Лабораторные работы по курсу ООП ВКИ НГУ, 2017 г.

hci-labs-oop-2017.md

Лабораторные работы по курсу ООП

ВКИ НГУ, 2017 г.

Курс состоит из набора лабораторных работ (15 штук). Для получения допуска к экзамену необходимо сдать 12 лабораторных работ.

Лабораторные работы, начиная с №3, перед сдачей будет необходимо пропустить через набор тестов (будут предложены позднее). Без пройденных тестов лабораторная работа к сдаче не принимается.

Для оформления лабораторных работ необходимо в одном проекте создать пакет ru.nsu.hci.{yoursurname}.javalabs. Для каждой лабораторной работы внутри этого пакета необходимо создать подпакет lab# (# -- номер проекта).

Для всех лабораторных работ, кроме №0 и №1, необходимо придерживаться объектно-ориентированного подхода: Сущности, о которых идёт речь, должны находиться в собственных классах. Метод main необходимо объявлять в собственном классе.

Лабораторная работа №0 - установка и запуск

Следуя заветам великих предков, реализовать самую простую программу -- “Hello World”.

Эта программа должна выводить на экран строку Hello World, и затем успешно завершаться.

Данное задание необходимо выполнить без использование интегрированных сред разработки (IDE).

Лабораторная работа №1 - введение

• Реализовать программу, реализующую игру FizzBuzz:

  Человек называет числа от 1 до 100.

  Каждый раз, когда число делится на 3, вместо числа говорится слово Fizz;

  Каждый раз, когда это число делится на 5, вместо числа говорится слово Buzz.

  Если число делится и на 3, и на 5, говорится слово FizzBuzz (без пробелов).

• Реализовать программу, которая считывает с клавиатуры число и проверяет его на простоту.

  Число называется простым, если оно делится нацело только на 1 и на себя.

• Реализовать программу, которая по заданной скобочной последовательности говорит, “правильная” ли она.

  Правильной скобочной последовательностью называется такая последовательность, в которой для каждой открывающейся скобки справа от неё найдётся соответствующая ей закрывающая, и наоборот: для каждой закрывающей скобки слева от неё найдётся соответствующая ей открывающая.

  Примеры:

  • (), (()()), ()()()()(()) - правильные последовательности;
  • ()), )(, (())()()) -- неправильные.

Лабораторная работа №2 - Массивы

Реализовать программу, которая считывает с клавиатуры набор чисел (сначала считывается количество, а затем, последовательно, каждое число), и найти различные его статистические характеристики: минимум, максимум, среднее, медиану, среднее геометрическое.

Необходимо реализовать класс "Хранилище чисел". Начальные данные необходимо передавать через конструктор, а необходимые характеристики должны быть доступны через набор методов.

Лабораторная работа №3 - Коллекции

Используя встроенную коллекцию “стэк”, перевести математическое выражение из инфиксной записи в обратную польскую, а затем вычислить его.

Лабораторная работа №4 - Работа с данными в файле.

Посчитать количество букв, слов, строк в файле. Построить частотную характеристику по буквам.

Лабораторная работа №5 - форматтер

Написать функцию, которая принимает в себя форматную строку и переменное количество аргументов. На выходе должна получится единая строка со вставленными по правилам аргументами.

Аргументы вставляются в строку через {}.

Пример использования

String yourName = "Igor", name = "jarvis", description = "AI from some movie";
String formatted = Formatter.format("Hello, ${0}. My name is ${1}.\n I am ${1} - ${2}.", 
									yourName, name, description);
System.out.println(formatted);

/* результат:
	Hello, Igor. My name is Jarvis.
	I am Jarvis - AI from some movie.
*/

Лабораторная работа №6 - Класс “Точка”

Реализовать класс “Точка” для трехмерного и двухмерного пространства.

Точка должна уметь возвращать свои координаты, считать расстояние для любой другой точки, пересчитывать свои координаты в Полярные (Цилиндрические) координаты.

Также необходимо для набора из трёх точек проверить, лежат ли они на одной прямой, а для 4 точек -- лежат ли они в одной плоскости. (Реализовать статическими методами).

Лабораторная работа №7 - Математические выражения

Реализовать набор классов, описывающих математические выражения:

• Описать базовый интерфейс Expression, содержащий метод calculate()
• Реализовать два вида выражений: UnaryExpression и BinaryExpression.
• Реализовать функциональность в классах:
  • Addition -- сумма двух элементов
  • Subtraction -- разность двух элементов
  • Multiplication -- произведение двух элементов
  • Division -- частное двух элементов
  • Rest -- остаток от деления двух элементов
  • Power -- степень двух элементов (левый элемент в степени правого)
  • Negative -- эквивалентно ранзости нуля и элемента
  • Absolute -- модуль элемента
  • Square -- квадрат элемента

Параметры внутрь классов передавать через конструкторы.

Лабораторная работа №8 - Exceptions

Реализовать класс Locker, хранящий внутри себя число.

Класс Locker содержит следующие методы:

• setValue(value) устанавливает значения локера в переданное;
• getValue() возвращает значение ящика.
• lock() блокирует ящик. Заблокированный ящик не позволяет менять своё содержимое (при попытке изменить значение должно выбрасываться исключение LockerLockedException
• unlock() отменяет блокировку.

Лабораторная работа №9 - Generics & Iterators

Реализовать свой список (LinkedList).

Список необходимо уметь создать, добавлять в него элементы (в начало и в конец), удалять из него элементы (из начала и конца), а так же итерироваться по нему с помощью цикла for.

Лабораторная работа №10 - Reflection

Реализовать класс Mapper<TSource, TDestination>.

Данный класс содержит единственный метод TDestination Map(TSource obj), который копирует все поля переданного объекта в результат.

Наличие полей гарантируется.

Лабораторная работа №11 - JSON Serializer

Написать сериализатор для объектов в JSON и обратно.

Необходимо также реализовать возможность через атрибуты указывать название полей, (какие ключи будут иметь образы данных полей).

Реализовать возможность десериализовать как в конкретный тип, так и в общий, где общение будет через название поля.

Лабораторная работа №12 - Deep compare

Написать метод глубокого рекурсивного сравнения двух объектов одного типа.

Сравнивая рекурсивно вложенные типы.

Учитывать возможные цикличные ссылки.

Так же должен работать для элементарных (примитивных) типов.

Лабораторная работа №13 - Функциональные операции над коллекциями

Для написанного в лабораторной работе №9 класса список реализовать следующие операции:

• filter(predicate) возвращает новый список, состоящий из элементов e, для которых predicate(e) == true
• map(fn) возвращает новый список, состоящий из элементов списка, к которым последовательно была применена функция fn
• fold(fn, init) “сворачивает список”: начиная с элемента init он последовательно применяет функцию fn к паре (предыдущее значение, текущее значение).
• count(predicate) - возвращает количество элементов удовлетворяющих условию
• first(predicate) - возвращает первый элемент удовлетворяющий условию, если такого нет - возвращает null
• last(predicate) - возвращает последний элемент удовлетворяющий условию, если его нет - возвращает null
• single(predicate) - возвращает элемент удовлетворяющий условию. Если он не один или таких нет, то возвращает null
• all(predicate) - возвращает true, если все элементы удовлетворяют условию

Лабораторная работа №14 - BlockingQueue

Написать класс-очередь, которая помогает синхронизировать разные потоки.

У класса должны быть два метода:

• Добавить элемент - добавляет новый элемент в коллекцию.
• Получить элемент - берет элемент из коллекции.

Если в коллекции элементов нет, то метод ждет пока в коллекции не появится элемент и только тогда возвращает значение.

Лабораторная работа №15 - Parallel computations

Посчитать первый миллион знаков числа π. Студент с самой быстрой реализацией получит автомат за курс при наличии необходимого минимума в 12 сданных задач.