Найдите и исправьте ошибки в методе Main

Вы достигли нового уровня

— Привет, Амиго! Хочу сегодня тебе рассказать о причинах существования интерфейсов. Тебе очень часто придется слышать, что такой-то класс, объект или сущность поддерживает определенный интерфейс. Что же это значит – поддерживать интерфейс?

В более широком смысле интерфейс какой-нибудь вещи – это механизм взаимодействия этой вещи с другими предметами. Например, пульт от телевизора – это дистанционный интерфейс. Собака понимает и исполняет команды — это значит, что собака поддерживает голосовой интерфейс (управления). Если все это подытожить, то можно сказать, что интерфейс – это стандартизированный способ взаимодействия двух вещей, и этот стандарт известен двум сторонам. Когда человек говорит собаке «сидеть», он отдает команду в соответствии с «голосовым интерфейсом управления собакой», и если собака выполняет эту команду, то мы говорим, что собака поддерживает этот интерфейс.

Так же и в программировании. Методы – это действия над объектом, над его данными. И если класс реализует определенные методы, то он «поддерживает исполнение» определенных команд. Какие же преимущества дает объединение методов в интерфейс?

1) Каждый interface, как и class, имеет уникальное имя. Обе стороны могут быть на 100% уверены, что вторая сторона поддерживает именно нужный (известный им) интерфейс, а не похожий.

2) Каждый интерфейс налагает определенные ограничения на тот класс, который собирается поддерживать его. Класс сам решает (его разработчик), что он будет делать в случае вызова его методов, которые он унаследовал от интерфейса, но результат должен находиться в пределах ожиданий. Если мы скомандовали собаке «сидеть», и она покрутилась 5 минут на месте и села, то это – поддержка интерфейса. А если она вместо этого вцепилась вам в ногу, то ни о какой поддержке тут не может быть и речи. Выполнение команды не привело к ожидаемым результатам.

Допустим, ты с друзьями участвуешь в написании компьютерной игры. И тебе досталась работа запрограммировать поведение одного персонажа. Один ваш коллега уже написал код по отображению всех персонажей на экран. Второй, отвечающий за сохранение игры на диск, написал код по сохранению всех объектов игры в файл. Каждый из них написал много кода и сделал интерфейс для взаимодействия с ним. Например, это может выглядеть так:

Другими словами, чтобы поддержать реализацию какого-то интерфейса (группы интерфейсов) в своем классе нужно:

1) Унаследоваться от них

2) Реализовать объявленные в них методы

3) Методы должны делать то, для чего они предназначены.

Тогда остальной код программы, который ничего не знает о твоем классе и его объектах, сможет успешно работать с ним.

— А почему код может ничего не знать о моем классе?

— Допустим, ты взял код программы, который кто-то написал год назад. Или твои друзья купили/лицензировали движок игры у кого-то еще. Есть рабочий код игры. Тысячи объектов, которые взаимодействуют друг с другом. И они могут с легкостью правильно взаимодействовать с твоими объектами, если взаимодействие организовано через интерфейсы, и ты правильно реализовал эти интерфейсы в своих классах.

— Круто! Не знал что так можно.

— На этом принципе основаны все большие проекты. Уже давно никто ничего не пишет с нуля.

Люди тоже не изобретают математику и алфавит каждый раз заново, а изучают все то, что было придумано до них.

— Привет, Амиго! У меня для тебя хорошая новость! Сегодня вечером у тебя определенно будет хорошее настроение.

— Да ну?

— Да. Ведь ты будешь отлично знать интерфейсы. Ха-ха-ха! Вот тебе десять(!) задач. Не скучай, Амиго!

— Привет, Амиго! Вчера ты уже слушал лекцию про абстрактные классы. Теперь пришло время углубить наши познания. Хочу научить тебя правильно пользоваться абстрактными классами.

Сложно представить аналогию абстрактного класса в реальной жизни. Обычно класс является моделью какой-нибудь сущности. Но абстрактный класс содержит не только реализованные методы, но и не реализованные. Что же это значит? Аналогом чего является абстрактный класс и есть ли у него аналоги в реальном мире?

На самом деле есть. Представь себе почти законченный кузов машины на конвейере. Туда могу поставить как спортивный двигатель, так и экономичный. Как кожаный салон, так и матерчатый. Конкретная реализация машины еще не определена. Более того, таких конкретных реализаций на основе этого кузова предполагается несколько. Но в таком виде машина никому не нужна. Это — классический абстрактный класс: его объекты не имеют смысла, поэтому их создание запрещено, класс имеет смысл, но только для его многочисленных полноценных наследников, которые будут созданы на его основе.

— Это не сложно.

— Но могут быть и более абстрактные аналогии. Больше похожие на интерфейсы, с несколькими реализованными методами. Например, профессия переводчик. Без уточнения, с какого, и на какой язык, получим «абстрактного переводчика в вакууме». Или телохранитель. Про него может быть известно, что он владеет восточными единоборствами и может защитить клиента. Но какими именно единоборствами, и каким способом защитить клиента – это уже «особенности реализации» каждого конкретного телохранителя.

Давай посмотрим пример:

— Действительно, по смыслу очень напоминает интерфейс с несколькими реализованными методами.

— Да, абстрактные классы такого типа мы будем часто встречать среди стандартных классов JavaSE.

— Привет, Амиго! Я собирался помочь тебе сегодня с задачами. Но слишком устал. А вечером у меня еще много дел: нужно выпить пива и с друзьями поиграть в покер. Так что удачи, дружище! Решай задачи.

— Привет, Амиго! Наконец-то мы добрались до очень интересной темы. Сегодня я расскажу тебе про . На самом деле множественное наследование очень интересный и мощный инструмент. И если бы не некоторые проблемы, то в Java было бы множественное наследование классов. Но т.к. его нет, придется довольствоваться множественным наследованием интерфейсов. Что тоже не мало.

Представь, что ты пишешь компьютерную игру. И ее герои – твои объекты – должны демонстрировать очень сложное поведение: ходить по карте, собирать предметы, выполнять квесты, общаться с другими героями, кого-то убивать, кого-то спасать. Допустим, ты смог разделить все объекты на 20 категорий. Это значит, что если тебе повезет, ты можешь обойтись всего 20-ю классами, для их описания. А теперь вопрос на засыпку: сколько всего уникальных видов взаимодействия у этих объектов. Объект каждого типа может иметь уникальные взаимодействия с 20-ю видами других объектов (себе подобных тоже считаем). Т.е. всего нужно запрограммировать 20 на 20 – 400 взаимодействий! А если уникальных видов объектов будет не 20, а 100, количество взаимодействий может достигнуть 10,000!

— Ничего себе! Теперь понимаю, почему программирование такая непростая работа.

— Она простая. Благодаря многим абстракциям. И в не последнюю очередь – множественному наследованию интерфейсов.

Очень часто можно упростить взаимодействие объектов, если взаимодействовать будут не объекты, а их роли и/или способности. А способности, как мы уже знаем, легко добавляются в класс, когда он реализует некоторый интерфейс.

Когда пишется большая программа, обычно с этого сразу и начинают:

1) Определяют все существующие способности/роли.

2) Затем описывают взаимодействие между этими ролями.

3) А потом просто наделяют все классы их ролями.

— А можно пример?

— Конечно. Давай рассмотрим роли, на основе героев мультика «Том и Джерри».

Зная всего эти три роли (интерфейса) можно написать программу и описать корректное взаимодействие этих ролей. Например, объект будет гнаться (посредством интерфейса Moveable) за тем, «кого ты можешь съесть» и убегать от того, «кто может съесть тебя». И все это без знаний о конкретных объектах. Если в программу добавить еще объектов (классов), но оставить эти роли, она будет прекрасно работать – управлять поведением своих объектов.

— Привет, Амиго! Билаабо расскажет тебе о различиях абстрактного класса и интерфейса. Их несколько.

— Вот это я понимаю. Кратко и по существу.

— Спасибо, Амиго.

— Привет, Амиго! Сейчас я тебе расскажу про два интерфейса – InputStream и OutputStream. Объявлены они как абстрактные классы, но если начать разбираться, то можно увидеть, что по своей сути – это интерфейсы. Почти все их методы абстрактные, кроме нескольких незначащих методов. Очень похожи на нашего «телохранителя», которого мы рассматривали.

Это очень интересные интерфейсы. Пока что я специально буду называть их интерфейсы, чтобы ты понял, зачем они нужны. А потом мы поговорим, почему же их все-таки сделали абстрактными классами.

— Хорошо. Так что это за интерфейсы?

— Сейчас расскажу.

Есть такая интересная вещь в Java как «поток». Поток – это очень простая сущность. И его простота есть залог очень мощного механизма обмена данными. Потоки бывают двух видов: поток для чтения и поток для записи.

В поток для записи, как ты уже, наверное, догадался, можно записывать данные. Для этого у него есть метод write(). Из потока для чтения можно данные читать. Для этого у него есть метод read().

InputStream – это интерфейс потока чтения, описывающий такую способность: «из меня можно читать байты».

А OutputStream– это, соответственно, интерфейс потока записи, описывающий способность: «в меня можно записывать байты».

— И это все?

— Фактически да. Но все дело в том, что в Java есть очень много классов, которые умеют работать с интерфейсами InputStream и OutputStream. Например, ты хочешь прочитать файл с диска и вывести его содержимое на экран. Нет ничего проще.

Представь, что мы написали класс, и добавили ему способности InputStream и OutputStream.

Если мы корректно реализовали поддержку этих интерфейсов, то объекты нашего класса теперь можно сохранить в файл на диске. Просто вычитав их содержимое через метод read. Или загрузить из файла, создав объект и записав в него содержимое файла через метод write.

Теперь добавим в него методы read и write

Это, конечно, не реализация интерфейсов InputStream и OutputStream, но очень похоже.

— Да, это понятно. А как все-таки сохранить содержимое такого объекта в файл?

— Давай я напишу тебе пример:

— Ух ты! Действительно, очень похоже на работу с InputStream/OutputStream. Потоки – это крутая вещь!

— А то!

— Я тебе что, не рассказывал про интерфейсы? Тогда ты многое потерял. Вот если замечательные лекции. Их когда-то написал мой давний друг:

Cсылка, интерфейсы, множественное наследование, абстрактные классы

— Привет, Амиго! Вот хорошее видео. Я уже два часа терплю, чтобы не смотреть. Давай быстрее сюда.

— Здорово, боец!

— Здравия желаю, товарищ генерал!

— У меня для тебя шикарная новость. Вот тебе задания для закрепления полученных навыков. Выполняй их каждый день, и твои навыки будут расти с неимоверной скоростью. Они специально разработаны для выполнения их в Intellij IDEA.

— Те задания были для духов. Для дедушек я добавил бонусные задания повышенной сложности. Только для старослужащих.

Слайд 1Решение С1 по информатике — поиск ошибок в программе со сложным

(повышенный уровень, время – 30 мин)

Слайд 2 в программе осуществлен ввод лишних данных; ошибка в операторе условия

ВОЗМОЖНЫЕ ВАРИАНТЫ ОШИБОК:

Слайд 3входные данные – числовые выражения и задание содержит три вопроса

каких входных данных программа работает неверно (вопрос для всех классов заданий С1);определить лишнюю часть представленной программы;исправить предложенную программу.входные данные – числовые выражения, но вопросов два
(т.е. в исходной части программы две ошибки);входные данные – числовые, вопросов два, оба касаются исправления программы, но второй вопрос сформулирован довольно жёстко (требует не содержать логических функций и т.д.)входные данные – строковые переменные, а в остальном соответствует первому классу заданий С1.

Классификация заданий С1

Слайд 4Задача№1. Тре­бо­ва­лось на­пи­сать про­грам­му, при вы­пол­не­нии ко­то­рой с кла­ви­а­ту­ры счи­ты­ва­ют­ся ко­ор­ди­на­ты

точки на плос­ко­сти (x, y — дей­стви­тель­ные числа) и опре­де­ля­ет­ся при­над­леж­ность этой точки за­дан­ной за­штри­хо­ван­ной об­ла­сти (вклю­чая гра­ни­цы). Про­грам­мист то­ро­пил­ся и на­пи­сал про­грам­му не­пра­виль­но.

Слайд 5Пе­ре­ри­суй­те и за­пол­ни­те таб­ли­цу, ко­то­рая по­ка­зы­ва­ет, как ра­бо­та­ет про­грам­ма при ар­гу­мен­тах,

при­над­ле­жа­щих раз­лич­ным об­ла­стям (A, B, C, D, E, F, G и H).Точки, ле­жа­щие на гра­ни­цах об­ла­стей, от­дель­но не рас­смат­ри­вать. В столб­цах усло­вий ука­жи­те «да», если усло­вие вы­пол­нит­ся, «нет», если усло­вие не вы­пол­нит­ся, «—» (про­черк), если усло­вие не будет про­ве­рять­ся, «не изв.», если про­грам­ма ведет себя по-раз­но­му для раз­ных зна­че­ний, при­над­ле­жа­щих дан­ной об­ла­сти. В столб­це «Про­грам­ма вы­ве­дет» ука­жи­те, что про­грам­ма вы­ве­дет на экран. Если про­грам­ма ни­че­го не вы­во­дит, на­пи­ши­те «—» (про­черк). Если для раз­ных зна­че­ний, при­над­ле­жа­щих об­ла­сти, будут вы­ве­де­ны раз­ные тек­сты, на­пи­ши­те «не изв». В по­след­нем столб­це ука­жи­те «да» или «нет».Ука­жи­те, как нужно до­ра­бо­тать про­грам­му, чтобы не было слу­ча­ев ее не­пра­виль­ной ра­бо­ты. (Это можно сде­лать не­сколь­ки­ми спо­со­ба­ми, до­ста­точ­но ука­зать любой спо­соб до­ра­бот­ки ис­ход­ной про­грам­мы.)

По­сле­до­ва­тель­но вы­пол­ни­те
сле­ду­ю­щее:

Слайд 6Эле­мен­ты от­ве­та

Слайд 8Воз­мож­ная до­ра­бот­ка (Пас­каль, раз­би­е­ние об­ла­сти на две части пря­мой x =

Слайд 9Задача №2. Тре­бо­ва­лось на­пи­сать про­грам­му, ко­то­рая ре­ша­ет урав­не­ние «a |x|

= 6» от­но­си­тель­но х для любых чисел а и b, вве­ден­ных с кла­ви­а­ту­ры. Все числа счи­та­ют­ся дей­стви­тель­ны­ми. Про­грам­мист то­ро­пил­ся и на­пи­сал про­грам­му не­пра­виль­но.

По­сле­до­ва­тель­но вы­пол­ни­те три за­да­ния: При­ве­ди­те при­мер таких чисел a, b, x, при ко­то­рых про­грам­ма не­вер­но ре­ша­ет по­став­лен­ную за­да­чу.Ука­жи­те, какая часть про­грам­мы яв­ля­ет­ся лиш­ней.Ука­жи­те, как нужно до­ра­бо­тать про­грам­му, чтобы не было слу­ча­ев ее не­пра­виль­ной ра­бо­ты. (Это можно сде­лать не­сколь­ки­ми спо­со­ба­ми, по­это­му можно ука­зать любой спо­соб до­ра­бот­ки ис­ход­ной про­грам­мы).

Слайд 10По­яс­не­ниеa = 1, b = −1, x = 0. Зна­че­ние x может

быть не ука­за­но. Зна­че­ния а и b могут быть лю­бы­ми не­ну­ле­вы­ми чис­ла­ми с раз­ны­ми зна­ка­ми. Ошиб­ка про­грам­ми­ста со­сто­ит в том, что про­грам­мара­бо­та­ет не­пра­виль­но при любых не­ну­ле­вых а и Ь, име­ю­щих раз­ные знаки.

Лиш­няя часть: не нужно вво­дить х с кла­ви­а­ту­ры; верно: readln(a, Ь).

Слайд 11Задача№3 Тре­бо­ва­лось на­пи­сать про­грам­му, при вы­пол­не­нии ко­то­рой с кла­ви­а­ту­ры счи­ты­ва­ют­ся ко­ор­ди­на­ты

точки на плос­ко­сти (x, y — дей­стви­тель­ные числа) и опре­де­ля­ет­ся при­над­леж­ность этой точки за­дан­ной за­кра­шен­ной об­ла­сти (вклю­чая гра­ни­цы). Уче­ник на­пи­сал такую про­грам­му:

Слайд 12При про­вер­ке ра­бо­ты про­грам­ма вы­пол­ня­лась по шагам для не­ко­то­рых кон­троль­ных зна­че­ний

х и у, при этом был за­пол­нен про­то­кол те­сти­ро­ва­ния. В ре­зуль­та­те не­ак­ку­рат­но­го об­ра­ще­ния про­то­кол был ис­пор­чен, ча­стич­но со­хра­ни­лись толь­ко че­ты­ре стро­ки:

По­сле­до­ва­тель­но вы­пол­ни­те сле­ду­ю­щее.Вос­ста­но­ви­те уце­лев­шие стро­ки про­то­ко­ла, за­пол­нив все клет­ки таб­ли­цы. Там, где со­дер­жа­ние вос­ста­нав­ли­ва­ет­ся не­од­но­знач­но, за­пи­ши­те любое воз­мож­ное зна­че­ние. На­при­мер, если для не­сколь­ких об­ла­стей по­лу­ча­ет­ся оди­на­ко­вая стро­ка таб­ли­цы, ука­жи­те в графе «Об­ласть» любую из этих об­ла­стей.2. Ука­жи­те, как нужно до­ра­бо­тать про­грам­му, чтобы не было слу­ча­ев её не­пра­виль­ной ра­бо­ты.

Слайд 13По­яс­не­ние2. Для на­пи­са­ния пра­виль­ной про­грам­мы не­об­хо­ди­мо раз­де­лить тре­бу­е­мую об­ласть на части

и опи­сать каж­дую из них. На­при­мер, можно вы­де­лить об­ла­сти FGLM, HN и QR. При этом по­лу­ча­ет­ся такой фраг­мент про­грам­мы (при­мер на Пас­ка­ле):

Слайд 15Задача№4Тре­бо­ва­лось на­пи­сать про­грам­му, при вы­пол­не­нии ко­то­рой с кла­ви­а­ту­ры счи­ты­ва­ет­ся на­ту­раль­ное число

N, не пре­вос­хо­дя­щее 109, и вы­во­дит­ся ко­ли­че­ство цифр этого числа. Про­грам­мист то­ро­пил­ся и на­пи­сал про­грам­му не­пра­виль­но.

1. На­пи­ши­те, что вы­ве­дет эта про­грам­ма при вводе числа 584.

3. Ука­жи­те одно число для ко­то­ро­го эта про­грам­ма будет ра­бо­тать верно.

2. Най­ди­те все ошиб­ки в этой про­грам­ме (их может быть одна или не­сколь­ко). Ука­жи­те все стро­ки (одну или более), со­дер­жа­щие ошиб­ки, и для каж­дой такой стро­ки при­ве­ди­те пра­виль­ный ва­ри­ант. Об­ра­ти­те вни­ма­ние, что тре­бу­ет­ся найти ошиб­ки в име­ю­щей­ся про­грам­ме, а не на­пи­сать свою, воз­мож­но, ис­поль­зу­ю­щую дру­гой ал­го­ритм ре­ше­ния. Ис­прав­ле­ние ошиб­ки долж­но за­тра­ги­вать толь­ко стро­ку, в ко­то­рой на­хо­дит­ся ошиб­ка.

Слайд 16Про­грам­ма вы­ве­дет число 2. Про­грам­ма ра­бо­та­ет верно для всех чисел, на­чи­на­ю­щих­ся на