System.out.print("V1: "+

(list.stream().anyMatch(n -> n==35)?"Van.":"Nincs.")+", ");

System.out.print("V2: "+

(list.stream().filter(n -> n==35).count()>0)+", ");

System.out.print("V3: "+

(list.stream().filter(n -> list.contains(35)).count()>0)+", ");

System.out.println("V4: "+

list.stream().filter(n -> n==35).findFirst().isPresent());

System.out.println("Van-e a számok között páros? "+

(list.stream().anyMatch(n -> n%2==0)?"Van.":"Nincs."));

2.3. Kiválasztás

Kiírjuk, hogy a biztosan előforduló (legalább 1 db közül balról az első) 80, hányadik helyen (index) található meg:

System.out.println("Melyik a(z első) 80 sorszáma? "+

IntStream.range(0, list.size()).

filter(i -> list.get(i)==80).mapToObj(i -> i).findFirst().get());

2.4. Keresés

Keressük a 35-öt az eldöntés és a kiválasztás összeépítésével:

System.out.println("Van-e 35? Ha igen, melyik a(z első) sorszáma? "+

(list.stream().anyMatch(n -> n==35) ?

"Van, a(z első) sorszáma: " + IntStream.range(0, list.size()).

filter(i -> list.get(i)==35).mapToObj(i -> i).findFirst().get() :

"Nincs."));

2.5. Megszámolás

Kiírjuk, hogy hány db öttel osztható szám (adott tulajdonságú elem) található a listában:

1 2	System.out.println("Az öttel osztható számok száma: "+ list.stream().filter(n -> n%5==0).count());

2.6. Szélsőérték-kiválasztás

Kiírjuk a listában lévő legkisebb számot (értéket, nem indexet):

1 2	System.out.println("A legkisebb szám: "+ list.stream().mapToInt(n -> n).min().getAsInt());

3. Összetett programozási tételek

3.1. Másolás

Készítünk egy másolatot a lista elemeiről (közben esetleg mindegyiket meg is változtathatjuk):

List<Integer> copyList=

list.stream()./*map(n -> 2*n).*/collect(Collectors.toList());

System.out.println("Másolat a listáról: "+

copyList.stream().map(Number::toString).

collect(Collectors.joining(", ")));

3.2. Kiválogatás

A listában lévő számok közül kiválogatjuk az öttel osztható számokat:

List<Integer> selectedList=new ArrayList<>();

list.stream().filter(n -> n%5==0).forEach(selectedList::add);

System.out.println("Az öttel osztható számok (V1): "+

selectedList.stream().map(Number::toString).

collect(Collectors.joining(", ")));

System.out.println("Az öttel osztható számok (V2): "+

list.stream().filter(n -> n%5==0).

map(Number::toString).collect(Collectors.joining(", ")));

3.3. Szétválogatás

Külön-külön szétválogatjuk a listában lévő páros és páratlan számokat:

List<Integer> evenList=new ArrayList<>(); //páros

List<Integer> oddList=new ArrayList<>(); //páratlan

list.stream().forEach(n -> ((n%2==0) ? evenList : oddList).add(n));

System.out.println("Szétválogatás után:\n"+

"párosak: "+

evenList.stream().map(Number::toString).

collect(Collectors.joining(", "))+"\n"+

"páratlanok: "+

oddList.stream().map(Number::toString).

collect(Collectors.joining(", ")));

3.4. Unió

A korábban szétválogatott páros és páratlan számokat tartalmazó halmazok unióját állítjuk elő:

List<Integer> unionList=new ArrayList<>();

Stream.concat(evenList.stream().distinct(),

oddList.stream().distinct()).

distinct().forEach(unionList::add);

System.out.println("Párosak és páratlanok uniója:\n"+

unionList.stream().map(Number::toString).

collect(Collectors.joining(", ")));

3.5. Metszet

A korábban szétválogatott páros és páratlan számokat tartalmazó halmazok metszetét állítjuk elő:

List<Integer> intersectionList=new ArrayList<>();

evenList.stream().distinct().filter(oddList::contains).

forEach(intersectionList::add);

System.out.println("Párosak és páratlanok metszete:\n"+

intersectionList.stream().map(Number::toString).

collect(Collectors.joining(", ")));

3.6. Összefésülés

A korábban szétválogatott páros és páratlan számokat összefésüljük:

List<Integer> mergedList=new ArrayList<>();

Stream.concat(evenList.stream(),

oddList.stream()).forEach(mergedList::add);

System.out.println("Párosak és páratlanok összefésülve:\n"+

mergedList.stream().map(Number::toString).

collect(Collectors.joining(", ")));

4. A program eredménye a konzolon

100 db kétjegyű véletlenszám

10, 10, 10, 11, 13, 14, 16, 16, 18, 19, 19, 20, 21, 22, 23, 23, 24, 25, 25, 25, 26, 29, 29, 30, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 38, 38, 39, 39, 40, 42, 45, 45, 46, 47, 48, 49, 49, 50, 50, 51, 51, 53, 53, 54, 54, 54, 55, 56, 59, 61, 62, 62, 63, 63, 64, 67, 67, 68, 68, 69, 70, 72, 72, 73, 77, 77, 77, 77, 77, 79, 79, 79, 80, 81, 83, 84, 85, 85, 87, 87, 89, 89, 89, 89, 93, 95, 95, 95, 96, 97, 97, 98, 99

Mennyi a számok összege? V1: 5430, V2: 5430, V3: 5430, V4: 5430

Van-e a számok között 35? V1: Van., V2: true, V3: true, V4: true

Van-e a számok között páros? Van.

Melyik a(z első) 80 sorszáma? 99

Van-e 35? Ha igen, melyik a(z első) sorszáma? Van, a(z első) sorszáma: 22

Az öttel osztható számok száma: 23

A legkisebb szám: 10

Másolat a listáról: 20, 69, 48, 96, 19, 98, 11, 77, 49, 81, 79, 95, 70, 77, 67, 36, 23, 72, 38, 38, 54, 89, 35, 51, 83, 64, 26, 25, 51, 30, 89, 50, 22, 62, 95, 39, 42, 14, 10, 87, 54, 84, 24, 89, 16, 72, 97, 25, 85, 61, 59, 19, 13, 68, 55, 31, 79, 32, 47, 29, 18, 56, 10, 53, 21, 25, 77, 85, 39, 45, 67, 63, 53, 40, 50, 29, 77, 16, 46, 99, 63, 45, 77, 97, 87, 89, 23, 30, 93, 95, 49, 68, 10, 34, 54, 33, 62, 79, 73, 80

Az öttel osztható számok (V1): 20, 95, 70, 35, 25, 30, 50, 95, 10, 25, 85, 55, 10, 25, 85, 45, 40, 50, 45, 30, 95, 10, 80

Az öttel osztható számok (V2): 20, 95, 70, 35, 25, 30, 50, 95, 10, 25, 85, 55, 10, 25, 85, 45, 40, 50, 45, 30, 95, 10, 80

Szétválogatás után:

párosak: 20, 48, 96, 98, 70, 36, 72, 38, 38, 54, 64, 26, 30, 50, 22, 62, 42, 14, 10, 54, 84, 24, 16, 72, 68, 32, 18, 56, 10, 40, 50, 16, 46, 30, 68, 10, 34, 54, 62, 80

páratlanok: 69, 19, 11, 77, 49, 81, 79, 95, 77, 67, 23, 89, 35, 51, 83, 25, 51, 89, 95, 39, 87, 89, 97, 25, 85, 61, 59, 19, 13, 55, 31, 79, 47, 29, 53, 21, 25, 77, 85, 39, 45, 67, 63, 53, 29, 77, 99, 63, 45, 77, 97, 87, 89, 23, 93, 95, 49, 33, 79, 73

Párosak és páratlanok uniója:

20, 48, 96, 98, 70, 36, 72, 38, 54, 64, 26, 30, 50, 22, 62, 42, 14, 10, 84, 24, 16, 68, 32, 18, 56, 40, 46, 34, 80, 69, 19, 11, 77, 49, 81, 79, 95, 67, 23, 89, 35, 51, 83, 25, 39, 87, 97, 85, 61, 59, 13, 55, 31, 47, 29, 53, 21, 45, 63, 99, 93, 33, 73

Párosak és páratlanok metszete:

Párosak és páratlanok összefésülve:

20, 48, 96, 98, 70, 36, 72, 38, 38, 54, 64, 26, 30, 50, 22, 62, 42, 14, 10, 54, 84, 24, 16, 72, 68, 32, 18, 56, 10, 40, 50, 16, 46, 30, 68, 10, 34, 54, 62, 80, 69, 19, 11, 77, 49, 81, 79, 95, 77, 67, 23, 89, 35, 51, 83, 25, 51, 89, 95, 39, 87, 89, 97, 25, 85, 61, 59, 19, 13, 55, 31, 79, 47, 29, 53, 21, 25, 77, 85, 39, 45, 67, 63, 53, 29, 77, 99, 63, 45, 77, 97, 87, 89, 23, 93, 95, 49, 33, 79, 73

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

A feladat a Java SE szoftverfejlesztő tanfolyam, a Java EE szoftverfejlesztő tanfolyam és a Java adatbázis-kezelő tanfolyam szakmai moduljának több alkalmához és az orientáló moduljának 1-4. óra: Programozási tételek alkalmához is kötődik. A Stream API-val és a lambda kifejezésekkel sokszor foglalkozunk.

Korábban is blogoltunk már a Stream API-ról és a lambda kifejezésekről: Ismerkedjünk lambda kifejezésekkel!

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.

Telefonos billentyűzettel kódolunk/dekódolunk

2023. december 22.2018. február 3. Szerző: Friedel Attila

Nemrég egy betűket és számokat tartalmazó kódolt szöveget kaptam azzal a kéréssel, hogy próbáljam megfejteni. A titkosított szöveget a következő formátumban kaptam: 88.222.666.333.444.888.33.333. Azt is lehetett róla tudni, hogy a megfejtés csak az angol ábécé betűit és számokat tartalmazhat. Ilyen és ehhez hasonló kódok megfejtéseit az Ingress nevű AR (augmented reality) játékban lehet felhasználni (Android és iOS platformon is elérhető), ahol a játék fejlesztői mindig valamilyen egyszerűbb kódolással juttatják el a játékosok egy csoportja számára a kódokat, amiért a játékban extra felszereléshez lehet jutni. Az előző fordulókban már találkoztam Base64 és Morse-kódolással is, így gyanítottam, hogy a mostani feladvány megfejtése sem lehet nehéz feladat. Úgy gondoltam, hogy a számok közötti pontok egy-egy karakter elválasztását jelenthetik, míg a számjegyek darabszáma is hordozhat hasznos információt, nem csak az értékük. Informatikus lévén rögtön az ASCII tábla jutott eszembe, de bárhogy próbáltam valamilyen leképező függvényt alkotni, nem sikerült a számokat leszűkíteni a betűk és számok tartományára. A végső megoldást egy csapattársam segített megtalálni, aki a jobb oldalon látható képet küldte el nekem.

Például kódoljuk a SZOFTVERFEJLESZTES szöveget és ezt kapjuk: 7777.9999.666.333.8.888.33.777.333.33.5.555.33.7777.9999.8.33.7777, amit dekódolva természetesen visszakapjuk az eredeti szöveget. Hogyan működik mindez?

Tegyük fel, hogy a kódolás és dekódolás során csak az angol ábécé nagybetűit és a szóközt fogjuk használni. Hasznos néhány konstans deklarációja: a nyomógombok feliratai szövegként ( TABLE1) és tömbben ( TABLE2), szeparátorok nélküli ábécé ( TABLE3) a kódolás elvégzéséhez, valamint a dekódoláshoz szükséges szöveg ( TABLE4):

private static final

String TABLE1=" ;;ABC;DEF;GHI;JKL;MNO;PQRS;TUV;WXYZ";

private static final

String[] TABLE2=TABLE1.split(";");

private static final

String TABLE3=String.join("", TABLE2); //" ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"

private static final

String TABLE4="023456789";

A kódolás (titkosítás) lépései

A kódolás elvégzését ellenőrzésnek kell megelőznie, hiszen a paraméterként átvett szöveg ( text) nem kódolható ha üres ( isEmpty()) vagy érvénytelen karaktert tartalmaz (olyat, ami nem szerepel a telefon nyomógombjain: ékezetes vagy írásjel). Bármilyen probléma esetén a kódoló metódus kivételt dob. A kódolás során a szöveget automatikusan nagybetűsként értelmezzük.
A kódolás során minden karakter (pl.: E) esetén ki kell választani, hogy a TABLE2 tömb melyik elemében szerepel (pl.: j=3, a nyomógomb felirata DEF) és a j-edik elemben tárolt szöveg hányadik pozícióján található (pl.: index=1). Tehát tudjuk, hogy a C karakter kódja 33, azaz ehhez a 3-as gombot kétszer ( index+1) kell lenyomni. A Java nyelvben tömbök indexelése és a szövegben lévő karakterek pozíciója is nulla bázisú sorszámmal történik. A karakterek 1-4 (változó) hosszú kódjai közé pont kerül ( coded).

public static String coding(String text)

throws IllegalArgumentException {

//ellenőrzés

if(text.isEmpty())

throw new IllegalArgumentException("Empty string for coding.");

text=text.toUpperCase();

if(!isValidText(text, TABLE3))

throw new IllegalArgumentException(

"Invalid character found in coding string.");

//kódolás

String coded="";

for(int i=0; i<text.length(); i++) {

int j=0;

while(!TABLE2[j].contains(""+text.charAt(i)))

j++;

int index=TABLE2[j].indexOf(""+text.charAt(i));

for(int k=0; k<=index; k++)

coded+=j;

coded+='.';

}

return coded.substring(0, coded.length()-1);

}

A dekódolás (visszafejtés) lépései

A dekódolás elvégzését is ellenőrzésnek kell megelőznie, hiszen a paraméterként átvett szöveg ( text) nem dekódolható ha üres ( isEmpty()) vagy érvénytelen karaktert tartalmaz (olyat, ami nem feleltethető meg a telefon nyomógombjain található karakterek egyikének). Bármilyen probléma esetén a dekódoló metódus is kivételt dob.
A dekódolás során minden karakter kódja (pl.: 33) esetén szükség van annak hosszára ( length=2) és első karakterére számként ( index=3). Ezek alapján tudjuk, hogy a TABLE2 tömb index-edik ( DEF) elemének length-1-edik eleme a dekódolt karakter ( E). A dekódoló metódus nem tesz szeparátort a dekódolt karakterek ( decoded) összefűzése során. A változó hosszúságú kódolt szöveg elemeiből egykarakteres dekódolt szövegdarabok keletkeznek.

public static String decoding(String text)

throws IllegalArgumentException {

//ellenőrzés

if(text.isEmpty())

throw new IllegalArgumentException("Empty string for decoding.");

String[] text2=text.split("\\.");

String text3=String.join("", text2);

if(!isValidText(text3, TABLE4))

throw new IllegalArgumentException(

"Invalid character found in decoding string.");

//dekódolás

String decoded="";

for(int i=0; i<text2.length; i++) {

int index=Integer.parseInt(""+text2[i].charAt(0));

int length=text2[i].length();

decoded+=TABLE2[index].charAt(length-1);

}

return decoded;

}

Az ellenőrzés lépései

A logikai értékkel visszatérő ellenőrző függvény ( isValidText()) feladata eldönteni, hogy a kódolás/dekódolás során használandó szöveg ( text) minden karaktere feldolgozható, azaz a folyamat során értelmezhető (másképpen: a validCharacters szöveg tartalmazza). Optimális esetben a text hossza megegyezik a benne lévő feldolgozható/értelmezhető karakterek számával (végighalad a ciklus a text-en), egyébként leáll a ciklus az első problémás karakternél.

private static boolean isValidText(

String text, String validCharacters) {

int i=0;

while(i<text.length() && validCharacters.contains(""+text.charAt(i)))

i++;

return (i==text.length());

}

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

Ez a feladat a Java SE szoftverfejlesztő tanfolyam szakmai moduljának 21-24. óra: Objektumorientált programozás, 2. rész alkalmához, valamint minden tanfolyamunk orientáló moduljának 1-4. óra: Programozási tételek alkalmához kapcsolódik.

Péntek 13

2023. augusztus 4.2017. október 13. Szerző: Kaczur Sándor

Sokan szerencsés vagy balszerencsés napnak tartják a péntek tizenharmadikát. Évente 1-2-3 alkalommal megtörténik, hogy a hónap 13. napja péntekre esik (minden vasárnap kezdődő hónapban). A hónap 13. napja valamivel valószínűbben péntekre esik, mint a hét bármely más napja. Átlagosan 212,35 naponként fordul elő péntek 13. Előfordulhat két egymást követő hónapban is, de akár 14 hónap is eltelhet két péntek 13 között.

A nap említése sok helyen előfordult: regényekben, filmekben, híres emberek születése vagy halála is esett péntek 13-ra. Átlag alatti közlekedési baleset szokott előfordulni ezeken a napokon – talán mert az emberek óvatosabbak. Kimutatható összefüggést/korrelációt, „péntek 13 hatást” figyeltek meg a tőzsdén is.

Hasznos lehet, ha írunk egy Java programot, amely néhány egymást követő év esetén listázza a konzolra azokat a hónapokat, amikor 13-a péntekre esik.

Tervezés

Legyen egy listFriday13(year) eljárás, amely a paraméterként átvett évben kiírja azokat a hónapokat a konzolra, amelyekben 13-a péntekre esett/esik. Például: 2017: január, október. A hónapok nevei magyar nyelven jelenjenek meg. Az adott év hónapjain végighaladó ciklus legyen hatékony. Optimalizáljunk a ciklus lépésszámára! A ciklus álljon le, ha már talált 3 hónapot (mivel nem lehet több).

1. megoldás

A megoldást a tematika Tömbök témakörében az alábbiak szerint készíthetjük el. Előismeretek: változók, operátorok, ciklusok, programozási tételek, metódusok, tömbök, String összehasonlítás. Az ismert öröknaptár algoritmusokból implementáljuk az egyiket, például:

static boolean isLeapYear(int year) {

return (year>=1582) &&

((year%4==0 && year%100!=0) || (year%400==0));

}

public static String dayOfWeek(int year, int month, int day) {

int centuryCode=2*(3-year/100%4);

int yearOfCentury=year%100;

int monthCode=new int[] {-1,

isLeapYear(year)?6:0, isLeapYear(year)?2:3, 3, 6,

1, 4, 6, 2,

5, 0, 3, 5

}[month];

int dayCode=(centuryCode+yearOfCentury+

yearOfCentury/4+monthCode+day)%7;

return new String[] {

"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday",

"Thursday", "Friday", "Saturday"

}[dayCode];

}

public static void listFriday13v1(int year) {

String[] months={"",

"január", "február", "március", "április",

"május", "június", "július", "augusztus",

"szeptember", "október", "november", "december"};

System.out.print(year+": ");

for(int month=1, count=1; month<=12 && count<=3; month++)

if(dayOfWeek(year, month, 13).equals("Friday")) {

System.out.print(months[month]+", ");

count++;

}

System.out.println();

}

A listFriday13v1(year) eljárásban az elemi döntés egyszerű: dayOfWeek(year, month, 13).equals("Friday"). Épít az öröknaptárt megvalósító – saját – szöveget visszaadó függvényre. A függvény az algoritmus szerinti kódok előállításához ( centuryCode, monthCode, dayCode) felhasználja a szökőév ( isLeapYear(year)) függvényt, valamint két – konstansnak is tekinthető – névtelen tömböt ( new int[], new String[]).

2. megoldás

A megoldást a tematika Objektumorientált programozás témakörében az alábbiak szerint készíthetjük el. Felhasználjuk eddigi ismereteinket és a JDK beépített dátumkezelő (tároló, formázó) funkcióit (osztályok, interfészek, konstansok, felsorolások).

public static void listFriday13v2(int year) {

SimpleDateFormat dfMonth=

new SimpleDateFormat("MMMM", new Locale("hu"));

ArrayList<String> listMonths=new ArrayList<>();

for(int month=1, count=1; month<=12 && count<=3; month++) {

GregorianCalendar date=new GregorianCalendar(year, month-1, 13);

if(date.get(Calendar.DAY_OF_WEEK)==Calendar.FRIDAY) {

listMonths.add(dfMonth.format(date.getTime()));

count++;

}

System.out.println(year+": "+String.join(", ", listMonths));

}

A listFriday13v2(year) eljárás a Calendar absztrakt osztály konstansait használja fel az elemi döntéshez: date.get(Calendar.DAY_OF_WEEK)==Calendar.FRIDAY. A dátumot a GregorianCalendar konstruktora példányosítja és figyelni kell a 0-bázisú hónapkezelésre. A dátum formázása során ( dfMonth) beállítjuk a megfelelően paraméterezett ( "hu") Locale típusú objektumot és a hónap hosszú nevét kérjük ( "MMMM"). A metódus generikus listába gyűjti a kiválasztott hónapok nevét, amiket végül a String.join() függvény fűz össze a megjelenítéshez.

Eredmény

A vezérlésben egy ciklus 2017-től 2036-ig szervezve az alábbi eredményt adja:

Péntek 13 előfordulások

2017: január, október

2018: április, július

2019: szeptember, december

2020: március, november

2021: augusztus

2022: május

2023: január, október

2024: szeptember, december

2025: június

2026: február, március, november

2027: augusztus

2028: október

2029: április, július

2030: szeptember, december

2031: június

2032: február, augusztus

2033: május

2034: január, október

2035: április, július

2036: június

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

A feladat a Java SE szoftverfejlesztő tanfolyam tematikájához kötődik a fentiek szerint: 13-16. óra: Tömbök alkalom, illetve 17-28. óra: Objektumorientált programozás alkalom.

Aki gyakorolna a témához kötődően: írjon olyan Java programot, ami listázza a konzolra a 21. század éveit olyan hónapokba csoportosítva, amikor 13-a péntekre esik. Egy év többször is előfordulhat. Például: január – 2006, 2012, 2017, 2023, 2034, 2040, 2045, 2051, 2062, 2068, 2073, 2079, 2090, 2096. A megoldásokat hallgatóinktól az ILIAS-ra, érdeklődőinktől hozzászólásban várjuk.