BPPC – praktické programování v C++

Náplň cvičení

Během existence kurzu vzniklo několik sad příkladů podle rozsahu výuky a znalostí studentů. Příklady byly vytvořeny většinou tak, aby se každým z nich procvičila určitá vlastnost jazyka. Jelikož si studenti stěžovali, že jsou málo praktické, došlo k jejich spojení do projektů, které se budou postupně tvořit v celém semestru. Původní příklady zůstávají součástí cvičení jako příprava. Jsou vhodné pro ty, kterým vyhovují příklady jednodušší, týkající se jediného tématu. Řádky v tabulce označené jako „Příklad X“ jsou tedy tyto samostatné příklady, které se vztahují k danému cvičení patřícího do většího celku. Je možné je použít jako příklady na domácí cvičení k procvičení jednotlivých vlastností.

Příklady vypracovávané na cvičení mají kategorii „Cvičení“. Hlavní částí cvičení jsou zpočátku jednotlivé příklady, následně projekt vypracovávaný v rámci cvičení. Jedná se o koncept jediného rozsáhlého projektu, který se řeší v jednotlivých krocích (rozložených do cvičení). To samozřejmě vyžaduje neustálou práci a dokončování práce ze cvičení. Proto je na cvičení nutná příprava – připomenout si minulou práci (dokončit nedodělky a odladit chyby), přečíst si aktuální zadání a snažit se ho pochopit. Cvičení bude začínat krátkým rozborem úlohy a odpovědí na dotazy (ohledně minulé práce a aktuálního zadání).
Se zadáním těchto příkladů byste měli být při příchodu do cvičení seznámeni a měli byste je mít promyšlené tak, abyste mohli rovnou přistoupit k řešení.
V sekci Ukol1 a Ukol2 jsou složitější verze projektu realizovaného v rámci cvičení. Ukol 1 je určen pro všechny studenty, Ukol 2 je složitější a vyžaduje více úsilí pro zvládnutí. Oba projekty navazují na látku probranou na přednáškách.

Poslední částí cvičení je projekt, který bude vypracováván doma – Projekt / DU. Tento projekt bude možné konzultovat v rámci cvičení. Konzultace se musí týkat konkrétních, kvalitně definovaných problémů. Projekt bude odevzdáván po částech (průběžná kontrola chyb vyučujícím), které se budou hodnotit samostatně. Výsledný součet bodů bude hodnocením cvičení (bodové hodnocení je průběžné, ale do IS bude zapsáno celkově po odevzdání poslední části projektu). Na tomto projektu by se nemělo pracovat během cvičení. Příklady ze cvičení budou mít přednost i vůči konzultacím projektu.

Z časových a prostorových důvodů není možné sledovat práci jednotlivých studentů. Proto nemůžeme splnit přání studentů, abychom je do práce více nutili. Je potřebná samostatná práce studenta. V případě, že nedokážete vypracovat správné řešení, využijte skripta ke kurzu. Pokud se vám problém ani poté nepodaří vyřešit (do cca 5-10 minut), kontaktujte cvičícího. Snažte se pokládat co nejkonkrétnější dotazy (a ne „mě to nefunguje“).

Při řešení příkladů by se mělo postupovat:
- přečíst zadání (pokud je to nutné potom přečíst i nápovědu)
- promyslet si řešení a stručně si ho načrtnout na papír
- naprogramovat volání funkcí a jejich těl
- vytvořit vzorová volání funkcí na prozkoušení správnosti řešení (v případě, že to nefunguje, použít debuger (trasování programu a zobrazování hodnot), vytvořit testovací vstupní a výstupní (srovnávací) soubory pro automatickou kontrolu algoritmů po úpravách

!!! Stránky jsou ve vývoji !!!

Týden	Typ příkladu	náplň
1	úvod	Organizace cvičení - cvičící, laboratoř, bezpečnost, plán cvičení, bodování
	Cvičení	Postup sestavení programu v prostředí MS Visual C (preprocesor, kompilátor, linker, zdrojové a hlavičkové soubory, spustitelné a knihovní soubory (statické a dynamické)). Základní orientace v prostředí - MS Visual C++
	Cvičení	Cykly, funkce, předávání proměnných – násobilka (kroky zadání 0 - 4)
	Příklad 1	Formátovaný tisk reálných čísel- cosinus
	Příklad 2	Jednoduchá grafika – (načtení dat, grafický výstup, cykly)
2	Cvičení	Kontrola minulého cvičení. Pokračování: parametry programu (main), ukládání dat – násobilka (kroky zadání 5 - 7)
	Cvičení	Formátovaný vstup – načítání dat z disku a jejich zpracování
	Příklad 1	Makra – použití #define bez a s parametry
	Příklad 2	bitové operace – práce s bity
	Příklad 3	Vytvořte interpret jazyka Brainfuck
3	Cvičení	Práce s ukazateli - ukazatel jako parametr funkce
	Cvičení	2D pole (ukazatele, práce s dynamickou pamětí, alokace, odalokace)
	DU/Projekt	zadání témat projektu – výběr do příště,
	Příklad 1	Bitové operace – zjištění velikosti typů, rotace, maskování
	Příklad 2	Práce s řetězci (dynamické 1D pole) – vytvoření, rušení, délka, spojení, vložení na danou pozici do jiného, srovnání, vyhledávání podstringu ...
4	Cvičení	Komentáře – stavový automat
	Cvičení	návod k instalaci svn pro odevzdávání projektů
	Projekt DU/projekt	Nahlášení zvoleného tématu projektů a spolupracovníků. formulace_zadání projektu
	Příklad 1	1D pole – třídění, třídění pomocí indexace – četnost znaků
	Příklad 2	Prostudujte a doplňte funkci pro morseovku tak aby byla funkční (převodní tabulka je na konci souboru, nutno rozdělit cpp a h soubory)
5	Cvičení	Jednosměrně vázaný seznam – procvičení struktur a ukazatelů
	Cvičení	Implementujte funkční operátor jako operátor pro přístup k prvkům pole (využijte návrat hodnoty pomocí reference) Reference – práce s prvky v paměti, předávání proměnných do funkcí
	Projekt	základy svn, hesla, konzultace zadání, dokončení formulace zadání
	Příklad 1	Binární strom - morseovka
	Příklad 2	Dodělejte funkce vázaného seznamu (uložení/odebrání ze začátku, konce, daného míst, ...), upravte na dvousměrný seznam, cyklický seznam … využijte pro množinu ...
6	Cvičení	Ukázky tříd komplex a string
	Cvičení	2D pole – realizujte pomocí struktury, rozšíření stávajících funkcí pro práci se strukturou, funkce pro inicializaci, zrušení, změnu rozměrů, načítání a ukládání dat
	Cvičení	Implicitní parametry – automaticky doplňované při volání funkcí bez parametrů
	Cvičení	Přetěžování funkcí – více stejně pojmenovaných funkcí
	Projekt	Odevzdání zadání
7	Cvičení	Zde by se měl stanovit termín půl-semestrálního testu - předpokládané datum 18.11. Nutno se registrovat v IS. Přemýšlejte o implementaci (způsobu realizace) třídy CPole2D (promyslete také například třídy CKomplex, CString, váš projekt...), zvolte datovou reprezentaci, promyslete vznik a zánik, manipulaci s instancemi třídy z hlediska vnějšího i vnitřního uspořádání. Proveďte návrh třídy kterou budete vypracovávat.
	Cvičení	Přepracování 2D pole na třídu. Pole musí umožnit dynamickou změnu rozměrů. (Implementujte (a otestujte) - vhodná data, napište konstruktory (implicitní, kopy, konverzní z int, ze dvou prvků, z řetězce) a destruktor, metody pro čtení, zápis, změnu rozměrů),
	Cvičení	Implementace Checker nebo VLD do 2D pole pro kontrolu paměti
	Ukol 1	Vytvořte projekt a jeho soubory (cpp a h). Hlavičky ošetřete a navrhněte třídy a jejich data. Metody pro nastavení a čtení prvků.Navrhněte vhodné konstruktory a destruktory.
	Projekt DU/prj	Hodnocení zadání Tvorba hlavičkového souboru projektu
8	Cvičení	V 10-tém týdnu 25.11.2011 se píše půl-semestrální test. Nutno se registrovat v IS z důvodu rozdělení do dvou učeben. rozšíření 2D pole o statická data a metody, friend funkce, Statická data pro počítání objektů vzniklých a aktuálních. Implementujte statické metody pro tisk statických proměnných. Implementujte nastavení pro nastavení a čtení, proveďte rozdělení do hlavičky a zdrojů. Dále pro svou třídu napište základní funkčnost
	Cvičení	přepracovat 2D pole na obecný typ pomocí šablon (template)
	DU/prj	Konzultace hlavičky, vlastní tvorba, srovnání se zadáním
	Příklad 1	Šablony ( prostudujte program na výpočet matic realizovaný pomocí šablon, vyzkoušejte si napsat šablony pro jednoduché funkce)
	Příklad 2	„zabalený“ ukazatel – vytvořte třídu (šablony) vhodnou pro práci s dynamickými proměnnými (ukazateli, inicializace, použití ...) tak aby se zlepšila práce s ukazateli při vyvolání výjimek
9	Cvičení	Členské a nečlenské „funkce“, alokace paměti
	Cvičení	Pro třídu 2D pole implementujte operátory: rovná se (zřetězení a=b=c, přiřazení a = a), unární ! (true/false, je-li matice naplněná hodnotami k výpočtu, inicializovaná), logické operátory != a ==, operátor >>= (tj. a >>=n kde a je objekt třídy CPole2D a n celé číslo, pro cyklickou rotaci/posun sloupců). Nečlenské operátory (použití friend) viz vstupy a výstupy v příštím cvičení. Konverzní/přetypování ( operator long int – vraci pocet prvků v matici). Bliže viz. Operátory . Operátory by měly souviset s (obecným) 2D polem, a ne s jeho obsahem (Pole bude fungovat s prvky, které musí být schopny (= mít vlastnosti = mít implementované operátory) vytvořít svou kopii (použit operátor =) a zjistit zda-li jsou stejné z důvodu implementace operátorů == a !=, ostatní operátory s hodnotami ani s metodami prvků nepracují.
	DU / prj	Konzultace hlavička
10	Cvičení	Dokončení operátorů
	Cvičení	Vstupy a výstupy, prostory jmen - implementujte vstupy a výstupy pomocí streamů (na konzolu i do souboru).
	DU / prj	Odevzdání hlavičky tvorba zdrojové části, konzultace, checker
	Příklad 1	dědění seznamte se s děděním. Připravte rozšíření tříd na dědění a využití virtuálních metod (vlastnosti bázové třídy), přepište
11	Cvičení	rozdělte třídu 2D pole na „obecnou“ část (práce s „tvarem“ matice) a část „nástavbovou“ (matematické operace). Vytvořte základní třídu pro pole a z ní děděním a rozšířením třídu matice Rozdělení třídy pole na základ (rozměry, jejich změny ...) a na specializované - pro držení dat a přístup k nim - vrácení „interpretovaných“ dat na dané pozici ... Rozdělení třídy elementu na bázovou třídu a třídu zděděnou/specializovanou (vytvořit alespoň dvě různé). Pro specializaci využít virtuální funkce. Předvést společnou práci obou (různých) odvozených tříd. propojit moduly a odladit společnou činnost.
	DU / prj	Práce na zdrojích – program demonstrující činnost třídy, konzultace, hodnocení hlavičky
	Příklad 1	Rozdělení třídy 2D na základ a nástavbu - vytvoření třídy pro maticový počet a jiné využití (text, piškvorky, šachy ...). Implementace virtuálních funkcí (tisk, rotace, ...) a jejich použití ve společném kódu.
	Příklad 2	Zjistěte, zda by při tvorbě projektu nepomohla STL, přepracujte (neplatí pro kategorii PRJ!!!)
12	Cvičení	Template – předělejte 2D pole na obecný typ pomocí šablon
	Cvičení	ze základní třídy vytvořte děděn ím matici pro znaky (libovolný text, piškvorky ...). V základní třídě vytvořte virtuální metodu tisk a předveďte, že když použijete společně třídy matice (reálná čísla) a matici se znaky, je možné pomocí metody tisk tisknout obě, aniž bychom znali typ matice.
	DU / prj	Tvorba dokumentace Odevzdání prj – zdroje
	Příklad 1	Virtuální metody
	Příklad 2	Dodělání RTTI
13	Cvičení	Obhajoba projektů
	DU / prj	Odevzdání dokumentace
	Ukončení	Body ze cvičení

Poslední úpravy 2011-11-21