Uppsala universitet, inst f Informationsteknologi, avd f teknisk databehandling
Programmeringsteknik 1, ht04.

Laboration 2, Styrande satser

Syfte:	Att följa ett programs exekvering, att öva på styrande satser och utskrifter/inmatning.
Att göra innan labben:	Se föreläsning 4 med läsanvisning.
Redovisning:	Skriftlig redovisning med kommenterad kod, utskrifter från lämpliga testkörningar och svar på frågorna, senast 2 dagar efter laborationstillfället.

Del 1. Enkelt statistikprogram

Skriv ett Javaprogram där man kan mata in, beräkna och skriva ut statistik för nederbörden under en tidsperiod. Programmet skall först presentera information om hur det används och sedan fråga efter och läsa in nederbörskategori, dvs regn, snö eller ingen nederbörd, samt mängden nederbörd. Nederbördskategori och mängd skall efterfrågas ända tills användaren vill att avsluta inmatningen. Sist skall relevant statistik skrivas ut.
Varje inmatning består av två värden, nederbördskategori och mängd under ett dygn. Kategori 1 betyder regn, 2 betyder snö och 3 betyder ingen nederbörd. Nederbördsmängd kan vara ett decimaltal, större än eller lika med noll. Inmatningen avslutas med att värdet -1 matas in för både kategori och nederbördsmängd. Du kan anta att det under ett och samma dygn bara förekommer en typ av nederbörd.
Programmet skall efter avslutad inmatning för varje kategori presentera antalet inmatade värden, samt medelvärdet av nederbörden för den kategorin. Medelvärdet skall avrundas till en decimal. Avslutningsvärdena -1, -1 skall inte räknas med i statistiken.
I den här laborationen bör du arbeta i BlueJ för att kunna testa dess debugger.

Gör så här:

Starta BlueJ
Klicka på knappen New Class. Fyll i namnet Nederbord (OBS! skriv inte Nederbord.java). Class Type skall vara Class.
Högerklicka på symbolen för klassen Nederbord som kommer fram i BlueJ:s huvudfönster, och välj Open Editor, eller dubbelklicka på symbolen så öppnas editorn (=ordbehandlaren där Javakoden skrivs).
Skriv in satsen
import extra.*;
överst i programmet. Ta bort det som står mellan public class Nederbord { och sista måsvingen. Här skall du skriva din main-metod. Nedan finns ett förslag på ett skelett till ett program med ledande kommentarer som ni kan använda om ni vill. Fyll i kod på de ställen där det står punkter (....). Markera koden i webläsaren och klistra in den i BlueJ:s editor genom att klicka på mellan-knappen på musen.

extra-paketet:
Tänk på att ni måste göra en inställning i BlueJ innan ni kan använda i extra-paketet. De flesta gjorde det under lab1. Om ni inte har gjort det gör det nu.

Att tänka på när ni jobbar:

Spara och kompilera: när man klickar på knappen Compile i editorn ser BlueJ automatiskt till att spara först innan den kompilerar om ni inte redan sparat koden (Class -> Save eller Ctrl-S).
När programmet är kompilerat försvinner de blå ränderna på klassens symbol i BlueJ:s huvudfönster.
Glöm inte att kommentera din kod. Välj tydliga variabelnamn så minskar behovet av kommentarer och koden blir mer lättläst.
När du är klar och inte längre har några kompileringsfel bör du provköra ditt program med olika värden för att felsöka koden efter logiska fel, se Del 2 nedan. Du kör programmet genom att högerklicka på klassens symbol i BlueJ:s huvudfönster. Välj main-metoden. Klicka Ok i fönstret som kommer upp. OBS! Programmet startar alltså i main-metoden!
OBS! "Polkagrisen" är röd under programexekvering (=programkörning). Då kan man inte göra något annat!

Del 2. Testa ditt program m h a BlueJ:s debugger.

Följ programexekveringen (=programkörningen), och se hur variablernas värde ändras under exekveringen.
Med hjälp av BlueJ:s debugger kan du "avlusa", dvs söka efter och rätta fel logiska fel, och testköra ditt program. I den här övningen skall du använda debuggern till att följa en programexekvering och se hur du hoppar inom programmet, och se hur variablerna ändrar värde under körningens gång. På så sätt kan man spåra logiska fel, t ex var en beräkning går fel.
Starta debuggern, sätt brytpunkter, följ programkörningen m h a den svarta pilen, och se hur variablerna ändrar värde:

Starta debuggern: I BlueJ:s huvudfönsters meny: välj View och markera rutan Show Debugger, eller högerklicka på "polkagrisen" i huvudfönstret och välj Show Debugger.
Sätt brytpunkter i koden:
- Det finns en smal vänstermarginal i editorn. Om du klicka där kommer det fram ett rött stop-tecken som betyder att programkörningen skall stanna vid den markerade raden. Du har satt en brytpunkt. Ta bort brytpunkten genom att klicka på stop-tecknet.
- Sätt brytpunkter vid första utskriftsraden och vid loopens början, dvs vid while-satsen.
Kör programmet genom att starta main-metoden. I editorn ser du en svart pil som står på första brytpunkten, där programmet stannat. Som du ser dyker det upp värden i debuggerfönstret, under Local variables (du har ju inga instansvariabler i din klass). Är det någon av de lokala variablerna som inte finns med i listan? Det är bara variabler som har fått värde som syns.

Du kommer att ha fyra fönster uppe samtidigt: editorn, BlueJ:s huvudfönster, terminalfönstret och debuggern.
Du vill nu fortsätta körningen: klicka några gånger på Step i debuggerfönstret och se hur den svarta pilen flyttas rad för rad. Du kör nu en sats i taget i koden. I BlueJ:s terminalfönster ser du utskriftsaterna efterhand.
När du kommer till en inmatning blir pilarna grå och du måste mata in värden. Gå till inmatningsfönstret, skriv in värde och tryck Enter så kan du gå vidare med debuggern (pilarna blir gröna igen); svara 1 på frågan om kategori, och 3 på mängd. Klicka Step för att komma vidare i programmet. Som du ser stannar pilen i första if-satsen och följer den sats för sats, eftersom du svarat 1 på frågan om kategori. Kolla dina lokala variabler i debugger-fönstret. Några bör ha bytt värde nu! Vilka? Pilen kommer sedan att hoppa förbi de andra grenarna i if-else satserna, sedan den eventuellt tittat på villkoren, ned till nästa inmatning.
Testa olika värden på kategori och nederbörd, och följ den svarta pilen i editorn, och variablernas värden i debuggerfönstret under exekveringens gång.
Testa Continue-pilen när du står i början av while-loopen. Vilken blir skillnaden mot om du klickar på Step-pilen? Testa även Step into (var hamnar du nu?).
Märker du någon skillnaden i terminalfönstret när du har en print- eller en println-sats?
Du bör ha täckt upp de viktigaste fallen med dina tester. Testa även felaktiga värden och se om ditt program klarar det. Spara dina testkörningar från terminalfönstret i en fil och skriv ut den tillsammans med din kod: i BlueJ:s terminalfönster, välj Option -> Save to file...
Du har hittills bara tittat i fönstret "Local variables". Flera av fönstren i debugg-fönstret är tomma, bl a "Instance variables". Nästa laboration skall du göra en klass med instansvariabler och fler metoder, och då kan du använda debuggerna och kolla instansvariablernas värden, och hur programmet hoppar till metoderna under exekveringens gång.

Frågor att besvara i redovisningen:

1. Redogör för testkörningarna: varför valde ni dessa värden? Vilka fall testar ni, vilka fall har ni inte testat?

2. Skulle ert program kunna förbättras?

3. I förslaget till lösning används en while-loop. Hur kan man skriva om man inte använder while?

4. Titta på era if-satser. Kan man skriva dem på något annat sätt? Vilken fördel (eller nackdel) är det att använda det sätt ni skrev dem på?

Förslag till main-metod:

//Programmet gör statistik på nederbörden under en tidsperiod. import extra.*; public class Nederbord { public static void main(String [] arg) { int kategori... // Du behöver fler variabler. Skriv in dem här efterhand // som du behöver dem .... Std.out.println("\n\nProgrammet beräknar och presenterar statistik för uppmätt nederbörd per dag under en tidsperiod avseende "); Std.out.println("kategori (Regn = 1, Snö = 2 eller Ingen nederbörd = 3) och mängd."); Std.out.println("Programmet avslutas då Du matar in -1 för kategori och -1 för nederbörd."); // En första inmatning av data: Std.out.print("Mata in kategori: "); kategori = Std.in.readInt(); Std.out.print("Mata in nederbördsmängd: "); mm = Std.in.readDouble(); // Du ska nu upprepade gånger kolla vilken kategori och nederbörsdmängd // som matats in, spara relevant information för att kunna // beräkna medelvärdet för de tre kategorierna och fräga efter nya data, // se exemplet nedan. while(.........................) { //upprepa inmatning tills -1 -1 matas in if (kategori == 1) { //1 betyder regn //Spara relevant information. Vilka variabler behöver du //för att kunna beräkna medelvärdet för nederbörden? .... } //Sen kommer snö. Gör på liknande sätt som för regn. .... //Och sist nederbördsfria dagar. .... //Vad måste göras innan loopen tar slut och programmet //hoppar upp till while()-satsen för ny kontroll igen? .... } //slut på while-loopen //Nu beräknar och skriver vi ut resultatet: Std.out.println("\nStatistik: \n"); Std.out.print("Antal regndagar: " ....); Std.out.println("I genomsnitt " ....); //På liknande sätt för snö- och nederbördsfria dagar .... } /*exempel på en programkörning: Programmet beräknar och presenterar statistik för uppmätt nederbörd per dag under en tidsperiod avseende kategori (Regn = 1, Snö = 2 eller Ingen nederbörd = 3) och mängd. Programmet avslutas då Du matar in -1 för kategori och -1 för nederbörd. Mata in kategori: 1 Mata in nederbördsmängd: 3 Mata in kategori: 1 Mata in nederbördsmängd: 4 Mata in kategori: 2 Mata in nederbördsmängd: 0.3 Mata in kategori: 2 Mata in nederbördsmängd: 1.2 Mata in kategori: 3 Mata in nederbördsmängd: 10 Nederbörden skall vara lika med noll för kategori 3. Mata in relevant nederbördsmängd: 0 Mata in kategori: 1 Mata in nederbördsmängd: -1 Nederbörden skall vara större än eller lika med noll. Mata in relevant nederbördsmängd: 3.5 Mata in kategori: -1 Mata in nederbördsmängd: -1 Statistik: Antal regndagar: 3 med i genomsnitt 3.5 mm/dag Antal snödagar: 2 med i genomsnitt .75 mm/dag Antal dagar utan nederbörd: 1 Genomsnittsnederbörden under perioden var 2 mm/dag. */