chapter-04-complex-conditions.md

Глава 4.1. По-сложни проверки

В настоящата глава ще разгледаме вложените проверки в езика C#, чрез които нашата програма може да съдържа условни конструкции, в които има вложени други условни конструкции. Наричаме ги "вложени", защото поставяме if конструкция в друга if конструкция. Ще разгледаме и по-сложни логически условия с подходящи примери.

Видео

Гледайте видео-урок по тази глава тук: https://www.youtube.com/watch?v=z8XxYIyesz0.

Вложени проверки

Доста често програмната логика налага използването на if или if-else конструкции, които се съдържат една в друга. Те биват наричани вложени if или if-else конструкции. Както се подразбира от названието "вложени", това са if или if-else конструкции, които са поставени в други if или else конструкции.

if (condition1)
{
    if (condition2)
    {
        // тяло; 
    }
    else
    {
        // тяло;
    }
}

Влагането на повече от три условни конструкции една в друга не се счита за добра практика и трябва да се избягва, най-вече чрез оптимизиране на структурата/алгоритъма на кода и/или чрез използването на друг вид условна конструкция, който ще разгледаме по-надолу в тази глава.

Пример: обръщение според възраст и пол

Според въведени възраст (десетично число) и пол (m / f) да се отпечата обръщение:

• “Mr.” – мъж (пол “m”) на 16 или повече години.
• “Master” – момче (пол “m”) под 16 години.
• “Ms.” – жена (пол “f”) на 16 или повече години.
• “Miss” – момиче (пол “f”) под 16 години.

Примерен вход и изход

Вход	Изход	Вход	Изход
12 f	Miss	17 m	Mr.

Вход	Изход	Вход	Изход
25 f	Ms.	13.5 m	Master

Решение

Можем да забележим, че изходът на програмата зависи от няколко неща. Първо трябва да проверим какъв пол е въведен и после да проверим възрастта. Съответно ще използваме няколко if-else блока. Тези блокове ще бъдат вложени, т.е. от резултата на първия ще определим кои от другите да изпълним.

След прочитане на входните данни от конзолата ще трябва да се изпълни следната примерна програмна логика:

Тестване в Judge системата

Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/508#0.

Пример: квартално магазинче

Предприемчив българин отваря по едно квартално магазинче в няколко града с различни цени за следните продукти:

продукт / град	Sofia	Plovdiv	Varna
coffee water beer sweets peanuts	0.50 0.80 1.20 1.45 1.60	0.40 0.70 1.15 1.30 1.50	0.45 0.70 1.10 1.35 1.55

По даден град (стринг), продукт (стринг) и количество (десетично число) да се пресметне цената.

Примерен вход и изход

Вход	Изход	Вход	Изход
coffee Varna 2	0.9	peanuts Plovdiv 1	1.5

Вход	Изход	Вход	Изход
beer Sofia 6	7.2	water Plovdiv 3	2.1

Решение

Прехвърляме всички букви в долен регистър с функцията .ToLower(), за да сравняваме продукти и градове без значение от малки/главни букви.

Тестване в Judge системата

Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/508#1.

По-сложни проверки

Нека разгледаме как можем да правим по-сложни логически проверки. Може да използваме логическо "И" (&&), логическо "ИЛИ" (||), логическо отрицание (!) и скоби (()).

Логическо "И"

Както видяхме, в някои задачи се налага да правим много проверки наведнъж. Но какво става, когато за да изпълним някакъв код, трябва да бъдат изпълнени повече условия и не искаме да правим отрицание (else) за всяко едно от тях? Вариантът с вложените if блокове е валиден, но кодът би изглеждал много неподреден и със сигурност - труден за четене и поддръжка.

Логическо "И" (оператор &&) означава няколко условия да са изпълнени едновременно. В сила е следната таблица на истинност:

a	b	a && b
true true false false	true false true false	true false false false

Как работи операторът && ?

Операторът && приема няколко булеви (условни) израза, които имат стойност true или false, и ни връща един булев израз като резултат. Използването му вместо редица вложени if блокове прави кода по-четлив, подреден и лесен за поддръжка. Но как работи, когато поставим няколко условия едно след друго? Както видяхме по-горе, логическото "И" връща true, само когато приема като аргументи изрази със стойност true. Съответно, когато имаме последователност от аргументи, логическото "И" проверява или докато свършат аргументите, или докато не срещне аргумент със стойност false.

Пример:

bool a = true;
bool b = true;
bool c = false;
bool d = true;
bool result = a && b && c && d;
// false (като d не се проверява)

Програмата ще се изпълни по следния начин: започва проверката от а, прочита я и отчита, че има стойност true, след което проверява b. След като е отчела, че a и b връщат стойност true, проверява следващия аргумент. Стига до c и отчита, че променливата има стойност false. След като програмата отчете, че аргументът c има стойност false, тя изчислява израза до c, независимо каква е стойността на d. За това проверката на d се прескача и целият израз бива изчислен като false.

Пример: точка в правоъгълник

Проверка дали точка {x, y} се намира вътре в правоъгълника {x1, y1} – {x2, y2}. Входните данни се четат от конзолата и се състоят от 6 реда: десетичните числа x1, y1, x2, y2, x и y (като се гарантира, че x1 < x2 и y1 < y2).

Примерен вход и изход

Вход	Изход	Визуализация
2 -3 12 3 8 -1	Inside

Решение

Една точка е вътрешна за даден многоъгълник, ако едновременно са изпълнени следните четири условия:

• Точката е надясно от лявата страна на правоъгълника.
• Точката е наляво от дясната страна на правоъгълника.
• Точката е надолу от горната страна на правоъгълника.
• Точката е нагоре от долната страна на правоъгълника.

Тестване в Judge системата

Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/508#2.

Логическо "ИЛИ"

Логическо "ИЛИ" (оператор ||) означава да е изпълнено поне едно измежду няколко условия. Подобно на оператора &&, логическото "ИЛИ" приема няколко аргумента от булев (условен) тип и връща true или false. Лесно можем да се досетим, че получаваме като стойност true, винаги когато поне един от аргументите има стойност true. Типичен пример за логиката на този оператор е следният:

В училище учителят казва: "Иван или Петър да измият дъската". За да бъде изпъл¬нено това условие (дъската да бъде измита), е възможно само Иван да я измие, само Петър да я измие или и двамата да го направят.

a	b	a || b
true true false false	true false true false	true true true false

Как работи операторът || ?

Вече научихме какво представлява логическото "ИЛИ". Но как всъщност се реализира? Както при логическото "И", програмата проверява от ляво на дясно аргументите, които са зададени. За да получим true от израза, е необходимо само един аргумент да има стойност true, съответно проверката продължава докато се срещне аргумент с такава стойност или докато не свършат аргументите.

Ето един пример за оператора || в действие:

bool a = false;
bool b = true;
bool c = false;
bool d = true;
bool result = a || b || c || d;
// true (като c и d не се проверяват)

Програмата проверява а, отчита, че има стойност false и продължава. Стигайки до b, отчита, че има стойност true и целият израз получава стойност true, без да се проверява c и d, защото техните стойности не биха променили резултата на израза.

Пример: плод или зеленчук

Нека проверим дали даден продукт е плод или зеленчук. Плодовете "fruit" са banana, apple, kiwi, cherry, lemon и grapes. Зеленчуците "vegetable" са tomato, cucumber, pepper и carrot. Всички останали са "unknown".

Примерен вход и изход

Вход	Изход
banana tomato java	fruit vegetable unknown

Решение

Трябва да използваме няколко условни проверки с логическо "ИЛИ" (||):

Тестване в Judge системата

Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/508#3.

Логическо отрицание

Логическо отрицание (оператор !) означава да не е изпълнено дадено условие.

a	!a
true	false

Операторът ! приема като аргумент булева променлива и обръща стойността ѝ.

Пример: невалидно число

Дадено число е валидно, ако е в диапазона [100 … 200] или е 0. Да се направи проверка за невалидно число.

Примерен вход и изход

Вход	Изход
75	invalid
150	(няма изход)
220	invalid

Решение

Тестване в Judge системата

Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/508#4.

Операторът скоби ()

Както останалите оператори в програмирането, така и операторите && и || имат приоритет, като в случая && е с по-голям приоритет от ||. Операторът () служи за промяна на приоритета на операторите и се изчислява пръв, също както в математиката. Използването на скоби също така придава по-добра четимост на кода и се счита за добра практика.

По-сложни логически условия

Понякога условията може да са доста сложни, така че да изискват дълъг булев израз или поредица от проверки. Да разгледаме няколко такива примера.

Пример: точка върху страна на правоъгълник

Да се напише програма, която проверява дали точка {x, y} се намира върху някоя от страните на правоъгълник {x1, y1} - {x2, y2}. Входните данни се четат от конзолата и се състоят от 6 реда: десетичните числа x1, y1, x2, y2, x и y (като се гарантира, че x1 < x2 и y1 < y2). Да се отпечата "Border" (точката лежи на някоя от страните) или "Inside / Outside" (в противен случай).

Примерен вход и изход

Вход	Изход	Вход	Изход
2 -3 12 3 12 -1	Border	2 -3 12 3 8 -1	Inside / Outside

Решение

Точка лежи върху някоя от страните на правоъгълник, ако:

• x съвпада с x1 или x2 и същевременно y е между y1 и y2 или
• y съвпада с y1 или y2 и същевременно x е между x1 и x2.

Предходната проверка може да се опрости по този начин:

Вторият начин с допълнителните булеви променливи е по-дълъг, но е много по-разбираем от първия, нали? Препоръчваме ви когато пишете булеви условия, да ги правите лесни за четене и разбиране, а не кратки. Ако се налага, ползвайте допълнителни променливи със смислени имена. Имената на булевите променливи трябва да подсказват каква стойност се съхранява в тях.

Остава да допишете кода, за да отпечатва “Inside / Outside”, ако точката не е върху някоя от страните на правоъгълника.

Тестване в Judge системата

След като допишете решението, може да го тествате тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/508#5.

Пример: магазин за плодове

Магазин за плодове в работни дни продава на следните цени:

Плод	Цена
banana apple orange grapefruit kiwi pineapple grapes	2.50 1.20 0.85 1.45 2.70 5.50 3.85

В почивни дни цените са по-високи:

Плод	Цена
banana apple orange grapefruit kiwi pineapple grapes	2.70 1.25 0.90 1.60 3.00 5.60 4.20

Напишете програма, която чете от конзолата плод (banana / apple / …), ден от седмицата (Monday / Tuesday / …) и количество (десетично число) и пресмята цената според цените от таблиците по-горе. Резултатът да се отпечата закръглен с 2 цифри след десетичния знак. При невалиден ден от седмицата или невалидно име на плод да се отпечата “error”.

Примерен вход и изход

Вход	Изход	Вход	Изход
orange Sunday 3	2.70	kiwi Monday 2.5	6.75

Вход	Изход	Вход	Изход
grapes Saturday 0.5	2.10	tomato Monday 0.5	error

Решение

Тестване в Judge системата

Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/508#6.

Пример: търговски комисионни

Фирма дава следните комисионни на търговците си според града, в който работят и обема на продажбите s:

Град	0 <= s <= 500	500 < s <= 1000	1000 < s <= 10000	s > 10000
Sofia Varna Plovdiv	5% 4.5% 5.5%	7% 7.5% 8%	8% 10% 12%	12% 13% 14.5%

Напишете програма, която чете име на град (стринг) и обем на продажбите (десетично число) и изчислява размера на комисионната. Резултатът да се изведе закръглен с 2 десетични цифри след десетичния знак. При невалиден град или обем на продажбите (отрицателно число) да се отпечата "error".

Примерен вход и изход

Вход	Изход	Вход	Изход	Вход	Изход
Sofia 1500	120.00	Plovdiv 499.99	27.50	Kaspichan -50	error

Решение

При прочитането на входа можем да обърнем града в малки букви (с функцията .ToLower()). Първоначално задаваме комисионната да е -1. Тя ще бъде променена, ако градът и ценовият диапазон бъдат намерени в таблицата с комисионните. За да изчислим комисионната според града и обема на продажбите се нуждаем от няколко вложени if проверки, както е в примерния код по-долу:

Тестване в Judge системата

Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/508#7.

Добра практика е да използваме блокове, които заграждаме с къдрави скоби { } след if и else. Също така, препоръчително e при писане да отместваме кода след if и else с една табулация навътре, за да направим кода по-лесно четим.

Условна конструкция switch-case

Конструкцията switch-case работи като поредица if-else блокове. Когато работата на програмата ни зависи от стойността на една променлива, вместо да правим последователни проверки с if-else блокове, можем да използваме условната конструкция switch. Тя се използва за избор измежду списък с възможности. Конструкцията сравнява дадена стойност с определени константи и в зависимост от резултата предприема действие.

Променливата, която искаме да сравняваме, поставяме в скобите след оператора switch и се нарича "селектор". Тук типът трябва да е сравним (числа, стрингове). Последователно започва сравняването с всяка една стойност, която се намира след case етикетите. При съвпадение започва изпълнението на кода от съответното място и продължава, докато стигне оператора break. В някои програмни езици (като C и C++) break може да се изпуска, за да се изпълнява код от друга case конструкция, докато не стигне до въпросния оператор. В C# обаче, наличието на break е задължителен за всеки case, който съдържа изпълнение на програмна логика. При липса на съвпадение, се изпълнява default конструкцията, ако такава съществува.

switch (селектор)
{
    case стойност1:
        конструкция;
        break;
    case стойност2:
        конструкция;
        break;
    case стойност3:
        конструкция;
        break;
    …
    default:
        конструкция;
        break;
}

Пример: ден от седмицата

Нека напишем програма, която принтира деня от седмицата (на английски) според въведеното число (1 … 7) или "Error!", ако е подаден невалиден ден.

Примерен вход и изход

Вход	Изход
1 7 -1	Monday Sunday Error!

Решение

Добра практика е на първо място да поставяме онези case случаи, които обработват най-често случилите се ситуации, а case конструкциите, обработващи по-рядко възникващи ситуации, да оставим в края преди default конструкцията. Друга добра практика е да подреждаме case етикетите в нарастващ ред, без значение дали са целочислени или символни.

Тестване в Judge системата

Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/508#8.

Множество етикети в switch-case

В C# имаме възможността да използваме множество case етикети, когато те трябва да изпълняват един и същи код. При този начин на записване, когато програмата ни намери съвпадение, ще изпълни следващия срещнат код, тъй като след съответния case етикет липсва код за изпълнение и break оператор.

switch (селектор)
{
    case стойност1:
    case стойност2:
    case стойност3:
        конструкция;
        break;
    case стойност4:
    case стойност5:
        конструкция;
        break;
    …
    default:
        конструкция;
        break;
}

Пример: вид животно

Напишете програма, която принтира вида на животно според името му:

• dog -> mammal
• crocodile, tortoise, snake -> reptile
• others -> unknown

Примерен вход и изход

Вход	Изход	Вход	Изход	Вход	Изход
tortoise	reptile	dog	mammal	elephant	unknown

Решение

Можем да решим задачата чрез switch-case проверки с множество етикети по следния начин:

Тестване в Judge системата

Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/508#9.

Какво научихме от тази глава?

Да си припомним новите конструкции и програмни техники, с които се запознахме в тази глава.

Вложени проверки

if (condition1)
{
    if (condition2)
        // тяло; 
    else
        // тяло;
}

По-сложни проверки с &&, ||, ! и ()

if ((x == left || x == right) && y >= top && y <= bottom)
    Console.WriteLine(…); 

Switch-case проверки

switch (селектор)
{
    case стойност1:
        конструкция;
        break;
    case стойност2:
    case стойност3:
        конструкция;
        break;
    …
    default:
        конструкция;
        break;
}

Упражнения: по-сложни проверки

Нека сега да упражним работата с по-сложни проверки. Да решим няколко практически задачи.

Задача: кино

В една кинозала столовете са наредени в правоъгълна форма в r реда и c колони. Има три вида прожекции с билети на различни цени:

• Premiere – премиерна прожекция, на цена 12.00 лева.
• Normal – стандартна прожекция, на цена 7.50 лева.
• Discount – прожекция за деца, ученици и студенти на намалена цена от 5.00 лева.

Напишете програма, която въвежда тип прожекция (стринг), брой редове и брой колони в залата (цели числа) и изчислява общите приходи от билети при пълна зала. Резултатът да се отпечата във формат като в примерите по-долу - с 2 цифри след десетичния знак.

Примерен вход и изход

Вход	Изход	Вход	Изход
Premiere 10 12	1440.00 leva	Normal 21 13	2047.50 leva

Насоки и подсказки

При прочитането на входа можем да обърнем типа на прожекцията в малки букви (с функцията .ToLower()). Създаваме и инициализираме променлива, която ще ни съхранява изчислените приходи. В друга променлива пресмятаме пълния капацитет на залата. Използваме switch-case условна конструкция, за да изчислим прихода в зависимост от вида на прожекцията и отпечатваме резултата на конзолата в зададения формат (потърсете нужната C# функционалност в интернет).

Примерен код (части от кода са замъглени с цел да се стимулира самостоятелно мислене и решение):

Тестване в Judge системата

Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/508#10.

Задача: волейбол

Влади е студент, живее в София и си ходи от време на време до родния град. Той е много запален по волейбола, но е зает през работните дни и играе волейбол само през уикендите и в празничните дни. Влади играе в София всяка събота, когато не е на работа и не си пътува до родния град, както и в 2/3 от празничните дни. Той пътува до родния си град h пъти в годината, където играе волейбол със старите си приятели в неделя. Влади не е на работа 3/4 от уикендите, в които е в София. Отделно, през високосните години Влади играе с 15% повече волейбол от нормалното. Приемаме, че годината има точно 48 уикенда, подходящи за волейбол. Напишете програма, която изчислява колко пъти Влади е играл волейбол през годината. Закръглете резултата надолу до най-близкото цяло число (напр. 2.15 -> 2; 9.95 -> 9).

Входните данни се четат от конзолата:

• Първият ред съдържа думата “leap” (високосна година) или “normal” (нормална година с 365 дни).
• Вторият ред съдържа цялото число p – брой празници в годината (които не са събота или неделя).
• Третият ред съдържа цялото число h – брой уикенди, в които Влади си пътува до родния град.

Примерен вход и изход

Вход	Изход	Вход	Изход
leap 5 2	45	normal 3 2	38

Вход	Изход	Вход	Изход
normal 11 6	44	leap 0 1	41

Насоки и подсказки

Стандартно прочитаме входните данни от конзолата като за избягване на грешки при въвеждане обръщаме текста в малки букви с функцията .ToLower(). Последователно пресмятаме уикендите прекарани в София, времето за игра в София и общото време за игра. Накрая проверяваме дали годината е високосна, правим допълнителни изчисления при необходимост и извеждаме резултата на конзолата закръглен надолу до най-близкото цяло число (потърсете C# клас с такава функционалност в интернет).

Примерен код (части от кода са замъглени с цел да се стимулира самостоятелно мислене и решение):

Тестване в Judge системата

Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/508#11.

Задача: * точка във фигурата

Фигура се състои от 6 блокчета с размер h * h, разположени като на фигурата. Долният ляв ъгъл на сградата е на позиция {0, 0}. Горният десен ъгъл на фигурата е на позиция {2*h, 4*h}. На фигурата координатите са дадени при h = 2:

Да се напише програма, която въвежда цяло число h и координатите на дадена точка {x, y} (цели числа) и отпечатва дали точката е вътре във фигурата (inside), вън от фигурата (outside) или на някоя от стените на фигурата (border).

Примерен вход и изход

Вход	Изход	Вход	Изход
2 3 10	outside	2 3 1	inside

Вход	Изход	Вход	Изход
2 2 2	border	2 6 0	border

Вход	Изход	Вход	Изход
2 0 6	outside	15 13 55	outside

Вход	Изход	Вход	Изход
15 29 37	inside	15 37 18	outside

Вход	Изход	Вход	Изход
15 -4 7	outside	15 30 0	border

Насоки и подсказки

Примерна логика за решаване на задачата (не е единствената правилна):

• Може да разделим фигурата на два правоъгълника с обща стена:

• Една точка е външна (outside) за фигурата, когато е едновременно извън двата правоъгълника.
• Една точка е вътрешна (inside) за фигурата, ако е вътре в някой от правоъгълниците (изключвайки стените им) или лежи върху общата им стена.
• В противен случай точката лежи на стената на правоъгълника (border).

Примерен код (части от кода са замъглени с цел да се стимулира самостоятелно мислене и решение):

Тестване в Judge системата

Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/508#12.

Упражнения: графично приложение с по-сложни проверки

В тази глава научихме как можем да правим проверки с нетривиални условия. Нека сега приложим тези знания, за да създадем нещо интересно: настолно приложение, което визуализира точка и правоъгълник. Това е прекрасна визуализация за една от задачите от упражненията.

Задача: * точка и правоъгълник – графично (GUI) приложение

Задачата, която си поставяме е да се разработи графично (GUI) приложение за визуализация на точка и правоъгълник. Приложението трябва да изглежда приблизително по следния начин:

От контролите вляво се задават координатите на два от ъглите на правоъгълник (десетични числа) и координатите на точка. Приложението визуализира графично правоъгълника и точката и изписва дали точката е вътре в правоъгълника (Inside), вън от него (Outside) или на някоя от стените му (Border). Приложението премества и мащабира координатите на правоъгълника и точката, за да бъдат максимално големи, но да се събират в полето за визуализация в дясната страна на приложението.

Внимание: това приложение е значително по-сложно от предходните графични приложения, които разработвахме до сега, защото изисква ползване на функции за чертане и нетривиални изчисления за преоразмеряване и преместване на правоъгълника и точката. Следват инструкции за изграждане на приложението стъпка по стъпка.

Създаваме нов проект Windows Forms Application с подходящо име, например “Point-and-Rectangle”:

Нареждаме контролите във формата, както е показано на фигурата по-долу:

• 6 кутийки за въвеждане на число (NumericUpDown).
• Надписи (Label) пред всяка кутийка за въвеждане на число.
• Бутон (Button) за изчертаване на правоъгълника и точката.
• Текстов блок за резултата (Label).

Нагласяме размерите и свойствата на контролите, за да изглеждат приблизително като на картинката:

Задаваме следните препоръчителни настройки на контролите:

• За главната форма (Form), която съдържа всички контроли:
  • (name) = FormPointAndRectangle
  • Text = Point and Rectangle
  • Font.Size = 12
  • Size = 700, 410
  • MinimumSize = 500, 400
  • FormBorderStyle = FixedSingle
• За полетата за въвеждане на число (NumericUpDown):
  • (name) = numericUpDownX1; numericUpDownY1; numericUpDownX2; numericUpDownY2; numericUpDownX; numericUpDownY
  • Value = 2; -3; 12; 3; 8; -1
  • Minimum = -100000
  • Maximum = 100000
  • DecimalPlaces = 2
• За бутона (Button) за визуализация на правоъгълника и точката:
  • (name) = buttonDraw
  • Text = Draw
• За текстовия блок за резултата (Label):
  • (name) = labelLocation
  • AutoSize = false
  • BackColor = PaleGreen
  • TextAlign = MiddleCenter
• За полето с чертежа (PictureBox):
  • (name) = pictureBox
  • Anchor = Top, Bottom, Left, Right

Следва да хванем следните събития, за да напишем C# кода, който ще се изпълни при настъпването им:

• Събитието Click на бутона buttonDraw (извиква се при натискане на бутона).
• Събитието ValueChanged на контролите за въвеждане на числа numericUpDownX1, numericUpDownY1, numericUpDownX2, numericUpDownY2, numericUpDownX и numericUpDownY (извиква се при промяна на стойността в контролата за въвеждане на число).
• Събитието Load на формата FormPointAndRectangle (извиква се при стартиране на приложението, преди да се появи главната форма на екрана).
• Събитието Resize на формата FormPointAndRectangle (извиква се при промяна на размера на главната формата).

Всички изброени по-горе събития ще изпълняват едно и също действие – Draw(), което ще визуализира правоъгълника и точката и ще показва дали тя е вътре, вън или на някоя от страните. Кодът трябва да изглежда така:

private void buttonDraw_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Draw();
}

private void FormPointAndRectangle_Load(object sender, EventArgs e)
{
    Draw();
}

private void FormPointAndRectangle_Resize(object sender, EventArgs e)
{
    Draw();
}

private void numericUpDownX1_ValueChanged(object sender, EventArgs e)
{
    Draw();
}

 /* TODO: implement in the same way event handlers
    numericUpDownY1_ValueChanged, 
    numericUpDownX2_ValueChanged, 
    numericUpDownY2_ValueChanged, 
    numericUpDownX_ValueChanged and 
    numericUpDownY_ValueChanged */

private void Draw()
{
    // TODO: implement this a bit later …
}

Нека започнем от по-лесната част: печат на информация къде е точката спрямо правоъгълника (Inside, Outside или Border). Кодът трябва да изглежда така:

private void Draw()
{
    // Get the rectangle and point coordinates from the form
    var x1 = this.numericUpDownX1.Value;
    var y1 = this.numericUpDownY1.Value;
    var x2 = this.numericUpDownX2.Value;
    var y2 = this.numericUpDownY2.Value;
    var x = this.numericUpDownX.Value;
    var y = this.numericUpDownY.Value;

    // Display the location of the point: Inside / Border / Outside
    DisplayPointLocation(x1, y1, x2, y2, x, y);
}

private void DisplayPointLocation(
    decimal x1, decimal y1, decimal x2, decimal y2, decimal x, decimal y)
{
    var left = Math.Min(x1, x2);
    var right = Math.Max(x1, x2);
    var top = Math.Min(y1, y2);
    var bottom = Math.Max(y1, y2);
    if (x > left && x < right && …)
    {
        this.labelLocation.Text = "Inside";
        this.labelLocation.BackColor = Color.LightGreen;
    }
    else if (… || y < top || y > bottom)
    {
        this.labelLocation.Text = "Outside";
        this.labelLocation.BackColor = Color.LightSalmon;
    }
    else
    {
        this.labelLocation.Text = "Border";
        this.labelLocation.BackColor = Color.Gold;
    }
}

Горният код взима координатите на правоъгълника и точките и проверява дали точката е вътре, вън или на страната на правоъгълника. При визуализацията на резултата се сменя и цвета на фона на текстовия блок, който го съдържа.

Помислете как да допишете недовършените (нарочно) условия в if проверките! Кодът по-горе нарочно не се компилира, защото целта му е да помислите как и защо работи и да допишете сами липсващите части.

Остава да се имплементира най-сложната част: визуализация на правоъгълника и точката в контролата pictureBox с преоразмеряване. Може да си помогнем с кода по-долу, който прави малко изчисления и рисува син правоъгълник и тъмносиньо кръгче (точката) според зададените във формата координати. За съжаление сложността на кода надхвърля изучавания до момента материал и е сложно да се обясни в детайли как точно работи. Оставени са коментари за ориентация. Това е пълната версия на действието Draw():

private void Draw()
{
  // Get the rectangle and point coordinates from the form
  var x1 = this.numericUpDownX1.Value;
  var y1 = this.numericUpDownY1.Value;
  var x2 = this.numericUpDownX2.Value;
  var y2 = this.numericUpDownY2.Value;
  var x = this.numericUpDownX.Value;
  var y = this.numericUpDownY.Value;

  // Display the location of the point: Inside / Border / Outside
  DisplayPointLocation(x1, y1, x2, y2, x, y);

  // Calculate the scale factor (ratio) for the diagram holding the
  // rectangle and point in order to fit them well in the picture box
  var minX = Min(x1, x2, x);
  var maxX = Max(x1, x2, x);
  var minY = Min(y1, y2, y);
  var maxY = Max(y1, y2, y);
  var diagramWidth = maxX - minX;
  var diagramHeight = maxY - minY;
  var ratio = 1.0m;
  var offset = 10;
  if (diagramWidth != 0 && diagramHeight != 0)
  {
    var ratioX = (pictureBox.Width - 2 * offset - 1) / diagramWidth;
    var ratioY = (pictureBox.Height - 2 * offset - 1) / diagramHeight;
    ratio = Math.Min(ratioX, ratioY);
  }

  // Calculate the scaled rectangle coordinates
  var rectLeft = offset + (int)Math.Round((Math.Min(x1, x2) - minX) * ratio);
  var rectTop = offset + (int)Math.Round((Math.Min(y1, y2) - minY) * ratio);
  var rectWidth = (int)Math.Round(Math.Abs(x2 - x1) * ratio);
  var rectHeight = (int)Math.Round(Math.Abs(y2 - y1) * ratio);
  var rect = new Rectangle(rectLeft, rectTop, rectWidth, rectHeight);

  // Calculate the scalled point coordinates
  var pointX = (int)Math.Round(offset + (x - minX) * ratio);
  var pointY = (int)Math.Round(offset + (y - minY) * ratio);
  var pointRect = new Rectangle(pointX - 2, pointY - 2, 5, 5);

  // Draw the rectangle and point
  pictureBox.Image = new Bitmap(pictureBox.Width, pictureBox.Height);
  using (var g = Graphics.FromImage(pictureBox.Image))
  {
    // Draw diagram background (white area)
    g.Clear(Color.White);

    // Draw the rectangle (scalled to the picture box size)
    var pen = new Pen(Color.Blue, 3);
    g.DrawRectangle(pen, rect);

    // Draw the point (scalled to the picture box size)
    pen = new Pen(Color.DarkBlue, 5);
    g.DrawEllipse(pen, pointRect);
  }
}

private decimal Min(decimal val1, decimal val2, decimal val3)
{
  return Math.Min(val1, Math.Min(val2, val3));
}

private decimal Max(decimal val1, decimal val2, decimal val3)
{
  return Math.Max(val1, Math.Max(val2, val3));
}

В горния код се срещат доста преобразувания на типове, защото се работи с различни типове числа (десетични числа, реални числа и цели числа) и понякога се изисква да се преминава между тях.

Накрая компилираме кода. Ако има грешки, ги отстраняваме. Най-вероятната причина за грешка е несъответстващо име на някоя от контролите или ако сте написали кода на неправилно място.

Стартираме приложението и го тестваме. Въвеждаме различни данни, за да видим дали се държи коректно.

Ако имате проблеми с примерния проект по-горе, гледайте видеото в началото на тази глава. Там приложението е направено на живо стъпка по стъпка с много обяснения. Или питайте във форума на СофтУни: https://softuni.bg/forum.