Промышленное программирование. Проект № 1

Аннотация

Проект дублирует одну из последних лабораторных работ по C++. Основные цели:

• Изучение синтаксиса языка программирования C#, основных терминов и понятий
• Изучение и реализация объектно-ориентированной модели данных
• Изучение базовых паттернов проектирования
• Реализация CLI для работы с данными
• Повторение/изучение работы с системами контроля версий (git, GitHub)

Схема сдачи

1. Получить задание
2. Сделать форк данного репозитория
3. Выполнить задание согласно полученному варианту
4. Сделать PR (pull request) в данный репозиторий
5. Исправить замечания после code review
6. Получить approve
7. Прийти на занятие и защитить работу

Критерии оценивания

Конкурентный принцип. Так как задания в первой лабораторной будут повторяться между студентами, то выделяются следующие показатели для оценки:

1. Скорость разработки
2. Качество разработки
3. Полнота выполнения задания

Быстрее делаете PR - у вас преимущество перед остальными с тем же вариантом.

Быстрее получаете Approve - у вас преимущество перед остальными с тем же вариантом.

Выполните нечто немного выходящее за рамки проекта - у вас преимущество перед остальными.

Преимущество будет выражаться в уменьшении сложности вопросов при очной защите проекта.

Задание. Общая часть

Целевая платформа: .NET 5

Необходимые пакеты:

Пакет	Документация	Назначение
Microsoft.Extensions.DependencyInjection	Dependency injection in .NET	DI-контейнер
Spectre.Console	https://spectreconsole.net	CLI-фреймворк
xunit xunit.runner.visualstudio	https://xunit.net	Модульное тестирование (опционально)

Сериализация данных: System.Xml.Serialization

1. Реализовать иерархию классов согласно варианту.
2. Независимо от варианта, в базовом классе должны быть предоставлены: методы сравнения объектов на равенство и перегружен метод ToString() получения строкового представления объекта.
3. Реализовать основное меню приложения. Предоставить пользователю в дополнение к функционалу, требуемого согласно варианту, следующие пункты меню:
   • cоздание объекта указанного типа из иерархии классов с его последующей вставкой в коллекцию по указанному пользователем индексу (в качестве коллекции использовать подходяющую из System.Collections.Generic);
   • удаление объекта из коллекции по индексу;
   • удаление всех объектов из коллекции;
   • сравнение двух объектов по указанным индексам;
   • вывод контейнера на экран (выводить не более 10 первых объектов; если объектов больше 10, для обозначения оставшихся использовать ...).
4. Хранение объектов реализовать в файле формата XML. Для сериализации/десериализации данных использовать System.Xml.Serialization.XmlSerializer.
5. CRUD-операции с данными осуществлять с использованием паттерна Repository. Репозиторий подключать в основном теле функции Main c использованием Dependency Injection.
6. Операции с данными реализовать с использованием паттерна Command.

Варианты заданий

Варианты распределяются случайным образом преподавателем.

Вариант 1: Плоские фигуры

Минимальный интерфейс:

• вычисление периметра;
• вычисление площади;
• получение минимального обрамляющего прямоугольника;

Минимальный набор классов:

• точка на плоскости (структура);
• прямоугольник;
• треугольник;
• круг.

Предоставить возможность вычисления суммарной площади всех фигур в контейнере (считать, что фигуры не накладываются друг на друга). Вычисление организовать двумя способами: своим кодом и с использованием System.Linq.

Вариант 2: Объёмные фигуры

Минимальный интерфейс:

• вычисление площади поверхности;
• вычисление объёма;
• получение минимального обрамляющего прямоугольного параллелепипеда;

Минимальный набор классов:

• точка в пространстве (структура);
• прямоугольный параллелепипед;
• шар;
• цилиндр.

Предоставить возможность вычисления суммарного объёма всех фигур в контейнере (считать, что фигуры не пересекаются друг с другом). Вычисление организовать двумя способами: своим кодом и с использованием System.Linq.

Вариант 3: Функции от одной переменной

Минимальный интерфейс:

• вычисление значения функции при заданном аргументе;
• получение функции, являющейся производной от текущей.

Минимальный набор классов:

• константа;
• линейная функция;
• квадратичная функция;
• синус;
• косинус.

Предоставить возможность определения функции в контейнере, производная которой для заданного аргумента принимает наименьшее значение. Если таких функций несколько, вывести первую из них. Вычисление организовать двумя способами: своим кодом и с использованием System.Linq.

Вариант 4: Функции от одной переменной

Минимальный интерфейс:

• вычисление значения функции при заданном аргументе;
• получение функции, являющейся производной от текущей.

Минимальный набор классов:

• константа;
• степенная функция;
• показательная функция;
• логарифм.

Предоставить возможность определения функции в контейнере, которая для заданного аргумента принимает наибольшее значение. Если таких функций несколько, вывести последнюю из них. Вычисление организовать двумя способами: своим кодом и с использованием System.Linq.

Вариант 5: Бинарные арифметические операции над целыми числами

Минимальный интерфейс:

• вычисление значения по заданным аргументам.

Минимальный набор классов:

• сложение;
• вычитание;
• умножение;
• целочисленное деление;
• остаток от деления.

Предоставить возможность определения операции в контейнере, которая для заданных операндов принимает наименьшее значение. Если таких операций несколько, вывести первую из них. Вычисление организовать двумя способами: своим кодом и с использованием System.Linq.

Вариант 6: Вещественные матрицы

Обеспечить, как минимум, следующее общее поведение:

• получение размеров матрицы;
• получение значения по указанным индексам;
• установка значения по указанным индексам.

Минимальный набор классов:

• BufferedMatrix, который хранит все элементы матрицы в массиве (оперативной памяти);
• SparseMatrix, который хранит в оперативной памяти только ненулевые элементы матрицы.

Предоставить возможность определения матрицы с наименьшей нормой максимума модуля:

Если таких матриц несколько, вывести последнюю из них. Вычисление организовать двумя способами: своим кодом и с использованием System.Linq.