Informatica. Deel II&III: les 1. Java versus Python. Jan Lemeire Informatica deel II&III februari mei Parallel Systems: Introduction

Transcriptie

1 Informatica Deel II&III: les 1 Java versus Python Jan Lemeire Informatica deel II&III februari mei 2016 Parallel Systems: Introduction

2

3 identificeren van cellen Arabidopsis (zandraket)

4

5 Arabidopsis (zandraket)

6 MMIQQA Multimodal Microscopic Imaging: Quality, Quantification and Acceleration

7 De Digitale Wereld

8

9 Automated plant phenotyping platform

10 Hyperspectral camera setup VNIR ( nm) SWIR ( nm)

11 High-resolution hyperspectral imaging

12 Hyperspectral image issues Differences in intensity due to leaf orientation effects

13 The third pillar of the scientific world: computational science

14 7/03/

15 Informatica = tool

16 Jan Lemeire Burgerlijk ingenieur, 1994, VUB + bijkomende masters in de computerwetenschappen (1995) Werkte 4 jaar in de privé, voor 2 IT-consultancybedrijven : doctoreerde aan de VUB als assistent Gaf oefeningen informatica Sinds 2008: professor aan VUB Vak parallel systems in de masters Sinds 2011: titularis Informatica eerste bachelors Sinds oktober 2013: geeft ook les aan industrieel ingenieurs Bachelors: Informatica en Basiselektronica Masters: Computerarchitectuur Onderzoeksdomeinen: parallel processing & data mining/machine learning/probabilistische modellen

17 + Eerste semester Python: procedureel programmeren Algoritmes Recursie Maken van een eigen functie Maken van een while-lus Gebruiken van lijsten Maken van een for-lus Variabelen

18 2 e semester Cursustekst deel I Cursustekst deel II Verschillen met vorig jaar: op website Cursustekst deel III Slides: alles staat in cursus Indien niet: staat duidelijk aangegeven Code alle info Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 19 / 40

19 2e zit en vrijstellingen Zie parallel.vub.ac.be Met een 10/20 gemiddeld ben je geslaagd, anders 2e zit. Vanaf 12/20 heb je een officieuze vrijstelling voor een onderdeel (theorie/oefeningen/project) van 1e naar 2e zit. In juni bieden we de mogelijkheid om facultatief je punten van het 1e semester te verbeteren, indien je een 7, 8 of 9 behaalde in het eerste semester (gemiddelde over theorie en oefeningen) en je slaagt voor je mondeling examen met minstens een 12/20. Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 20 / 40

20 1 e semester Basis programmeervaardigheden While for Lijsten/arrays Functies Recursie CURSUS I Object-georiënteerd programmeren Regels Organisatie van de code Gebruik klasses Pijlers Datastructuren Arrays ArrayLists Stack, Queue, Linked lists trees - maps CURSUS II Algoritmen Numerieke algoritmen: nulpunten, sorteren Zoekalgoritmen Beheers het gebruik van bibliotheken: Programmeervaardigheden Klassestructuur PROJECT Voorbeelden Documentatie GUI-klassen JFrames Jpanels Jbuttons - Events Eventlisteners - mouse Paint, layout, JApplet Utility-klassen Timer, Thread, Random, File, CURSUS III: technologie, historiek en economische aspecten

21 Deel I 4 pagina s referentie java Java s spelregels Pijlers van object-georiënteerde programmeertalen Jan Lemeire Pag. 23 / 40

22 Java versus Python 1. Object-georiënteerde taal. 2. public static void main 3. Puntkomma s en accolades 4. System.out.println 5. Typeren: sterk en statisch 6. Arrays en ArrayLists 7. Verschil tussen letters en woorden 8. De for-lus 9. Varia p. 8 Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 24 / 40

23 Statements eindigen met ; p. 9 Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 25 / 40

24 Wat berekent GHI? p. 10 Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 26 / 40

25 p. 10 GGD in python def berekenghi(x, y): while x!= y: if x > y: x = x-y else: y = y-x return x; s = raw_input("geef 2 getallen: ") a = int(s) s = raw_input() b = int(s) ggd = berekenghi(a, b) print GGD van", a, "en", b, "is", ggd Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 27 / 40

26 p. 12 Getypeerde parameters public static int berekengrootstgemenedeler(int x, int y) Java: Enkel op te roepen met integers In python: ook reëel getal mogelijk! Elk type, dus ook string Parameters 4.5 & 5.5 werkt Parameters 4.5 en 5.1 werkt het niet NOK Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 28 / 40

27 Type checking nuttig Je weet als gebruiker wat mee te geven In python: input documenteren Geruststelling, je kan niets fouts doen Hier: negatieve waarden geeft fouten: checken In Python: steeds extra checks doen op type Parameters kunnen ingewikkelde objecten zijn Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 29 / 40

28 p. 16 Functie: maar 1 teruggeefwaarde Java, zoals de meeste programmeertalen Functie kan maar 1 waarde teruggeven Voorbeeld: celsius-conversie, ggd Indien meerdere waarden: truken nodig Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 30 / 40

29 Voorlopige conclusie conclusie Python Snel, voor kleine programma s High-level, handige basisfunctionaliteiten Cf Matlab Java Voor grote programma s en bibliotheken, te delen met andere programmeurs Iets meer low-level Meest-gebruikte industriële taal Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 31 / 40

30 Java versus Python 1. Object-georiënteerde taal. 2. public static void main 3. Puntkomma s en accolades 4. System.out.println 5. Typeren: sterk en statisch 6. Arrays en ArrayLists 7. Verschil tussen letters en woorden 8. De for-lus 9. Varia Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 32 / 40

31 Objecten

32 p. 17 Persoon-object Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 35 / 40

33 p. 18 operator:?... : p. 16 Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 36 / 40

34 p. 19 Persoonobjecten Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 37 / 40

35 Objecten Gedefinieerd met een klasse (type object) Heeft attributen De eigenschappen van het object Aangemaakt met een constructor Object is instantiatie van een welbepaalde klasse Heeft methodes Methode heeft toegang tot de attributen, kan deze veranderen Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 38 / 40

36 Overerving

37 p. 20 Een student is een persoon public class Student extends Persoon{ enum Faculteit {IR, WE, GF, LK, LW, ES, RC, PE}; int rolnummer; Faculteit faculteit = Faculteit.IR; Student(String voornaam, String naam, int rolnummer){ super(voornaam, naam); this.rolnummer=rolnummer; } } Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 40 / 40

38 p. 5 regel 6 Overerving (inheritance) Subklasse erft alle attributen en methodes over van moederklasse Subklasse kan attributen toevoegen Subklasse kan methodes toevoegen of methodes overschrijven Constructor van subklasse moet een constructor van moederklasse oproepen (superconstructor) Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 41 / 40

39 Overerving (Inheritance): hiërarchie Generalizatie Vehicle Light Vehicle Heavy Vehicle Car Truck Bus Specializatie Racing Car Jan Lemeire Pag. 42 / 40

40 Pijlers van object-georiënteerde programmeertalen p. 7 Jan Lemeire Pag. 43 / 40

41 Super-constructor Het aanmaken van een Student-object vergt ook het aanmaken van een Persoon-object Op de eerste lijn van de Student-constructor roep je een constructor van Persoon op met super(voornaam, naam); Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 44 / 40

42 Objectattributen

43 p. 21 Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 46 / 40

44 public class Student extends Persoon { enum Faculteit {IR, WE, GF, LK, LW, ES, RC, PE}; int rolnummer; Faculteit faculteit = Faculteit.IR; ArrayList<Vak> vakken; Map<Vak, Integer> punten; float score; Student(String voornaam, String naam, int rolnummer, Faculteit fac){ super(voornaam, naam); this.rolnummer=rolnummer; this.faculteit = fac; vakken = new ArrayList<Vak>(); punten = new HashMap<Vak, Integer>(); } } public class Vak { String naam, titularis; int SP; Vak(String naam, String titularis, int SP){ this.naam = naam; this.titularis = titularis; this.sp = SP; } } Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 48 / 40

45 Aanmaken objecten public static void main(string[] args) { Student rik = new Student("Rik", "Vermeulen", 37365, Faculteit.IR); Student jana = new Student("Jana", "Laplace", , Faculteit.WE); Vak informatica = new Vak("Informatica", "Jan Lemeire", 7); Vak materiaalkunde = new Vak("Materiaalkunde", "Herman Terryn", 4); Vak mechanica = new Vak("Mechanica", "Dirk Lefeber", 7); rik.vakken.add(informatica); rik.punten.put(informatica, 14); rik.vakken.add(materiaalkunde); rik.punten.put(materiaalkunde, 12); rik.vakken.add(mechanica); rik.punten.put(mechanica, 17); } jana.vakken.add(informatica); jana.punten.put(informatica, 16); jana.vakken.add(mechanica); jana.punten.put(mechanica, 13); Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 49 / 40

46 Berekening score int berekentotaal(){ score=0; for-lus int totaalsp=0; for(vak vak: vakken){ score += punten.get(vak) * vak.sp; totaalsp += vak.sp; } score /= totaalsp; return score; } p float scorerik = rik.berekentotaalscore(); float scorejana = jana.berekentotaalscore(); System.out.println(rik+" behaalde "+scorerik+"/20"); System.out.println(jana+" behaalde "+scorejana+"/20"); Informatica II: les 1 Jan Lemeire Pag. 50 / 40