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

1. Racket
2. JAKSO

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. 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. Funktio
4
Kirjoita kerran,
kutsu useasti.

5. Funktio muuttaa syötteet
(argumentit) paluuarvoksi
5
funktio
ARGUMENTIT
100
”solid”
”red”
PALUUARVO

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. Esimerkki
ympyrä-funktio
7
ympyrä
funktio
ARGUMENTIT
100
”black”
PALUUARVO
ympyrä : Luku Väri -> Kuva

8. Funktio, joka palauttaa kuvan
8
ARGUMENTIT
100
PALUUARVO
”black”
r
väri
MUUTTUJAT
(PARAMETRIT)
(𝑐𝑖𝑟𝑐𝑙𝑒 𝑟 "solid" 𝑣ä𝑟𝑖)

9. Funktion määrittely
9
(define (ympyrä r väri)
(circle r ”solid” väri))

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. 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. 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. 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. 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. Funktio, joka palauttaa luvun
15
ARGUMENTIT
400
PALUUARVO
25
10 000
x
y
MUUTTUJAT
(PARAMETRIT)
𝑎 ∙ 𝑏

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. 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. 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. Totuusarvot (true/false)
- tosi
#true, true
#t, #T
19
true false
- epätosi
#false, false
#f, #F

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. 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. Ehtolause (if)
22
(if (< a 100)
”a on pienempi kuin 100”
”a on yhtäsuuri tai suurempi kuin 100”)

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Racket
DEBUGGAUS
Palaa tähän kohtaan, kun törmäät virheilmoituksiin!

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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”.