Skip to content

Latest commit

 

History

History
168 lines (109 loc) · 11.6 KB

TASKS.md

File metadata and controls

168 lines (109 loc) · 11.6 KB
Raw

Задания к лабораторным работам

Задание 0. Сортировка (не нужно делать)

Отсортировать с выписыванием промежуточных шагов массив из 16 элементов:

  • простой сортировкой (показать первые 5 шагов)
  • быстрой сортировкой (показать все шаги)
  • сортировкой слиянием (показать все шаги)

Задание 1. Int

Напишите класс, реализующий правильные с объектно-ориентированной точки зрения целые числа. При создании нового объекта должно создаваться число, равное нулю. В классе должны быть определены:

  • методы increment() и decrement(), соответственно увеличивающие и уменьшающие число на 1
  • методы add(Int n) и subtract(Int n), увеличивающие и уменьшающие число на n
  • метод toString()

Примечания:

  • в методах add и subtract передаются значения типа Int (с большой буквы), а не стандартный int
  • для сдачи основного задания нельзя придумывать свои методы и конструкторы, нужно использовать указанные выше
  • применить инкриминирование 1000 раз - плохой вариант
  • в доп. задании можно создать конструктор Int(int value)

Напишите наиболее короткую программу, которая используя только класс Int, выводит на экран число 1000. Программа должна быть чисто объектно-ориентированной. В частности, в ней нельзя использовать оператор присваивания.

Задание 2. Матрица

Напишите класс Matrix, реализующий квадратные матрицы. В нем должны быть определены (во всех методах предполагается, что передаваемые параметры всегда корректны):

  • конструктор с целочисленным параметром - размером матрицы, создающий единичную матрицу;
  • методы Matrix sum(Matrix) и Matrix product(Matrix), вычисляющие сумму и произведение матриц
  • сеттеры и геттеры для обращения к элементам матрицы: setElement(int row, int column, int value) и getElement(int row, int column)
  • метод toString() (необходимо использовать StringArray или StringBuilder)

Напишите программу, выводящую первые 10 степеней матрицы:

[1 1]
[1 0]

Задание 3. Наследование

Напишите класс Matrix, реализующий матрицы и расширяющий его класс SquareMatrix, реализующий квадратные матрицы

В классах должны быть определены:

  • конструкторы с параметрами размера матриц, создающие нулевую матрицу для Matrix и единичную для SquareMatrix
  • методы Matrix sum(Matrix) и Matrix product(Matrix), вычисляющие сумму и произведение матриц; метод sum должен быть переопределен в SquareMatrix
  • методы setElement(int row, int column, int value) и getElement(int row, int column), для обращения к элементам матрицы
  • метод toString()

Напишите собственный класс исключения, расширяющий (наследующий) класс RuntimeException. Во всех конструкторах и методах должны бросаться исключения в тех случаях, когда соответствующая операция невозможна (например, при сложении матриц разных размеров). Исключения должны содержать информацию о том, какая именно проблема возникла. Достаточно хранить эту информацию в виде строки, возвращаемой методом getMessage()

Примените к написанной программе:

  • Разложите классы по пакетам
  • Напишите слово final в тех случаях, где оно разумно
  • Реализуйте для матриц метод equals()

Задание 4. LinkedList

Напишите класс SortedIntegerList, который хранит отсортированный в порядке возрастания список целых чисел. Внутри класса список должен храниться с помощью LinkedList

В классе SortedInteger List должны быть определены:

  • Конструктор с булевским параметром. Если этот параметр принимает значение true, то в создаваемом списке разрешены повторяющиеся элементы, иначе - нет
  • Методы add(int) и remove(int), которые, добавляют число в список / удаляют число из списка; если добавление (удаление) невозможно - метод не делает ничего. Операции добавления / удаления должны требовать не более чем одного прохода по списку
  • Метод equals()

Примечание: везде использовать итератор

Напишите программу, проверяющую работу класса SortedIntegerList. Постарайтесь реализовать возможно полный набор проверок

Задание 5. Интерфейс

Напишите интерфейс IMatrix с несколькими реализациями - UsualMatrix и расширяющий его SquareMatrix из предыдущих заданий и SparseMatrix для разреженных матриц. SparseMatrix должен быть реализован с помощью LinkedList (возможно, вам потребуется создать какие-то еще дополнительные классы, которые должны быть вложенными/внутренними). Все общие методы должны быть представлены в интерфейсе IMatrix

Напишите программу, создающую 2 случайные матрицы размером 1000x1000 с 1000 ненулевых элементов в каждой двумя способами - с помощью обычных и разреженных матриц. Проверьте, что сложение и умножение для разных видов матриц дает одинаковые результаты

Задание 6. Ввод-вывод

Задание 6.1

Реализовать класс FormattedInput с двумя статическими функциями:

// Читает с System.in
Object[] scanf(String format)
// Читает из строки in
Object[] sscanf(String format, String in)

format - строка со спецификацией формата ввода (может быть несколько спецификаторов в одной строке, например, %d %d %f)

Список спецификаторов:

%d - целое int
%f - дробное double
%s - строка
%c - символ

Если ввод пользователя не соответствует спецификации, то функция запрашивает ввод повторно

Пример:

void main() {
  // Ввод с клавиатуры
  Object vals[] = scanf(“%d %s %c”);
}

Ввод пользователя: 10 ten v

Задание 6.2

Реализовать программу EncodingConverter для перекодирования текстовых файлов из одной кодировки в другую. Программа должна получать параметры из командной строки и контролировать их корректность

Пример вызова:

java EncodingConverter in.txt out.txt utf8 cp1251

Задание 7. Map

Реализуйте класс для хранения настроек Settings, в котором хранятся пары (имя параметра, значение). Имя параметра задается строкой, а значение - целым числом. Реализация должна использовать класс HashMap. В классе Settings должны быть определены:

equals()
toString()
put(String, int)
int get(String)
delete(String)
loadFromBinaryFile(String filename)
saveToBinaryFile(String filename)
loadFromTextFile(String filename)
saveToTextFile(String filename)

Задание 8. Thread

Реализовать класс ParallelMatrixProduct для многопоточного умножения матриц UsualMatrix. В конструкторе класс получает число потоков, которые будут использованы для перемножения (число потоков может быть меньше, чем число строк у первой матрицы)

В функции main сравнить время перемножения больших случайных матриц обычным и многопоточным способом. Получить текущее время можно с помощью методов класса System

Задание 9. Synchronized

Написать программу, приводящую к ситуации взаимной блокировки (deadlock)

Задание 10. Читатели-писатели

Написать класс стек на основе связного списка (классом LinkedList пользоваться нельзя) с методами:

  • модифицирующими: void push(int), int pop()
  • читающими: equals(), toString()

Класс должен быть пригоден к использованию в многопоточных программах. Написать две реализации:

  • SynchroStack - со стеком одновременно работать может только один поток
  • SynchroStackFast - со стеком одновременно может работать либо один модифицирующий поток, либо несколько читающих потоков

В main с помощью замеров времени показать преимущество SynchroStackFast при работе в многопоточной программе.