Домашние задания по курсу "Язык программирования Java"

Домашнее задание 1. Обработка изображений

Ваша задача разработать реализации интерфейсов ImageConverter и ConvolutionProvider и создать их в методах impl.image.ImageConverterFactory.getInstance и impl.image.ConvolutionProviderFactory.getInstance соответственно.

ImageConverter должен уметь превращать Color[][] в int[][] и обратно, где int будет хранить в себе данные о цвете в таком виде:

0-7 биты хранят информацию о голубом цвете (blue),
8-15 биты хранят информацию о зеленом цвете (green),
16-23 биты хранят информацию о красном цвете (red),
24-31 биты хранят информацию о прозрачности (alpha).

ConvolutionProvider должен уметь применять операцию свертки к данной картинке, используя ядро (гарантируется, что размерности ядра > 0).

Применять операцию свертки следует к каждому цвету отдельно.
Размер изображения меняться не должен.
Если при применении свертки, элемент ядра выходит за пределы картинки, следует считать, что red, green, blue = 0.
alpha всегда оставлять равной 255.
После каждого умножения значения цвета на элемент ядра следует производить округление к 0.

В пакете impl.image представлен класс ImageUtil его методы writeOutputImage, readOriginImage можно использовать, чтобы записывать картинки в папку resources/image/output и читать картинки из папки resources/image/origin. С их помощью можно смотреть, как операция свертки влияет на изображения.

Все картинки должны быть в формате png.
При указании имени картинки, формат также должен указываться (например pic1.png).

Домашнее задание 2. Исключения

Ваша задача разработать реализацию интерфейса ExpressionParser и создать её в методе impl.expression.ExpressionParserFactory.getInstance.

ExpressionParser должен уметь вычислять значение арифметического выражения expression.

expression состоит из целочисленных констант, +, - и пробельных символов.
Все вычисления следует производить в int. Пробельных символов внутри констант быть не может. Несколько +, - подряд быть не может. Парсинг выражения должен работать за линейное время.

Следует обратить внимание на обработку возможных ошибок разбора и вычисления выражений.

Домашнее задание 3. Статистика погоды

Ваша задача разработать реализации интерфейсов YearTemperatureStats и YearTemperatureStatsParser и создать их в методах impl.weather.YearTemperatureStatsFactory.getInstance и impl.weather.YearTemperatureStatsParserFactory.getInstance соответственно.

YearTemperatureStats должен уметь возвращать:

температуру за данный день месяца (или null если о дне ничего не известно); (константное время работы)
среднюю температуру за данный месяц (или null если о месяце ничего не известно); (константное время работы)
максимальную температуру для каждого месяца, о котором есть данные; (время работы O(число известных месяцев))
список дней данного месяца, о которых есть данные. Список должен быть отсортирован по невозрастанию температуры. Если в два дня температура была одинаковой, первым должен идти тот, данные о котором пришли первые.

YearTemperatureStats должен уметь обновлять свое состояние в зависимости от данного DayTemperatureInfo (за константное время).

YearTemperatureStatsParser должен уметь возвращать YearTemperatureStats из сырых данных - Collection<String>. Каждая строка имеет вид day.month temperature.

Домашнее задание 4. Очередь

Ваша задача разработать реализации интерфейса java.util.Queue<Integer> и создать в методах queue.impl.ArrayQueueFactory.getInstance и queue.impl.LinkedQueueFactory.getInstance реализации на массиве и связном списке соответственно.

Готовые решения использовать нельзя. Можно пользоваться любыми абстрактными классами стандартной библиотеки. Постарайтесь сделать так, чтобы при длинной цепочке действий add(element), poll программа не потребляла много памяти.

Домашнее задание 5. Файлы и Кодировки

Ваша задача разработать реализации интерфейсов api.file.FileEncodingReader и api.file.FileEncodingWriter и создать их в методах impl.file.FileEncodingReaderFactory.getInstance и impl.file.FileEncodingWriterFactory.getInstance соответственно.

FileEncodingReader должен уметь возвращать java.io.Reader из файла в заданной кодировке.

FileEncodingWriter должен уметь создавать файл и записывать в него данные из InputStream с кодировкой dataEncoding в кодировке fileEncoding (UTF-8, если fileEncoding не передана).

Домашнее задание 6. Пары

Ваша задача разработать реализации интерфейсов api.pair.Pair и api.pair.NumberPair и уметь создавать их в методах impl.pair.PairFactory.of и impl.pair.NumberPairFactory.of соответственно. Пары хранят в себе два значения first и second.

Домашнее задание 7. Студенты

Разработайте класс StudentDB, осуществляющий поиск по базе данных студентов.
- Класс StudentDB должен реализовывать интерфейс StudentQuery.
- Каждый метод должен состоять из ровно одного оператора. При этом длинные операторы надо разбивать на несколько строк.
При выполнении задания следует обратить внимание на:
- Применение лямбда-выражений и потоков.
- Избавление от повторяющегося кода.

Объект класса StudentDB должен быть создан в методе info.kgeorgiy.java.advanced.student.StudentQueryFactory.getInstance

Домашнее задание 8. Параллельное умножение матриц

Ваша задача разработать реализацию интерфейса api.matrix.ParallelMultiplier и создать её в методе impl.matrix.ParallelMultiplierFactory.getInstance.

ParallelMultiplier должен уметь умножать две матрицы параллельно, используя maxThreadsCount потоков.

В тестах не проверяется то, насколько эффективно вы распараллелили задачу.

Важный момент: использовать классы из пакета java.util.concurrent нельзя.

Домашнее задание 9. Социальная сеть

А вот и заключительное задание нашего курса. В нем вам предстоит написать реализацию интерфейса api.network.FollowersStats и вернуть её в методе impl.network.FollowersStatsFactory.getInstance.

FollowersStats должен возвращать кол-во пользователей, которые удовлетворяют данному предикату. Для подсчета данной статистики следует делать рекурсивный обход по подписчикам ("корневой" пользователь тоже считается). Опускаться следует на заданную глубину.

Для получения подписчиков пользователя следует использовать метод api.network.SocialNetwork.getFollowers. Для получения информации о пользователе, нужную для предиката, следует использовать метод api.network.SocialNetwork.getUserInfo.

Важный момент: в реализации не должно быть ожидания. Код должен быть полностью асинхронным, но в то же время не должно быть гонок данных. Также, нельзя два раза запрашивать однотипную информацию об одном и том же пользователе.

Walingar/java-is-2020