paradigms/README.md

Тесты к курсу «Парадигмы программирования»

Условия домашних заданий

Домашнее задание 9. Линейная алгебра на Clojure

Модификации

• Базовая ✅
  • Код должен находиться в файле clojure-solutions/linear.clj.
  • Исходный код тестов
    • Запускать с указанием сложности (easy или hard) и модификации.

Исходный код к лекциям по Clojure

Документация

• Clojure Reference
• Clojure Cheat Sheet

Запуск Clojure

• Консоль: Windows, *nix
  • Интерактивный: RunClojure
  • С выражением: RunClojure --eval "<выражение>"
  • Скрипт: RunClojure <файл скрипта>
  • Справка: RunClojure --help
• IDE
  • IntelliJ Idea: плагин Cursive
  • VSCode: плагин Calva

Скрипт со всеми примерами

Лекция 1. Функции

• Введение
• Функции
• Списки
• Вектора
• Функции высшего порядка

Лекция 2. Внешний мир

• Ввод-вывод
• Разбор и гомоиконность
• Порядки вычислений
• Потоки
• Отображения и множества

Тестовое задание на Clojure

Это задание предназначено для проверки правильности настройки Clojure. Вам надо убедиться, что оно успешно проверяется на вашем компьютере.

Для запуска тестов используются скрипты TestClojure.cmd и TestClojure.sh

• Репозиторий должен быть скачан целиком.
• Скрипты должны находиться в каталоге clojure (их нельзя перемещать, но можно вызывать из других каталогов).
• Тестируемое решение должно находиться в текущем каталоге.
• В качестве аргументов командной строки указывается полное имя класса теста, сложность и модификация, например, cljtest.example.ExampleTest hard base.

Модификации

• base ✅
  • Код решения clojure-solutions/example.clj в репозитории решений. Если всё настроено верно, то вам достаточно сделать git pull source main в своём репозитории, чтобы получить решение.
  • Исходный код тестов
    • Запускать с аргументом hard или easy.

Домашнее задание 8. Обработка ошибок на JavaScript

Модификации

• Base ✅
  • Код должен находиться в файле javascript-solutions/objectExpression.js.
  • Исходный код тестов
    • Запускать с указанием модификации и сложности (easy или hard).
• Postfix. ✅ Дополнительно реализовать поддержку:
  • Выражений в постфиксной записи:
    • (2 3 +) равно 5
    • функция parsePostfix
    • метод postfix
  • Исходный код тестов
    • Запускать с указанием модификации и сложности (easy или hard).
• 3637. ✅ Дополнительно реализовать поддержку:
  • постфиксной записи;
  • разных видов скобок: квадратных ([]), фигурных ({}), угловых (<>);
  • операций произвольного числа аргументов:
    • SumExp (sumExp) – сумма экспонент, (sumExp 2 3 16) примерно равно 8886137;
    • Lse (lse) – LogSumExp, (lse 2 3 16) примерно равно 16.
• 3839. ✅ Дополнительно реализовать поддержку:
  • постфиксной записи;
  • разных видов скобок: квадратных ([]), фигурных ({}), угловых (<>).
  • операций произвольного числа аргументов:
    • SumExp (sumExp) – сумма экспонент, (sumExp 2 3 16) примерно равно 8886137;
    • Lme (lme) – логарифма среднего экспонент, (lme 2 7 9) примерно равно 8.
• 3435. ✅ Дополнительно реализовать поддержку:
  • разных видов скобок: квадратных ([]), фигурных ({}), угловых (<>), французские кавычки («»).
  • операций произвольного числа аргументов:
    • MeanExp (meanExp) – среднее экспонент, (meanExp 2 4 15) примерно равно 1089693.
• 3233. ✅ Дополнительно реализовать поддержку:
  • разных видов скобок: квадратных ([]), фигурных ({}), угловых (<>), французские кавычки («»).
  • операций одного или двух аргументов:
    • ArcTan12 (atan12) – арктангенс, (atan12 1256) примерно равно 1.57, (atan12 841 540) примерно равно 1.

Домашнее задание 7. Объектные выражения на JavaScript

Модификации

• Base ✅
  • Код должен находиться в файле javascript-solutions/objectExpression.js.
  • Исходный код тестов
    • Запускать с указанием модификации и сложности (easy, hard или bonus).
• Simplify. ✅ С проверкой упрощений.
• 3637. ✅ Дополнительно реализовать поддержку:
  • бинарных функций:
    • 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.
  • функций от N аргументов для N=1..5:
    • SumN (sumN) – сумма аргументов, 1 2 3 4 5 sum5 равно 15.
• 3839. ✅ Дополнительно реализовать поддержку:
  • функций:
    • Gauss (gauss) – функция Гаусса; от четырех аргументов: a, b, c, x.
  • функций от N аргументов для N=1..5:
    • SumN (sumN) – сумма аргументов, 1 2 3 4 5 sum5 равно 15.
    • AvgN (avgN) – арифметическое среднее аргументов, 1 2 3 4 5 avg5 равно 3.
• 3435. ✅ Дополнительно реализовать поддержку функций:
  • Wrap (wrap) – функции wrap(x, min, max), 3 5 8 wrap равно 6;
  • SoftWrap (softWrap) – сглаженного аналога wrap:
    softWrap(x, min, max, λ) = arcsin(cos(a) * tanh(λ * -sin(a))) * (max - min) / π + (max + min) / 2,
    где a = π * (x - min) / (max - min) 3 5 8 0.5 softWrap примерно равно 6.3.
• 3233. ✅ Дополнительно реализовать поддержку функций:
  • Wrap (wrap) – функции wrap(x, min, max), 3 5 8 wrap равно 6.

Домашнее задание 6. Функциональные выражения на JavaScript

Модификации

• Базовая ✅
  • Код должен находиться в файле javascript-solutions/functionalExpression.js.
  • Исходный код тестов
    • Запускать с аргументом hard или easy.
• 3637. ✅ Дополнительно реализовать поддержку:
  • переменных: y, z;
  • констант: one – 1, two – 2, three – 3;
  • операций:
    • clamp – функции clamp(x, min, max), 3 5 8 clamp равно 5;
    • wrap – функции wrap(x, min, max), 3 5 8 wrap равно 6.
    • argMin3 – индекс минимального из трёх аргументов, 3 4 1 argMin3 равно 2;
    • argMax3 – индекс максимального из трёх аргументов, 3 4 1 argMax3 равно 1;
    • argMin5 – индекс минимального из пяти аргументов, 3 4 1 5 6 argMin5 равно 2;
    • argMax5 – индекс максимального из пяти аргументов, 3 4 10 5 6 argMax5 равно 2.
• 3839. ✅ Дополнительно реализовать поддержку:
  • переменных: y, z;
  • констант: one – 1, two – 2, three – 3;
  • операций:
    • clamp – функции clamp(x, min, max), 3 5 8 clamp равно 5;
    • softClamp – сглаженного аналога clamp:
      softClamp(x, min, max, λ) = min + (max - min) / (1 + exp(λ((max + min) / 2 - x))),
      3 5 8 0.2 softClamp примерно равно 6.
    • argMin3 – индекс минимального из трёх аргументов, 3 4 1 argMin3 равно 2;
    • argMax3 – индекс максимального из трёх аргументов, 3 4 1 argMax3 равно 1;
    • argMin5 – индекс минимального из пяти аргументов, 3 4 1 5 6 argMin5 равно 2;
    • argMax5 – индекс максимального из пяти аргументов, 3 4 10 5 6 argMax5 равно 2.
• 3435. ✅ Дополнительно реализовать поддержку:
  • переменных: y, z;
  • констант: one – 1, two – 2, three – 3;
  • операций:
    • arcTan (atan) – унарный арктангенс, 1256 atan примерно равно 1.57;
    • arcTan2 (atan2) – бинарный арктангенс, 841 540 atan2 примерно равно 1.
• 3233. ✅ Дополнительно реализовать поддержку:
  • переменных: y, z;
  • констант: one – 1, two – 2, three – 3;
  • операций:
    • sin – синус, 3.14159265 sin примерно равно 0;
    • cos – косинус, 3.14159265 cos примерно равно -1.

Исходный код к лекциям по JavaScript

Скрипт с примерами

Запуск примеров

• В браузере
• Из консоли
  • на Java: RunJS.cmd, RunJS.sh
  • на node.js: node RunJS.node.js

Лекция 1. Типы и функции

• Типы
• Массивы. Обратите внимание, у массивов есть много других методов.
• Функции
• Функции высшего порядка. Обратите внимание на реализацию функции mCurry. Обратите внимание, что функции array.map и array.reduce (аналог leftFold) входят в стандартную библиотеку.
• Пример: вектора и матрицы.

Тестовое задание на JavaScript

Это задание предназначено для проверки правильности настройки JavaScript. Вам надо проверить, что оно успешно проверяется на вашем компьютере.

Модификации

• base ✅
  • Код решения javascript-solutions/example.js в репозитории решений. Если всё настроено верно, то вам достаточно сделать git pull --rebase в своём репозитории, чтобы получить решение.
  • Исходный код тестов
    • Запускать с аргументом hard или easy.

Запуск тестов

• Для запуска тестов используется GraalJS (часть проекта GraalVM), но вам не требуется их скачивать.
• Для запуска тестов рекомендуется использовать скрипты TestJS.cmd и TestJS.sh
  • Репозиторий должен быть скачан целиком.
  • Скрипты должны находиться в каталоге javascript (их нельзя перемещать, но можно вызывать из других каталогов).
  • В качестве аргументов командной строки указывается полное имя класса теста и модификация, например jstest.example.ExampleTest hard base.
• Для самостоятельного запуска из консоли необходимо использовать командную строку вида: java -ea --module-path=<js>/graal --class-path <js> jstest.example.ExampleTest {hard|easy} <variant>, где
  • -ea – включение проверок времени исполнения;
  • --module-path=<js>/graal путь к модулям Graal (здесь и далее <js> путь к каталогу javascript этого репозитория);
  • --class-path <js> путь к откомпилированным тестам;
  • {hard|easy} указание тестируемой сложности;
  • <variant> указание тестируемой модификации.
• При запуске из IDE, обычно не требуется указывать --class-path, так как он формируется автоматически. Остальные опции всё равно необходимо указать.
• Troubleshooting
  • Error occurred during initialization of boot layer java.lang.module.FindException: Module org.graalvm.truffle not found, required by jdk.internal.vm.compiler – неверно указан --module-path;
  • Graal.js not found – неверно указаны --module-path
  • Error: Could not find or load main class jstest.example.ExampleTest – неверно указан --class-path;
  • Exception in thread "main" java.lang.AssertionError: You should enable assertions by running 'java -ea jstest.functional.FunctionalExpressionTest' – не указана опция -ea;
  • Exception in thread "main" jstest.EngineException: Script 'example.js' not found – в текущем каталоге отсутствует решение (example.js)

Домашнее задание 5. Вычисления в различных типах

Модификации

• Base ✅
  • Класс GenericTabulator должен реализовывать интерфейс Tabulator и строить трёхмерную 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.
  • Исходный код тестов
    • Первый аргумент: easy или hard
    • Последующие аргументы: модификации
• 3637 ✅ Дополнительно реализуйте:
  • Унарные операции:
    • count – число установленных битов, count 5 равно 2.
  • Бираные операции (минимальный приоритет):
    • min – минимум, 2 min 3 равно 2;
    • max – максимум, 2 max 3 равно 3.
  • Поддержку режимов:
    • u – вычисления в int без проверки на переполнение;
    • s – вычисления в short без проверки на переполнение;
    • f – вычисления в float без проверки на переполнение.
• 3839 ✅ Дополнительно реализуйте:
  • Унарные операции:
    • count – число установленных битов, count 5 равно 2.
  • Бинарные операции (минимальный приоритет):
    • min – минимум, 2 min 3 равно 2;
    • max – максимум, 2 max 3 равно 3.
  • Поддержку режимов:
    • u – вычисления в int без проверки на переполнение;
    • s – вычисления в short без проверки на переполнение;
    • t – вычисления в int без проверки на переполнение с отбрасыванием остатка от деления на 10.
• 3435 ✅ Дополнительно реализуйте:
  • Унарные операции:
    • count – число установленных битов, count 5 равно 2.
  • Бинарные операции (минимальный приоритет):
    • min – минимум, 2 min 3 равно 2;
    • max – максимум, 2 max 3 равно 3.
  • Поддержку режимов:
    • u – вычисления в int без проверки на переполнение;
• 3233 ✅ Дополнительно реализуйте поддержку режимов:
  • u – вычисления в int без проверки на переполнение;
  • s – вычисления в short без проверки на переполнение;
  • f – вычисления в float без проверки на переполнение.

Домашнее задание 4. Очереди

Модификации

• Базовая ✅
  • Исходный код тестов
  • Откомпилированные тесты
  • Для работы тестов необходимо добавить опцию JVM --add-opens java.base/java.util=ALL-UNNAMED
• 3637 ✅
  • Добавить в интерфейс очереди и реализовать методы
    • contains(element) – проверяет, содержится ли элемент в очереди
    • removeFirst(element) – удаляет первое вхождение элемента в очередь и возвращает было ли такое
  • Дублирования кода быть не должно
• 3839 ✅
  • Добавить в интерфейс очереди и реализовать методы
    • getNth(n) – создать очередь, содержащую каждый n-й элемент, считая с 1
    • removeNth(n) – создать очередь, содержащую каждый n-й элемент, и удалить их из исходной очереди
    • dropNth(n) – удалить каждый n-й элемент из исходной очереди
  • Тип возвращаемой очереди должен соответствовать типу исходной очереди
  • Дублирования кода быть не должно
• 3435 ✅
  • Добавить в интерфейс очереди и реализовать методы
    • removeIf(predicate) – удалить элементы, удовлетворяющие предикату
    • retainIf(predicate) – удалить элементы, не удовлетворяющие предикату
  • Взаимный порядок элементов должен сохраняться
  • Дублирования кода быть не должно
• 3233 ✅
  • Добавить в интерфейс очереди и реализовать методы
    • removeAll(element) – удалить все элементы равные заданному
    • retainAll(predicate) – оставить только элементы равные заданному
  • Взаимный порядок элементов должен сохраняться
  • Дублирования кода быть не должно

Домашнее задание 3. Очередь на массиве

Модификации

• Базовая ✅
  • Классы должны находиться в пакете queue
  • Исходный код тестов
  • Откомпилированные тесты
  • Для работы тестов необходимо добавить опцию JVM --add-opens java.base/java.util=ALL-UNNAMED
• 3637. Дополнительно реализовать методы: ✅
  • push – добавить элемент в начало очереди;
  • peek – вернуть последний элемент в очереди;
  • remove – вернуть и удалить последний элемент из очереди;
  • count – вернуть число вхождений элемента в очередь.
• 3839. Дополнительно реализовать методы: ✅
  • push – добавить элемент в начало очереди;
  • peek – вернуть последний элемент в очереди;
  • remove – вернуть и удалить последний элемент из очереди;
  • countIf – вернуть число элементов очереди, удовлетворяющих предикату.
• 3435 ✅
  • Дополнительно реализовать методы:
    • indexIf – вернуть индекс первого элемента, удовлетворяющего предикату;
    • lastIndexIf – вернуть индекс последнего элемента, удовлетворяющего предикату.
  • Индексы отсчитываются с головы очереди.
  • Если искомого элемента нет, методы должны возвращать -1.
• 3233 ✅
  • Дополнительно реализовать методы:
    • indexOf – вернуть индекс первого вхождения элемента в очередь;
    • lastIndexOf – вернуть индекс последнего вхождения элемента в очередь.
  • Индексы отсчитываются с головы очереди.
  • Если искомого элемента нет, методы должны возвращать -1.

Домашнее задание 2. Бинарный поиск

Модификации

• Базовая ✅
  • Класс BinarySearch должен находиться в пакете search
  • Исходный код тестов
  • Откомпилированные тесты
• 3637 ✅
  • На вход подаётся число x и массив, отсортированный по невозрастанию.
  • Требуется вывести число элементов массива, равных x.
  • Не допускается использование типов long и BigInteger.
  • Класс должен иметь имя BinarySearch3637
• 3839 ✅
  • На вход подаётся число x и массив, отсортированный по невозрастанию.
  • 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 BinarySearch3839
• 3435 ✅
  • На вход подается отсортированный (строго) по убыванию массив, циклически сдвинутый на k элементов. Все числа в массиве различны.
  • Требуется найти k.
  • Класс должен иметь имя BinarySearch3435
• 3233 ✅
  • На вход подается отсортированный (строго) по возрастанию массив, циклически сдвинутый на k элементов. Все числа в массиве различны.
  • Требуется найти k.
  • Класс должен иметь имя BinarySearch3233

Домашнее задание 1. Обработка ошибок

Модификации

• Base ✅
  • Класс ExpressionParser должен реализовывать интерфейс ListParser.
  • Результат разбора должен реализовывать интерфейс ListExpression.
  • Нельзя использовать типы long и double
  • Нельзя использовать методы классов Math и StrictMath
  • Исходный код тестов
    • Первый аргумент: easy или hard
    • Последующие аргументы: модификации
• 3637 ✅
  • Дополнительно реализуйте унарные операции
    • ‖x‖ – модуль, ‖-5‖ равно 5;
    • ³ – возведение в куб, -5³ равно −125;
    • ∛ – кубический корень, ∛-123 равно -4.
• 3839 ✅
  • Дополнительно реализуйте унарные операции:
    • ‖x‖ – модуль, ‖-5‖ равно 5;
    • ² – возведение в квадрат, -5² равно 25;
    • √ – квадратный корень, √24 равно 4;
    • ³ – возведение в куб, -5³ равно −125;
    • ∛ – кубический корень, ∛-123 равно -4.
• 3435 ✅
  • Дополнительно реализуйте унарные операции:
    • ‖x‖ – модуль, ‖-5‖ равно 5;
    • √ – квадратный корень, √24 равно 4.
• 3233 ✅
  • Дополнительно реализуйте унарные операции:
    • ‖x‖ – модуль числа, ‖-5‖ равно 5;
    • ∛ – кубический корень, ∛-123 равно -4.