Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Racket MOOC - jakso 2

3,742 views

Published on

Koodiaapinen MOOC (kevät 2016)
Racket - linjan jakso 2.

Published in: Education
  • Sex in your area is here: ❶❶❶ http://bit.ly/2F4cEJi ❶❶❶
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • Dating for everyone is here: ♥♥♥ http://bit.ly/2F4cEJi ♥♥♥
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • Be the first to like this

Racket MOOC - jakso 2

  1. 1. Racket 2. JAKSO
  2. 2. Sisällys FUNKTIO 1. Funktio 2. Funktion määrittely 3. Funktion esittely 4. Funtion kutsuminen 5. Funktion testaaminen Vinkkejä viikon palautustehtävään Debuggaus KOODIAAPINEN MOOC - SYKSY 2015 EHTOLAUSEET 1. Totuusarvot 2. Vertailuoperaattorit 3. Predikaatit 4. Ehtolause 5. Ehtolause funktion sisällä
  3. 3. Funktion avulla yleistetään sääntöjä Tällä jaksolla opimme määrittelemään funktioita. Funktio on tapa yleistää sääntöjä. Sen sijaan, että kirjoittaisimme (/ (+ 1 2) 2) (/ (+ 4 5) 2) Kirjoitamme em. säännön yleisessä eli abstraktissa muodossa muuttujien a ja b avulla: (/ (+ a b) 2) Lisäksi tarvitsemme rakenteen, jolla saamme nimen säännölle (keskiarvo) sekä arvot muuttujille a ja b. (define (keskiarvo a b) (/ (+ a b) 2) KOODIAAPINEN MOOC - SYKSY 2015 (keskiarvo 1 2) (keskiarvo 4 5) Funktion määrittely Funktion kutsuminen
  4. 4. Funktio 4 Kirjoita kerran, kutsu useasti.
  5. 5. Funktio muuttaa syötteet (argumentit) paluuarvoksi 5 funktio ARGUMENTIT 100 ”solid” ”red” PALUUARVO
  6. 6. Funktion käsite tulee matematiikasta KOODIAAPINEN MOOC - SYKSY 2015 MÄÄRITTELYJOUKKO ARVOJOUKKO 3 9 neliö-funktio -3 Funktio toimii aina samalla tavalla samalle syötteelle. neliö : Luku -> Luku 𝑓 𝑥 = 𝑥2
  7. 7. Esimerkki ympyrä-funktio 7 ympyrä funktio ARGUMENTIT 100 ”black” PALUUARVO ympyrä : Luku Väri -> Kuva
  8. 8. Funktio, joka palauttaa kuvan 8 ARGUMENTIT 100 PALUUARVO ”black” r väri MUUTTUJAT (PARAMETRIT) (𝑐𝑖𝑟𝑐𝑙𝑒 𝑟 "solid" 𝑣ä𝑟𝑖)
  9. 9. Funktion määrittely 9 (define (ympyrä r väri) (circle r ”solid” väri))
  10. 10. Funktion esittely (kommenttirivillä) 10 ; ympyrä : Luku Väri -> Kuva (define (ympyrä r väri) (circle r ”solid” väri)) Funktion nimi 1. Parametrin tyyppi 2. Parametrin tyyppi Funktion paluuarvon tyyppi
  11. 11. Funktion kutsuminen (interaktioikkunasta) > (ympyrä 60 ”red”) >(ympyrä 40 ”black”) >(overlay (ympyrä 20 "black") (ympyrä 40 "white") (ympyrä 60 "black") (ympyrä 80 "white") (ympyrä 100 "black")) 11 argumentit paluuarvo
  12. 12. Esimerkki : risti-funktio 1) Funktion esittely: ;; risti : Luku Luku Väri -> Kuva 2) Funktion määrittely: (define (risti a b väri) (overlay (rectangle a b ”solid” väri) (reactangle b a ”solid” väri))) 3) Funktion kutsuminen: (risti 20 50 ”blue”) 12
  13. 13. Funktion kutsuminen (toisen funktion sisältä = apufunktion kutsuminen) 13 (define (pallot r väri) (beside (ympyrä r väri) (ympyrä r väri))) > (pallot 30 ”blue”) argumentteina käytetään nyt pallot-funktion parametreja r ja väri (ympyrä on tässä apufunktio)
  14. 14. Funktion testaaminen Koska funktio toimii aina samalla tavalla samalle syötteelle (argumenttien arvoille), voidaan funktion koodin oikeellisuudesta varmistua kirjoittamalla testikoodia (check-expect). Check-expect vertaa funktiokutsun palauttamaa arvoa odotusarvoon: 14 (check-expect (risti 20 50 ”blue”) ) (check-expect (risti 20 50 ”blue”) (overlay (rectangle 20 50 ”solid” ”blue”) (reactangle 20 20 ”solid” ”blue”))) funktiokutsu odotusarvo = se mitä pitäisi tulla paluuarvona, jos funktio toimii oikein TAI
  15. 15. Funktio, joka palauttaa luvun 15 ARGUMENTIT 400 PALUUARVO 25 10 000 x y MUUTTUJAT (PARAMETRIT) 𝑎 ∙ 𝑏
  16. 16. Esimerkki: pinta-ala-funktio 1) Funktion esittely: ;; pinta-ala : Luku Luku -> Luku 2) Funktion määrittely: (define (pinta-ala a b) (* a b)) 3) Funktion kutsuminen (testaaminen käsin): > (pinta-ala 400 25) 4) Funktion testaaminen (automaattisesti): (check-expect (pinta-ala 400 25) 10000) 16 funktiokutsu odotusarvo
  17. 17. Kirjoita oma funktio 0. tarkoitus: kirjoita lyhyt kuvaus siitä mitä funktiosi tekee (vaihtoehtoisesti selitä tämä kaverillesi sanallisesti.) Pääasia, että ymmärrät mitä olet tekemässä. 1. esittely: keksi funktiollesi nimi, listaa tarvittavien muuttujien tietotyypit ja päätä mitä tietotyyppiä funktiosi palauttaa. 2. määrittely: keksi muuttujille (parametreille) nimet, kirjoita funktion koodi parametrien avulla. 3. testaus: ◦ kutsu funktiotasi interaktioikkunasta eri argumenttien arvoilla TAI ◦ kirjoita testit check-expect:in avulla ja aja koodi 17 kommenttejaajettavaakoodia
  18. 18. Haarautuminen syötteen mukaan Funktioissa on sisäänrakennettuna ajatus myös siitä, että ne toimivat vain tietyillä syötteen arvoilla. Niiden määrittelyjoukko on siis rajattu. Jos funktiota kutsutaan sellaisella syötteellä, joka ei kuulu sen määrittelyjoukkoon, funktion pitäisi osata palauttaa jotain järkevää näissä ns. virhetilanteissa. On myös tilanteita, joissa tietyillä syötteen arvoilla tehdään jotain ja toisilla syötteen arvoilla jotain täysin erilaista. Tällaiseen toiminnallisuuteen tarvitsemme totuusarvoja, predikaatteja, vertailuoperaattoreita sekä ehtolausetta (if). KOODIAAPINEN MOOC - SYKSY 2015
  19. 19. Totuusarvot (true/false) - tosi #true, true #t, #T 19 true false - epätosi #false, false #f, #F
  20. 20. Vertailuoperaattorit Vertailuoperaattorit palauttavat totuusarvon Yleensä vain samantyyppisiä arvoja kannattaa verrata keskenään, siksi nämä funktiot tarkistavat myös sen, että argumentit ovat oikean tyyppisiä: ◦ Vertailuoperaattorit luvuille: <, >, <=, >=, = ◦ Merkkijonoille: string=? ◦ Kuville: image=? esim. (< 4 5)  #true (= 4 -4)  #false (string=? ”kissa1” ”kissa1”)  #true 20
  21. 21. Predikaatit Funktioita, jotka palauttavat totuusarvon kutsutaan predikaateiksi. Racket-kielessä niiden nimessä on usein kysymysmerkki esim. (number? 4)  #true (string? 4)  #false (even? 2)  #true (zero? 3)  #false (positive? -3)  #false 21 ?
  22. 22. Ehtolause (if) 22 (if (< a 100) ”a on pienempi kuin 100” ”a on yhtäsuuri tai suurempi kuin 100”)
  23. 23. Ehtolause funktion sisällä Ehtolause sijaitsee normaalisti funktion sisällä, jolloin tutkitaan saatuja parametrien arvoja: esim. (define (termostaatti lämpötila) (if (< lämpötila 22) ”käynnistä lämmitin” ”sammuta lämmitin”))) 23 22°C
  24. 24. Sisäkkäiset ehtolauseet Ehtolauseen sisällä voi olla toinen ehtolause: esim. (define (termostaatti lämpötila) (if (number? lämpötila) (if (< lämpötila 22) ”käynnistä lämmitin” ”sammuta lämmitin”) ”lämpötilasensori on viallinen”)) 24 sisempi ehtolause on ulomman ehtolauseen ”tosihaara”
  25. 25. Robottiauto funktio ehtolauseella 1) Esittely ;; robottiauto : Väri -> Merkkijono 2) Määrittely (define (robottiauto valo) (if (string=? valo ”green”) ”aja” ”pysähdy”) 3) Testaus (check-expect (robottiauto ”red”) ”pysähdy”)) (check-expect (robottiauto ”green”) ”pysähdy”)) 25
  26. 26. Älykäs-overlay funktio ehtolauseella 0) Funktion tarkoitus: ;; uusi overlay, joka varmistaa, että kapeampi kuva tulee aina päällimmäiseksi 1) Funktion esittely: ;; älykäs-overlay : Kuva Kuva -> Kuva 2) Funktion määrittely: (define (älykäs-overlay k1 k2) (if (<= (image-width k1) (image-width k2)) (overlay k1 k2) (overlay k2 k1))) 3) Funktion testaus (huom. molemmat haarat pitää testata): (check-expect (älykäs-overlay (square 20 ”solid” ”red”) (square 10 ”solid” ”blue”)) (overlay (square 10 ”solid” ”blue”) (square 20 ”solid” ”red”))) KOODIAAPINEN MOOC - SYKSY 2015
  27. 27. Sanasto Koodarin käsikirjasta löytyy sanasto Käytä sitä hyväksesi kun törmäät sinulle uuteen termiin. Toisen viikon uudet termit: ARVOJOUKKO TOTUUSARVO FUNKTIO PREDIKAATTI KOMMENTTI VERTAILUOPERAATTORI PARAMETRI EHTOLAUSE MÄÄRITTELYJOUKKO KOODIAAPINEN MOOC - SYKSY 2015
  28. 28. Funktio: 0) Tarkoitus 1) Esittely 2) Määrittely 3) Testit Vinkkejä jakson palautustehtävään Tällä viikolla harjoittelet funktion määrittelyä ja ehtolauseen käyttöä. Tehtävänäsi on kirjoittaa siis vähintään yksi funktio, jossa on vähintään yksi ehtolause. Koska koodari ei koskaan kirjoita koodia vain tietonetta varten vaan myös muille koodareille luettavaksi ja uudelleen käytettäväksi, funktio koodin tulee sisältää kaikki nämä osiot: KOODIAAPINEN MOOC - SYKSY 2015 Jotta joku toinen koodari (tai sinä itse) ymmärtää mitä funktiosi tekee Jotta funktiota voi käyttää, pitää tietää millaisilla arvoilla sitä pitää kutsua Varsinainen koodi, joka määrittelee uuden funktion (define...) Testit, joiden avulla todistetaan, että ko. funktio myös toimii (check-expect...). Testaa kaikki haarat.
  29. 29. Vinkkejä jakson palautustehtävään Saat keksiä itse mitä funktiosi tekee. Se voi olla funktio, joka palauttaa kuvan tai se voi olla funktio, joka laskee jotain. Kun olet saanut selville idean, etsi sopivia funktioita Koodarin käsikirjasta. Hyviin ohjelmointikäytänteisiin liittyy funktion nimeäminen kuvaavalla nimellä. Myös käytetyt parametrit olisi hyvä nimetä kuvaavalla nimellä. Jos käytät vakioita, määrittele ne 1. jaksossa opitulla tavalla (define). Palauttamasi koodi menee vertaisarvioitavaksi, eli sen lukee, testaa ja arvioi joku toinen kurssilainen. Jos olet koodannut aikaisemmin, pidä huolta siitä että koodisi on tarpeeksi yksinkertainen, niin että aloittelijakin ymmärtää mitä se tekee ja miten funktiotasi kutsutaan. Käytä KISS-periaatetta  KISS = ”Keep It Simple, Stupid” KOODIAAPINEN MOOC - SYKSY 2015
  30. 30. Racket DEBUGGAUS Palaa tähän kohtaan, kun törmäät virheilmoituksiin!
  31. 31. Mistä virheilmoitukset voivat johtuvat? KOODIAAPINEN MOOC - SYKSY 2015 Virheilmoitus Syitä define: expected at least one variable after the function name, but found none Esimerkki define: expected only one expression after the variable name neliö, but found 1 extra part Esimerkki a: this variable is not defined Esimerkki(1) Esimerkki(2) check-expect: expects 2 arguments, but found only 1 Esimerkki define: expected only one expression for the function body, but found 2 extra parts Esimerkki(1) Esimerkki(2) Esimerkki(3) … this function is not defined Esimerkki
  32. 32. Debuggaus: define: expected at least one variable after the function name… KOODIAAPINEN MOOC - SYKSY 2015 Racket BSL – kielessä ei sallita funktioita, joilla ei ole yhtään parametria (muuttujaa). Lisää funktiollesi vähintään yksi parametri: (define (neliö a) 0) ja paina ”run”. Huom! Tämä neliö-funktio ei tee mitään älykästä.
  33. 33. Debuggaus: define: expected only one expression after the variable name … KOODIAAPINEN MOOC - SYKSY 2015 Koska define:llä voidaan määritellä myös muuttuja (vakio) tämä tulkitaan vääränlaiseksi muuttujan arvon asettamiseksi (neliö sanan jälkeen on kaksi lauseketta a ja 0, kun pitäisi olla vain yksi). Lisää sulut funktion nimen ja parametrin ympärille: (define (neliö a) 0) ja paina ”run”. Huom! Tämä neliö-funktio ei tee mitään älykästä.
  34. 34. Debuggaus: a: this variable is not defined (1) KOODIAAPINEN MOOC - SYKSY 2015 Parametriin (muuttujaan) a voidaan viitata vain funktion sisällä. Tässä siihen viitataan sen ulkopuolella, jonne se ei ”näy”. Check-expect lauseissa pitää käyttää konkreettisia esimerkkiarvoja. Lisää a:n tilalle tässä valittu esimerkkiluku 45: (check-expect (neliö 45) (* 45 45)) ja paina ”run”.
  35. 35. Debuggaus: a: this variable is not defined (2) KOODIAAPINEN MOOC - SYKSY 2015 Parametriin (muuttujaan) a voidaan viitata vain funktion sisällä. Tässä siihen viitataan sen ulkopuolella, jonne se ei ”näy”. Check-expect lauseissa pitää käyttää konkreettisia esimerkkiarvoja. Lisää a:n tilalle tässä valittu esimerkkiluku 45: (check-expect (neliö 45) (* 45 45)) ja paina ”run”.
  36. 36. Debuggaus: check-expect: expects 2 arguments, but found only 1 KOODIAAPINEN MOOC - SYKSY 2015 Check-expect – funktio ottaa kaksi argumenttia. Ensimmäinen kutsuu testattavaa funktiota (neliö), ja toinen tuottaa odotusarvon, johon uuden funktion paluuarvoa verrataan. Tässä odotusarvo on unohtunut pois. Lisää odotusarvo: (check-expect (neliö 45) (* 45 45)) ja paina ”run”.
  37. 37. Debuggaus: define: expected only one expression for the function body, but found 2…(1) KOODIAAPINEN MOOC - SYKSY 2015 Funktion pitää palauttaa aina yksi lauseke. Tällä yhden lausekkeen sijaan niitä tulkitaan olevan kolme: a, * ja a. Racket – lauseke muodostetaan sulkumerkkien avulla ja funktion nimi kirjoitetaan heti ”sulkuauki”-merkin jälkeen. Lisää sulut ja siirrä funktion nimi oikealle paikalle: (define (neliö a) (* a a)) a paina ”run”.
  38. 38. Debuggaus: define: expected only one expression for the function body, but found 2…(2) KOODIAAPINEN MOOC - SYKSY 2015 Funktion pitää palauttaa aina yksi lauseke. Tässä funktion sisällä on kaksi erillistä Racket – lauseketta: 0 sekä (* a a). Poista turha koodi: (define (neliö a) (* a a)) a paina ”run”.
  39. 39. Debuggaus: define: expected only one expression for the function body, but found 2…(3) KOODIAAPINEN MOOC - SYKSY 2015 Funktion pitää palauttaa aina yksi lauseke. Tässä funktion sisällä on kaksi erillistä Racket – lauseketta. Yhdistä erilliset lausekkeet (tai poista turha lauseke): (define (neliö a) (number->string (* a a))) a paina ”run”. Huom. number->string muuttaa luvun merkkijonoksi
  40. 40. Debuggaus: … this function is not defined KOODIAAPINEN MOOC - SYKSY 2015 Check-expect – lauseke testaa neliö-funktiota mutta tässä sitä ei ole määritetty. Lisää neliö-funktion määrittely: (define (neliö a) (* a a)) a paina ”run”.

×