theme changed

2025-09-30 08:21:09 +03:00
parent 4c261f7def
commit 8bd93df2ae
917 changed files with 15023 additions and 0 deletions
--- a/labs/lab7/report.typ
+++ b/labs/lab7/report.typ
@@ -0,0 +1,600 @@
+#set text(size: 1.3em)
+
+#show raw.where(block: false): box.with(
+  fill: luma(240),
+  inset: (x: 3pt, y: 0pt),
+  outset: (y: 3pt),
+  radius: 2pt,
+)
+
+#show raw.where(block: true): block.with(
+  fill: luma(240),
+  inset: 10pt,
+  radius: 4pt,
+)
+    
+// title
+    
+#align(center)[Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики]
+\
+\
+\
+#align(center)[Факультет инфокоммуникационных технологий]
+#align(center)[Направление подготовки 11.03.02]
+\
+\
+#align(center)[Лабораторная работа №7]
+#align(center)[Создание иерархии классов]
+\
+\
+\ //#align(center)[Вариант 19]
+\
+\
+\
+\
+\
+\
+\
+#align(right)[Выполнил:]
+#align(right)[Дощенников Никита Андреевич]
+#align(right)[Группа: К3221]
+#align(right)[Проверил:]
+#align(right)[Иванов Сергей Евгеньевич]
+\
+\
+#align(center)[Санкт-Петербург]
+#align(center)[2025]
+
+#pagebreak()
+    
+=== Цель работы: 
+
+Изучение наследования как важного элемента объектно-ориентированного программирования и приобретение навыков реализации иерархии классов.
+
+=== Упражнение 1. Реализация наследования классов.
+
+В этом упражнении я использовал наследование для построения иерархии между классами, имеющих отношение типа "является". Вы добавите новый класс `Item`, который будет являться базовым для уже имеющегося класса `Book`.
+
+```cs
+using System; 
+
+abstract class Item 
+{
+    protected long invNumber;
+    protected bool taken;
+
+    public Item(long invNumber, bool taken)
+    {
+        this.invNumber = invNumber;
+        this.taken = taken;
+    }
+
+    public Item()
+    {
+        this.taken = true;
+    }
+
+    public bool IsAvailable()
+    {
+        return taken;
+    }
+
+    public long GetInvNumber()
+    {
+        return invNumber;
+    }
+
+    private void Take()
+    {
+        taken = false;
+    }
+
+    public void TakeItem()
+    {
+        if (this.IsAvailable())
+            this.Take();
+    }
+
+
+    abstract public void Return();
+
+    public virtual void Show()
+    {
+        Console.WriteLine("Состояние единицы хранения:\n Инвентарный номер: {0}\n Наличие: {1}", invNumber, taken);
+    }
+}
+```
+
+```cs 
+using System;
+
+class Book : Item
+{
+    private String author;
+    private String title;
+    private String publisher;
+    private int pages;
+    private int year;
+    private bool returnSrok;
+
+    private static double price = 9;
+
+    static Book()
+    {
+        price = 10;
+    }
+
+    public Book()
+    {
+
+    }
+
+
+    public Book(String author, String title, String publisher, int pages, int year, long invNumber, bool taken) : base (invNumber, taken)
+    {
+        this.author = author;
+        this.title = title;
+        this.publisher = publisher;
+        this.pages = pages;
+        this.year = year;
+    }
+
+    public Book(String author, String title)
+    {
+        this.author = author;
+        this.title = title;
+    }
+
+    public void SetBook(String author, String title, String publisher, int pages, int year)
+    {
+        this.author = author;
+        this.title = title;
+        this.publisher = publisher;
+        this.pages = pages;
+        this.year = year;
+    }
+
+    public static void SetPrice(double price)
+    {
+        Book.price = price;
+    }
+
+
+    public override void Show()
+    {
+        Console.WriteLine("\nКнига:\n Автор: {0}\n Название: {1}\n Год издания: {2}\n {3} стр.\n Стоимость аренды: {4}", author, title, year, pages, Book.price);
+        base.Show();
+    }
+
+
+    public double PriceBook(int s)
+    {
+        double cost = s * price;
+        return cost;
+    }
+
+    public void ReturnSrok()
+    {
+        returnSrok = true;
+    }
+
+    public override void Return()
+    {
+        taken = returnSrok;
+    }
+}
+```
+
+Тесты: 
+
+```cs 
+public static void Main(string[] args)
+{
+    Item item1 = new Item();
+    item1.Show();
+}
+```
+
+=== Упражнение 2. Использование конструкторов.
+
+В этом упражнении я определил конструкторы в базовом и в производном классах и реализуете их выполнение в обоих классах с помощью ключевого слова `base`, которое позволяет вызвать конструктор базового класса.
+
+```cs
+using System;
+
+class Magazine : Item 
+{
+    private String volume;
+    private int number;
+    private String title;
+    private int year;
+
+    public Magazine(String volume, int number, String title, int year, long invNumber, bool taken) : base(invNumber, taken)
+    {
+        this.volume = volume;
+        this.number = number;
+        this.title = title;
+        this.year = year;
+    }
+
+    public Magazine()
+    {}
+
+    public override void Show()
+    {
+        Console.WriteLine("\nЖурнал:\n Том: {0}\n Номер: {1}\n Название: {2}\n Год выпуска: {3}", volume, number, title, year);
+        base.Show();
+    }
+
+
+    public override void Return()
+    {
+        taken = true;
+    }
+
+}
+```
+
+Тесты:
+
+```cs
+public static void Main(string[] args)
+{
+        Book b2 = new Book("Толстой Л. Н.", "Война и мир", "Наука и жизнь", 1234, 2013, 101, true);
+
+        b2.Show();
+        b2.TakeItem();
+        b2.Show();
+
+        Magazine mag1 = new Magazine("О природе", 5, "Земля и мы", 2014, 1235, true);
+        mag1.Show();
+}
+```
+
+Пример: 
+
+#align(center)[#image("assets/1.png")]
+
+=== Упражнение 3. Переопределение методов.
+
+В этом упражнении я реализовал механизм полиморфизма с помощью виртуальных методов и их переопределения в производных классах.
+
+```cs
+public static void Main(string[] args)
+{
+    Book b2 = new Book("Толстой Л. Н.", "Война и мир", "Наука и жизнь", 1234, 2013, 101, true);
+
+    b2.Show();
+    b2.TakeItem();
+    b2.Show();
+
+
+    Magazine mag1 = new Magazine("О природе", 5, "Земля и мы", 2014, 1235, true);
+    mag1.Show();
+
+    Console.WriteLine("\n Тестирование полиформизма");
+    Item it;
+
+    it = b2;
+    it.TakeItem();
+    it.Return();
+    it.Show();
+
+    it = mag1;
+    it.TakeItem();
+    it.Return();
+    it.Show();
+}
+```
+
+Пример: 
+
+#align(center)[#image("assets/2.png")]
+
+=== Упражнение 4. Применение абстрактного класса и абстрактных методов. 
+
+В этом упражнении я сделал базовый класс и один из его методов абстрактным.
+
+Тесты и примеры совпадают с предыдущим упражнением.
+
+=== Упражнение 5. Реализации модели включения.
+
+В этом упражнении я реализовал отношение "имеет", известное под названием модели включения или агрегации.
+
+```cs
+using System;
+
+class Point
+{
+    private double x;
+    private double y;
+
+    public Point(double x, double y)
+    {
+        this.x = x;
+        this.y = y;
+    }
+
+    public Point ()
+    {}
+
+    public void Show()
+    {
+        Console.WriteLine("Точка с координатами: ({0}, {1})", x, y);
+    }
+
+    public double Dlina(Point p)
+    {
+        double Dl = Math.Sqrt((this.x - p.x) * (this.x - p.x) + (this.y - p.y) * (this.y - p.y));
+        return Dl;
+    }
+
+    public override string ToString()
+    {
+        string ss = x + " ; " + y;
+        return ss;
+    }
+}
+```
+
+```cs
+using System;
+
+class Line
+{
+    private Point pStart;
+    private Point pEnd;
+
+    public Line(Point pStart, Point pEnd)
+    {
+        this.pStart = pStart;
+        this.pEnd = pEnd;
+    }
+
+    public Line()
+    { }
+
+    public void Show()
+    {
+        Console.WriteLine("Отрезок с координатами: ({0}) - ({1})", pStart, pEnd);
+    }
+
+    public double DlinL()
+    {
+        return pStart.Dlina(pEnd);
+    }
+}
+```
+
+Тесты: 
+
+```cs
+using System;
+
+public class Program
+{
+    public static void Main(string[] args)
+    {
+        Point p1 = new Point();
+        p1.Show();
+        Point p2 = new Point(12, 13);
+        p2.Show();
+
+        Line line = new Line(p1, p2);
+        line.Show();
+
+        double dtr = line.DlinL();
+        Console.WriteLine("Длина отрезка " + dtr);
+    }
+}
+```
+
+Примеры: 
+
+#align(center)[#image("assets/3.png")]
+
+=== Упражнение 6. Реализация отношения ассоциации между классами.
+
+В этом упражнении я создал класс, моделирующий игральную кость и класс игрока, который связан с классом игры отношением ассоциации - каждый отдельный сеанс игры связан с конкретным игроком, бросающим кубик. 
+
+```cs
+using System;
+
+class IgralnayaKost 
+{
+    Random r;
+
+    public IgralnayaKost()
+    {
+        r = new Random();
+    }
+
+    public int random()
+    {
+        int res = r.Next(6) + 1;
+        return res;
+    }
+}
+```
+
+```cs
+using System;
+
+class Gamer
+{
+    string Name;
+    IgralnayaKost seans;
+
+    public Gamer(string name)
+    {
+        Name = name;
+        seans = new IgralnayaKost();
+    }
+
+    public int SeansGame()
+    {
+        return seans.random();
+    }
+
+    public override string ToString()
+    {
+        return Name;
+    }
+}
+```
+
+Тесты: 
+
+```cs
+public static void Main(string[] args)
+{
+    Gamer g1 = new Gamer("Niko");
+
+    for (int i = 1; i <= 6; i++)
+    {
+        Console.WriteLine("Выпало количество очков {0} для игрока {1}", g1.SeansGame(), g1.ToString());
+    }
+}
+```
+
+Примеры:
+
+#align(center)[#image("assets/4.png")]
+
+=== Упражнение 7. Реализация прогрессии.
+
+В этом упражнении я определил абстрактный класс `Progression`, описывающий прогрессии. В этом классе определил абстрактный метод `GetElement` с целочисленным параметром `k`, возвращающий элемент прогрессии. Определил два производных класса `ArithmeticProgression` и `GeometricProgression`, описывающие арифметическую и геометрическую прогрессии. В каждом из классов определил конструктор, задающий параметры прогрессии и перегрузил унаследованный метод `GetElement`.
+
+```cs
+using System;
+
+abstract class Progression
+{
+    public abstract int GetElement(int k);
+    public abstract int Sum(int n);
+}
+```
+
+```cs
+using System;
+
+class ArithmeticProgression : Progression
+{
+    private int a0;
+    private int b;
+
+    public ArithmeticProgression(int a0, int b)
+    {
+        this.a0 = a0;
+        this.b = b;
+    }
+
+    public override int GetElement(int k)
+    {
+        return a0 + (k - 1) * b;
+    }
+
+    public override int Sum(int n)
+    {
+        return (2 * a0 + (n - 1) * b) * n / 2;
+    }
+}
+```
+
+```cs
+using System;
+
+class GeometricProgression : Progression
+{
+    private int p0;
+    private int q;
+
+    public GeometricProgression(int p0, int q)
+    {
+        this.p0 = p0;
+        this.q = q;
+    }
+
+    public override int GetElement(int k)
+    {
+        return p0 * (int)Math.Pow(q, k - 1);
+    }
+
+    public override int Sum(int n)
+    {
+        if (q == 1) return p0 * n;
+        return p0 * (int)((Math.Pow(q, n) - 1) / (q - 1));
+    }
+}
+```
+
+Тесты: 
+
+```cs
+public static void Main(string[] args)
+{
+    Progression arith = new ArithmeticProgression(2, 3);
+    Progression geom = new GeometricProgression(2, 2);
+
+    Console.WriteLine("Арифметическая прогрессия:");
+    Console.WriteLine("5-й элемент = " + arith.GetElement(5));
+    Console.WriteLine("Сумма 5 элементов = " + arith.Sum(5));
+
+    Console.WriteLine("\nГеометрическая прогрессия:");
+    Console.WriteLine("5-й элемент = " + geom.GetElement(5));
+    Console.WriteLine("Сумма 5 элементов = " + geom.Sum(5));
+}
+```
+
+Пример: 
+
+#align(center)[#image("assets/5.png")]
+
+=== Выводы.
+
+В ходе проделанной работе я изучил наследование как важный элемент объектно-ориентированного программирования и приобрел навыки реализации иерархии классов.
+
+=== Code review. (by #link("https://zzzcode.ai")[zzzcode.ai])
+
+*Резюме*
+
+Код представляет собой реализацию нескольких классов, включая `Gamer`, `Book`, `Magazine`, `Item`, `Triangle`, `Line`, `Point`, и прогрессии. Основная логика кода заключается в моделировании игровых сессий и библиотечных предметов. Однако, код требует улучшений в области стиля, структуры и обработки ошибок.
+
+*Ошибка*
+
+В классе `Gamer` отсутствует проверка на `null` для параметра `name` в конструкторе. Это может привести к исключению, если передать `null`. Также метод `random()` в классе `IgralnayaKost` не определен в предоставленном коде, что может вызвать ошибки компиляции.
+
+
+*Стиль кода*
+
+Имена переменных и методов должны следовать соглашениям о наименовании C\#. Например, `Name` и `seans` следует переименовать в `name` и `session` соответственно. Рекомендуется использовать свойства вместо полей для обеспечения инкапсуляции.
+
+*Структура кода*
+
+Код разбит на несколько классов, что хорошо для организации. Однако, стоит рассмотреть возможность разделения на отдельные файлы для каждого класса, чтобы улучшить читаемость и поддержку.
+
+*Читаемость*
+
+Код в целом читаем, но использование комментариев и документации для методов и классов значительно улучшит понимание кода другими разработчиками.
+
+*Производительность*
+
+Код не содержит явных проблем с производительностью, однако использование статических методов и свойств может быть оптимизировано для уменьшения потребления памяти.
+
+*Масштабируемость*
+
+Код может быть расширен, но для этого потребуется более четкая архитектура. Например, использование интерфейсов для классов `Item`, `Book`, и `Magazine` может улучшить гибкость и масштабируемость.
+
+*Безопасность*
+
+Отсутствие проверки входных данных может привести к уязвимостям. Рекомендуется добавить валидацию для всех входных параметров, особенно в конструкторах.
+
+*Обработка ошибок*
+
+Код не содержит механизма обработки ошибок. Рекомендуется использовать конструкции `try-catch` для обработки возможных исключений, особенно в методах, которые могут вызывать ошибки, такие как `random()`.
+
+*Заключение*
+
+Код демонстрирует базовые принципы объектно-ориентированного программирования, но требует улучшений в области стиля, структуры и обработки ошибок. Рекомендуется провести рефакторинг для повышения читаемости и безопасности, а также добавить документацию для улучшения поддержки кода в будущем.
+
+