Giters

Emgariko / Paradigms-second-term

Programming paradigms(2nd term) course at ITMO University CT

Geek Repo:Geek Repo

Github PK Tool:Github PK Tool

Домашнее задание 1. Обработка ошибок

Условия домашних заданий

Тесты к домашним заданиям

Модификации

  • Базовая

    • Класс ExpressionParser должен реализовывать интерфейс Parser
    • Классы CheckedAdd, CheckedSubtract, CheckedMultiply, CheckedDivide и CheckedNegate должны реализовывать интерфейс TripleExpression
    • Нельзя использовать типы long и double
    • Нельзя использовать методы классов Math и StrictMath

  • PowLog2

    • Дополнительно реализуйте унарные операции:
      • log2 – логарифм по уснованию 2, log2 10 равно 3;
      • pow2 – два в степени, pow2 4 равно 16.

  • PowLog

    • Дополнительно реализуйте бинарные операции (максимальный приоритет):

      • ** – возведение в степень, 2 ** 3 равно 8;

      • // – логарифм, 10 // 2 равно 3.

Домашнее задание 2. Бинарный поиск

Модификации

  • Базовая
    • Класс BinarySearch должен находиться в пакете search
  • Missing
    • Если в массиве a отсутствует элемент, равный x, то требуется вывести индекс вставки в формате, определенном в Arrays.binarySearch.
    • Класс должен иметь имя BinarySearchMissing
  • Span
    • Требуется вывести два числа: начало и длину диапазона элементов, равных x. Если таких элементов нет, то следует вывести пустой диапазон, у которого левая граница совпадает с местом вставки элемента x.
    • Не допускается использование типов long и BigInteger.
    • Класс должен иметь имя BinarySearchSpan
  • Shift
    • На вход подается отсортированный массив, циклически сдвинутый на k элементов. Требуется найти k. Все числа в массиве различны.
    • Класс должен иметь имя BinarySearchShift

Домашнее задание 3. Очередь на массиве

Модификации

  • Базовая
    • Классы должны находиться в пакете queue
  • ToArray (простая)
    • Реализовать метод toArray, возвращающий массив, содержащий элементы, лежащие в очереди в порядке от головы к хвосту.
    • Исходная очередь должна остаться неизменной
    • Дублирования кода быть не должно
  • ToStr (простая)
    • Реализовать метод toStr, возвращающий строковое представление очереди в виде '[' голова ', ' ... ', ' хвост ']'
  • Deque (сложная)
    • Реализовать методы
      • push – добавить элемент в начало очереди
      • peek – вернуть последний элемент в очереди
      • remove – вернуть и удалить последний элемент из очереди
  • IndexedDeque
    • Реализовать модификацию Deque
    • Реализовать методы
      • get – получить элемент по индексу, отсчитываемому с головы
      • set – заменить элемент по индексу, отсчитываемому с головы

Домашнее задание 4. Очередь на связном списке

Модификации

  • Базовая
  • ToArray
    • Добавить в интерфейс очереди и реализовать метод toArray, возвращающий массив, содержащий элементы, лежащие в очереди в порядке от головы к хвосту
    • Исходная очередь должна оставаться неизменной
    • Дублирования кода быть не должно
  • Functions
    • Добавить в интерфейс очереди и реализовать методы
      • filter(predicate) – создать очередь, содержащую элементы, удовлетворяющие предикату
      • map(function) – создать очередь, содержащую результаты применения функции
    • Исходная очередь должна остаться неизменной
    • Тип возвращаемой очереди должен соответствовать типу исходной очереди
    • Взаимный порядок элементов должен сохраняться
    • Дублирования кода быть не должно
  • IfWhile
    • Добавить в интерфейс очереди и реализовать методы
      • removeIf(predicate) – удалить элементы, удовлетворяющие предикату
      • retainIf(predicate) – удалить элементы, не удовлетворяющие предикату
      • takeWhile(predicate) – сохранить подряд идущие элементы, удовлетворяющие предикату
      • dropWhile(predicate) – удалить подряд идущие элементы, не удовлетворяющие предикату
    • Взаимный порядок элементов должен сохраняться
    • Дублирования кода быть не должно

Домашнее задание 5. Вычисление в различных типах

Модификации

  • Базовая
    • Класс GenericTabulator должен реализовывать интерфейс Tabulator и сроить трехмерную таблицу значений заданного выражения.
      • mode – режим вычислений:
        • i – вычисления в int с проверкой на переполнение;
        • d – вычисления в double без проверки на переполнение;
        • bi – вычисления в BigInteger.
      • expression – выражение, для которого надо построить таблицу;
      • x1, x2 – минимальное и максимальное значения переменной x (включительно)
      • y1, y2, z1, z2 – аналогично для y и z.
      • Результат: элемент result[i][j][k] должен содержать значение выражения для x = x1 + i, y = y1 + j, z = z1 + k. Если значение не определено (например, по причине переполнения), то соответствующий элемент должен быть равен null.
  • Сmm
    • Дополнительно реализовать унарные операции:
      • count – число установленных битов, count 5 равно 2.
    • Дополнительно реализовать бинарную операцию (минимальный приоритет):
      • min – минимум, 2 min 3 равно 2;
      • max – максимум, 2 max 3 равно 3.
  • Ls
    • Дополнительно реализовать поддержку режимов:
      • l – вычисления в long без проверки на переполнение;
      • s – вычисления в short без проверки на переполнение.
  • CmmUls
    • Реализовать операции из модификации Cmm.
    • Дополнительно реализовать поддержку режимов:
      • u – вычисления в int без проверки на переполнение;
      • l – вычисления в long без проверки на переполнение;
      • s – вычисления в s без проверки на переполнение.
  • CmmUfb
    • Реализовать операции из модификации Cmm.
    • Дополнительно реализовать поддержку режимов:
      • u – вычисления в int без проверки на переполнение;
      • f – вычисления в float без проверки на переполнение;
      • b – вычисления в byte без проверки на переполнение.

Домашнее задание 6. Функциональные выражения на JavaScript

Модификации

  • Базовая
    • Код должен находиться в файле functionalExpression.js.
  • Mini
    • Не поддерживаются бинарные операции
    • Код находится в файле functionalMiniExpression.js.
  • Cube. Дополнительно реализовать поддержку:
    • переменных: y, z;
    • унарных функций:
      • cube – возведение в куб, 2 cube равно 8;
      • cuberoot – кубический корень, -8 cuberoot равно -2;
  • OneIffAbs. Дополнительно реализовать поддержку:
    • переменных: y, z;
    • констант:
      • one – 1;
      • two – 2;
    • операций:
      • abs – абсолютное значение, -2 abs равно 2;
      • iff – условный выбор: если первый аргумент неотрицательный, вернуть второй аргумент, иначе вернуть первый третий аргумент.
        • one two 3 iff равно 2
        • -1 -2 -3 iff равно -3
        • 0 one two iff равно 1;
  • PieAvgMed. Дополнительно реализовать поддержку:
    • переменных: y, z;
    • констант:
      • pi – π;
      • e – основание натурального логарифма;
    • операций:
      • avg5 – арифметическое среднее пяти аргументов, 1 2 3 4 5 avg5 равно 7.5;
      • med3 – медиана трех аргументов, 1 2 -10 med3 равно 1.
  • PieSinCos. Дополнительно реализовать поддержку:
    • переменных: y, z;
    • констант:
      • pi – π;
      • e – основание натурального логарифма;
    • операций:
      • sin – синус, pi sin равно 0;
      • cos – косинус, pi cos равно -1.

Домашнее задание 7. Объектные выражения на JavaScript

Модификации

  • Базовая
    • Код должен находиться в файле objectExpression.js.
  • PowLog. Дополнительно реализовать поддержку:
    • бинарных операций:
      • Power (pow) – возведение в степень, 2 3 pow равно 8;
      • Log (log) – логарифм абсолютного значения аргумента по абсолютному значению основания -2 -8 log равно 3;
  • SinhCosh. Дополнительно реализовать поддержку:
    • унарных функций:
      • Sinh (sinh) – гиперболический синус, 3 sinh немного больше 10;
      • Cosh (cosh) – гиперболический косинус, 3 cosh немного меньше 10;
  • MinMax. Дополнительно реализовать поддержку:
    • функций:
      • Min3 (min3) – минимум из трех аргументов, 1 2 3 min равно 1;
      • Max5 (max5) – максимум из пяти аргументов, 1 2 3 4 5 max равно 5;
  • Gauss. Дополнительно реализовать поддержку:

Домашнее задание 8. Обработка ошибок на JavaScript

Модификации

  • Базовая
    • Код должен находиться в файле objectExpression.js.
  • PrefixAtanExp. Дополнительно реализовать поддержку:
    • унарных операций:
      • ArcTan (atan) – арктангенс, (atan 2) примерно равно 1.1;
      • Exp (Exp) – экспонента, (exp 3) примерно равно 20;
  • PrefixSinhCosh. Дополнительно реализовать поддержку:
    • унарных операций:
      • Sinh (sinh) – гиперболический синус, (sinh 3) немного больше 10;
      • Cosh (cosh) – гиперболический косинус, (cosh 3) немного меньше 10;
  • PrefixSumAvg. Дополнительно реализовать поддержку:
    • операций произвольного числа аргументов:
      • Sum (sum) – сумма, (sum 1 2 3) равно 6;
      • Avg (avg) – арифметическое среднее, (avg 1 2 3) равно 2;
  • PostfixSumAvg. Дополнительно реализовать поддержку:
    • выражений в постфиксной записи: (2 3 +) равно 5
    • унарных операций:
      • Sum (sum) – сумма, (1 2 3 sum) равно 6;
      • Avg (avg) – арифметическое среднее, (1 2 3 avg) равно 2;
  • PostfixSumexpSoftmax. Дополнительно реализовать поддержку:
    • выражений в постфиксной записи: (2 3 +) равно 5
    • унарных операций:
      • Sumexp (sumexp) – сумма экспонент, (8 8 9 sumexp) примерно равно 14065;
      • Softmax (softmax) – softmax первого аргумента, (1 2 3 softmax) примерно 0.09;
  • PostfixMeanVar. Дополнительно реализовать поддержку:
    • выражений в постфиксной записи: (2 3 +) равно 5
    • операций произвольного числа аргументов:
      • Mean (mean) – математическое ожидание аргументов, (1 2 6 mean) равно 3;
      • Var (var) – дисперсию аргументов, (2 5 11 var) равно 14;

Домашнее задание 9. Линейная алгебра на Clojure

Модификации

  • Базовая
    • Код должен находиться в файле linear.clj.
  • Shapeless
    • Добавьте операции поэлементного сложения (s+), вычитания (s-) и умножения (s*) чисел и векторов любой (в том числе, переменной) формы. Например, (s+ [[1 2] 3] [[4 5] 6]) должно быть равно [[5 7] 9].
  • Cuboid
    • Назовем кубоидом трехмерную прямоугольную таблицу чисел.
    • Добавьте операции поэлементного сложения (c+), вычитания (c-), умножения (c*) и деления (cd) кубоидов. Например, (с+ [[[1] [2]] [[3] [4]]] [[[5] [6]] [[7] [8]]]) должно быть равно [[[6] [8]] [[10] [12]]].
  • Tensor
    • Назовем тензором многомерную прямоугольную таблицу чисел.
    • Добавьте операции поэлементного сложения (t+), вычитания (t-) и умножения (t*) тензоров. Например, (t+ [[1 2] [3 4]] [[5 6] [7 8]]) должно быть равно [[6 8] [10 12]].
  • Broadcast
    • Назовем тензором многомерную прямоугольную таблицу чисел.
    • Форма тензора – последовательность чисел (s1..n)=(s1, s2, …, sn), где n – размерность тензора, а si – число элементов по i-ой оси. Например, форма тензора [ [ [2 3 4] [5 6 7] ] ]  равна (1, 2, 3), а форма 1 равна ().
    • Тензор формы (s1..n) может быть распространен (broadcast) до тензора формы (u1..m), если (si..n) является суффиксом (u1..m). Для этого, исходный тензор копируется по недостающим осям. Например, распространив тензор [ [2] [3] ] формы (2, 1) до формы (3, 2, 1) получим [ [ [2] [3] ] [ [2] [3] ] [ [2] [3] ] ], а распространив 1 до формы (2, 3) получим [ [1 1 1] [1 1 1] ].
    • Тензоры называются совместимыми, если один из них может быть распространен до формы другого. Например, тензоры формы (3, 2, 1) и (2, 1) совместимы, а (3, 2, 1) и (1, 2) – нет. Числа совместимы с тензорами любой формы.
    • Добавьте операции поэлементного сложения (b+), вычитания (b-), умножения (b*) и деления умножения (bd) совместимых тензоров. Если формы тензоров не совпадают, то тензоры меньшей размерности должны быть предварительно распространены до тензоров большей размерности. Например, (b+ 1 [ [10 20 30] [40 50 60] ] [100 200 300] ) должно быть равно [ [111 221 331] [141 251 361] ].

Домашнее задание 10. Функциональные выражения на Clojure

Модификации

  • Базовая
    • Код должен находиться в файле clojure-solutions/expression.clj.
  • PwLg. Дополнительно реализовать поддержку:
    • бинарных операций:
      • pw – возведение в степень, (pow 2 3) равно 8;
      • lg – логарифм абсолютной величины по основанию абсолютной величины, (lg -8 -2) равно 3.
  • ExpLn. Дополнительно реализовать поддержку:
    • унарных операций:
      • exp – экспонента, (exp 8) примерно равно 2981;
      • ln – натуральный логарифм абсолютной величины, (ln -2981) примерно равно 8.
  • MinMax. Дополнительно реализовать поддержку:
    • операций произвольного числа аргументов:
      • min – минимум, (min 1 2 6) равно 1;
      • max – максимум, (min 1 2 6) равно 6;
  • MedAvg. Дополнительно реализовать поддержку:
    • операций произвольного числа аргументов:
      • med – медиана, (med 1 2 6) равно 2;
      • avg – среднее, (avg 1 2 6) равно 3;
  • SumexpSoftmax. Дополнительно реализовать поддержку:
    • операций произвольного числа аргументов:
      • sumexp – сумма экспонент, (sumexp 8 8 9) примерно равно 14065;
      • softmax – softmax первого аргумента, (softmax 1 2 3) примерно равно 0.09;

Домашнее задание 11. Объектные выражения на Clojure

Модификации

  • Базовая
    • Код должен находиться в файле expression.clj.
  • SquareSqrt. Дополнительно реализовать поддержку:
    • унарных операций:
      • Square (square) – возведение в квадрат, (square 3) равно 9;
      • Sqrt (sqrt) – извлечение квадратного корня из абсолютной величины аргумента, (sqrt -9) равно 3.
  • PwLg. Дополнительно реализовать поддержку:
    • бинарных операций:
      • Pw (pw) – возведение в степень, (pow 2 3) равно 8;
      • Lg (lg) – логарифм абсолютной величины по основанию абсолютной величины, (lg -8 -2) равно 3.
  • ExpLn. Дополнительно реализовать поддержку:
    • унарных операций:
      • Exp (exp) – экспонента, (exp 8) примерно равно 2981;
      • Ln (Ln) – натуральный логарифм абсолютной величины, (lg 2981) примерно равно 8.
  • SumAvg. Дополнительно реализовать поддержку:
    • операций произвольного числа аргументов:
      • Sum (sum) – сумма, (sum 1 2 3) равно 6;
      • Avg (avg) – арифметическое среднее, (avg 1 2 3) равно 2;
  • SumexpSoftmax. Дополнительно реализовать поддержку:
    • операций произвольного числа аргументов:
      • Sumexp (sumexp) – сумма экспонент, (sumexp 8 8 9) примерно равно 14065;
      • Softmax (Softmax) – softmax первого аргумента, (softmax 1 2 3) примерно равно 0.09;

Домашнее задание 13. Простые числа на Prolog

Модификации

  • Базовая
    • Код должен находиться в файле primes.pl.
  • Unique
    • Добавьте правило unique_prime_divisors(N, Divisors), возвращающее простые делители без повторов
  • Palindrome
    • Добавьте правило prime_palindrome(N, K), определяющее, является ли N простым палиндромом в K-ичной системе счисления
  • Nth
    • Добавьте правило nth(N, P), подсчитывающее N-ое простое число
  • Lcm
    • Добавьте правило lcm(A, B, LCM), подсчитывающее НОК(A, B) через разложение на простые множители

Домашнее задание 14. Дерево поиска на Prolog

Модификации

  • Базовая
    • Код должен находиться в файле tree-map.pl.
  • MinMax
    • Добавьте правила:
      • map_minKey(Map, Key), возвращающее минимальный ключ в дереве,
      • map_maxKey(Map, Key), возвращающее максимальный ключ в дереве.
  • Replace
    • Добавьте правило map_replace(Map, Key, Value, Result), заменяющего значения ключа на указанное, если ключ присутствует.
  • FloorKey
    • Добавьте правило map_floorKey(Map, Key, FloorKey), возвращающее максимальный ключ, меньший либо равный заданному.
  • CeilingKey
    • Добавьте правило map_ceilingKey(Map, Key, CeilingKey), возвращающее минимальный ключ, больший либо равный заданному.
  • SubmapSize
    • Добавьте правило map_submapSize(Map, FromKey, ToKey, Size), возвращающее число ключей в диапазоне [FromKey, ToKey).

About

Programming paradigms(2nd term) course at ITMO University CT

Languages

Language:Java 89.9%Language:JavaScript 5.5%Language:Clojure 3.0%Language:Prolog 1.4%Language:HTML 0.2%