vadimasko / 2_uzd_ii

OOP 2 užduotis II

Studentų pažymių skaičiuoklė

Programa yra skirta apskaičiuoti studento vidurkį/medianą, pagal jo įvestus/sugeneruotus arba iš failo nuskaitytus namų darbų ir egzamino pažymius.

Veikimo principas

Pagrindinis

• Vartotojas turi pasirinkti konteinerį (deque, list, vector). Visoje programoje pasirinktame konteineryje bus saugomi Students duomenys.
• Vartotojas turi pasirinkti ar nori apskaičiuoti vidurkį/medianą.
• Vartotojas turi pasirinkti ar nori įvesti duomenis rankiniu būdu (kitu atveju duomenys bus skaitomi iš tekstinių sugeneruotų failų). Tuomet vartotojas turi pasirinkti kurį failą nori naudoti.
• Vartotojas turi pasirinkti grupavimo strategiją.

Vartotojui pasirinkus duomenų įvedimą rankiniu būdu

• Vartotojas turi pasirinkti ar nori įvesti studentų skaičių.

• Kiekvienam studentui vartotojas turi įvesti:

  • vardą;
  • pavardę.

• Vartotojas gali pasirinkti ar nori įvesti studento pažymių kiekį rankiniu būdu:

  • Jei taip, vartotojas gali įvesti studentų pažymių kiekį. Tuomet vartotojas gali pasirinkti ar nori įvesti studento pažymius rankiniu būdu. Jei ne, programa atsitiktinai sugeneruoja studento pažymius.
  • Jei ne, vartotojas turi įvesti studento pažymius. Tai vartotojas gali daryti iki tol, kol vietoje pažymio neįveda stop.

• Vartotojas gali pasirinkti ar nori įvesti studento egzamino pažymį rankiniu būdu:

  • Jei taip, vartotojas turi įvesti egzamino pažymį.
  • Jei ne, programa atsitiktinai sugeneruoja šio studento egzamino pažymį.

• Vartotojas pasirenka ar nori įvesti dar vieną studentą (jei nežinomas studentų skaičius). Jei taip, visi 2 dalies punktai vykdomi dar kartą, iki tol, kol vartotojas nebenori įvesti daugiau studentų.

• Programa apskaičiuoja vidurkį/medianą ir išveda duomenis:

  • Pavardę
  • Vardą
  • Galutinį pažymį (vidurkį/medianą).

Vartotojui pasirinkus duomenų įvedimą iš tekstinio failo

• Sugeneruojamas failai (galimi 5 skirtingų dydžių failai (1000, 10000, 100000, 1000000, 10000000)).

• Programa nuskaito duomenis iš pasirinkto failo.

• Programa apskaičiuoja vidurkį/medianą ir išveda duomenis:

  • Pavardę
  • Vardą
  • Galutinį pažymį (vidurkį/medianą).

❗ Pažymius vartotojas turi įvesti nenaudodamas tarpo - po kiekvieno įvesto pažymio vartotojas turi paspausti enter.

❗ Galutinis vidurkis skaičiuojamas pagal formulę: galutinis = 0.4 * vidurkis/mediana + 0.6 * egzaminas.

❗ Duomenys išvedami surikiuoti pagal studentų pavardes didėjimo tvarka.

❗ Programa išveda studentų duomenis į du failus: Winners.txt ir Losers.txt. Jei studento vidurkis < 5, jis pridedamas į Losers grupę, jei vidurkis didesnis - į Winners grupę.

Papildomas

Programa išveda klaidą ir prašo pakartoti įvedimą šiais atvejais:

• Vartotojui vietoje y arba n įvedus kitokį simbolį;
• Vartotojui vietoje studentų ir pažymių skaičiaus įvedus: neleistiną simbolį, raidę, žodį arba skaičių, mažesnį už 1;
• Varototojui vietoje vardo ir pavardės įvedus ne žodį.
• Vartotojui vietoje pažymio (kuris turi būti nuo 1 iki 10) įvedus bet kokį kitą simbolį ar žodį;
• Vartotojui vietoje pažymio (kuris turi būti nuo 1 iki 10) arba stop, pažymių įvedimo funkcijoje su nežinomu pažymių kiekiu, įvedus bet kokį kitą simbolį ar žodį.
• Vartotojui pasirinkimo vietoje įvedus ne pasirinkimų intervale esantį skaičių ar kitą neleistiną simbolį.

❗ Pakartotinis įvedimas vyksta iki tol, kol vartotojas įveda teisingą norimą reikšmę.

Sistema nutraukia darbą šiais atvejais:

• Neegzistuojant duomenų failui.
• Duomenų faile studento pažymių vietose esant raidei, žodžiui ar kitam neleistinam simboliui.
• Duomenų faile studento pažymiui neatitinkant pažymių intervalo [0, 10].
• Duomenų faile studento pažymių nebuvimui (tuščia eilutė).
• Duomenų faile studento pažymiui esant iš daugiau nei 1 ar 2 simbolių.
• Įvykus bet kokiai sisteminei klaidai.

Įdiegimo instrukcija

• Atsisiųskite norimą programos versiją (rekomenduojama atsisiųsti naujausią versiją) iš Releases aplanko.
• Išarchyvuokite parsisiųstą failą.
• Paleiskite programų failus per komandinę eilutę: g++ -o main main.cpp functions.cpp ./main.

Veikimo instrukcija

• Paleidus programą sekite instrukcijas ir įveskite prašomus kintamuosius.

Spartos analizė

Programos spartai ištirti buvo naudojami skirtingi konteineriai ir skirtingų dydžių failai. Spartos analizės buvo naudotas kompiuteris su šiais parametrais:

• Intel Core i7-9750H 2.60GHz procesorius
• 16 GB RAM
• 256 GB SSD

Duomenų įvestis

Container	1000	10000	1000000	10000000	10000000
Deque	0.011s	0.06s	0.885s	9.4s	87.28s
List	0.028s	0.09s	0.932s	9.78s	88.13s
Vector	0.031s	0.09s	1.2s	10.14s	93.2s

Duomenų grupavimas

1 strategija

Šioje strategijoje naudojami trys vienodo tipo konteineriai. Iš Students konteinerio į Winners ir Losers įrašomi duomenys - jei studento vidurkis yra >= 5 jis įrašomas į Winners, jei < 5 - į Losers. Students konteineris lieka nepakitęs.

Container	1000	10000	1000000	10000000	10000000
Deque	0s	0.026s	0.12s	1.02s	44.20s
List	0s	0.017s	0.101s	0.142s	41.21s
Vector	0s	0.09s	0.157s	2.12s	48.32s

2 strategija

Šioje strategijoje naudojami du vienodo tipo konteineriai. Iš Students konteinerio ir į Winners konteinerį pridedami tie studentai, kurių vidurkis >= 5. Students konteineryje lieka tik losers.

Container	1000	10000	1000000	10000000	10000000
Deque	0s	0.004s	0.051s	0.58s	16.02s
List	0s	0.0064s	0.052s	0.62s	16.42s
Vector	0s	0.018s	0.062s	0.72s	19.52s

Optimizuota 2 strategija (programoje aprašytas kaip 3 pasirinkimas)

Container	1000	10000	1000000	10000000	10000000
Deque	0s	0.003s	0.038s	0.44s	8.52s
List	0s	0.004s	0.047s	0.57s	9.48s
Vector	0s	0.002s	0.031s	0.45s	10.07s

Struktūra ir klasė

Naudojama greičiausia (3) rūšiavimo strategija ir std::vector konteineriai.

Vector	1000	10000	1000000	10000000	10000000
Struct	0.044s	0.302s	3.312s	42.607s	401.034s
Class	0.052s	0.385s	4.047s	45.456s	397.80s
Class -O1	0.022s	0.153s	2.207s	26.26s	217.323s
Class -O2	0.022s	0.150s	2.206s	25.025s	212.585s
Class -O3	0.022s	0.149s	2.206s	25.013s	208.265s

Versijos

• v0.1 Pradinė sistemos versija. Programa yra realizuota dviem būdais: su C tipo masyvais ir su vektoriais. Programa su C tipo masyvais saugoma main_array.cpp, o su vektoriais - main_vector.cpp.
• v0.2 Pridėta funkcija, leidžianti vartotojui pasirinkti kokiu būdu įvesti duomenis - rankiniu ar nuskaitymu iš tekstinio failo. Ši versija yra v0.1 patobulintas main_vector.cpp failas, realizuojantis programą tik su <vector> tipo konteineriais. Sutvarkytas duomenų paėmimas iš failo naudojant buffer. Pridėta WINPAUSE.
• v0.3 Sukurtas functions.cpp failas, kuriame sudėtos visos v0.2 realizuotos funkcijos. Sukurtas functions.hpp - saugantis funkcijų aprašymus ir struct Student. main.cpp pridėtas klaidų mėtymas ir gaudymas (exceptional handling) su klaidų išraiškomis (error case). Šiame faile taip pat ištrintos visos funkcijos, palikta tik int main().
• v0.4 Sukurta funkcija, leidžianti generuoti duomenų failus (dydžiai: 1000, 10000, 100000, 1000000, 10000000). Pridėtas studentų rūšiavimas į dvi grupes: Winners (studento vidurkis >= 5) ir Losers (studento vidurkis < 5). Winners ir Losers išvedami į du atskirus failus: Winners.txt ir Losers.txt Atliktas programos veikimo (spartos) analizė su kiekvienu sugeneruotu duomenų failu.
• v0.5 Pridėta galimybė pasirinkti norimą konteinerį (deque, list, vector) Students duomenis saugoti. Atlikta ir aprašyta spartos analizė.
• v1.0 Pridėta galimybė pasirinkti norimą grupavimo strategiją. Atlikta šių strategijų spartos analizė. Sutvarkytas v0.5 pateiktas grupavimas su vienu konteineriu. Pridėta galimybė pasirinkti optimizuotą grupavimą (naudojant std::vector) su vienu konteineriu. Pridėtas CMakeLists.txt
• v1.1 Student struktūra pakeista į klasę. Atliktas naujas spartos tyrimas.
• v1.2 Realizuotas Rule of three. Pakeisti Student klasės set'eriai
• v1.5 Pridėta abstrakti bazinė klasė Person, Student klasė padaryta išvestinė Person klase.
• v1.5.1 Sutvarkyta abstrakti klasė Person. Kintamasis final pervadintas į finalGrade (taip pat ir visi susiję seter'iai ir geter'iai). Dėl vientisumo funkcija Final pervadinta į isAverage.
• v2.0 Atlikti Unit testai, pridėta Doxygen dokumentacija, pridėtas automatinio diegimo failas.