Funktsionaalprogrammeerimine 2024/25 sügis

Kodutöö 8

Do-notatsioon ja Sisend-väljund

Selles praktikumis õpime kasutama sisendit-väljundit.

Konspekt (Sisend-Väljund)

Lisalugemine (vabatahtlik):

Type-Driven development with Idris peatükid:

• Chapter 1. Overview, alampeatükk:
  • 1.3.2. Side-effecting programs
• Chapter 5. Interactive programs: input and output processing, sissejuhatus ja alampeatükid:
  • 5.1. Interactive programming with IO
    • 5.1.1. Evaluating and executing interactive programs
    • 5.1.2. Actions and sequencing: the >>= operator
    • 5.1.3. Syntactic sugar for sequencing with do notation
  • 5.2. Interactive programs and control flow
    • 5.2.1. Producing pure values in interactive definitions

Praktikumi ja kodutöö ülesanded

1. Protseduur t2ring

Kirjuta protseduur t2ring, mis trükib konsooli juhusliku arvu ühest kuueni. Soovitatav on kasutada mooduli System.Random funktsiooni randomRIO mille tüüp on lihtsustatult Random a => (a, a) -> IO a.

t2ring : IO ()
t2ring = ?rhs_t2ring

NB! Miskipärast on Idrises Random defineeritud vaid Int32 täisarvutüübi jaoks. (vihje: the)

REPLis do-notatsiooni kasutava funktsiooni jooksutamiseks kirjuta funktsiooni kutse ette :exec

2. Protseduur dialoog

Kirjuta protseduur dialoog, mis küsib kasutajalt nime ja tervitab teda sellega.

dialoog : IO ()
dialoog = ?rhs_dialoog

3. Listi trükk

Kirjuta funktsioon, mis prindib talle argumendina antud arvude listi. Iga prinditav arv peab tulema eraldi reale. Näiteks:

> :exec prindiArvud [1,66,99]
1
66
99

prindiArvud : List Int32 -> IO ()
prindiArvud xs = ?rhs_prindiArvud

4. Nimekirja trükkimine

Nüüd kirjutame sõnede trükkimise funktsiooni, mis trükib järjest iga listis (teine argument) oleva sõne. Iga rea alguses peab olema järgmine täpipunkt (bullet point) esimesest argumendist.

trükiNimekiri : Stream String -> List String -> IO ()
trükiNimekiri = ?rhs_trükiNimekiri

tärnid : Stream String
tärnid = "*" :: tärnid

pannkoogid : List String
pannkoogid = ["3 muna", "30g suhkrut", "100g nisujahu","250g piima", "20g võid", "näpuotsaga soola"]

> :exec trükiNimekiri tärnid pannkoogid
* 3 muna
* 30g suhkrut
* 100g nisujahu
* 250g piima
* 20g võid
* näpuotsaga soola

5. Nimekirja numereerimine

Nüüd defineeri arvud nii, et tulemus klapiks näitega all.

arvud : Stream String
arvud = ?rhs_arvud

> :exec trükiNimekiri arvud pannkoogid
1. 3 muna
2. 30g suhkrut
3. 100g nisujahu
4. 250g piima
5. 20g võid
6. näpuotsaga soola

6. Arvude sisetamine

Kirjuta protseduur, mis esmalt küsib kasutajalt naturaalarvu. Kui kasutaja sisestab midagi, mis pole Int32 tüübi sisse mahtuv naturaalarv, tuleb veast teatada ning uuesti arvu küsida. Protseduur tagastab edukalt sisestatud arvu.

readMaybe : IO (Maybe Int32)
readMaybe = do
  input <- getLine
  if all isDigit (unpack input)
    then pure (Just (cast input))
    else pure Nothing

loeArv : IO Int32
loeArv = ?rhs_loeArv

Näide:

> :exec loeArv
Sisesta arv:
ei sisesta
Viga! Ei tunne sellist arvu!
Sisesta arv:
10

7. Kahe arvu summa

Kirjuta protseduur, mis küsib kasutajalt kaks naturaalarvu ning trükib nende summa.

summa2 : IO ()
summa2 = ?rhs_summa2

Näide:

> :exec summa2
Sisesta arv:
20
Sisesta arv:
6
26

8. Arvude summa

Kirjuta protseduur, mis esmalt küsib arvu n, seejärel loeb n naturaalarvu ning lõpuks trükib viimati loetud n arvu summa. Proovige lahendada seda lihtrekursiooniga kui ka kasutades näiteks sequence funktsiooni.

Lihtsustatult, võtab sequence : List (IO a) -> IO (List a) listi arvutusi ja teeb need järjest ning tagastab listi tulemustega. Sarnaselt töötab ka traverse : (a -> IO b) -> List a -> IO (List b).

summaN1 : IO ()
summaN1 = ?rhs_summaN1

summaN2 : IO ()
summaN2 = ?rhs_summaN2

Näide:

> :exec summaN1
Mitu liidetavat? Sisesta arv:
3
Sisesta arv:
1
Sisesta arv:
2
Sisesta arv:
3
6
> :exec summaN2
Mitu liidetavat? Sisesta arv:
2
Sisesta arv:
9
Sisesta arv:
8
17

9. Arvu arvamise mäng

Implementeeri klassikaline mäng, mis valib juhusliku arvu nullist sajani ning kasutaja peab selle ära arvama. Kasutaja saab pakkuda arve ja programm ütleb, kas pakutud arv on suurem, võrdne või väiksem. Kui vastus on võrdne (s.t. pakutud arv on võrdne juhuslikult valitud arvuga) on mäng läbi ja trükitakse pakkumiste arv.

> :exec m2ng
Arva ära täisarv vahemikus nullist sajani!
Sisesta arv: 50
Ei! Minu number on suurem
Sisesta arv: 62
Ei! Minu number on väiksem
Sisesta arv: 61
Ära arvasid! Oligi 61. Pakkusid 3 korda.

m2ng : IO ()
m2ng = ?rhs_m2ng

Tärnülesanded

m2ngR

Implementeeri arvu äraarvamise mängu pöördversioon, kus kasutaja valib mõttes (juhusliku) arvu ja programm püüab seda ära arvata. Programm peaks ära tundma sohitegemise, kui kasutaja on vastanud enesele vasturääkivalt.

m2ngR : IO ()
m2ngR = ?rhs_m2ngR