Programmeerimise põhikursus 2008

Ainekood: ITI0010 Link: http://www.lambda.ee/index/Programmeerimise_põhikursus ehk http://www.lambda.ee/index/iti0010 Võid vaadata ka iti0010 2006 arhiivi. Lektor: Tanel Tammet blog Kontakt: tammet@staff.ttu.ee, 6203457, TTÜ AK223

Klee: Higways and byways

Aeg, koht, tulemus

Loengud: Igal kolmapäeval kell 14.00-15.30, ruumis VII-131
Semester: sügis
Tulemus: kirjalik eksam, mille eelduseks ja üheks punktiosaks on praktikumiülesanded.
Punkte: 3.5
Eeldusaine: IAG3103 Informaatika II

Praktikum: kord nädalas a 2*45 minutit, AK arvutiklassides IT-213. Rühmadel on erinevad ajad ja juhendajad. Esimesel nädalal juhendajaga praktikume ei ole ning alltoodud ajad võivad esimese kahe nädala jooksul veel muutuda!

Praktikumiajad:

• Teisipäev 8-9.30 IT213 A,B,C: IAPB3, IAPB32
• Teisipäev 16-17.30 IT213A,B,C: IAPB33, IAPB34
• Neljapäev 8-9.30 IT213A,B: IABB37, IAPB37
• Neljapäev 14-15.30 IT213A,B,C: IABB31, IABB32
• Reede 10-11.30 IT213E: YABM11, YASM12, IANM11

Kursuse eesmärk

Õpetada programmeerimise aluseid ja tehnoloogiat üldiselt, eeldades kerget varasemat kokkupuutumist programmeerimisega vähemalt eeldusaine Informaatika II mahus. Rõhk on praktiliste kogemuste ja oskuste omandamisel: iseseisev töö praktikumis on olulisem, kui õpiku lugemine. Märgatava osa loenguaega kulutab lektor kohapeal ette-programmeerimiseks.

Kursus on sisuliselt (kuid mitte tingimata formaalselt) vajalik eeldus kõigile spetsiifilisematele programmeerimiskursustele, nagu "algoritmid ja andmestruktuurid", "süsteemprogrammeerimine", "objektorienteeritud programmeerimine" jms. Baaskeelena kasutatakse Javat, vältides samas eriliselt Java-päraseid meetodeid, teeke jms. Praktikumides loodavad rakendused on reeglina käsurea ja omaette akendega rakendused, mitte apletid.

Õpik

Tasuta e-book: David Eck, Introduction to Programming Using Java , version 5, 2006 (http://math.hws.edu/javanotes/ vt ka http://math.hws.edu/eck/cs124/downloads/javanotes5.pdf)

Kursus jätab käsitlemata mõned osad õpikust, kuid lisab õpikule mitmeid täiendavaid peatükke ja osi. Viited vajalikele peatükkidele ja täiendavatele materjalidele on kas juba võrgus antud või lisatakse võrku loengute käigus.

NB! Raskuste ja probleemide korral on soovitav iseseisvalt lugeda läbi kogu David Ecki raamat ja teha iga peatüki juures mõned iseseisvad harjutused (raamatus on toodud ka näitelahendused).

Käesoleva lehe lõpuosas on antud ka täiendavaid lugemismaterjale.

Praktikumiülesanded ja tähtajad

Alustuseks tee ära: java tutvustusülesanne.

NB! Tutvustusülesannet ei juhendata ega kontrollita. See tuleks iseseisvalt ära teha esimese õppetöö nädala jooksul.

Käsureaga mugavamaks hakkamasaamiseks AK arvutiklassides loe neid soovitusi: AK arvutiklasside XP java käsurida.

Eelmise aasta ülesanded olid järgmised, 2007 tulevad sarnased, kuid mitte samad! Ülesanded antakse veidi enne eelmise ülesande tähtaja lõppu.

1. Esimene rakendus. See ülesanne on täpselt sama, kui eelmine aasta: tikumängu ülesanne, ainult tekstiliides. Tähtaeg: septembri lõpp.

Muud ülesanded tulevad veidi teistsugused, kui järgmised eelmise aasta variandid:

1. Tekstifailidest rdf-mikroandmebaasi päringud, ainult tekstiliides. Tähtaeg: oktoobri lõpp.
2. GUI-ga graafiline võrgurakendus (http-d kasutav klient). Tähtaeg: novembri lõpp.
3. Mõtlemismäng (inglise kabe). Tähtaeg: detsembri lõpp.

Tähelepanek AK arvutiklassides: päris paljudel masinatel ei leia java kompilaator ja interpretaator (javac ja java) üles vajalikke klasse, isegi siis, kui asud kompileerides kataloogis, kus need vajalikud klassid on. Sellisel juhul kutsu javac ja java välja koos classpathiga, milleks on kataloog, kus ise oled (seda tähistab punkt -cp järel), eeldusel muidugi, et oled ise selles kataloogis, kus vajalikud klassid:

• javac -cp . minuprogramm.java
• java -cp . minuprogramm

NB! Arvesta järgmist:

• Eksamile pääsemiseks peavad olema sooritatud vähemalt kolm neljast praktikumi-ülesandest.
• Juhul, kui üks neljast ülesandest jääb realiseerimata, saab selle eest eksamil 10 trahvipunkti (eksami maksimumpunktid on 100)
• Iga hilinenud ülesanne annab 5 trahvipunkti.
• Pärast 22. detsembrit ei aktsepteerita enam ühtegi ülesannet.
• Iga ülesanne tuleb programmeerida iseseisvalt ja näidata praktikumi juhendajale praktikumi ajal ette. E-postiga saadetud lahendusi ei aktsepteerita!
• Ülesande arvestamiseks ütle juhendajale praktikumi ajal ise, kui soovid lahendatud ülesannet näidata: juhendaja ei hakka reeglina ise õigeagselt uurima, et kas on ülesanne ikka tehtud.

Täpsustav info 2006 sügisel tehtud praktikumitööde kohta: kui oled 2006 sügissemestril saanud punkte, siis saad neid 2007 sügissemestril kasutada ainult juhul, kui said 2006 eksami edukalt sooritatud (hinne vähemalt 1). Vastasel korral pead praktikumitööd uuesti tegema. Teiste sõnadega: vanad praktikumitulemused kehtivad ainult juba olemasoleva hinde parandamiseks, mitte aga olukorras, kus sa pole eksamil läbi saanud. Viimasel juhul pead lihtsalt tegema nullist selle aasta praktikumitööd.

Praktikumide vahetulemused hakkavad semestri jooksul siia lehele ilmuma, kuid märgatava viivitusega.

Loengute plaan ja materjalid

Loengute plaan on esialgne, töö käigus ilmub siia kindlasti muutusi. Seega, täpselt adekvaatsed ja õiged on need materjalid, mille loeng on kas juba läbi või tuleb järgmisena: kõik tuleviku-loenguid puudutavad materjalid on vanad, ning saavad loengu kättejõudmise ajaks mingil määral modifitseeritud ja täiendatud.

1. Sissejuhatus, meeldetuletus, kursuse ülevaade.

Aeg: 5 september.

Loengumaterjal: Progpohi1_07.ppt, Progpohi1_07.pdf

Lugeda: D.Eck ptk 1

Tutvuda:

• Java ja C++ keeltena
• Java ja C# keeltena
• Java vs C kiirus: Java vs C benchmarkimisest, uuem Java vs C benchmark

2. Muutujad, lihtandmed, juhtimiskonstruktsioonid ja tsüklid. Laboratoorne töö 1.

Aeg: 12 september.

Loengumaterjal: Progpohi2_07.ppt, Progpohi2_07.pdf,

Lugeda: D.Eck ptk 2, 3

Lugeda Paul Graham: Hackers and Painters

3. Funktsioonid, klassid. Kompleksandmed

eeskätt stringid ja massiivid.

Aeg: 19 september.

Loengumaterjal: Progpohi3_06.PPT, Progpohi3_06.pdf

Lugeda: D.Eck ptk 4, 5 algus

4. Sissejuhatus teise praktikumitöösse. Veatöötlus. Failid.

Aeg: 26 september.

Praktikumimaterjalid: rdf-mikroandmebaas

Loengumaterjal: Progpohi4_06.PPT, Progpohi4_06.pdf

Lugeda: D.Eck 7,8

5. Teine praktikumitöö

Aeg: 3. oktoober.

Õppejõud tegeleb loengus lahenduse osalise etteprogrammeerimisega.

6. Objektid ja klassid.

Aeg: 10. oktoober.

Loengumaterjal objektidest: Progpohi5_06.PPT, Progpohi5_06.pdf

Lugeda: D.Eck 5

Näited loengust: Puusepp_java_objektid.zip

7. Graafika ja kasutajaliidese sissejuhatus.

Aeg: 17 oktoober

Õppejõud tegeleb loengus praktikumiülesane lahenduse osalise etteprogrammeerimise jätkuga. Korratakse objektide loengumaterjali põhipunkte. Alustatakse graafikaga.

Loengumaterjal, millega algust tehakse: Progpohi6_06.PPT, Progpohi6_06.pdf

Koodinäited 2005 a loengust: javagraphexamples.zip

Lugeda: D.Eck 6 ptk 1-4.

8. Graafika ja kasutajaliidese jätk.

Aeg: 24 oktoober

Loengumaterjal: eelmise loengumaterjali Progpohi6_06.PPT, Progpohi6_06.pdf jätk. Kolmanda praktikumitöö sissejuhatus.

Koodinäited 2005 a loengust: javagraphexamples2.zip

Lugeda: D.Eck 6 ptk lõpuni, 7 ptk.

9. Graafika ja kasutajaliides

materjali ja näidete jätk. Kolmanda praktikumi osaline etteprogrammeerimine.

Aeg:

10. Praktikumiabi jätk. Seejärel binaarne otsing ja sorteerimine.

Aeg:

Loengumaterjal: Progpohi10.PPT

Lugeda: D.Eck ptk 8.4: Searching and Sorting, analüüse ja seletusi.

Proovida: xsortlab, sorting demo, Sortingdemo.zip

11. Otsingualgoritmide algus. Travelling salesman problem.

Aeg:

Loengumaterjal: Progpohi11.PPT

Lisamaterjal: searchadditional2.ppt

Loengus kirjutatud näiteprogramm paari optimeeringuga: tsp.java

12. Mõtlemismängud

male, viis nuppu ritta jne.

Aeg:

Neljanda praktikumi sissejuhatus.

Loengumaterjal: Progpohi12_06.PPT

Lisaks:

• inglise kabe reeglid ja kabe üldiselt
• õpikus toodud apleti kood: peab kasutama aluskoodina!
• http://www.ocf.berkeley.edu/~yosenl/extras/alphabeta/alphabeta.html
• http://www.cs.ualberta.ca/~chinook/
• http://web.archive.org/web/20040607185428/www.cs.vu.nl/~victor/thesis.html

13. Listid, stack, puud

Aeg:

Loengumaterjal: Progpohi13_06.PPT

Lugeda: D.Eck ptk 11.

14. Stack, lihtsamad ja keerukamad puud.

Aeg:

Loengumaterjal: alustame eelmise loengumaterjali teise poolega: Progpohi13_06.PPT, jätkame uue materjaliga Progpohi14_06.PPT

Loengus (varem) kirjutatud parser: parse1.java

Lugeda: D.Eck ptk 11 lõpuosa.

15. Süntaksianalüüsi jätk

hash ja puud.

Aeg:

Loengumaterjalid: jätkame Progpohi14_06.PPT, alustame Progpohithreads.PPT

Lugeda: D.Eck ptk 10 osa 5.

16. Parallelism ja threadid

Aeg:

Tarkvara ja käsiraamatud

Vajalik tarkvara kodus töötamiseks:

• Java J2SE JDK (Java 2 standard edition java development kit).
  Tõmba SUN-i lehelt http://java.sun.com/javase/downloads/ versioon "JDK 6 update 2".
  NB! Vajalik on JDK, mitte JRE, ja nimelt J2SE (standard edition), mitte J2ME (micro edition) või J2EE (enterprise edition). Infoks: enne Java 1.5 versiooni kasutati nime JDK asemel nime SDK.
  Versioone "JDK 6 with NetBeans" ja "JDK 6 with Java EE" ei ole soovitav tõmmata, kui sa just ise nende vastu spetsiaalset huvi ei tunne. Kui sinu masinas juba on Java JDK ehk SDK (kontrolli, kas leiad programmi nimega javac), siis on ta OK, kui versioon on vähemalt 1.3.1. Vanemaid, kui 1.3.1 versioone ei ole soovitav kasutada.
  • Praktiline juhatus versiooni 6 installeerimiseks
  • Praktiline kiire juhatus eelmise kasutamiseks: windowsi jaoks, unixi jaoks
  • Eclipse ja Java 1.5 Ubuntu Linuxi jaoks
• Tekstiredaktor SciTE: põhileht, linuxi download (alternatiivina on distrotes enamasti oma scite package) windowsi download, mõnusam windowsi download (soovitav!).

Tehnilised käsiraamatud:

• Sun'i tehniliste Java käsiraamatute üldleht: leiad siit
• Sun'i Java teekide ja teegifunktsioonide kataloog: otselink versiooni 1.5 jaoks

Lisa-lugemismaterjale

Lihtsad:

• Bradley Kjell: Computer Science I, using Java

Keskmise keerukusega:

• Sun'i Java tutorial: algus on siin
• Sun'i kataloog erinevatest õppematerjalidest

Keerukad (ära loe, kui kõik muu pole veel liiga-liiga lihtne!):

• Bruce Eckel: Thinking in Java Vt ka http://mindview.net/Books.

Harjutamist ja taustinfot eksamiks

Kuidas on tudengitel selles aines varem läinud? Vanad, 2005 sügissemestri tulemused leiad siit). Veel varasemate aastate tulemused, samuti näite-eksamiülesanded leiad 2004 sügissemestri lehelt.

Peaasi on teha ise ja korralikult praktikumiülesandeid: see ongi parim harjutus eksamiks.