Kerrataan listojen käyttöä ja toteutetaan kurssin kolmannen viikon alussa nähty tehtävä "Desibelimittaukset" listojen ja metodien avulla. Kun tämän tehtävän aliosat on toteutettu, seuraava pääohjelma lukee luvut listalle, valitsee niistä vain osan, ja tulostaa lukujen keskiarvon tai ilmoittaa ettei lukuja ole.

Scanner lukija = new Scanner(System.in);
ArrayList<Integer> lista = new ArrayList<>();

lueLuvut(lukija, lista);
lista = valitseLuvutValilta(lista, 0, Integer.MAX_VALUE);

if (lista.isEmpty()) {
    System.out.println("Ei lukuja.");
} else {
    System.out.println("Lukujen keskiarvo: " + keskiarvo(lista));
}

79.1 Lukujen lukeminen listalle

Toteuta metodi public static void lueLuvut(Scanner lukija, ArrayList<Integer> lista), joka käyttää sille parametrina annettua Scanner-lukijaa lukujen lukemiseen, ja tallentaa luetut luvut listalle. Lukeminen tulee lopettaa kun käyttäjä syöttää tyhjän merkkijonon, eli painaa enter.

Merkkijonon lukeminen ja sen muuntaminen kokonaisluvuksi onnistuu osissa seuraavasti:

String luettu = lukija.nextLine();
int luettuLuku = Integer.parseInt(luettu);

Kun olet toteuttanut metodin public static void lueLuvut(Scanner lukija, ArrayList<Integer> lista), toimii ohjelma seuraavasti:

Scanner lukija = new Scanner(System.in);
ArrayList<Integer> lista = new ArrayList<>();

lueLuvut(lukija, lista);

System.out.println();

for (int luku: lista) {
    System.out.println(luku);
}

Syötä lukuja, tyhjä syöte lopettaa.
-41
22
97

-41
22
97

79.2 Lukujen valinta

Toteuta metodi public static ArrayList<Integer> valitseLuvutValilta(ArrayList<Integer> luvut, int pienin, int suurin), joka valitsee parametrina annetusta listasta ne luvut, jotka ovat suurempia tai yhtäsuuria kuin pienin ja pienempiä tai yhtäsuuria kuin suurin, ja palauttaa ne metodista uudessa ArrayList-listarakenteessa.

Kun olet toteuttanut metodin, voit kokeilla sen toimintaa seuraavalla ohjelmakoodilla:

ArrayList<Integer> lista = new ArrayList<>();
lista.add(10);
lista.add(20);
lista.add(30);
lista.add(42);

ArrayList<Integer> rajattu = valitseLuvutValilta(lista, 20, 50);

System.out.println("Lukuja alkuperäisellä listalla: " + lista.size());

for (int luku: rajattu) {
    System.out.println(luku);
}

Ylläolevan ohjelmakoodin tulostuksen pitäisi olla seuraava:

Lukuja alkuperäisellä listalla: 4
20
30
42

79.3 Keskiarvo

Toteuta metodi public static double keskiarvo(ArrayList<Integer> luvut), joka laskee sille annetussa listassa olevien lukujen keskiarvon ja palauttaa sen. Voit olettaa, että metodille parametrina annetulla listalla on aina vähintään yksi luku.

Kun olet toteuttanut metodin, voit kokeilla sen toimintaa seuraavalla ohjelmakoodilla:

ArrayList<Integer> lista = new ArrayList<>();
lista.add(10);
lista.add(15);
lista.add(20);
lista.add(25);
lista.add(30);

System.out.println("Lukujen keskiarvo on " + keskiarvo(lista));

Ylläolevan ohjelmakoodin tulostuksen pitäisi olla seuraava:

Lukujen keskiarvo on 20.0

Toteutetaan seuraavaksi vieraslistan ylläpitämiseen käytettävä ohjelma. Ohjelman toiminta kokonaisuudessaan on seuraavanlainen:

Syötä nimiä vieraslistalle, tyhjä rivi lopettaa.
Jack Bauer
Jack Bower
Jack Baur
Jack Bowr

Syötä nimiä, tyhjä rivi lopettaa.
Chuck Norris
Nimi ei ole listalla.
Jack Baluer
Nimi ei ole listalla.
Jack Bauer
Nimi on listalla.
Jack Bower
Nimi on listalla.

Kiitos!

Pääohjelmametodi tulee kokonaisuudessaan olemaan seuraavanlainen:

Scanner lukija = new Scanner(System.in);
ArrayList<String> lista = new ArrayList<>();

lueNimet(lukija, lista);
System.out.println("");
tarkistaNimet(lukija, lista);
System.out.println("Kiitos!");

Toteutetaan metodit lueNimet ja tarkistaNimet.

80.1 Nimien lukeminen listalle

Toteuta metodi public static void lueNimet(Scanner lukija, ArrayList<String> lista), joka lukee käyttäjän kirjoittamat syötteet metodille parametrina annetulle listalle. Syötteiden lukeminen lopetetaan kun käyttäjä syöttää tyhjän rivin. Kun metodia kutsutaan pääohjelmasta, tulee tulostuksen olla esimerkiksi seuraavanlainen.

Syötä nimiä vieraslistalle, tyhjä rivi lopettaa.
Jack Bauer
Jack Bower

Kiitos!

Esimerkki kutsusta:

public static void main(String[] args) {
    Scanner lukija = new Scanner(System.in);
    ArrayList<String> lista = new ArrayList<>();

    lueNimet(lukija, lista);
}

// metodi ja sen toteutus

80.2 Nimien tarkistaminen

Toteuta metodi public static void tarkistaNimet(Scanner lukija, ArrayList<String> lista), joka kysyy käyttäjiltä nimiä, ja tarkistaa löytyykö nimiä patametrina saadulla listalla. Kun käyttäjä syöttää tyhjän merkkijonon (eli painaa vain enteriä), nimien tarkastus lopetetaan ja metodista poistutaan.

Kun parametrina annetulla listalla on nimi Coolness, metodin kutsu toimii esimerkiksi seuraavasti:

Syötä nimiä, tyhjä rivi lopettaa.
Chuck Norris
Nimi ei ole listalla.
Jack Bauer
Nimi ei ole listalla.
Coolness
Nimi on listalla.
Testi
Nimi ei ole listalla.

Jos et muista miten alkion listalla olemassaoloa voi tarkistaa helposti, katso edellisen viikon materiaalista vinkkejä.

Kun olet valmis, kokeile vielä että ohjelma toimii halutusti tehtävänannon alussa olevalla koodilla.

Toteuta edellistä sanakirjaesimerkkiä mukaillen ohjelma, joka ensin lukee ja tallentaa käyttäjän syöttämiä puhelinnumeroita ja nimiä. Lukeminen lopetetaan kun käyttäjä syöttää tyhjän merkkijonon. Tämän jälkeen käynnistetään numeropalvelu, joka kertoo soittajan nimen käyttäjän syöttämän puhelinnumeron perusteella. Jos puhelinnumeron omistaja on tiedossa, kerrotaan se, muuten kerrotaan että soittaja on tuntematon. Numeropalvelu sammutetaan kun käyttäjä syöttää tyhjän merkkijonon.

Ohjelman tulee esimerkiksi toimia seuraavasti:

Syötä puhelinnumero, tyhjä lopettaa: 123-12345
Syötä nimi: Andrew

Syötä puhelinnumero, tyhjä lopettaa: 867-5309
Syötä nimi: Jenny

Syötä puhelinnumero, tyhjä lopettaa: 

Kiitos!

* Numeropalvelu *

Mikä numero tarkistetaan? 
> 012-12345
Tuntematon numero.

Mikä numero tarkistetaan? 
> 867-5309
Soittaja on Jenny

Mikä numero tarkistetaan? 
> 

Kiitos!

Toteutetaan tässä tehtävässä toiminnallisuutta kahvikassan kirjanpitoon. Kahvikassa pitää kirjaa henkilöiden juomista kahveista. Juotuja kahveja voi maksaa pois tuomalla kahvipaikalle uusia kahvipaketteja. Kun ohjelma on valmis, sen tominnallisuus on seuraavanlainen.

** Kahvikassa **
> Sonja
Luodaan tunnus Sonja.
Juotuja kahveja 0.

Kirjoita "juo" jos haluat juoda kahvin, "tuo" jos toit kahvipaketin.
> juo
Juotuja kahveja 1.

** Kahvikassa **
> Sonja
Juotuja kahveja 1.

Kirjoita "juo" jos haluat juoda kahvin, "tuo" jos toit kahvipaketin.
> tuo
Juotuja kahveja -9.

** Kahvikassa **
> Ada
Luodaan tunnus Ada.
Juotuja kahveja 0.

Kirjoita "juo" jos haluat juoda kahvin, "tuo" jos toit kahvipaketin.
> juo
Juotuja kahveja 1.

** Kahvikassa **
...

Kun ohjelmaan kirjautuu uusi käyttäjä, käyttäjätunnus luodaan ja käyttäjälle asetetaan saldoksi 0. Kun käyttäjä kirjoittaa "juo", juotujen kahvien määrä kasvaa yhdellä. Jos taas käyttäjä kirjoittaa "tuo", juotujen kahvien määrä vähenee kymmenellä. Lopeta ohjelman suoritus kun käyttäjä kirjoittaa tyhjän merkkijonon.

Tehdään ohjelma paloissa.

82.1 Tietojen hakeminen ja uuden käyttäjän luominen

Luo metodi public static void haeTiedot(HashMap<String, Integer> kassa, String nimi), joka tarkistaa onko käyttäjää kassa-nimisenä parametrina annetussa HashMapissa. Jos käyttäjää ei löydy, luodaan käyttäjä ja asetetaan käyttäjän juotujen kahvien määräksi 0. Lopulta parametrina annetusta HashMapista haetaan käyttäjän juomien kahvien määrä ja tulostetaan se.

Esimerkkejä metodin toiminnasta:

HashMap<String, Integer> data = new HashMap<>();
haeTiedot(data, "Arto");

Luodaan tunnus Arto.
Juotuja kahveja 0.

HashMap<String, Integer> data = new HashMap<>();
haeTiedot(data, "Arto");
haeTiedot(data, "Arto");

Luodaan tunnus Arto.
Juotuja kahveja 0.
Juotuja kahveja 0.

HashMap<String, Integer> data = new HashMap<>();
haeTiedot(data, "Arto");
haeTiedot(data, "Ada");
haeTiedot(data, "Arto");

Luodaan tunnus Arto.
Juotuja kahveja 0.
Luodaan tunnus Ada.
Juotuja kahveja 0.
Juotuja kahveja 0.

82.2 Saldon muuttaminen

Luo metodi public static void muutaSaldoa(HashMap<String, Integer> kassa, String nimi, int paljonko), joka muuttaa parametrina annetussa kassa-parametrissa olevaan henkilöön nimi liittyvää saldoa parametrina annetun paljonko-muuttujan verran.

Esimerkkejä metodin toiminnasta yhdessä edellisessä osassa toteutetun haeTiedot-metodin kanssa:

HashMap<String, Integer> data = new HashMap<>();
haeTiedot(data, "Arto");
muutaSaldoa(data, "Arto", 1);
haeTiedot(data, "Arto");

Luodaan tunnus Arto.
Juotuja kahveja 0.
Juotuja kahveja 1.

HashMap<String, Integer> data = new HashMap<>();
haeTiedot(data, "Arto");
muutaSaldoa(data, "Arto", -10);
haeTiedot(data, "Arto");

Luodaan tunnus Arto.
Juotuja kahveja 0.
Juotuja kahveja -10.

82.3 Kahvikassan toiminnallisuus

Toteuta pääohjelmametodi, joka hyödyntää edellä toteutettuja metodeja. Käyttäjän tulee ensin syöttää nimi, jonka jälkeen kahvikassa tarkistaa onko käyttäjää olemassa. Jos käyttäjä on olemassa, kerrotaan käyttäjän juomien kahvien määrä. Jos käyttäjää taas ei ole olemassa, luodaan käyttäjä, jonka jälkeen kerrotaan käyttäjän juomien kahvien määrä. Tämän jälkeen käyttäjältä kysytään haluaako hän juoda vai tuoda kahvia. Jos käyttäjä haluaa juoda kahvia, hänen juomiensa kahvien määrää kasvatetaan yhdellä, jonka jälkeen juotujen kahvien määrä tulostetaan. Jos taas käyttäjä haluaa tuoda kahvia, hänen juomiensa kahvien määrää vähennetään kymmenellä, jonka jälkeen juotujen kahvien määrä tulostetaan. Ohjelman suoritus tulee lopettaa kun käyttäjä kirjoittaa nimeksi tyhjän merkkijonon, eli painaa enteriä.

Aloita metodin toteutus siten, että määrittelet Scanner-lukijan ja HashMap<String, Integer> -olion.

public static void main(String[] args) {
    Scanner lukija = new Scanner(System.in);
    HashMap<String, Integer> kahvit = new HashMap<>();

    // kahvikassan toiminnallisuus  
}

// aiemmin toteutetut metodit

Tehtäväpohjan mukana tulee valmis luokka Tili. Luokan Tili olio esittää pankkitiliä, jolla on saldo (eli jossa on jokin määrä rahaa). Tilejä käytetään näin:

Tili artonTili = new Tili("Arton tili",100.00);
Tili artonSveitsilainenTili = new Tili("Arton tili Sveitsissä",1000000.00);

System.out.println("Alkutilanne");
System.out.println(artonTili);
System.out.println(artonSveitsilainenTili);

artonTili.otto(20);
System.out.println("Arton tilin saldo on nyt: "+artonTili.saldo());
artonSveitsilainenTili.pano(200);
System.out.println("Arton toisen tilin saldo on nyt: "+artonSveitsilainenTili.saldo());

System.out.println("Lopputilanne");
System.out.println(artonTili);
System.out.println(artonSveitsilainenTili);

83.1 Ensimmäinen tilisi

Huom: tämän tehtävän jokaista alikohtaa varten on oma tehtäväpohja, tee tämä tehtävä pohjaan 083.1

Tee ohjelma, joka luo tilin jonka saldo on 100.0, panee tilille 20.0 ja tulostaa tilin. Huom! tee kaikki nämä operaatiot täsmälleen tässä järjestyksessä.

83.2 Ensimmäinen tilisiirtosi

Huom: tämän tehtävän jokaista alikohtaa varten on oma tehtäväpohja, tee tämä tehtävä pohjaan 083.2

Tee ohjelma joka:

1. Luo tilin nimeltä "Matin tili" saldolla 1000
2. Luo tilin nimeltä "Oma tili" saldolla 0
3. Nostaa matin tililtä 100.0
4. Panee omalle tilille 100.0
5. Tulosta molemmat tilit

83.3 Tilisiirtoja

Huom: tämän tehtävän jokaista alikohtaa varten on oma tehtäväpohja, tee tämä tehtävä pohjaan 083.3

Yllä siirsit rahaa tililtä toiselle. Tehdään seuraavaksi metodi joka tekee saman!

Toteuta ohjelmapohjaan metodi public static void tilisiirto(Tili mista, Tili minne, double paljonko) joka siirtää rahaa tililtä toiselle. Sinun ei tarvitse tarkistaa että mista-tilin saldo riittää.

Tämän jälkeen tee main-metodissasi seuraavaa:

1. Luo tili "tili A" saldolla 100.0
2. Luo tili "tili B" saldolla 0.0
3. Luo tili "tili C" saldolla 0.0
4. Siirrä 50.0 tililtä A tilille B.
5. Siirrä 25.0 tililtä B tilille C.

Uuden luokan saa lisättyä seuraavasti: Ruudun vasemmalla reunalla on projektilistaus. Paina projektin nimen kohdalla hiiren oikeaa nappia. Valitse avautuvasta valikosta New ja Java Class. Anna luokan nimeksi (Class Name) Koira.

Luo tehtäväpohjaan luokka nimeltä Koira ja lisää sille oliomuuttujat private String nimi, private String rotu ja private int ika. Luokkakaaviossa luokka Koira näyttää seuraavalta:

Luokalla ei vielä oikeastaan tee mitään, mutta tämän askeleen harjoittelusta on hyötyä myöhempää ajatellen.

Uuden luokan saa lisättyä seuraavasti: Ruudun vasemmalla reunalla on projektilistaus. Paina projektin nimen kohdalla hiiren oikeaa nappia. Valitse avautuvasta valikosta New ja Java Class. Jos haluat että luokan nimi on Luokka, aseta luokan nimeksi (Class Name) Luokka.

Luo luokka nimeltä Luokka. Luokalla on oliomuuttujina private String koodi, esimerkiksi "B221", ja private int istumapaikat. Luo tämän jälkeen konstruktori public Luokka(String luokanKoodi, int istumapaikkojenMaara), minkä avulla oliomuuttujiin asetetaan arvot.

Tälläkään luokalla ei vielä oikeastaan tee mitään, mutta seuraavassa tehtävässä luokastamme tehdyllä oliolla voi jo tulostella :).

Luo luokka Tuote joka esittää kaupan tuotetta jolla on hinta, lukumäärä ja nimi.

Uuden luokan saa lisättyä seuraavasti: Ruudun vasemmalla reunalla on projektilistaus. Paina projektin nimen kohdalla hiiren oikeaa nappia. Valitse avautuvasta valikosta New ja Java Class. Anna luokan nimeksi (Class Name) Tuote.

Luokalla tulee olla:

• Konstruktori public Tuote(String nimiAlussa, double hintaAlussa, int maaraAlussa)
• Metodi public void tulostaTuote() joka tulostaa tuotteen tiedot tässä muodossa:

  Banaani, hinta 1.1, 13 kpl

Piirrä myös luokkaan liittyvä luokkakaavio itsellesi!

Tehtäväpohjan mukana tulee osittain valmiiksi toteutettu luokka VahenevaLaskuri:

public class VahenevaLaskuri {
    private int arvo;   // oliomuuttuja joka muistaa laskurin arvon

    public VahenevaLaskuri(int arvoAlussa) {
        this.arvo = arvoAlussa;
    }

    public void tulostaArvo() {
        System.out.println("arvo: " + this.arvo);
    }

    public void vahene() {
        // kirjoita tänne metodin toteutus
        // laskurin arvon on siis tarkoitus vähentyä yhdellä
    }

    // ja tänne muut metodit
}

Seuraavassa esimerkki miten pääohjelma käyttää vähenevää laskuria:

public class Paaohjelma {
    public static void main(String[] args) {
        VahenevaLaskuri laskuri = new VahenevaLaskuri(10);

        laskuri.tulostaArvo();

        laskuri.vahene();
        laskuri.tulostaArvo();

        laskuri.vahene();
        laskuri.tulostaArvo();
    }
}

Pitäisi tulostua:

arvo: 10
arvo: 9
arvo: 8

VahenevaLaskuri-luokan konstruktorille annetaan parametrina alkuarvo. Esimerkin oliota laskuri luodessa laskurille välitetään parametrina arvo 10. Esimerkin laskuri-olioon liittyvään oliomuuttujaan arvo asetetaan siis aluksi arvo 10. Laskurin arvon voi tulostaa metodilla tulostaArvo(). Laskurilla tulee myös olla metodi vahene() joka vähentää laskurin arvoa yhdellä.

87.1 Metodin vahene() toteutus

Täydennä luokan runkoon metodin vahene() toteutus sellaiseksi, että se vähentää kutsuttavan olion oliomuuttujan arvo arvoa yhdellä. Kun olet toteuttanut metodin vahene(), edellisen esimerkin pääohjelman tulee toimia esimerkkitulosteen mukaan.

87.2 Laskurin arvo ei saa olla negatiivinen

Täydennä metodin vahene() toteutus sellaiseksi, ettei laskurin arvo mene koskaan negatiiviseksi. Eli jos laskurin arvo on jo 0, ei vähennys sitä enää vähennä:

public class Paaohjelma {
    public static void main(String[] args) {
        VahenevaLaskuri laskuri = new VahenevaLaskuri(2);

        laskuri.tulostaArvo();

        laskuri.vahene();
        laskuri.tulostaArvo();

        laskuri.vahene();
        laskuri.tulostaArvo();

        laskuri.vahene();
        laskuri.tulostaArvo();
    }
}

Tulostuu:

arvo: 2
arvo: 1
arvo: 0
arvo: 0

87.3 Laskurin arvon nollaus

Tee laskurille metodi public void nollaa() joka nollaa laskurin arvon, esim:

public class Paaohjelma {
    public static void main(String[] args) {
        VahenevaLaskuri laskuri = new VahenevaLaskuri(100);

        laskuri.tulostaArvo();

        laskuri.nollaa();
        laskuri.tulostaArvo();

        laskuri.vahene();
        laskuri.tulostaArvo();
    }
}

Tulostuu:

arvo: 100
arvo: 0
arvo: 0

87.4 Laskurin arvon palautus

Tee laskurille metodi public void palautaAlkuarvo(), joka palauttaa laskurille arvon joka sillä oli alussa:

public class Paaohjelma {
  public static void main(String[] args) {
      VahenevaLaskuri laskuri = new VahenevaLaskuri(100);

      laskuri.tulostaArvo();

      laskuri.vahene();
      laskuri.tulostaArvo();

      laskuri.vahene();
      laskuri.tulostaArvo();

      laskuri.nollaa();
      laskuri.tulostaArvo();

      laskuri.palautaAlkuarvo();
      laskuri.tulostaArvo();
    }
}

Tulostuu:

arvo: 100
arvo: 99
arvo: 98
arvo: 0
arvo: 100

Vihje jotta alkuarvon voi palauttaa, se täytyy "muistaa" toisen oliomuuttujan avulla! Joudut siis lisäämään ohjelmaan oliomuuttujan johon talletetaan laskurin alussa saama arvo.

Kumpulan kampuksella Helsingissä toimivaan Unicafe-nimiseen gourmet-ravintolaan tarvitaan uusi ruokalista. Keittiömestari tietää ohjelmoinnista, ja haluaa listan hallinnointiin tietokonejärjestelmän. Toteutetaan tässä tehtävässä järjestelmän sydän, luokka Ruokalista.

Tehtäväpohjan mukana tulee Main-luokka, jossa voit testata ruokalistan toimintaa. Ruokalistan toteuttamista varten saat seuraavanlaisen tehtäväpohjan:

import java.util.ArrayList;

public class Ruokalista {

    private ArrayList<String> ateriat;

    public Ruokalista() {
        this.ateriat = new ArrayList<>();
    }

    // toteuta tänne tarvittavat metodit
}

Ruokalistaoliolla on oliomuuttujana ArrayList, jonka on tarkoitus tallentaa ruokalistalla olevien ruokalajien nimet.

Ruokalistan tulee tarjota metodit public void lisaaAteria(String ateria), public void tulostaAteriat(), ja public void tyhjennaRuokalista() -- luokkakaaviona lopullinen toteutus näyttää seuraavalta.

88.1 Aterian lisääminen

Toteuta metodi public void lisaaAteria(String ateria), joka lisää uuden aterian ruokalistan ateriat-listaan. Jos lisättävä ateria on jo listassa, sitä ei lisätä uudelleen.

88.2 Aterioiden tulostaminen

Toteuta metodi public void tulostaAteriat(), joka tulostaa ateriat. Esimerkiksi kolmen aterian lisäyksen jälkeen tulostuksen tulee olla seuraavanlainen.

ensimmäisenä lisätty ateria
toisena lisätty ateria
kolmantena lisätty ateria

88.3 Ruokalistan tyhjentäminen

Toteuta metodi public void tyhjennaRuokalista() joka tyhjentää ruokalistan. ArrayList-luokalla on metodi josta on tässä hyötyä. NetBeans osaa vihjata käytettävissä olevista metodeista kun kirjoitat olion nimen ja pisteen. Yritä kirjoittaa ateriat. metodirungon sisällä ja katso mitä käy.

Luo luokka Kertoja jolla on:

• Konstruktori public Kertoja(int luku).
• Metodi public int kerro(int toinenLuku) joka palauttaa sille annetun luvun toinenLuku kerrottuna konstruktorille annetulla luvulla luku.

Esimerkki luokan käytöstä:

Kertoja kolmellaKertoja = new Kertoja(3);

System.out.println("kolmellaKertoja.kerro(2): " + kolmellaKertoja.kerro(2));

Kertoja neljallaKertoja = new Kertoja(4);

System.out.println("neljallaKertoja.kerro(2): " + neljallaKertoja.kerro(2));
System.out.println("kolmellaKertoja.kerro(1): " + kolmellaKertoja.kerro(1));
System.out.println("neljallaKertoja.kerro(1): " + neljallaKertoja.kerro(1));

Tulostus

kolmellaKertoja.kerro(2): 6
neljallaKertoja.kerro(2): 8
kolmellaKertoja.kerro(1): 3
neljallaKertoja.kerro(1): 4

Helsingin Yliopiston opiskelijaruokaloissa eli Unicafeissa opiskelijat maksavat lounaansa käyttäen maksukorttia. Lopullinen Maksukortti tulee näyttämään luokkakaaviona seuraavalta:

Tässä tehtäväsäsarjassa tehdään luokka Maksukortti, jonka tarkoituksena on jäljitellä Unicafeissa tapahtuvaa maksutoimintaa.

90.1 Luokan runko

Projektiin tulee kuulumaan kaksi kooditiedostoa:

Tehtäväpohjan eli projektin Viikko4_090.Maksukortti mukana tulee kooditiedosto Paaohjelma jonka sisällä on main-metodi.

Lisää projektiin uusi luokka nimeltä Maksukortti. Uuden luokan saa lisättyä seuraavasti: Ruudun vasemmalla reunalla on projektilistaus. Paina projektin nimen Viikko4_090.Maksukortti kohdalla hiiren oikeaa nappia. Valitse avautuvasta valikosta New ja Java Class. Anna luokan nimeksi (Class Name) Maksukortti.

Tee ensin Maksukortti-olion konstruktori, jolle annetaan kortin alkusaldo ja joka tallentaa sen olion sisäiseen muuttujaan. Tee sitten toString-metodi, joka palauttaa kortin saldon muodossa "Kortilla on rahaa X euroa".

Seuraavassa on luokan Maksukortti runko:

public class Maksukortti {
    private double saldo;

    public Maksukortti(double alkusaldo) {
        // kirjoita koodia tähän
    }

    public String toString() {
        // kirjoita koodia tähän
    }
}

Seuraava pääohjelma testaa luokkaa:

public class Paaohjelma {
    public static void main(String[] args) {
        Maksukortti kortti = new Maksukortti(50);
        System.out.println(kortti);
    }
}

Ohjelman tulisi tuottaa seuraava tulostus:

Kortilla on rahaa 50.0 euroa

90.2 Kortilla maksaminen

Täydennä Maksukortti-luokkaa seuraavilla metodeilla:

public void syoEdullisesti() {
    // kirjoita koodia tähän
}

public void syoMaukkaasti() {
      // kirjoita koodia tähän
}

Metodin syoEdullisesti tulisi vähentää kortin saldoa 2.50 eurolla ja metodin syoMaukkaasti tulisi vähentää kortin saldoa 4.30 eurolla.

Seuraava pääohjelma testaa luokkaa:

public class Paaohjelma {
    public static void main(String[] args) {
        Maksukortti kortti = new Maksukortti(50);
        System.out.println(kortti);

        kortti.syoEdullisesti();
        System.out.println(kortti);

        kortti.syoMaukkaasti();
        kortti.syoEdullisesti();
        System.out.println(kortti);
    }
}

Ohjelman tulisi tuottaa kutakuinkin seuraava tulostus:

Kortilla on rahaa 50.0 euroa
Kortilla on rahaa 47.5 euroa
Kortilla on rahaa 40.7 euroa

90.3 Ei-negatiivinen saldo

Mitä tapahtuu, jos kortilta loppuu raha kesken? Ei ole järkevää, että saldo muuttuu negatiiviseksi. Muuta metodeita syoEdullisesti ja syoMaukkaasti niin, että ne eivät vähennä saldoa, jos saldo menisi negatiiviseksi.

Seuraava pääohjelma testaa luokkaa:

public class Paaohjelma {
    public static void main(String[] args) {
        Maksukortti kortti = new Maksukortti(5);
        System.out.println(kortti);

        kortti.syoMaukkaasti();
        System.out.println(kortti);

        kortti.syoMaukkaasti();
        System.out.println(kortti);
    }
}

Ohjelman tulisi tuottaa seuraava tulostus:

Kortilla on rahaa 5.0 euroa
Kortilla on rahaa 0.7 euroa
Kortilla on rahaa 0.7 euroa

Yllä toinen metodin syoMaukkaasti kutsu ei vaikuttanut saldoon, koska saldo olisi mennyt negatiiviseksi.

90.4 Kortin lataaminen

Lisää Maksukortti-luokkaan seuraava metodi:

public void lataaRahaa(double rahamaara) {
    // kirjoita koodia tähän
}

Metodin tarkoituksena on kasvattaa kortin saldoa parametrina annetulla rahamäärällä. Kuitenkin kortin saldo saa olla korkeintaan 150 euroa, joten jos ladattava rahamäärä ylittäisi sen, saldoksi tulisi tulla silti tasan 150 euroa.

Seuraava pääohjelma testaa luokkaa:

public class Paaohjelma {
    public static void main(String[] args) {
        Maksukortti kortti = new Maksukortti(10);
        System.out.println(kortti);

        kortti.lataaRahaa(15);
        System.out.println(kortti);

        kortti.lataaRahaa(10);
        System.out.println(kortti);

        kortti.lataaRahaa(200);
        System.out.println(kortti);
    }
}

Ohjelman tulisi tuottaa seuraava tulostus:

Kortilla on rahaa 10.0 euroa
Kortilla on rahaa 25.0 euroa
Kortilla on rahaa 35.0 euroa
Kortilla on rahaa 150.0 euroa

90.5 Kortin lataus negatiivisella arvolla

Muuta metodia lataaRahaa vielä siten, että jos yritetään ladata negatiivinen rahamäärä, ei kortilla oleva arvo muutu.

Seuraava pääohjelma testaa luokkaa:

public class Paaohjelma {
    public static void main(String[] args) {
        Maksukortti kortti = new Maksukortti(10);
        System.out.println("Pekka: " + kortti);
        kortti.lataaRahaa(-15);
        System.out.println("Pekka: " + kortti);
    }
}

Ohjelman tulisi tuottaa seuraava tulostus:

Pekka: Kortilla on rahaa 10.0 euroa
Pekka: Kortilla on rahaa 10.0 euroa

90.6 Monta korttia

Tee pääohjelma, joka sisältää seuraavan tapahtumasarjan:

• Luo Pekan kortti. Kortin alkusaldo on 20 euroa
• Luo Matin kortti. Kortin alkusaldo on 30 euroa
• Pekka syö maukkaasti
• Matti syö edullisesti
• Korttien arvot tulostetaan (molemmat omalle rivilleen, rivin alkuun kortin omistajan nimi)
• Pekka lataa rahaa 20 euroa
• Matti syö maukkaasti
• Korttien arvot tulostetaan (molemmat omalle rivilleen, rivin alkuun kortin omistajan nimi)
• Pekka syö edullisesti
• Pekka syö edullisesti
• Matti lataa rahaa 50 euroa
• Korttien arvot tulostetaan (molemmat omalle rivilleen, rivin alkuun kortin omistajan nimi)

Pääohjelman runko on seuraava:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Maksukortti pekanKortti = new Maksukortti(20);
        Maksukortti matinKortti = new Maksukortti(30);

        // kirjoita koodia tähän
    }
}

Ohjelman tulisi tuottaa seuraava tulostus:

Pekka: Kortilla on rahaa 15.7 euroa
Matti: Kortilla on rahaa 27.5 euroa
Pekka: Kortilla on rahaa 35.7 euroa
Matti: Kortilla on rahaa 23.2 euroa
Pekka: Kortilla on rahaa 30.7 euroa
Matti: Kortilla on rahaa 73.2 euroa

Saatat huomata, että osassa luvuista ilmenee pyöristysvirheitä. Esimerkiksi pekan saldo 30.7 saattaa tulostua muodossa 30.700000000000003. Tämä liittyy siihen, että liukuluvut kuten double tallennetaan oikeasti binäärimuodossa, eli nollina ja ykkösinä vain rajattua määrää lukuja käyttäen. Koska liukulukuja on ääretön määrä (keksitkö miksi? kuinka monta liuku- tai desimaalilukua mahtuu vaikkapa lukujen 5 ja 6 väliin?), ei kaikkia voi esittää rajatulla määrällä nollia ja ykkösiä, ja tietokone joutuu rajoittamaan tallennustarkkuutta.

Tässä tehtävässä tehdään luokka YlhaaltaRajoitettuLaskuri ja sovelletaan sitä kellon tekemiseen.

91.1 Rajoitettu laskuri

Tehdään luokka YlhaaltaRajoitettuLaskuri. Luokan olioilla on seuraava toiminnallisuus:

• Laskurilla on oliomuuttuja, joka muistaa laskurin arvon. Laskurin arvo on luku väliltä 0...yläraja.
• Aluksi laskurin arvo on 0.
• Olion konstruktori määrittää laskurin ylärajan.
• Metodi seuraava kasvattaa laskurin arvoa. Mutta jos laskurin arvo ylittää ylärajan, sen arvoksi tulee 0.
• Metodi toString palauttaa laskurin arvon merkkijonona.

Tehtäväpohjassa on valmiina pääohjelmaa varten tiedosto Paaohjelma. Aloita tekemällä luokka YlhaaltaRajoitettuLaskuri vastaavasti kuin Maksukortti-tehtävässä. Näin tehdään myös tulevissa tehtäväsarjoissa.

Luokan rungoksi tulee seuraava:

public class YlhaaltaRajoitettuLaskuri {
    private int arvo;
    private int ylaraja;

    public YlhaaltaRajoitettuLaskuri(int ylarajanAlkuarvo) {
        // kirjoita koodia tähän
    }

    public void seuraava() {
        // kirjoita koodia tähän
    }

    public String toString() {
        // kirjoita koodia tähän
    }
}

Vihje: et voi palauttaa toStringissä suoraan kokonaislukutyyppisen oliomuuttujan laskuri arvoa. Kokonaislukumuuttujasta arvo saa merkkijonomuodon esim. lisäämällä sen eteen tyhjän merkkijonon eli kirjoittamalla "" + arvo.

Seuraavassa on pääohjelma, joka käyttää laskuria:

public class Paaohjelma {
    public static void main(String[] args) {
        YlhaaltaRajoitettuLaskuri laskuri = new YlhaaltaRajoitettuLaskuri(4);
        System.out.println("arvo alussa: " + laskuri);

        int i = 0;
        while (i < 10) {
            laskuri.seuraava();
            System.out.println("arvo: " + laskuri);
            i++;
        }
    }
}

Laskurille asetetaan konstruktorissa ylärajaksi 4, joten laskurin arvo on luku 0:n ja 4:n väliltä. Huomaa, miten metodi seuraava vie laskurin arvoa eteenpäin, kunnes se pyörähtää 4:n jälkeen 0:aan:

Ohjelman tulostuksen tulisi olla seuraava:

arvo alussa: 0
arvo: 1
arvo: 2
arvo: 3
arvo: 4
arvo: 0
arvo: 1
arvo: 2
arvo: 3
arvo: 4
arvo: 0

91.2 Etunolla tulostukseen

Tee toString-metodista sellainen, että se lisää arvon merkkijonoesitykseen etunollan, jos laskurin arvo on vähemmän kuin 10. Eli jos laskurin arvo on esim. 3, palautetaan merkkijono "03", jos arvo taas on esim. 12, palautetaan normaaliin tapaan merkkijono "12".

Muuta pääohjelma seuraavaan muotoon ja varmista, että tulos on haluttu.

public class Paaohjelma {
    public static void main(String[] args) {
        YlhaaltaRajoitettuLaskuri laskuri = new YlhaaltaRajoitettuLaskuri(14);
        System.out.println("arvo alussa: " + laskuri);

        int i = 0;
        while (i < 16) {
            laskuri.seuraava();
            System.out.println("arvo: " + laskuri);
            i++;
        }
    }
}

arvo alussa: 00
arvo: 01
arvo: 02
arvo: 03
arvo: 04
arvo: 05
arvo: 06
arvo: 07
arvo: 08
arvo: 09
arvo: 10
arvo: 11
arvo: 12
arvo: 13
arvo: 14
arvo: 00
arvo: 01

91.3 Kello, ensimmäinen versio

Käyttämällä kahta laskuria voimme muodostaa kellon. Tuntimäärä on laskuri, jonka yläraja on 23, ja minuuttimäärä on laskuri jonka yläraja on 59. Kuten kaikki tietävät, kello toimii siten, että aina kun minuuttimäärä pyörähtää nollaan, tuntimäärä kasvaa yhdellä.

Tee ensin laskurille metodi arvo, joka palauttaa laskurin arvon:

public int arvo() {
    // kirjoita koodia tähän
}

Tee sitten kello täydentämällä seuraava pääohjelmarunko (kopioi tämä pääohjelmaksesi sekä täydennä tarvittavilta osin kommenttien ohjaamalla tavalla):

public class Paaohjelma {
    public static void main(String[] args) {
        YlhaaltaRajoitettuLaskuri minuutit = new YlhaaltaRajoitettuLaskuri(59);
        YlhaaltaRajoitettuLaskuri tunnit = new YlhaaltaRajoitettuLaskuri(23);

        int i = 0;
        while (i < 121) {
            System.out.println(tunnit + ":" + minuutit);   // tulostetaan nykyinen aika
            // minuuttimäärä kasvaa
            // jos minuuttimäärä menee nollaan, tuntimäärä kasvaa

            i++;
        }
    }
}

Jos kellosi toimii oikein, sen tulostus näyttää suunnilleen seuraavalta:

00:00
00:01
...
00:59
01:00
01:01
01:02
...
01:59
02:00

91.4 Kello, toinen versio

Laajenna kelloasi myös sekuntiviisarilla. Tee lisäksi luokalle YlhaaltaRajoitettuLaskuri metodi asetaArvo, jolla laskurille pystyy asettamaan halutun arvon -- jos et ole ihan varma mitä tässä pitäisi tehdä, kertaa materiaalista kohta missä puhutaan "settereistä".

Jos laskurille yritetään asettaa kelvoton arvo eli negatiivinen luku tai ylärajaa suurempi luku, ei laskurin arvo muutu.

Tämän metodin avulla voit muuttaa kellon ajan heti ohjelman alussa haluamaksesi.

Voit testata kellon toimintaa seuraavalla ohjelmalla

import java.util.Scanner;

public class Paaohjelma {
    public static void main(String[] args)  {
        Scanner lukija = new Scanner(System.in);
        YlhaaltaRajoitettuLaskuri sekunnit = new YlhaaltaRajoitettuLaskuri(59);
        YlhaaltaRajoitettuLaskuri minuutit = new YlhaaltaRajoitettuLaskuri(59);
        YlhaaltaRajoitettuLaskuri tunnit = new YlhaaltaRajoitettuLaskuri(23);

        System.out.print("sekunnit: ");
        int sek = // kysy sekuntien alkuarvo käyttäjältä
        System.out.print("minuutit: ");
        int min = // kysy minuuttien alkuarvo käyttäjältä
        System.out.print("tunnit: ");
        int tun = // kysy tuntien alkuarvo käyttäjältä

        sekunnit.asetaArvo(sek);
        minuutit.asetaArvo(min);
        tunnit.asetaArvo(tun);

        int i = 0;
        while (i < 121) {
            // lisää edelliseen myös sekuntiviisari
            i++;
        }

    }
}

Kokeile laittaa kellosi alkamaan ajasta 23:59:50 ja varmista, että vuorokauden vaihteessa kello toimii odotetusti!

Bonus-tehtävä: ikuisesti käyvä kello (tehtävää ei palauteta!)

Ennen kuin alat tekemään tätä tehtävää, palauta jo tekemäsi kello!

Muuta pääohjelmasi seuraavaan muotoon:

public class Paaohjelma {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        YlhaaltaRajoitettuLaskuri sekunnit = new YlhaaltaRajoitettuLaskuri(59);
        YlhaaltaRajoitettuLaskuri minuutit = new YlhaaltaRajoitettuLaskuri(59);
        YlhaaltaRajoitettuLaskuri tunnit = new YlhaaltaRajoitettuLaskuri(23);

        sekunnit.asetaArvo(50);
        minuutit.asetaArvo(59);
        tunnit.asetaArvo(23);

        while (true) {
            System.out.println(tunnit + ":" + minuutit + ":" + sekunnit);
            Thread.sleep(1000);
            // lisää kellon aikaa sekunnilla eteenpäin
        }
    }
}

Nyt kello käy ikuisesti ja kasvattaa arvoaan sekunnin välein. Sekunnin odotus tapahtuu komennolla Thread.sleep(1000);, komennon parametri kertoo nukuttavan ajan millisekunteina. Jotta komento toimisi, pitää main:in esittelyriville tehdä pieni lisäys: public static void main(String[] args) throws Exception {, eli tummennettuna oleva throws Exception.

Saat ohjelman lopetettua painamalla NetBeans-konsolin (eli sen osan johon kello tulostaa arvonsa) vasemmalla laidalla olevasta punaisesta laatikosta.

92.1 Lukujen määrä

Tee luokka Lukutilasto (tiedosto luomaasi luokkaa varten on tehtäväpohjassa valmiina), joka tuntee seuraavat toiminnot :

• metodi lisaaLuku lisää uuden luvun tilastoon
• metodi haeLukujenMaara kertoo lisättyjen lukujen määrän

Luokan ei tarvitse tallentaa mihinkään lisättyjä lukuja, vaan riittää muistaa niiden määrä. Metodin lisaaLuku ei tässä vaiheessa tarvitse edes ottaa huomioon, mikä luku lisätään tilastoon, koska ainoa tallennettava asia on lukujen määrä.

Luokan runko on seuraava:

public class Lukutilasto {
    private int lukujenMaara;

    public Lukutilasto() {
        // alusta tässä muuttuja lukujenMaara
    }

    public void lisaaLuku(int luku) {
        // kirjoita koodia tähän
    }

    public int haeLukujenMaara() {
        // kirjoita koodia tähän
    }
}

Seuraava ohjelma esittelee luokan käyttöä:

public class Paaohjelma {
    public static void main(String[] args) {
        Lukutilasto tilasto = new Lukutilasto();
        tilasto.lisaaLuku(3);
        tilasto.lisaaLuku(5);
        tilasto.lisaaLuku(1);
        tilasto.lisaaLuku(2);
        System.out.println("Määrä: " + tilasto.haeLukujenMaara());
    }
}

Ohjelman tulostus on seuraava:

Määrä: 4

92.2 Summa ja keskiarvo

Laajenna luokkaa seuraavilla toiminnoilla:

• metodi summa kertoo lisättyjen lukujen summan (tyhjän lukutilaston summa on 0)
• metodi keskiarvo kertoo lisättyjen lukujen keskiarvon (tyhjän lukutilaston keskiarvo on 0)

Luokan runko on seuraava:

public class Lukutilasto {
    private int lukujenMaara;
    private int summa;

    public Lukutilasto() {
        // alusta tässä muuttujat maara ja summa
    }

    public void lisaaLuku(int luku) {
        // kirjoita koodia tähän
    }

    public int haeLukujenMaara() {
        // kirjoita koodia tähän
    }

    public int summa() {
        // kirjoita koodia tähän
    }

    public double keskiarvo() {
        // kirjoita koodia tähän
    }
}

Seuraava ohjelma esittelee luokan käyttöä:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Lukutilasto tilasto = new Lukutilasto();
        tilasto.lisaaLuku(3);
        tilasto.lisaaLuku(5);
        tilasto.lisaaLuku(1);
        tilasto.lisaaLuku(2);
        System.out.println("Määrä: " + tilasto.haeLukujenMaara());
        System.out.println("Summa: " + tilasto.summa());
        System.out.println("Keskiarvo: " + tilasto.keskiarvo());
    }
}

Ohjelman tulostus on seuraava:

Määrä: 4
Summa: 11
Keskiarvo: 2.75

92.3 Summa käyttäjältä

Tee ohjelma, joka kysyy lukuja käyttäjältä, kunnes käyttäjä antaa luvun -1. Sitten ohjelma ilmoittaa lukujen summan.

Ohjelmassa tulee käyttää Lukutilasto-olioa summan laskemiseen.

HUOM: älä muuta Lukutilasto-luokaa millään tavalla!

Anna lukuja:
4
2
5
4
-1
Summa: 15

92.4 Monta summaa

Muuta edellistä ohjelmaa niin, että ohjelma laskee myös parillisten ja parittomien lukujen summaa.

HUOM: Määrittele ohjelmassa kolme Lukutilasto-olioa ja laske ensimmäisen avulla kaikkien lukujen summa, toisen avulla parillisten lukujen summa ja kolmannen avulla parittomien lukujen summa.

Jotta testi toimisi, on oliot luotava pääohjelmassa edellä mainitussa järjestyksessä (eli ensin kaikkien summan laskeva olio, toisena parillisten summan laskeva ja viimeisenä parittomien summan laskeva olio)!

HUOM: älä muuta Lukutilasto-luokaa millään tavalla!

Ohjelman tulee toimia seuraavasti:

Anna lukuja:
4
2
5
2
-1
Summa: 13
Parillisten summa: 8
Parittomien summa: 5

Huom! Älä huoli jos kaiuttimista kuuluu pientä "napsuvaa" ääntä -- ongelma liittyy äänen taajuuksista toiseen hyppäämiseen (tai käytettävään kirjastoon), jota ei ole vielä tässä versiossa korjattu. Käytetty äänikirjasto ei myöskään toimi kaikilla konekokoonpanoilla -- kirjaston pitäisi kuitenkin ilmaista jos näin on: voit tehdä tehtävän vaikka ääniä ei kuuluisi.

93.1 Aani

Tee luokka Aani, jolla on double-tyyppinen oliomuuttuja taajuus ja double-tyyppinen oliomuuttuja kesto. Tee luokalle konstruktori, joka saa ensimmäisenä parametrina taajuuden ja toisena parametrina keston. Lisää lisäksi luokalle seuraavat metodit:

• metodi getTaajuus palauttaa olioon liittyvän taajuus-muuttujan arvon
• metodi getKesto palauttaa olioon liittyvän kesto-muuttujan arvon
• metodi toString palauttaa olioa kuvaavan merkkijonoesityksen

Luokan pitäisi toimia seuraavasti:

Aani aani = new Aani(261.6, 2);
System.out.println("Äänen taajuus on " + aani.getTaajuus() + " hertsiä.");
System.out.println("Äänen kesto on " + aani.getKesto() + " sekuntia.");
System.out.println(aani);

Äänen taajuus on 261.6 hertsiä.
Äänen kesto on 2.0 sekuntia.
261.6Hz (2.0s)

93.2 Lista ääniä -- vai musiikkiako?

Sopivat äänet ovat oikeastaan säveliä..

Toteuta luokan Paaohjelma main-metodiin toiminnallisuus, millä käyttäjältä kysytään soitettavat sävelet merkkijonona. Kun merkkijono on saatu, luodaan annetuista merkeistä ääni-olioita, joita lisätään listaan. Lopulta, kun lista on valmis, luo ohjelmassa valmiina tulevasta luokasta Soitin olio ja anna lista soitin-olion soita-metodille.

ArrayList<Aani> aanet = new ArrayList<>();

// luetaan käyttäjältä äänet ja tehdään niistä ääni-olioita, joita
// lisätään aanet-listalle

Soitin soitin = new Soitin();
soitin.soita(aanet);

Käytä seuraavaa taulukkoa käyttäjän syötteen muunnokseen (muunnokset Wikipediasta):

Tämän lisäksi, jos merkkijonossa on tyhjä merkki, lisää listalle taukoa kuvaava ääni-olio, jonka taajuus on 0 ja kesto 0.1. Ohjelman toiminta on esimerkiksi seuraavanlainen:

Kirjoita soitettavat äänet
CDEFG G GFEDC
Soitetaan!

Yllä olevalla merkkijonolla soitetaan nuotit CDEFG, pidetään tauko, soitetaan nuotti G, pidetään tauko, ja soitetaan nuotit GFEDC.

Kokeile myös soittaa merkkijono "E E F G G F E D C C D E E D D E E F G G F E D C C D E D C C"!

93.3 Piilotettu viesti

Lisää ohjelmaan ns. Easter egg, eli tässä tapauksessa salainen kappale, joka soitetaan kun käyttäjä kirjoittaa merkkijonon "TKO-ALY". Saat itse päättää soitettavan ääniyhdistelmän tai kappaleen.