Tämä on suoraa jatkoa Ohjelmoinnin perusteet -kurssin materiaaliin.

Tämä materiaali on tarkoitettu Helsingin Yliopiston Tietojenkäsittelytieteen laitoksen syksyn 2012 Ohjelmoinnin perusteet- ja jatkokurssille. Materiaali pohjautuu keväiden 2012, 2011 ja 2010 kurssimateriaaleihin, joiden sisältöön ovat vaikuttaneet Matti Paksula, Antti Laaksonen, Pekka Mikkola, Juhana Laurinharju, Martin Pärtel, Joel Kaasinen ja Mikael Nousiainen

Lue materiaalia siten, että teet samalla itse kaikki lukemasi esimerkit. Esimerkkeihin kannattaa tehdä pieniä muutoksia ja tarkkailla, miten muutokset vaikuttavat ohjelman toimintaan. Äkkiseltään voisi luulla, että esimerkkien tekeminen myös itse ja niiden muokkaaminen hidastaa opiskelua. Tämä ei kuitenkaan pidä ollenkaan paikkansa. Ohjelmoimaan ei ole vielä tietääksemme kukaan ihminen oppinut lukemalla (tai esim. luentoa kuuntelemalla). Oppiminen perustuu oleellisesti aktiiviseen tekemiseen ja rutiinin kasvattamiseen. Esimerkkien ja erityisesti erilaisten omien kokeilujen tekeminen on parhaita tapoja "sisäistää" luettua tekstiä.

Pyri tekemään tai ainakin yrittämään tehtäviä sitä mukaa kuin luet tekstiä. Jos et osaa heti tehdä jotain tehtävää, älä masennu, sillä saat ohjausta tehtävän tekemiseen pajassa.

Tekstiä ei ole tarkoitettu vain kertaalleen luettavaksi. Joudut varmasti myöhemmin palaamaan jo aiemmin lukemiisi kohtiin tai aiemmin tekemiisi tehtäviin. Tämä teksti ei sisällä kaikkea oleellista ohjelmointiin liittyvää. Itse asiassa ei ole olemassa mitään kirjaa josta löytyisi kaikki oleellinen. Eli joudut joka tapauksessa ohjelmoijan urallasi etsimään tietoa myös omatoimisesti. Kurssin harjoitukset sisältävät jo jonkun verran ohjeita, mistä suunnista ja miten hyödyllistä tietoa on mahdollista löytää.

Muutamiin kohtiin olemme myös liittäneet screencasteja joita katsomalla voi pelkän valmiin koodin lukemisen sijaan seurata miten ohjelma muodostuu.

Kurssi alkaa siitä mihin ohjelmoinnin perusteet loppui ja oikeastaan kaikki ohjelmoinnin perusteet -kurssilla opitut asiat oletetaan nyt osattavan. Kannattaa käydä aina silloin tällöin kertaamassa Ohjelmoinnin perusteet -kurssin materiaalia.

Huom! Käytämme tällä kurssilla NetBeans-nimistä ohjelmointiympäristöä. Ohjeet NetBeansin ja kurssilla käytettävän tehtäväautomaatin käyttöön löydät täältätäältä.

56 Muutamia hyödyllisiä tekniikoita

Kurssin lähestyessä loppua katsomme vielä muutamaa hyödyllistä Javan ominaisuutta.

56.1 Säännölliset lausekkeet

Säännöllinen lauseke määrittelee tiiviissä muodossa joukon merkkijonoja. Säännöllisiä lausekkeita käytetään muunmuassa merkkijonojen oikeellisuuden tarkistamiseen. Tarkastellaan tehtävää, jossa täytyy tarkistaa, onko käyttäjän antama opiskelijanumero oikeanmuotoinen. Opiskelijanumero alkaa merkkijonolla "01", jota seuraa 7 numeroa väliltä 0–9.

Opiskelijanumeron oikeellisuuden voisi tarkistaa esimerkiksi käymällä opiskelijanumeroa esittävän merkkijonon läpi merkki merkiltä charAt-metodin avulla. Toinen tapa olisi tarkistaa että ensimmäinen merkki on "0", ja käyttää Integer.parseInt metodikutsua merkkijonon muuntamiseen numeroksi. Tämän jälkeen voisi tarkistaa että Integer.parseInt-metodin palauttama luku on pienempi kuin 20000000.

Oikeellisuuden tarkistus säännöllisten lausekkeiden avulla vaatii ensin sopivan säännöllisen lausekkeen määrittelyn. Tämän jälkeen voimme käyttää String-luokan metodia matches, joka tarkistaa vastaako merkkijono parametrina annettua säännöllistä lauseketta. Opiskelijanumeron tapauksessa sopiva säännöllinen lauseke on "01[0-9]{7}", ja käyttäjän syöttämän opiskelijanumeron tarkistaminen käy seuraavasti:

System.out.print("Anna opiskelijanumero: ");
String numero = lukija.nextLine();

if (numero.matches("01[0-9]{7}")) {
    System.out.println("Muoto on oikea.");
} else {
    System.out.println("Muoto ei ole oikea.");
}

Käydään seuraavaksi läpi eniten käytettyjä säännöllisten lausekkeiden merkintöjä.

Pystyviiva eli vaihtoehtoisuus

Pystyviiva tarkoittaa, että säännöllisen lausekkeen osat ovat vaihtoehtoisia. Esimerkiksi lauseke 00|111|0000 määrittelee merkkijonot 00, 111 ja 0000. Metodi matches palauttaa arvon true jos merkkijono vastaa jotain määritellyistä vaihtoehdoista.

String merkkijono = "00";

if(merkkijono.matches("00|111|0000")) {
    System.out.println("Merkkijonosta löytyi joku kolmesta vaihtoehdosta");
} else {
    System.out.println("Merkkijonosta ei löytynyt yhtäkään vaihtoehdoista");
}

Merkkijonosta löytyi joku kolmesta vaihtoehdosta

Säännöllinen lauseke 00|111|0000 vaatii että merkkijono on täsmälleen määritellyn muotoinen: se ei määrittele "contains"-toiminnallisuutta.

String merkkijono = "1111";

if(merkkijono.matches("00|111|0000")) {
    System.out.println("Merkkijonosta löytyi joku kolmesta vaihtoehdosta");
} else {
    System.out.println("Merkkijonosta ei löytynyt yhtäkään vaihtoehdoista");
}

Merkkijonosta ei löytynyt yhtäkään vaihtoehdoista

Sulut, eli merkkijonon osaan rajattu vaikutusalue

Sulkujen avulla voi määrittää, mihin säännöllisen lausekkeen osaan sulkujen sisällä olevat merkinnät vaikuttavat. Jos haluamme sallia merkkijonot 00000 ja 00001, voimme määritellä ne pystyviivan avulla muodossa 00000|00001. Sulkujen avulla voimme rajoittaa vaihtoehtoisuuden vain osaan merkkijonoa. Lauseke 0000(0|1) määrittelee merkkijonot 00000 ja 00001.

Vastaavasti säännöllinen lauseke auto(|n|a) määrittelee sanan auto yksikön nominatiivin (auto), genetiivin (auton), partitiivin (autoa) ja akkusatiivin (auto tai auton).

System.out.print("Kirjoita joku sanan auto yksikön taivutusmuoto: ");
String sana = lukija.nextLine();

if (sana.matches("auto(|n|a|ssa|sta|on|lla|lta|lle|na|ksi|tta)")) {
    System.out.println("Oikein meni!");
} else {
    System.out.println("Taivutusmuoto ei ole oikea.");
}

Toistomerkinnät

Usein halutaan, että merkkijonossa toistuu jokin tietty alimerkkijono. Säännöllisissä lausekkeissa on käytössä seuraavat toistomerkinnät:

• Merkintä * toisto 0... kertaa, esim
  

  String merkkijono = "trolololololo";
  
  if(merkkijono.matches("trolo(lo)*")) {
      System.out.println("Muoto on oikea.");
  } else {
      System.out.println("Muoto ei ole oikea.");
  }

  Muoto on oikea.

• Merkintä + toisto 1... kertaa, esim
  

  String merkkijono = "trolololololo";
  
  if(merkkijono.matches("tro(lo)+")) {
      System.out.println("Muoto on oikea.");
  } else {
      System.out.println("Muoto ei ole oikea.");
  }

  Muoto on oikea.

  String merkkijono = "nänänänänänänänä Bätmään!";
  
  if(merkkijono.matches("(nä)+ Bätmään!")) {
      System.out.println("Muoto on oikea.");
  } else {
      System.out.println("Muoto ei ole oikea.");
  }

  Muoto on oikea.

• Merkintä ? toisto 0 tai 1 kertaa, esim
  

  String merkkijono = "You have to accidentally the whole meme";
  
  if(merkkijono.matches("You have to accidentally (delete )?the whole meme")) {
      System.out.println("Muoto on oikea.");
  } else {
      System.out.println("Muoto ei ole oikea.");
  }

  Muoto on oikea.

• Merkintä {a} toisto a kertaa, esim
  

  String merkkijono = "1010";
  
  if(merkkijono.matches("(10){2}")) {
      System.out.println("Muoto on oikea.");
  } else {
      System.out.println("Muoto ei ole oikea.");
  }

  Muoto on oikea.

• Merkintä {a,b} toisto a ... b kertaa, esim
  

  String merkkijono = "1";
  
  if(merkkijono.matches("1{2,4}")) {
      System.out.println("Muoto on oikea.");
  } else {
      System.out.println("Muoto ei ole oikea.");
  }

  Muoto ei ole oikea.

• Merkintä {a,} toisto a ... kertaa, esim
  

  String merkkijono = "11111";
  
  if(merkkijono.matches("1{2,}")) {
      System.out.println("Muoto on oikea.");
  } else {
      System.out.println("Muoto ei ole oikea.");
  }

  Muoto on oikea.

Samassa säännöllisessä lausekkeessa voi käyttää myös useampia toistomerkintöjä. Esimerkiksi säännöllinen lauseke 5{3}(1|0)*5{3} määrittelee merkkijonot, jotka alkavat ja loppuvat kolmella vitosella. Välissä saa tulla rajaton määrä ykkösiä ja nollia.

Hakasulut, eli merkkiryhmät

Merkkiryhmän avulla voi määritellä lyhyesti joukon merkkejä. Merkit kirjoitetaan hakasulkujen sisään, ja merkkivälin voi määrittää viivan avulla. Esimerkiksi merkintä [145] tarkoittaa samaa kuin (1|4|5) ja merkintä [2-36-9] tarkoittaa samaa kuin (2|3|6|7|8|9). Vastaavasti merkintä [a-c]* määrittelee säännöllisen lausekkeen, joka vaatii että merkkijono sisältää vain merkkejä a, b ja c.

Anna merkkijono: ti
Muoto on oikea.

Anna merkkijono: abc
Muoto ei ole oikea.

Anna merkkijono: aie
Muoto on oikea.

Anna merkkijono: ane
Muoto ei ole oikea.

Anna merkkijono: 17:23:05
Muoto on oikea.

Anna merkkijono: abc
Muoto ei ole oikea.

Anna merkkijono: 33:33:33
Muoto ei ole oikea.

Nykyään lähes kaikista ohjelmointikielistä löytyy tuki säännöllisille lausekkeille. Säännöllisten lausekkeiden teoriaa tarkastellaan toisen vuoden kurssilla Laskennan mallit. Lisää säännöllisistä lausekkeista löydät esim. googlaamalla hakusanalla regular expressions java.

56.2 Enum eli lueteltu tyyppi

Toteutimme aiemmin pelikorttia mallintavan luokan Kortti suunilleen seuraavasti:

public class Kortti {

    public static final int RUUTU = 0;
    public static final int PATA = 1;
    public static final int RISTI = 2;
    public static final int HERTTA = 3;

    private int arvo;
    private int maa;

    public Kortti(int arvo, int maa) {
        this.arvo = arvo;
        this.maa = maa;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return maanNimi() + " "+arvo;
    }

    private String maanNimi() {
        if (maa == 0) {
            return "RUUTU";
        } else if (maa == 1) {
            return  "PATA";
        } else if (maa == 2) {
            return "RISTI";
        }
        return "HERTTA";
    }

    public int getMaa() {
        return maa;
    }
}

Kortin maa tallennetaan kortissa olevaan oliomuuttujaan kokonaislukuna. Maan ilmaisemiseen on määritelty luettavuutta helpottavat vakiot. Kortteja ja maita ilmaisevia vakioita käytetään seuraavasti:

public static void main(String[] args) {
        Kortti kortti = new Kortti(10, Kortti.HERTTA);

        System.out.println(kortti);

        if (kortti.getMaa() == Kortti.PATA) {
            System.out.println("on pata");
        } else {
            System.out.println("ei ole pata");
        }

}

Maan esittäminen numerona on huono ratkaisu, sillä esimerkiksi seuraavat järjenvastaiset tavat käyttää korttia ovat mahdollisia:

Kortti jarjetonKortti = new Kortti(10, 55);

System.out.println(jarjetonKortti);

if (jarjetonKortti.getMaa() == 34) {
    System.out.println("kortin maa on 34");
} else {
    System.out.println("kortin maa on jotain muuta kun 34");
}

int maaPotenssiinKaksi = jarjetonKortti.getMaa() * jarjetonKortti.getMaa();

System.out.println("kortin maa potenssiin kaksi on " + maaPotenssiinKaksi);

Jos tiedämme muuttujien mahdolliset arvot ennalta, voimme käyttää niiden esittämiseen enum-tyyppistä luokkaa eli lueteltua tyyppiä. Luetellut tyypit ovat oma luokkatyyppinsä rajapinnan ja normaalin luokan lisäksi. Lueteltu tyyppi määritellään avainsanalla enum. Esimerkiksi seuraava Maa-enumluokka määrittelee neljä vakioarvoa: RUUTU, PATA, RISTI ja HERTTA.

public enum Maa {
    RUUTU, PATA, RISTI, HERTTA
}

Yksinkertaisimmassa muodossaan enum luettelee pilkulla erotettuina määrittelemänsä vakioarvot. Enumien vakiot on yleensä tapana kirjoittaa kokonaan isoin kirjaimin.

Enum luodaan (yleensä) omaan tiedostoon, samaan tapaan kuin luokka tai rajapinta. NetBeansissa Enumin saa luotua valitsemalla projektin kohdalla new/other/java/java enum.

Seuraavassa luokka Kortti jossa maa esitetään enumin avulla:

public class Kortti {

    private int arvo;
    private Maa maa;

    public Kortti(int arvo, Maa maa) {
        this.arvo = arvo;
        this.maa = maa;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return maa + " "+arvo;
    }

    public Maa getMaa() {
        return maa;
    }

    public int getArvo() {
        return arvo;
    }
}

Kortin uutta versiota käytetään seuraavasti:

public class Paaohjelma {

    public static void main(String[] args) {
        Kortti eka = new Kortti(10, Maa.HERTTA);

        System.out.println(eka);

        if (eka.getMaa() == Maa.PATA) {
            System.out.println("on pata");
        } else {
            System.out.println("ei ole pata");
        }

    }
}

Tulostuu:

HERTTA 10
ei ole pata

Huomaamme, että enumin tunnukset tulostuvat mukavasti! Koska kortin maat ovat nyt tyyppiä Maa ei ylemmän esimerkin "järjenvastaiset" kummallisuudet, esim. "maan korottaminen toiseen potenssiin" onnistu. Oraclella on enum-tyyppiin liittyvä sivusto osoitteessa http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/enum.html.

56.3 Iteraattori

Tarkastellaan seuraavaa luokkaa Kasi, joka mallintaa tietyssä korttipelissä pelaajan kädessä olevien korttien joukkoa:

public class Kasi {
    private ArrayList<Kortti> kortit;

    public Kasi() {
        kortit = new ArrayList<Kortti>();
    }

    public void lisaa(Kortti kortti){
        kortit.add(kortti);
    }

    public void tulosta(){
        for (Kortti kortti : kortit) {
            System.out.println( kortti );
        }
    }
}

Luokan metodi tulosta tulostaa jokaisen kädessä olevan kortin tutuksi tullutta "for each"-lausetta käyttämällä. ArrayList ja muut Collection-rajapinnan toteuttavat "oliosäiliöt" toteuttavat rajapinnan Iterable. Rajapinnan Iterable toteuttavat oliot on mahdollista käydä läpi eli "iteroida" esimerkiksi. for each -tyyppisellä komennolla.

Oliosäiliö voidaan käydä läpi myös käyttäen ns. iteraattoria, eli olioa, joka on varta vasten tarkoitettu tietyn oliokokoelman läpikäyntiin. Seuraavassa on iteraattoria käyttävä versio korttien tulostamisesta:

public void tulosta() {
    Iterator<Kortti> iteraattori = kortit.iterator();

    while ( iteraattori.hasNext() ){
        System.out.println( iteraattori.next() );
    }
}

Iteraattori pyydetään kortteja sisältävältä arraylistiltä kortit. Iteraattori on ikäänkuin "sormi", joka osoittaa aina tiettyä listan sisällä olevaa olioa, ensin ensimmäistä ja sitten seuraavaa jne... kunnes "sormen" avulla on käyty jokainen olio läpi.

Iteraattori tarjoaa muutaman metodin. Metodilla hasNext() kysytään onko läpikäytäviä olioita vielä jäljellä. Jos on, voidaan iteraattorilta pyytää seuraavana vuorossa oleva olio metodilla next(). Metodi siis palauttaa seuraavana läpikäyntivuorossa olevan olion ja laittaa iteraattorin eli "sormen" osoittamaan seuraavana vuorossa olevaa läpikäytävää olioa.

Iteraattorin next-metodin palauttama olioviite voidaan ottaa toki talteen myös muuttujaan, eli metodi tulosta voitaisiin muotoilla myös seuraavasti:

public void tulosta(){
    Iterator<Kortti> iteraattori = kortit.iterator();

    while ( iteraattori.hasNext() ){
        Kortti seuraavanaVuorossa = iteraattori.next();
        System.out.println( seuraavanaVuorossa );
    }
}

Teemme metodin jonka avulla kädestä voi poistaa tiettyä arvoa pienemmät kortit:

public class Kasi {
    // ...

    public void poistaHuonommat(int arvo) {
        for (Kortti kortti : kortit) {
            if ( kortti.getArvo() < arvo ) {
                kortit.remove(kortti);
            }
        }
    }
}

Huomaamme että metodin suoritus aiheuttaa kummallisen virheen:

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
        at java.util.AbstractList$Itr.checkForComodification(AbstractList.java:372)
        at java.util.AbstractList$Itr.next(AbstractList.java:343)
        at Kasi.poistaHuonommat(Kasi.java:26)
        at Paaohjelma.main(Paaohjelma.java:20)
Java Result: 1

Virheen syynä on se, että for-each:illa listaa läpikäydessä ei ole sallittua poistaa listalta olioita: komento for-each menee tästä "sekaisin".

Jos listalta halutaan poistaa osa olioista läpikäynnin aikana osa, tulee tämä tehdä iteraattoria käyttäen. Iteraattori-olion metodia remove kutsuttaessa listalta poistetaan siististi se alkio jonka iteraattori palautti edellisellä metodin next kutsulla. Toimiva versio metodista seuraavassa:

public class Kasi {
    // ...

    public void poistaHuonommat(int arvo) {
        Iterator<Kortti> iteraattori = kortit.iterator();

        while (iteraattori.hasNext()) {
            if (iteraattori.next().getArvo() < arvo) {
                // poistetaan listalta olio jonka edellinen next-metodin kutsu palautti
                iteraattori.remove();
            }
        }
    }
}

Henkilo arto = new Henkilo("Arto", Koulutus.FT);
System.out.println(arto);

Arto, FT

Public class Paaohjelma {

    public static void main(String[] args) {
        Tyontekijat yliopisto = new Tyontekijat();
        yliopisto.lisaa(new Henkilo("Matti", Koulutus.FT));
        yliopisto.lisaa(new Henkilo("Pekka", Koulutus.FilYO));
        yliopisto.lisaa(new Henkilo("Arto", Koulutus.FT));

        yliopisto.tulosta();

        yliopisto.irtisano(Koulutus.FilYO);

        System.out.println("==");

        yliopisto.tulosta();
}

Matti, FT
Pekka, FilYO
Arto, FT
==
Matti, FT
Arto, FT

56.4 Toistolauseet ja continue

Toistolauseissa on komennon break lisäksi käytössä komento continue, joka mahdollistaa seuraavaan toistokierrokseen hyppäämisen.

List<String> nimet = Arrays.asList("Matti", "Pekka", "Arto");

for(String nimi: nimet) {
    if (nimi.equals("Arto")) {
        continue;
    }

    System.out.println(nimi);
}

Matti
Pekka

Komentoa continue käytetään esimerkiksi silloin, kun tiedetään että toistolauseessa iteroitavilla muuttujilla on arvoja, joita ei haluta käsitellä lainkaan. Klassinen lähestymistapa olisi if-lauseen käyttö, mutta komento continue mahdollistaa sisennyksiä välttävän, ja samalla ehkä luettavamman lähestymistavan käsiteltävien arvojen välttämiseen. Alla on kaksi esimerkkiä, jossa käydään listalla olevia lukuja läpi. Jos luku on alle 5, se on jaollinen sadalla, tai se on jaollinen neljälläkymmenellä, niin sitä ei tulosteta, muulloin se tulostetaan.

List<Integer> luvut = Arrays.asList(1, 3, 11, 6, 120);

for(int luku: luvut) {
    if (luku > 4 && luku % 100 != 0 && luku % 40 != 0) {
        System.out.println(luku);
    }
}

for(int luku: luvut) {
    if (luku < 5) {
        continue;
    }

    if (luku % 100 == 0) {
        continue;
    }

    if (luku % 40 == 0) {
        continue;
    }

    System.out.println(luku);
}

11
6
11
6

56.5 Enumien oliomuuttujat

Luetellut tyypit voivat sisältää oliomuuttujia. Oliomuuttujien arvot tulee asettaa luetellun tyypin määrittelevän luokan sisäisessä eli näkyvyysmääreen private omaavassa konstruktorissa. Enum-tyyppisillä luokilla ei saa olla public-konstruktoria.

Seuraavassa lueteltu tyyppi Vari, joka sisältää vakioarvot PUNAINEN, VIHREA ja SININEN. Vakioille on määritelty värikoodin kertova oliomuuttuja:

public enum Vari {
    PUNAINEN("#FF0000"),        // konstruktorin parametrit määritellään vakioarvoja lueteltaessa
    VIHREA("#00FF00"),
    SININEN("#0000FF");

    private String koodi;        // oliomuuttuja

    private Vari(String koodi) { // konstruktori
        this.koodi = koodi;
    }

    public String getKoodi() {
        return this.koodi;
    }
}

Lueteltua tyyppiä Vari voidaan käyttää esimerkiksi seuraavasti:

System.out.println(Vari.VIHREA.getKoodi());

#00FF00

ArvioRekisteri arviot = new ArvioRekisteri();

Elokuva tuulenViemaa = new Elokuva("Tuulen viemää");
Elokuva hiljaisetSillat = new Elokuva("Hiljaiset sillat");
Elokuva eraserhead = new Elokuva("Eraserhead");

Henkilo matti = new Henkilo("Matti");
Henkilo pekka = new Henkilo("Pekka");
Henkilo mikke = new Henkilo("Mikke");
Henkilo thomas = new Henkilo("Thomas");

arviot.lisaaArvio(matti, tuulenViemaa, Arvio.HUONO);
arviot.lisaaArvio(matti, hiljaisetSillat, Arvio.HYVA);
arviot.lisaaArvio(matti, eraserhead, Arvio.OK);

arviot.lisaaArvio(pekka, tuulenViemaa, Arvio.OK);
arviot.lisaaArvio(pekka, hiljaisetSillat, Arvio.HUONO);
arviot.lisaaArvio(pekka, eraserhead, Arvio.VALTTAVA);

arviot.lisaaArvio(mikke, eraserhead, Arvio.HUONO);


Suosittelija suosittelija = new Suosittelija(arviot);
System.out.println(thomas + " suositus: " +
        suosittelija.suositteleElokuva(thomas));
System.out.println(mikke + " suositus: " +
        suosittelija.suositteleElokuva(mikke));

Thomas suositus: Hiljaiset sillat
Mikke suositus: Tuulen viemää

Henkilo henkilo = new Henkilo("Pekka");
Elokuva elokuva = new Elokuva("Eraserhead");

System.out.println(henkilo.getNimi() + " ja " + elokuva.getNimi());

Pekka ja Eraserhead

Arvio annettu = Arvio.HYVA;
System.out.println("Arvio " + annettu + ", arvo " + annettu.getArvo());
annettu = Arvio.NEUTRAALI;
System.out.println("Arvio " + annettu + ", arvo " + annettu.getArvo());

Arvio HYVA, arvo 5
Arvio NEUTRAALI, arvo 1

Elokuva hiljaisetSillat = new Elokuva("Hiljaiset sillat");
Elokuva eraserhead = new Elokuva("Eraserhead");

ArvioRekisteri rekisteri = new ArvioRekisteri();
rekisteri.lisaaArvio(eraserhead, Arvio.HUONO);
rekisteri.lisaaArvio(eraserhead, Arvio.HUONO);
rekisteri.lisaaArvio(eraserhead, Arvio.HYVA);

rekisteri.lisaaArvio(hiljaisetSillat, Arvio.HYVA);
rekisteri.lisaaArvio(hiljaisetSillat, Arvio.OK);

System.out.println("Kaikki arviot: " + rekisteri.elokuvienArviot());
System.out.println("Arviot Eraserheadille: " + rekisteri.annaArviot(eraserhead));

Kaikki arviot: {Hiljaiset sillat=[HYVA, OK], Eraserhead=[HUONO, HUONO, HYVA]}
Arviot Eraserheadille: [HUONO, HUONO, HYVA]

ArvioRekisteri arviot = new ArvioRekisteri();

Elokuva tuulenViemaa = new Elokuva("Tuulen viemää");
Elokuva eraserhead = new Elokuva("Eraserhead");

Henkilo matti = new Henkilo("Matti");
Henkilo pekka = new Henkilo("Pekka");

arviot.lisaaArvio(matti, tuulenViemaa, Arvio.HUONO);
arviot.lisaaArvio(matti, eraserhead, Arvio.OK);

arviot.lisaaArvio(pekka, tuulenViemaa, Arvio.OK);
arviot.lisaaArvio(pekka, eraserhead, Arvio.OK);

System.out.println("Arviot Eraserheadille: " + arviot.annaArviot(eraserhead));
System.out.println("Matin arviot: " + arviot.annaHenkilonArviot(matti));
System.out.println("Arvioijat: " + arviot.arvioijat());

Arviot Eraserheadille: [OK, OK]
Matin arviot: {Tuulen viemää=HUONO, Eraserhead=OK}
Arvioijat: [Pekka, Matti]

Henkilo matti = new Henkilo("Matti");
Henkilo pekka = new Henkilo("Pekka");
Henkilo mikke = new Henkilo("Mikke");
Henkilo thomas = new Henkilo("Thomas");

Map<Henkilo, Integer> henkiloidenSamuudet = new HashMap<Henkilo, Integer>();
henkiloidenSamuudet.put(matti, 42);
henkiloidenSamuudet.put(pekka, 134);
henkiloidenSamuudet.put(mikke, 8);
henkiloidenSamuudet.put(thomas, 82);

List<Henkilo> henkilot = Arrays.asList(matti, pekka, mikke, thomas);
System.out.println("Henkilöt ennen järjestämistä: " + henkilot);

Collections.sort(henkilot, new HenkiloComparator(henkiloidenSamuudet));
System.out.println("Henkilöt järjestämisen jälkeen: " + henkilot);

Henkilöt ennen järjestämistä: [Matti, Pekka, Mikke, Thomas]
Henkilöt järjestämisen jälkeen: [Pekka, Thomas, Matti, Mikke]

ArvioRekisteri arviot = new ArvioRekisteri();

Elokuva tuulenViemaa = new Elokuva("Tuulen viemää");
Elokuva hiljaisetSillat = new Elokuva("Hiljaiset sillat");
Elokuva eraserhead = new Elokuva("Eraserhead");

Henkilo matti = new Henkilo("Matti");
Henkilo pekka = new Henkilo("Pekka");
Henkilo mikke = new Henkilo("Mikke");

arviot.lisaaArvio(matti, tuulenViemaa, Arvio.HUONO);
arviot.lisaaArvio(matti, hiljaisetSillat, Arvio.HYVA);
arviot.lisaaArvio(matti, eraserhead, Arvio.OK);

arviot.lisaaArvio(pekka, tuulenViemaa, Arvio.OK);
arviot.lisaaArvio(pekka, hiljaisetSillat, Arvio.HUONO);
arviot.lisaaArvio(pekka, eraserhead, Arvio.VALTTAVA);

arviot.lisaaArvio(mikke, eraserhead, Arvio.HUONO);

Map<Elokuva, List<Arvio>> elokuvienArviot = arviot.elokuvienArviot();

List<Elokuva> elokuvat = Arrays.asList(tuulenViemaa, hiljaisetSillat, eraserhead);
System.out.println("Elokuvat ennen järjestämistä: " + elokuvat);

Collections.sort(elokuvat, new ElokuvaComparator(elokuvienArviot));
System.out.println("Elokuvat järjestämisen jälkeen: " + elokuvat);

Elokuvat ennen järjestämistä: [Tuulen viemää, Hiljaiset sillat, Eraserhead]
Elokuvat järjestämisen jälkeen: [Hiljaiset sillat, Tuulen viemää, Eraserhead]

ArvioRekisteri arviot = new ArvioRekisteri();

Elokuva tuulenViemaa = new Elokuva("Tuulen viemää");
Elokuva hiljaisetSillat = new Elokuva("Hiljaiset sillat");
Elokuva eraserhead = new Elokuva("Eraserhead");

Henkilo matti = new Henkilo("Matti");
Henkilo pekka = new Henkilo("Pekka");
Henkilo mikke = new Henkilo("Mikael");

arviot.lisaaArvio(matti, tuulenViemaa, Arvio.HUONO);
arviot.lisaaArvio(matti, hiljaisetSillat, Arvio.HYVA);
arviot.lisaaArvio(matti, eraserhead, Arvio.OK);

arviot.lisaaArvio(pekka, tuulenViemaa, Arvio.OK);
arviot.lisaaArvio(pekka, hiljaisetSillat, Arvio.VALTTAVA);
arviot.lisaaArvio(pekka, eraserhead, Arvio.VALTTAVA);

Suosittelija suosittelija = new Suosittelija(arviot);
Elokuva suositeltu = suosittelija.suositteleElokuva(mikke);
System.out.println("Mikaelille suositeltu elokuva oli: " + suositeltu);

Mikaelille suositeltu elokuva oli: Hiljaiset sillat

-5 * -5 = 25

-5 * 3 = -15

-5 * 3 + 3 * -5 = -30

5 * 5 = 25

ArvioRekisteri arviot = new ArvioRekisteri();

Elokuva tuulenViemaa = new Elokuva("Tuulen viemää");
Elokuva hiljaisetSillat = new Elokuva("Hiljaiset sillat");
Elokuva eraserhead = new Elokuva("Eraserhead");
Elokuva bluesBrothers = new Elokuva("Blues Brothers");

Henkilo matti = new Henkilo("Matti");
Henkilo pekka = new Henkilo("Pekka");
Henkilo mikke = new Henkilo("Mikael");
Henkilo thomas = new Henkilo("Thomas");
Henkilo arto = new Henkilo("Arto");

arviot.lisaaArvio(matti, tuulenViemaa, Arvio.HUONO);
arviot.lisaaArvio(matti, hiljaisetSillat, Arvio.HYVA);
arviot.lisaaArvio(matti, eraserhead, Arvio.OK);

arviot.lisaaArvio(pekka, tuulenViemaa, Arvio.OK);
arviot.lisaaArvio(pekka, eraserhead, Arvio.HUONO);
arviot.lisaaArvio(pekka, bluesBrothers, Arvio.VALTTAVA);

arviot.lisaaArvio(mikke, eraserhead, Arvio.HUONO);

arviot.lisaaArvio(thomas, bluesBrothers, Arvio.HYVA);
arviot.lisaaArvio(thomas, hiljaisetSillat, Arvio.HYVA);

Suosittelija suosittelija = new Suosittelija(arviot);
System.out.println(thomas + " suositus: " + suosittelija.suositteleElokuva(thomas));
System.out.println(mikke + " suositus: " + suosittelija.suositteleElokuva(mikke));
System.out.println(matti + " suositus: " + suosittelija.suositteleElokuva(matti));
System.out.println(arto + " suositus: " + suosittelija.suositteleElokuva(arto));

Thomas suositus: Eraserhead
Mikael suositus: Tuulen viemää
Matti suositus: Blues Brothers
Arto suositus: Hiljaiset sillat

56.6 Vaihteleva määrä parametreja metodille

Olemme tähän mennessä luoneet metodimme siten, että niiden parametrien määrät ovat olleet selkeästi määritelty. Java tarjoaa tavan antaa metodille rajoittamattoman määrän määrätyntyyppisiä parametreja asettamalla metodimäärittelyssä parametrin tyypille kolme pistettä perään. Esimerkiksi metodille public int summa(int... luvut) voi antaa summattavaksi niin monta int-tyyppistä kokonaislukua kuin käyttäjä haluaa. Metodin sisällä parametrin arvoja voi käsitellä taulukkona.

public int summa(int... luvut) {
    int summa = 0;
    for (int i = 0; i < luvut.length; i++) {
        summa += luvut[i];
    }
    return summa;
}

System.out.println(summa(3, 5, 7, 9));  // luvut = {3, 5, 7, 9}
System.out.println(summa(1, 2));        // luvut = {1, 2}

24
3

Huomaa yllä miten parametrimäärittely int... luvut johtaa siihen, että metodin sisällä näkyy taulukkotyyppinen muuttuja luvut.

Metodille voi määritellä vain yhden parametrin joka saa rajattoman määrän arvoja, ja sen tulee olla metodimäärittelyn viimeinen parametri. Esimerkiksi:

public void tulosta(String... merkkijonot, int kertaa) // ei sallittu!
public void tulosta(int kertaa, String... merkkijonot) // sallittu!

Ennalta määrittelemätöntä parametrien arvojen määrää käytetään esimerkiksi silloin, kun halutaan tarjota rajapinta, joka ei rajoita sen käyttäjää tiettyyn parametrien määrään. Vaihtoehtoinen lähestymistapa on metodimäärittely, jolla on parametrina tietyn tyyppinen lista. Tällöin oliot voidaan asettaa listaan ennen metodikutsua, ja kutsua metodia antamalla lista sille parametrina.

public interface Ehto {
    boolean toteutuu(String rivi);
}

public class SisaltaaSanan implements Ehto {

    String sana;

    public SisaltaaSanan(String sana) {
        this.sana = sana;
    }

    @Override
    public boolean toteutuu(String rivi) {
        return rivi.contains(sana);
    }
}

public class GutenbergLukija {

    private List<String> sanat;

    public GutenbergLukija(String osoite) throws IllegalArgumentException {
        // kirjan verkosta hakeva koodi
    }

    public List&lg;String> rivitJoilleVoimassa(Ehto ehto){
        List&lg;String> ehdonTayttavat = new ArrayList&lg;String>();

        for (String rivi : sanat) {
            if ( ehto.toteutuu(rivi)) {
                ehdonTayttavat.add(rivi);
            }
        }

        return ehdonTayttavat;
    }
}

public static void main(String[] args) {
    String osoite = "http://www.gutenberg.myebook.bg/2/5/5/2554/2554-8.txt";
    GutenbergLukija kirja = new GutenbergLukija(osoite);

    Ehto ehto = new SisaltaaSanan("beer");

    for (String rivi : kirja.rivitJoilleVoimassa(ehto)) {
        System.out.println(rivi);
    }
}

public static void main(String[] args) {
    String osoite = "http://www.gutenberg.myebook.bg/2/5/5/2554/2554-8.txt";
    GutenbergLukija kirja = new GutenbergLukija(osoite);

    Ehto ehto = new KaikkiRivit();

    for (String rivi : kirja.rivitJoilleVoimassa(ehto)) {
        System.out.println(rivi);
    }
}

public static void main(String[] args) {
    String osoite = "http://www.gutenberg.myebook.bg/2/5/5/2554/2554-8.txt";
    GutenbergLukija kirja = new GutenbergLukija(osoite);

    Ehto ehto = new LoppuuHuutoTaiKysymysmerkkiin();

    for (String rivi : kirja.rivitJoilleVoimassa(ehto)) {
        System.out.println(rivi);
    }
}

String nimi = "pekka";

// HUOM: 'p' on merkki eli char p, "p" taas merkkojono, jonka ainoa merkki on p
if ( nimi.charAt(0) == 'p' ) {
    System.out.println("alussa p");
} else {
    System.out.println("alussa jokin muu kuin p");
}

public static void main(String[] args) {
    String osoite = "http://www.gutenberg.myebook.bg/2/5/5/2554/2554-8.txt";
    GutenbergLukija kirja = new GutenbergLukija(osoite);

    Ehto ehto = new PituusVahintaan(40);

    for (String rivi : kirja.rivitJoilleVoimassa(ehto)) {
        System.out.println(rivi);
    }
}

public static void main(String[] args) {
    String osoite = "http://www.gutenberg.myebook.bg/2/5/5/2554/2554-8.txt";
    GutenbergLukija kirja = new GutenbergLukija(osoite);

    Ehto ehto = new Molemmat(
                    new LoppuuHuutoTaiKysymysmerkkiin(),
                    new SisaltaaSanan("beer")
                );

    for (String rivi : kirja.rivitJoilleVoimassa(ehto)) {
        System.out.println(rivi);
    }
}

public static void main(String[] args) {
    String osoite = "http://www.gutenberg.myebook.bg/2/5/5/2554/2554-8.txt";
    GutenbergLukija kirja = new GutenbergLukija(osoite);

    Ehto ehto = new Ei( new PituusVahintaan(10) );

    for (String rivi : kirja.rivitJoilleVoimassa(ehto)) {
        System.out.println(rivi);
    }
}

public static void main(String[] args) {
    String osoite = "http://www.gutenberg.myebook.bg/2/5/5/2554/2554-8.txt";
    GutenbergLukija kirja = new GutenbergLukija(osoite);

    Ehto ehto = new VahintaanYksi(
                    new SisaltaaSanan("beer"),
                    new SisaltaaSanan("milk"),
                    new SisaltaaSanan("oil")
                );

    for (String rivi : kirja.rivitJoilleVoimassa(ehto)) {
        System.out.println(rivi);
    }
}

Ehto sanat = new VahintaanYksi(
                new SisaltaaSanan("beer"),
                new SisaltaaSanan("milk"),
                new SisaltaaSanan("oil")
            );

Ehto oikeaPituus = new Molemmat(
                     new PituusVahintaan(20),
                     new Ei( new PituusVahintaan(31))
                   );

Ehto halutut = new Molemmat(sanat, oikeaPituus);

56.7 StringBuilder

Olemme tottuneet rakentamaan merkkijonoja seuraavaan tapaan:

public static void main(String[] args) {
    int[] t = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    System.out.println(muotoile(t));
}

public static String muotoile(int[] t) {
    String mj = "{";

    for (int i = 0; i < t.length; i++) {
        mj += t[i];
        if (i != t.length - 1) {
            mj += ", ";

        }
    }

    return mj + "}";
}

Tulostus:

{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}

Tapa on toimiva mutta ei kovin tehokas. Kuten muistamme, merkkijonot ovat immutaabeleita eli olioita joita ei voi muuttaa. Merkkijono-operaatioiden tuloksena onkin aina uusi merkkijono-olio. Eli edellisessäkin esimerkissä syntyi välivaiheena 10 merkkijono-olioa. Jos syötteen koko olisi isompi, alkaisi välivaiheena olevien olioiden luominen vaikuttaa ohjelman suoritusaikaan ikävällä tavalla.

{
 1, 2, 3, 4,
 5, 6, 7, 8,
 9, 10
}

57 Loppuhuipennus

Kurssi alkaa olla ohi ja on loppuhuipennuksen aika!

Mato mato = new Mato(5, 5, Suunta.OIKEA);
System.out.println(mato.getPalat());
mato.liiku();
System.out.println(mato.getPalat());
mato.liiku();
System.out.println(mato.getPalat());
mato.liiku();
System.out.println(mato.getPalat());

mato.kasva();
System.out.println(mato.getPalat());
mato.liiku();
System.out.println(mato.getPalat());

mato.setSuunta(Suunta.VASEN);
System.out.println(mato.osuuItseensa());
mato.liiku();
System.out.println(mato.osuuItseensa());

[(5,5)]
[(5,5), (6,5)]
[(5,5), (6,5), (7,5)]
[(6,5), (7,5), (8,5)]
[(6,5), (7,5), (8,5)]
[(6,5), (7,5), (8,5), (9,5)]
false
true

Matopeli matopeli = new Matopeli(20, 20);

Kayttoliittyma kali = new Kayttoliittyma(matopeli, 20);
SwingUtilities.invokeLater(kali);

while (kali.getPaivitettava() == null) {
    try {
        Thread.sleep(100);
    } catch (InterruptedException ex) {
        System.out.println("Piirtoalustaa ei ole vielä luotu.");
    }
}

matopeli.setPaivitettava(kali.getPaivitettava());
matopeli.start();

58 Kurssipalaute

Alla materiaalia, joka on ajan mittaa karsiutunut kurssilta. Jätämme sen kuitenkin tarjolle, jotta voit halutessasi opiskella asioita kurssin nykyisen muodon ulkopuolelta.

58.1 Tiedostojen valitseminen käyttöliittymästä

Silloin tällöin eteen tulee tilanne, jossa käyttäjän pitää pystyä valitsemaan tiedosto tiedostojärjestelmästä. Java tarjoaa tiedostojen valintaan valmiin käyttöliittymäkomponentin JFileChooser.

JFileChooser poikkeaa tähän mennessä käyttämistämme käyttöliittymäkomponenteista siinä, että se avaa uuden ikkunan. Avautuvan ikkunan ulkonäkö riippuu hieman käyttöjärjestelmästä, esimerkiksi hieman vanhemmassa Fedora-käyttöjärjestelmässä ikkuna on seuraavannäköinen.

JFileChooser-olio voidaan luoda missä tahansa. Olion metodille showOpenDialog annetaan parametrina käyttöliittymäkomponentti, johon se liittyy, esimerkiksi JFrame-luokan ilmentymä. Metodi showOpenDialog avaa tiedostonvalintaikkunan, ja palauttaa int-tyyppisen statuskoodin riippuen käyttäjän valinnasta. Luokassa JFileChooser on määritelty int-tyyppiset luokkamuuttujat, jotka kuvaavat statuskoodeja. Esimerkiksi onnistuneella valinnalla on arvo JFileChooser.APPROVE_OPTION.

Valittuun tiedostoon pääsee JFileChooser-oliosta käsiksi metodilla getSelectedFile.

JFileChooser chooser = new JFileChooser();

int valinta = chooser.showOpenDialog(frame);

if (valinta == JFileChooser.APPROVE_OPTION) {
    File valittu = chooser.getSelectedFile();
    System.out.println("Valitsit tiedoston: " + valittu.getName());
} else if (valinta == JFileChooser.CANCEL_OPTION) {
    System.out.println("Et valinnut tiedostoa!");
}

Yllä oleva esimerkki avaa valintaikkunan, ja tulostaa valitun tiedoston nimen jos valinta onnistuu. Jos valinta epäonnistuu, ohjelma tulostaa "Et valinnut tiedostoa!".

Tiedostojen filtteröinti

Tiedostojen filtteröinnillä tarkoitetaan vain tietynlaisten tiedostojen näyttämistä tiedostoikkunassa. JFileChooser-oliolle voi asettaa filtterin metodilla setFileFilter. Metodi setFileFilter saa parametrina abstraktin luokan FileFilter-ilmentymän, esimerkiksi luokasta FileNameExtensionFilter tehdyn olion.

Luokka FileNameExtensionFilter mahdollistaa tiedostojen filtteröinnin niiden päätteiden perusteella. Esimerkiksi pelkät txt-päätteiset tekstitiedostot saa näkyviin seuraavasti.

JFileChooser chooser = new JFileChooser();
chooser.setFileFilter(new FileNameExtensionFilter("Tekstitiedostot", "txt"));

int valinta = chooser.showOpenDialog(frame);

if (valinta == JFileChooser.APPROVE_OPTION) {
    File valittu = chooser.getSelectedFile();
    System.out.println("Valitsit tiedoston: " + valittu.getName());
} else if (valinta == JFileChooser.CANCEL_OPTION) {
    System.out.println("Et valinnut tiedostoa!");
}

package tiedostonnaytin.sovelluslogiikka;

import java.io.File;

public interface TiedostonLukija {
    String lueTiedosto(File tiedosto);
}

Huoneessa on kaksi ovea. Kumman avaat?

1. Vasemmanpuoleisen.
2. Oikeanpuoleisen.
3. Juoksen pakoon.

Scanner lukija = new Scanner(System.in);

Valivaihe alkuteksti = new Valivaihe("Olipa kerran ohjelmoija.");
Valivaihe johdanto = new Valivaihe("Joka alkoi ohjelmoimaan Javalla.");
alkuteksti.asetaSeuraava(johdanto);

Kohta nykyinen = alkuteksti;
System.out.println(nykyinen.teksti());

nykyinen = nykyinen.seuraavaKohta(lukija.nextLine());
if (nykyinen == null) {
    System.out.println("Virhe ohjelmassa!");
}

System.out.println(nykyinen.teksti());

nykyinen = nykyinen.seuraavaKohta(lukija.nextLine());
if (nykyinen != null) {
    System.out.println("Virhe ohjelmassa!");
}

Olipa kerran ohjelmoija.
(jatka painamalla enteriä)

Joka alkoi ohjelmoimaan Javalla.
(jatka painamalla enteriä)

Scanner lukija = new Scanner(System.in);
Valivaihe alku = new Valivaihe("Olipa kerran ohjelmoija.");
Valivaihe johdanto = new Valivaihe("Joka alkoi ohjelmoimaan Javalla.");
Valivaihe loppu = new Valivaihe("Ja päätti muuttaa Helsinkiin.");

alku.asetaSeuraava(johdanto);
johdanto.asetaSeuraava(loppu);

new Kayttoliittyma(lukija, alku).kaynnista();

Olipa kerran ohjelmoija.
(jatka painamalla enteriä)
>

Joka alkoi ohjelmoimaan Javalla.
(jatka painamalla enteriä)
>

Ja päätti muuttaa Helsinkiin.
(jatka painamalla enteriä)
>

public void kaynnista() {
    Kohta nykyinen = alkukohta;

    while (nykyinen != null) {
        System.out.println(nykyinen.teksti());
        System.out.print("> ");
        String vastaus = lukija.nextLine();

        nykyinen = nykyinen.seuraavaKohta(vastaus);
        System.out.println("");
    }
}

Scanner lukija = new Scanner(System.in);

Kysymys alku = new Kysymys("Minä vuonna Javan ensimmäinen versio julkaistiin?", "1995");
Valivaihe hyva = new Valivaihe("Hyvä! Lisätietoa: Javan alkuperäinen ideoija on James Gosling.");

alku.asetaSeuraava(hyva);

new Kayttoliittyma(lukija, alku).kaynnista();

Minä vuonna Javan ensimmäinen versio julkaistiin?
> 2000

Minä vuonna Javan ensimmäinen versio julkaistiin?
> 1995

Hyvä! Lisätietoa: Javan alkuperäinen ideoija on James Gosling.
(jatka painamalla enteriä)
>

Kello on 13:37 ja päätät mennä syömään. Minne menet?
1. Exactumiin
2. Chemicumiin
> 1

Ruoka on loppu :(
(jatka painamalla enteriä)
>

Kello on 13:37 ja päätät mennä syömään. Minne menet?
1. Exactumiin
2. Chemicumiin
> 2

Mainio valinta!
(jatka painamalla enteriä)
>

Scanner lukija = new Scanner(System.in);

Monivalinta lounas = new Monivalinta("Kello on 13:37 ja päätät mennä syömään. Minne menet?");
Monivalinta chemicum = new Monivalinta("Lounasvaihtoehtosi ovat seuraavat:");

Valivaihe exactum = new Valivaihe("Exactumista on kaikki loppu, joten menet Chemicumiin.");

exactum.asetaSeuraava(chemicum);

lounas.lisaaVaihtoehto("Exactumiin", exactum);
lounas.lisaaVaihtoehto("Chemicumiin", chemicum);

Valivaihe nom = new Valivaihe("Olipas hyvää");

chemicum.lisaaVaihtoehto("Punajuurikroketteja, ruohosipuli-soijajogurttikastiketta", nom);
chemicum.lisaaVaihtoehto("Jauhelihakebakot, paprikakastiketta", nom);
chemicum.lisaaVaihtoehto("Mausteista kalapataa", nom);

new Kayttoliittyma(lukija, lounas).kaynnista();

Kello on 13:37 ja päätät mennä syömään. Minne menet?
1. Exactumiin
2. Chemicumiin
> 1

Exactumista on kaikki loppu, joten menet Chemicumiin.
(jatka painamalla enteriä)
>

Lounasvaihtoehtosi ovat seuraavat:
1. Punajuurikroketteja, ruohosipuli-soijajogurttikastiketta
2. Jauhelihakebakot, paprikakastiketta
3. Mausteista kalapataa
> 2

Olipas hyvää
(jatka painamalla enteriä)
>

public static void main(String[] args) {
    ArrayList<Pelaaja> pelaajat = new ArrayList<Pelaaja>();
    pelaajat.add(new Pelaaja("Alex Ovechkin", "WSH", 71, 28, 46));
    pelaajat.add(new Pelaaja("Dustin Byfuglien", "ATL", 69, 19, 31));
    pelaajat.add(new Pelaaja("Phil Kessel", "TOR", 70, 28, 24));
    pelaajat.add(new Pelaaja("Brendan Mikkelson", "ANA, CGY", 23, 0, 2));
    pelaajat.add(new Pelaaja("Matti Luukkainen", "SaPKo", 1, 0, 0 ));

    for (Pelaaja pelaaja : pelaajat) {
        System.out.println(pelaaja);
    }
}

Alex Ovechkin WSH 71 28 + 46 = 74
Dustin Byfuglien ATL 69 19 + 31 = 50
Phil Kessel TOR 70 28 + 24 = 52
Brendan Mikkelson ANA, CGY 23 0 + 2 = 2
Matti Luukkainen SaPKo 1 0 + 0 = 0

Alex Ovechkin             WSH             71  28 + 46 = 74
Dustin Byfuglien          ATL             69  19 + 31 = 50
Phil Kessel               TOR             70  28 + 24 = 52
Brendan Mikkelson         ANA, CGY        23   0 +  2 =  2
Matti Luukkainen          SaPKo            1   0 +  0 =  0

String nimiJaTyhjaa = String.format("%-25s", nimi);

String maalitMerkkeina = String.format("%2d", maalit);

Collections.sort(pelaajat);

System.out.println("NHL pistepörssi:\n");
for (Pelaaja pelaaja : pelaajat) {
    System.out.println(pelaaja);
}

NHL pistepörssi:

Alex Ovechkin             WSH           71  28 + 46 = 74
Phil Kessel               TOR           70  28 + 24 = 52
Dustin Byfuglien          ATL           69  19 + 31 = 50

import java.io.InputStream;
import java.net.URL;
import java.util.Scanner;

public class Tilasto {
    private static final String OSOITE =
            "http://nhlstatistics.herokuapp.com/players.txt";

    private Scanner lukija;

    public Tilasto() {
        this(OSOITE);
    }

    public Tilasto(String osoite) {
        try {
            URL url = new URL(osoite);
            lukija = new Scanner(url.openStream());
        } catch (Exception ex) {
        }
    }

    public Tilasto(InputStream in) {
        try {
            lukija = new Scanner(in);
        } catch (Exception ex) {
        }
    }

    public boolean onkoRivejaJaljella() {
        return lukija.hasNextLine();
    }

    public String annaSeuraavaRivi() {
        String rivi = lukija.nextLine();
        return rivi.trim();
    }
}

public static void main(String[] args) {
    Tilasto tilasto = new Tilasto();

    while (tilasto.onkoRivejaJaljella()) {
        String pelaajaRivina = tilasto.annaSeuraavaRivi();
        System.out.println(pelaajaRivina);
    }
}

Evgeni Malkin;PIT;62;39;46;54 


Steven Stamkos;TBL;70;50;34;64 


Claude Giroux;PHI;66;26;56;27 


Jason Spezza;OTT;72;29;46;30 

// ... ja yli 800:n muun pelaajan tiedot

        while (tilasto.onkoRivejaJaljella()) {
            String pelaajaRivina = tilasto.annaSeuraavaRivi();
            String[] pelaajaOsina = pelaajaRivina.split(";");
            for (int j = 0; j 

  
Kokeile että tämä toimii. Saat tästä tehtävästä pisteet seuraavan tehtävän yhteydessä.

  
Kaikkien pelaajien pistepörssi

  
Tee kaikista Tilasto-luokan hakemien pelaajien tiedoista Pelaaja-olioita ja lisää ne ArrayListiin. Lisää tehtävään luokka PelaajatTilastosta. Käytä alla olevaa koodia luokan runkona.

import java.util.ArrayList;

public class PelaajatTilastosta {
    public ArrayList<Pelaaja> haePelaajat(Tilasto tilasto) {
        ArrayList<Pelaaja> pelaajat = new ArrayList<Pelaaja>();
        while (tilasto.onkoRivejaJaljella()) {
            String pelaajaRivina = tilasto.annaSeuraavaRivi();
            String[] pelaajaOsina = pelaajaRivina.split(";");

            // Lisätään uusi pelaaja vain, jos syötteessä on kenttiä riittävästi
            if (pelaajaOsina.length > 4) {
                int ottelut = Integer.parseInt(pelaajaOsina[2].trim());
                // Täydennä koodia lukemalla kaikki pelaajaOsina-taulukon kentät uuteen Pelaaja-olioon
                // ...
                // pelaajat.add(new Pelaaja( ... ));
            }
        }

        return pelaajat;
    }
}


  
Tehtävänäsi on täydentää runkoa siten, että jokaisesta luetusta rivistä luodaan pelaaja, joka lisätään pelaajat-listaan. Huom! Tilasto-luokka palauttaa merkkijonoja, joten joudut muuntamaan merkkijonoja myös numeroiksi. Esimerkiksi numeromuotoinen ottelut on muutettava int:iksi Integer.parseInt-metodilla.

  
Jos merkkijonon metodi split ei ole tuttu, se jakaa merkkijonon useampaan osaan annetun merkin kohdalta. Esimerkiksi komento merkkijono.split(";"); palauttaa merkkijonosta taulukon, jossa alkuperäisen merkkijonon puolipisteellä erotetut osat ovat kukin omassa taulukon indeksissä.

  
Voit käyttää testauksen apuna seuraavaa pääohjelmaa:

        Tilasto tilasto = new Tilasto();

        PelaajatTilastosta pelaajienHakija = new PelaajatTilastosta();
        ArrayList<Pelaaja> pelaajat = pelaajienHakija.haePelaajat(tilasto);

        for (Pelaaja pelaaja : pelaajat) {
            System.out.println( pelaaja );
        }


Maali ja syöttöpörssi

  
Haluamme tulostaa myös maalintekijäpörssin eli pelaajien tiedot maalimäärän mukaan järjestettynä sekä syöttöpörssin. NHL:n kotisivu tarjoaa tämänkaltaisen toiminnallisuuden, eli selaimessa näytettävä lista on mahdollista saada järjestettyä halutun kriteerin mukaan.

  
Edellinen tehtävä määritteli pelaajien suuruusjärjestyksen perustuvan kokonaispistemäärään. Luokalla voi olla vain yksi compareTo-metodi, joten joudumme muunlaisia järjestyksiä saadaksemme turvautumaan muihin keinoihin.

        
Vaihtoehtoiset järjestämistavat toteutetaan erillisten luokkien avulla. Pelaajien vaihtoehtoisten järjestyksen määräävän luokkien tulee toteuttaa Comparator<Pelaaja>-rajapinta. Järjestyksen määräävän luokan olio vertailee kahta parametrina saamaansa pelaajaa. Metodeja on ainoastaan yksi compare(Pelaaja p1, Pelaaja p2), jonka tulee palauttaa negatiivinen arvo, jos pelaaja p1 on järjestyksessä ennen pelaajaa p2, positiivinen arvo jos p2 on järjestyksessä ennen
p1:stä ja 0 muuten.

  
Periaatteena on luoda jokaista järjestämistapaa varten oma vertailuluokka, esim. maalipörssin järjestyksen määrittelevä luokka:

import java.util.Comparator;

public class Maali implements Comparator<Pelaaja> {
    public int compare(Pelaaja p1, Pelaaja p2) {
        // maalien perusteella tapahtuvan vertailun koodi tänne
    }
}


  
Tee Comparator-rajapinnan toteuttavat luokat Maali ja Syotto, ja niille vastaavat maali- ja syöttöpörssien generoimiseen sopivat sopivat vertailufunktiot.

  
Järjestäminen tapahtuu edelleen luokan Collections metodin sort avulla. Metodi saa nyt toiseksi parametrikseen järjestyksen määräävän luokan olion:

Maali maalintekijat = new Maali();
Collections.sort(pelaajat, maalintekijat);
System.out.println("NHL parhaat maalintekijät\n");

// tulostetaan maalipörssi


  
Järjestyksen määrittelevä olio voidaan myös luoda suoraan sort-kutsun yhteydessä:

Collections.sort(pelaajat, new Maali());
System.out.println("NHL parhaat maalintekijät\n");

// tulostetaan maalipörssi


  
Kun sort-metodi saa järjestyksen määrittelevän olion parametrina, se käyttää olion compareTo()-metodia pelaajia järjestäessään.

OlioidenVertaaja vertaaja = new OlioidenVertaaja();
Henkilo henkilo1 = new Henkilo("221078-123X", "Pekka", "Helsinki");
Henkilo henkilo2 = new Henkilo("221078-123X", "Pekka", "Helsinki");  // täysin samansisältöinen kuin eka
Henkilo henkilo3 = new Henkilo("110934-123X", "Pekka", "Helsinki");  // eri pekka vaikka asuukin helsingissä

System.out.println(vertaaja.samaOlio(henkilo1, henkilo1));
System.out.println(vertaaja.samaOlio(henkilo1, henkilo2));
System.out.println(vertaaja.vastaavat(henkilo1, henkilo2));
System.out.println(vertaaja.vastaavat(henkilo1, henkilo3));
System.out.println(vertaaja.samaMerkkijonoEsitys(henkilo1, henkilo2));

Henkilo henkilo4 = new Henkilo("221078-123X", "Pekka", "Savonlinna"); // henkilo1:n pekka mutta asuinpaikka muuttuu

System.out.println(vertaaja.samaOlio(henkilo1, henkilo4));
System.out.println(vertaaja.vastaavat(henkilo1, henkilo4));
System.out.println(vertaaja.samaMerkkijonoEsitys(henkilo1, henkilo4));

true
false
true
false
true
false
true
false

Kuvio kuvio = new Ympyra(10, 10, 15);
System.out.println("X " + kuvio.getX());
System.out.println("Y " + kuvio.getY());
System.out.println("Pinta-ala " + kuvio.pintaAla());
System.out.println("Piiri " + kuvio.piiri());

X 10
Y 10
Pinta-ala 706.85834...
Piiri 94.24777...

Kuvio kuvio = new Suorakulmio(10, 10, 15, 15);
System.out.println("X " + kuvio.getX());
System.out.println("Y " + kuvio.getY());
System.out.println("Pinta-ala " + kuvio.pintaAla());
System.out.println("Piiri " + kuvio.piiri());
System.out.println("");

kuvio = new TasakylkinenKolmio(10, 10, 15);
System.out.println("X " + kuvio.getX());
System.out.println("Y " + kuvio.getY());
System.out.println("Pinta-ala " + kuvio.pintaAla());
System.out.println("Piiri " + kuvio.piiri());

X 10
Y 10
Pinta-ala 225.0
Piiri 60.0

X 10
Y 10
Pinta-ala 97.42785...
Piiri 45.0

58.2 TreeMap

Joukkojen järjestyksessä pitäminen onnistuu Set rajapinnan toteuttavan TreeSet-olion avulla. Aiemmassa Tehtavakirjanpito-esimerkissä henkilökohtaiset tehtäväpisteet tallennettiin Map-rajapinnan toteuttavaan HashMap-olioon. Kuten HashSet, HashMap ei pidä alkioita järjestyksessä. Rajapinnasta Map on olemassa toteutus TreeMap, jossa hajautustaulun avaimia pidetään järjestyksessä. Muutetaan Tehtavakirjanpito-luokkaa siten, että henkilökohtaiset pisteet tallennetaan TreeMap-tyyppiseen hajautustauluun.

public class Tehtavakirjanpito {
    private Map<String, Set<Integer>> tehdytTehtavat;

    public Tehtavakirjanpito() {
        this.tehdytTehtavat = new TreeMap<String, Set<Integer>>();
    }

    public void lisaa(String kayttaja, int tehtava) {
        if (!this.tehdytTehtavat.containsKey(kayttaja)) {
            this.tehdytTehtavat.put(kayttaja, new TreeSet<Integer>());
        }

        Set<Integer> tehdyt = this.tehdytTehtavat.get(kayttaja);
        tehdyt.add(tehtava);
    }

    public void tulosta() {
        for (String kayttaja: this.tehdytTehtavat.keySet()) {
            System.out.println(kayttaja + ": " + this.tehdytTehtavat.get(kayttaja));
        }
    }
}

Muunsimme samalla Set-rajapinnan toteutukseksi TreeSet-luokan. Huomaa että koska olimme käyttäneet rajapintoja, muutoksia tuli hyvin pieneen osaan koodista. Etsi kohdat jotka muuttuivat!

Käyttäjäkohtaiset tehtävät voidaan nyt tulostaa järjestyksessä.

Tehtavakirjanpito kirjanpito = new Tehtavakirjanpito();
kirjanpito.lisaa("Mikael", 3);
kirjanpito.lisaa("Mikael", 4);
kirjanpito.lisaa("Mikael", 3);
kirjanpito.lisaa("Mikael", 3);

kirjanpito.lisaa("Pekka", 4);
kirjanpito.lisaa("Pekka", 4);

kirjanpito.lisaa("Matti", 1);
kirjanpito.lisaa("Matti", 2);

kirjanpito.tulosta();

Matti: [1, 2]
Mikael: [3, 4]
Pekka: [4]

Luokka TreeMap vaatii että avaimena käytetyn luokan tulee toteuttaa Comparable-rajapinta. Jos luokka ei toteuta rajapintaa Comparable, voidaan luokalle TreeMap antaa konstruktorin parametrina Comparator-luokan toteuttama olio aivan kuten TreeSet-luokalle.

59 Ohjelmien automaattinen testaaminen

Errare humanum est

Ihminen on erehtyväinen ja paraskin ohjelmoija tekee virheitä. Ohjelman kehitysvaiheessa tapahtuvien virheiden lisäksi huomattava osa virheistä syntyy olemassa olevaa ohjelmaa muokattaessa. Ohjelman muokkauksen aikana tehdyt virheet eivät välttämättä näy muokattavassa osassa, vaan voivat ilmaantua välillisesti erillisessä osassa ohjelmaa: osassa, joka käyttää muutettua osaa.

Ohjelmien automaattinen testaaminen tarkoittaa toistettavien testien luomista. Testeillä varmistetaan että ohjelma toimii halutusti, ja että ohjelma säilyttää toiminnallisuutensa myös muutosten jälkeen. Sanalla automaattinen painotetaan sitä, että luodut testit ovat toistettavia ja että ne voidaan suorittaa aina haluttaessa -- ohjelmoijan ei tarvitse olla läsnä testejä suoritettaessa.

Otimme aiemmin askeleita kohti testauksen automatisointia antamalla Scanner-oliolle parametrina merkkijonon, jonka se tulkitsee käyttäjän näppäimistöltä antamaksi syötteeksi. Automaattisessa testaamisessa testaaminen viedään viedä pidemmälle: koneen tehtävänä on myös tarkistaa että ohjelman tuottama vastaus on odotettu.

Automaattisen testauksen tällä kurssilla painotettu osa-alue on yksikkötestaus, jossa testataan ohjelman pienten osakokonaisuuksien -- metodien ja luokkien -- toimintaa. Yksikkötestaamiseen käytetään Javalla yleensä JUnit-testauskirjastoa.

59.1 Pino ja automaattiset testit

Pino on kaikille ihmisille tuttu asia. Esimerkiksi ravintola Unicafessa lautaset ovat yleensä pinossa. Pinon päältä voi ottaa lautasen ja pinon päälle voi lisätä lautasia. On myös helppo selvittää onko pinossa vielä lautasia jäljellä.

Pino on myös ohjelmoinnissa usein käytetty aputietorakenne. Rajapintana lukuja sisältävä pino näyttää seuraavalta.

public interface Pino {
    boolean tyhja();
    boolean taynna();
    void pinoon(int luku);
    int pinosta();
    int huipulla();
    int lukuja();
}

Rajapinnan määrittelemien metodien on tarkoitus toimia seuraavasti:

• public boolean tyhja() palauttaa true jos pino on tyhjä
• public boolean taynna() palauttaa true jos pino on täynnä
• public void pinoon(int luku) laittaa parametrina olevan luvun pinon päälle
• public int huipulla() kertoo pinon huipulla olevan alkion
• public int pinosta() poistaa ja palauttaa pinon päällä olevan alkion
• public int lukuja() kertoo pinossa olevien lukujen määrän
• public int tilaa() kertoo pinon vapaan tilan määrän

Toteutetaan rajapinnan Pino toteuttava luokka OmaPino, johon talletetaan lukuja. Pinoon mahtuvien lukujen määrä annetaan pinon konstruktorissa. Toteutamme pinon hieman aiemmasta poikkeavasti -- emme testaa ohjelmaa pääohjelman avulla, vaan käytämme pääohjelman sijasta automatisoituja JUnit-testejä ohjelman testaamiseen.

Tutustuminen JUnitiin

NetBeansissa olevat ohjelmamme ovat tähän asti sijainneet aina Source Packagesissa tai sen sisällä olevissa pakkauksissa. Ohjelman lähdekoodit tulevat aina kansioon Source Packages. Automaattisia testejä luodessa testit luodaan valikon Test Packages alle. Uusia JUnit-testejä voi luoda valitsemalla projektin oikealla hiirennapilla ja valitsemalla avautuvasta valikosta New -> JUnit Test.... Jos vaihtoehto JUnit test ei näy listassa, löydät sen valitsemalla Other.

JUnit-testit sijaitsevat luokassa. Uutta testitiedostoa luodessa ohjelma pyytää testitiedoston nimen. Tyypillisesti nimeksi annetaan testattavan luokan tai toiminnallisuuden nimi. Luokan nimen tulee aina päättyä sanaan Test. Esimerkiksi alla luodaan testiluokka PinoTest, joka sijaitsee pakkauksessa pino. NetBeans haluaa luoda käyttöömme myös valmista runkoa testiluokalle -- joka käy hyvin.

Jos NetBeans kysyy minkä JUnit-version haluat käyttöösi, valitse JUnit 4.x.

Kun testiluokka PinoTest on luotu, näkyy se projektin valikon Test Packages alla.

Luokka PinoTest näyttää aluksi seuraavalta

package pino;

import org.junit.*;
import static org.junit.Assert.*;

public class PinoTest {

    public PinoTest() {
    }

    @BeforeClass
    public static void setUpClass() throws Exception {
    }

    @AfterClass
    public static void tearDownClass() throws Exception {
    }

    @Before
    public void setUp() {
    }

    @After
    public void tearDown() {
    }
    // TODO add test methods here.
    // The methods must be annotated with annotation @Test. For example:
    //
    // @Test
    // public void hello() {}
}

Meille oleellisia osia luokassa PinoTest ovat metodit public void setUp, jonka yläpuolella on merkintä @Before, ja kommentoitu metodipohja public void hello(), jonka yläpuolella on merkintä @Test. Metodit, joiden yläpuolella on merkintä @Test ovat ohjelman toiminnallisuutta testaavia testimetodeja. Metodi setUp taas suoritetaan ennen jokaista testiä.

Muokataan luokkaa PinoTest siten, että sillä testataan rajapinnan Pino toteuttamaa luokkaa OmaPino. Älä välitä vaikkei luokkaa OmaPino ole vielä luotu. Pino on testiluokan oliomuuttuja, joka alustetaan ennen jokaista testiä metodissa setUp.

package pino;

import org.junit.*;
import static org.junit.Assert.*;

public class PinoTest {

    Pino pino;

    @Before
    public void setUp() {
        pino = new OmaPino(3);
    }

    @Test
    public void alussaTyhja() {
        assertTrue(pino.tyhja());
    }

    @Test
    public void lisayksenJalkeenEiTyhja() {
        pino.pinoon(5);
        assertFalse(pino.tyhja());
    }

    @Test
    public void lisattyAlkioTuleePinosta() {
        pino.pinoon(3);
        assertEquals(3, pino.pinosta());
    }

    @Test
    public void lisayksenJaPoistonJalkeenPinoOnTaasTyhja() {
        pino.pinoon(3);
        pino.pinosta();
        assertTrue(pino.tyhja());
    }

    @Test
    public void lisatytAlkiotTulevatPinostaOikeassaJarjestyksessa() {
        pino.pinoon(1);
        pino.pinoon(2);
        pino.pinoon(3);

        assertEquals(3, pino.pinosta());
        assertEquals(2, pino.pinosta());
        assertEquals(1, pino.pinosta());
    }

    @Test
    public void tyhjennyksenJalkeenPinoonLaitettuAlkioTuleeUlosPinosta() {
        pino.pinoon(1);
        pino.pinosta();

        pino.pinoon(5);

        assertEquals(5, pino.pinosta());
    }

    // ...
}

Jokainen testi, eli merkinnällä @Test varustettu metodi, alkaa tilanteesta, jossa on luotu uusi tyhjä pino. Jokainen yksittäinen @Test-merkitty metodi on oma testinsä. Yksittäisellä testimetodilla testataan aina yhtä pientä osaa pinon toiminnallisuudesta. Testit suoritetaan toisistaan täysin riippumattomina, eli jokainen testi alkaa "puhtaaltä pöydältä", setUp-metodin alustamasta tilanteesta.

Yksittäiset testit noudattavat aina samaa kaavaa. Ensin luodaan tilanne jossa tapahtuvaa toimintoa halutaan testata, sitten tehdään testattava toimenpide, ja lopuksi tarkastetaan onko tilanne odotetun kaltainen. Esimerkiksi seuraava testi testaa että lisäyksen ja poiston jälkeen pino on taas tyhjä -- huomaa myös kuvaava testimetodin nimeäminen:

@Test
public void lisayksenJaPoistonJalkeenPinoOnTaasTyhja() {
    pino.pinoon(3);
    pino.pinosta();
    assertTrue(pino.tyhja());
}

Ylläoleva testi testaa toimiiko metodi tyhja() jos pino on tyhjennetty. Ensin laitetaan pinoon luku metodilla pinoon, jonka jälkeen pino tyhjennetään kutsumalla metodia pinosta(). Tällöin on saatu aikaan tilanne jossa pinon pitäisi olla tyhjennetty. Viimeisellä rivillä testataan, että pinon metodi tyhja() palauttaa arvon true testausmetodilla assertTrue(). Jos metodi tyhja() ei palauta arvoa true näemme testejä suorittaessa virheen.

Jokainen testi päättyy jonkun assert-metodin kutsuun. Esimerkiksi metodilla assertEquals() voidaan varmistaa onko metodin palauttama luku tai merkkijono haluttu, ja metodilla assertTrue() varmistetaan että metodin palauttama arvo on true. Erilaiset assert-metodit saadaan käyttöön luokan alussa olevalla määrittelyllä import static org.junit.Assert.*;.

Testit suoritetaan joko painamalla alt ja F6 tai valitsemalla Run -> Test project. (Macintosh-koneissa tulee painaa ctrl ja F6). Punainen väri ilmaisee että testin suoritus epäonnistui -- testattava toiminnallisuus ei toiminut kuten toivottiin. Vihreä väri kertoo että testin testaama toiminnallisuus toimi kuten haluttiin.

Luokan OmaPino toteutus

Pinon toteuttaminen testien avulla tapahtuisi askel kerrallaan siten, että lopulta kaikki testit toimivat. Ohjelman rakentaminen aloitetaan yleensä hyvin varovasti. Rakennetaan ensin luokka OmaPino siten, että ensimmäinen testi alussaTyhja alkaa toimimaan. Älä tee mitään kovin monimutkaista, "quick and dirty"-ratkaisu kelpaa näin alkuun. Kun testi menee läpi (eli näyttää vihreää), siirry ratkaisemaan seuraavaa kohtaa.

Testi alussaTyhja menee läpi aina kun palautamme arvon true metodista tyhja.

package pino;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class OmaPino implements Pino {

    public OmaPino(int maksimikoko) {
    }

    @Override
    public boolean tyhja() {
        return true;
    }

    // tyhjät metodirungot

Siirrytään ratkaisemaan kohtaa lisayksenJalkeenEiTyhja. Tarvitsemme toteutuksen metodille pinoon. Yksi lähestymistapa on muokata luokkaa OmaPino siten, että se sisältää taulukon. Taulukkoa käytetään, että pinottavat luvut talletetaan pinon taulukkoon yksi kerrallaan. Seuraava kuvasarja selkeyttää taulukossa olevien alkioiden pinoon laittamista ja pinosta ottamista.

pino = new OmaPino(4);

  0   1   2   3
-----------------
|   |   |   |   |
-----------------
alkioita: 0

pino.pinoon(5);

  0   1   2   3
-----------------
| 5 |   |   |   |
-----------------
alkiota: 1

pino.pinoon(3);

  0   1   2   3
-----------------
| 5 | 3 |   |   |
-----------------
alkiota: 2

pino.pinoon(7);

  0   1   2   3
-----------------
| 5 | 3 | 7 |   |
-----------------
alkiota: 3

pino.pinosta();

  0   1   2   3
-----------------
| 5 | 3 |   |   |
-----------------
alkiota: 2

Ohjelman tulee siis muistaa kuinka monta alkiota pinossa on. Uusi alkio laitetaan jo pinossa olevien perään. Alkion poisto aiheuttaa sen, että taulukon viimeinen käytössä ollut paikka vapautuu ja alkiomäärän muistavan muuttujan arvo pienenee.

Luokan OmaPino toteutusta jatketaan askel kerrallaan kunnes kaikki testit menevät läpi. Jossain vaiheessa ohjelmoija todennäköisesti huomaisi, että taulukko kannattaa vaihtaa ArrayList-rakenteeksi.

Huomaat todennäköisesti ylläolevan esimerkin luettuasi että olet jo tehnyt hyvin monta testejä käyttävää ohjelmaa. Osa TMC:n toiminnallisuudesta rakentuu JUnit-testien varaan, ongelmat ovat varsinkin kurssin alkupuolella pilkottu pieniin testeihin, joiden avulla ohjelmoijaa on ohjattu eteenpäin. TMC:n mukana tulevat testit ovat kuitenkin usein monimutkaisempia kuin ohjelmien normaalissa automaattisessa testauksessa niiden tarvitsee olla. TMC:ssä ja kurssilla käytettävien testien kirjoittajien tulee muunmuassa varmistaa luokkien olemassaolo, jota normaalissa automaattisessa testauksessa harvemmin tarvitsee tehdä.

Harjoitellaan seuraavaksi ensin testien lukemista, jonka jälkeen kirjoitetaan muutama testi.

59.2 Jätkänshakin sovelluslogiikka (pakollinen)

Huom! tämä tehtävä on pakollinen yliopistoon hakeville.

Tämä tehtävä on kolmen yksittäisen tehtäväpisteen arvoinen. Tehtävässä toteutetaan sovelluslogiikka jätkänshakille ja harjoitellaan ohjelmarakenteen osittaista omatoimista suunnittelua.

Tehtäväpohjassa tulee mukana käyttöliittymä jätkänshakille, jossa pelilaudan koko on aina 3x3 ruutua. Käyttöliittymä huolehtii ainoastaan pelilaudalla tehtyihin tapahtumiin reagoimisesta, sekä pelilaudan ja pelitilanteen tietojen päivittämisestä. Pelin logiikka on erotettu JatkanshakinSovelluslogiikka-rajapinnan avulla omaksi luokakseen.

package jatkanshakki.sovelluslogiikka;

public interface JatkanshakinSovelluslogiikka {
    char getNykyinenVuoro();
    int getMerkkienMaara();

    void asetaMerkki(int sarake, int rivi);
    char getMerkki(int sarake, int rivi);

    boolean isPeliLoppu();
    char getVoittaja();
}

Rajapinnan JatkanshakinSovelluslogiikka lisäksi tehtäväpohjassa on apuluokka, joka määrittelee pelilaudan ruutujen mahdolliset tilat char-tyyppisinä kirjaimina. Ruutu voi olla joko tyhjä, tai siinä voi olla risti tai nolla. Apuluokassa Jatkanshakki on näille määrittelyt:

package jatkanshakki.sovelluslogiikka;

public class Jatkanshakki {
    public static final char RISTI = 'X';
    public static final char NOLLA = 'O';
    public static final char TYHJA = ' ';
}

Tehtävänäsi on täydentää pakkauksessa jatkanshakki.sovelluslogiikka olevaa rajapinnan JatkanshakinSovelluslogiikka toteuttavaa luokkaa OmaJatkanshakinSovelluslogiikka. Luokka OmaJatkanshakinSovelluslogiikka mahdollistaa jätkänshakin pelaamisen.

Rajapinta JatkanshakinSovelluslogiikka määrittelee seuraavat toiminnot, jotka luokan OmaJatkanshakinSovelluslogiikka tulee toteuttaa:

• char getNykyinenVuoro() palauttaa pelaajan merkkiä vastaavan arvon: RISTI, NOLLA tai pelin päätyttyä TYHJA
• int getMerkkienMaara() palauttaa pelilaudalle tähän mennessä asetettujen merkkien määrän (välillä 0-9)
• void asetaMerkki(int sarake, int rivi) asettaa pelaajan vuoron mukaisen merkin annettuun ruutuun sarakkeen (0-2) ja rivin (0-2) perusteella ja antaa vuoron toiselle pelaajalle. Metodi heittää poikkeuksen IllegalArgumentException, jos sarake tai rivi on pelilaudan ulkopuolella tai ruudussa on jo merkki, ja poikkeuksen IllegalStateException, jos peli on jo loppu.
• char getMerkki(int sarake, int rivi) palauttaa sarakkeen ja rivin määrittelemän ruudun tilan, joka voi olla TYHJA, RISTI tai NOLLA. Metodi heittää poikkeuksen IllegalArgumentException, jos sarake tai rivi on pelilaudan ulkopuolella.
• boolean isPeliLoppu() palauttaa arvon true, jos toinen pelaajista voitti pelin tai peli päättyi tasapeliin, muutoin metodi palauttaa false
• char getVoittaja() palauttaa arvon TYHJA, jos peli on kesken tai peli päättyi tasapeliin, muutoin metodi palauttaa voittajan merkin: RISTI tai NOLLA

Ensimmäinen pelivuoro on aina merkillä RISTI. Pelin voittaa se pelaaja, joka saa ensimmäisenä kolme merkkiä vaakasuoraan, pystysuoraan tai vinottain. Tasapeli todetaan vasta, kun pelilauta on täynnä merkkejä eli tyhjiä ruutuja ei enää ole.

Vinkki: Pelilaudan tilanteen voi esittää esimerkiksi yhdeksän alkion char-taulukolla, jonne talletetaan peliruutujen tilat. Sarakkeen ja rivin perusteella voidaan laskea taulukon indeksi: rivi * 3 + sarake.