OOP Aufgabenblatt 8 2. Dezember 2013

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1 1 Prof. Dr. Th. Letschert OOP Aufgabenblatt 8 2. Dezember 2013 Aufgabe 1 1. Was bedeutet das Wort public vor einer Klassendefinition? 2. Was bedeutet das Wort public vor einer Methodendefinition? 3. Ist das Wort private vor einer Klassendefinition erlaubt? Wenn ja: was bedeutet es? 4. Ist das Wort private vor einer Methodendefinition erlaubt? Wenn ja: was bedeutet es? 5. Was versteht man und dem Begriff Geheimnisprinzip? 6. Wann ist eine Klasse eine statische Klasse? 7. Was bedeuten die Begriffe statisch und dynamisch bei Programmiersprachen? 8. Der statische Aspekt der Klassen ist der Beitrag einer Klassendefinition zur Strukturierung des Quellcodes. Erläutern Sie! 9. Der dynamische Aspekt einer Klasse beschäftigt sich mit dem, was zur Laufzeit mit einer Klasse passiert. Erläutern Sie! 10. Ein Klasse public class C { static int x = 10; static int m () { return x++; hat die Komponenten x und m. Mit C.x und C.m kann man darauf zugreifen. Kann man zur Laufzeit auch auf C insgesamt zugreifen? Wenn ja wie? 11. Für jede (benutzte) statische Klasse wird ein Klassenobjekt erzeugt. Wie kann man darauf zugreifen? Wird für nicht-statische Klassen auch ein Klassenobjekt erzeugt? Aufgabe 2 Betrachten Sie folgende Klassendefinition: package aufgabe_0; import javax.swing.joptionpane; public class Test { int size = 2; int count = 0; String[] inputstrings = new String[size];

2 2 while (true) { String next = JOptionPane.showInputDialog("Naechste Eingabe"); if (next == null) break; if (count == size){ String[] inputstringstemp = inputstrings; size = size * 2; inputstrings = new String[size]; for (int i=0; i<count; i++) { inputstrings[i] = inputstringstemp[i]; inputstrings[count++] = next; for (int i = 0; i<count; i++) { JOptionPane.showMessageDialog( inputstrings[i]); 1. Analysieren sie den Code. Was passiert hier? Welche unterschiedlichen Teilaktivitäten mit welchen unterschiedlichen Kompetenzen (Können und Wissen) werden ausgeführt? Welche Strukturierung des Codes liegt also nahe? 2. Stellen Sie die Anwendung so um, dass sie anerkannten Prinzipien des Software Entwurfs genügt: Modularisieren Sie die Anwendung durch Aufteilung in Klassen: Trennen Sie die Benutzerschnittstelle von der Datenspeicherung. Ein Kriterium dafür, dass diese Umstellung keine jämmerliche Software-Stümperei erzeugt hat, ist die Frage, ob eine komplette Änderung der Speicherung ohne jede Änderung an der Benutzerschnittstelle möglich ist. 3. Erläutern Sie in wie weit das Geheimnisprinzip in Ihrer umstrukturierten Anwendung gewahrt wird. 4. Erweitern Sie die neue Version der Anwendung derart, dass dem Benutzer vor der Ausgabe der eingegebenen Daten die Möglichkeit gegeben wird, einen der eingegebenen Werte zu löschen. Aufgabe 3 Eine Implementierung einer Applikation zur Verwaltung von Telefonnummern ist: package oop.blatt_8.aufgabe_3.v1; import javax.swing.joptionpane; import javax.swing.jtextfield; public class TelephoneApp { /* * Zuordnung Name zu Nummer: * Fuer alle i: 0 <= i< aktsize gilt name[i] -> nummer[i] */ private static int maxsize = 10; // maximale Zahl der Eintraege private static int actsize = 0; // aktuelle Zahl der Eintraege private static String[] name = new String[maxSize]; // alle Namen private static String[] firstname = new String[maxSize]; // alle Vornamen private static String[] number = new String[maxSize]; // alle Nummern while (true) { String action = getactiondialog("eintrag anlegen", "Eintrag abfragen"); if (action == null) { break; if (action.equals("eintrag anlegen")) {

3 3 String[] entrydata = getentrydatadialog(); if (entrydata!= null) { addentry(entrydata[0], entrydata[1], entrydata[2]); else if (action.equals("eintrag abfragen")) { String[] querydata = getquerydatadialog(); if (querydata!= null) { String nr = findentry(querydata[0], querydata[1]); if (nr == null) { JOptionPane.showMessageDialog( "Nicht gefunden"); else { JOptionPane.showMessageDialog( "Name: "+ querydata[0] + ", Vornane: " + querydata[1] + ", Nummer:" + nr); else { System.err.println("Fehler: unbekannte Aktion " + action); break; private static String findentry(string namep, String firstnamep) { for (int i = 0; i<actsize; i++) { if (name[i].equals(namep) && firstname[i].equals(firstnamep)) { return number[i]; private static void addentry(string namep, String firstnamep, String numberp) { if (actsize == maxsize) { System.err.println("Eintrag ignoriert: Speicher voll"); return; for (int i=0; i<actsize; i++) { if (name[i].equals(namep) && firstname[i].equals(firstnamep)) { System.err.println("Eintrag ignoriert: Existiert schon"); return; name[actsize] = namep; firstname[actsize] = firstnamep; number[actsize] = numberp; actsize = actsize+1; private static String getactiondialog(string... actions) { String action = (String) JOptionPane.showInputDialog( "Was soll getan werden?", "Aktions-Wahl", actions, actions[0]); return action; private static String[] getentrydatadialog() { JTextField nametf = new JTextField();

4 4 JTextField firstnametf = new JTextField(); JTextField numbertf = new JTextField(); Object[] message = {"Name", nametf, "Vorname", firstnametf, "Nummer", numbertf; Object[] options = { "OK", "Abbruch" ; int n = JOptionPane.showOptionDialog( message, "Eintrag anlegen", JOptionPane.YES_NO_OPTION, options, options[0]); if(n == JOptionPane.OK_OPTION){ // Zustimmung return new String[]{ nametf.gettext(), firstnametf.gettext(), numbertf.gettext(); else if(n == JOptionPane.NO_OPTION // Verneinung n == JOptionPane.CLOSED_OPTION){ // Dialogfenster geschlossen else { private static String[] getquerydatadialog() { JTextField nametf = new JTextField(); JTextField firstnametf = new JTextField(); Object[] message = {"Name", nametf, "Vorname", firstnametf; Object[] options = { "OK", "Abbruch" ; int n = JOptionPane.showOptionDialog( message, "Eintrag abfragen", JOptionPane.YES_NO_OPTION, options, options[0]); if(n == JOptionPane.OK_OPTION){ // Zustimmung return new String[]{nameTF.getText(), firstnametf.gettext(); else if(n == JOptionPane.NO_OPTION // Verneinung n == JOptionPane.CLOSED_OPTION){ // Dialogfenster geschlossen else {

5 5 1. Im vorgegebenen Programmcode kommen etliche Vergleiche vor. Mal wird mit equals verglichen, mal mit ==. Finden Sie heraus, an welchen Stellen welche Variante verwendet wird? Gibt es eine Regel, oder ein Muster? Unter welchen Umständen wird welche Variante verwendet? 2. Bringen Sie dies in einen ordentlichen Zustand indem Sie den Code in Klassen aufteilen (Modularisierung): UserInterface: Diese Klasse soll alles enthalten, was mit der Kommunikation des Programms mit dem Benutzer zu tun hat. (Insbesondere die Funktion main) TelephoneDirectory: Diese Klasse soll alles enthalten, was mit der Verwaltung der Telefondaten selbst zu tun hat. Achten Sie darauf, dass möglichst viele Bestandteile mit private und möglichst wenige mit public gekennzeichnet werden. ES ist absolut verpönt Variablen einer Klasse nicht mit private zu markieren. (Jetzt: 25 Liegestütze, später: Entlassung nach der Probezeit.) Aufgabe 4 Modifizieren Sie den Dialog mit dem der Benutzer entscheidet, welche Aktion (neuer Eintrag, Nachschlagen einer Telefonnummer) ausgeführt werden soll, derart, dass statt der Drop-Down Box Radio-Knöpfe (Radio Buttons) zur Auswahl verwendet werden. Experimentieren Sie dazu zunächst mit folgendem Beispielcode um mit dem Umgang mit Radio Knöpfen in einem Dialog vertraut zu werden: package oop.blatt_8.aufgabe_4; import javax.swing.buttongroup; import javax.swing.joptionpane; import javax.swing.jradiobutton; public class RadioButtonExperiment { // Knoepfe erzeugen JRadioButton action1_radiobutton = new JRadioButton("Aktion 1"); JRadioButton action2_radiobutton = new JRadioButton("Aktion 2"); JRadioButton action3_radiobutton = new JRadioButton("Aktion 2"); action1_radiobutton.setselected(true); // Knoepfe in Gruppe anordnen ButtonGroup group = new ButtonGroup(); group.add(action1_radiobutton); group.add(action2_radiobutton); group.add(action3_radiobutton); //Inhalt der Dialogbox definieren Object[] message = {action1_radiobutton, action2_radiobutton, action3_radiobutton; Object[] options = { "OK", "Abbruch" ; // Dialogbox erzeugen int n = JOptionPane.showOptionDialog( message, "Titel", JOptionPane.YES_NO_OPTION, options, options[0]); // Dialog-Ergebnis auswerten

6 6 if(n == JOptionPane.OK_OPTION){ System.out.println("Klick auf OK"); if (action1_radiobutton.isselected()) { System.out.println("Auswahl von Radio-Knopf 1!"); else if (action2_radiobutton.isselected()) { System.out.println("Auswahl von Radio-Knopf 2!"); else if (action3_radiobutton.isselected()) { System.out.println("Auswahl von Radio-Knopf 3!"); else { // hierher sollten wir nie kommen System.out.println("Nichts ausgewaehlt!"); else { System.out.println("Abbruch durch den Benutzer"); Passen Sie dann Ihre Lösung zu Aufgabe 3 entsprechend an. Die vorgegebene Funktion zur Auswahl der nächsten Aktion ist in der Vorgabe: private static String getactiondialog(string... actions) { String action = (String) JOptionPane.showInputDialog( "Was soll getan werden?", "Aktions-Wahl", actions, actions[0]); return action; Sie muss jetzt auf Radio-Knöpfe umgestellt werden. Der Parameter actions ist hier ein sogenannter vararg Parameter. Mit seiner Hilfe kann eine variable Anzahl von Parametern übergeben werden (siehe Aufgabe 3, vorgegebenen Code). Diese tauchen dann hier in der aufgerufenen Funktion als Array auf. Wenn diese Schnittstelle (der Kopf der Funktion ) erhalten bleiben soll, dann muss in der neuen Radio-Knopf Variante der Funktion eine ausreichende Zahl von Radio Knöpfen erzeugt werden. Das ist kein Problem: private static String getactiondialog(string... actions) { JRadioButton[] buttons = new JRadioButton[actions.length]; ButtonGroup group = new ButtonGroup(); for (int i = 0; i<actions.length; i++) { buttons[i] = new JRadioButton(actions[i]); group.add(buttons[i]); buttons[0].setselected(true); Object[] message = buttons; Object[] options = { "OK", "Abbruch" ; // jetzt haben wir eine Message mit einem Knopf fuer jeden String // und koennen nach dem Vorbild des Experiments // einen Dialog mit Radio-Knoepfen erzeugen und auswerten.... Aufgabe 5 Erweitern Sie Ihre Lösung von Aufgabe 4 derart, dass dem Benutzer die Möglichkeit gegeben wird, alle Einträge im Telefonverzeichnis zu sehen.

7 7 Experimentieren Sie dazu erst einmal mit folgendem Beispiel um zu klären, wie ein Anzeigefenster mit Scroll Text erzeugt werden kann: package oop.blatt_8.aufgabe_5; import javax.swing.joptionpane; import javax.swing.jscrollpane; import javax.swing.jtextarea; public class ScrolltextExperiment { // Text (String) mit vielen Zeilen zusammenbauen: StringBuilder stringbuilder = new StringBuilder(); for(int i=0; i< 200; i++) { stringbuilder.append("zeile Nr. "+i+"\n"); String longstring = new String(stringBuilder); // Text (String) mit vielen Zeilen anzeigen: JTextArea textarea = new JTextArea(6, 25); textarea.settext(longstring); textarea.seteditable(false); JScrollPane scrollpane = new JScrollPane(textArea); JOptionPane.showMessageDialog( scrollpane, "Fenster-Titel", JOptionPane.PLAIN_MESSAGE); Um die erforderlichen Daten aus dem Verzeichnis heraus zu holen, können Sie ein zweidimensionales Feld verwenden. Auch dazu erst einmal ein technisches Experiment um zu klären, wie die Daten aus drei Arrays in ein dreidimensionales Array gepackt werden können: package oop.blatt_8.aufgabe_5; import java.util.arrays; public class ArrayExperiment { int actsize = 4; String[] info_1 = { "A", "B", "C", "D", null; String[] info_2 = { "1", "2", "3", "4", ; String[] info_3 = { "Eins", "Zwei", "Drei", "Vier", null, null; String[][] info = new String[4][3]; for (int i = 0; i < actsize; i++) { info[i][0] = info_1[i]; info[i][1] = info_2[i];

8 8 info[i][2] = info_3[i]; for (int i = 0; i < actsize; i++) { System.out.println(Arrays.toString(info[i])); Aufgabe 6 Ein Telefonverzeichnis ist eine Zuordnung (Abbildung) von Namen zu Telefonnummern. Zuordnungen können mit Hilfe von Arrays (Feldern) gespeichert werden: Dem Index i wird der Wert an der Stelle a[i] zugeordnet. Der Index ist dabei stets eine nicht-negative ganze Zahl. Der zugeordnete Wert kann beliebig sein. Nun hat man es aber oft nicht mit Zuordnungen von positiven ganzen Zahlen zu irgendwelchen Werten zu tun. Bei einen Telefonverzeichnis sind es beispielsweise Namen dargestellt etwa als ein oder mehrere Strings (Vor und Nachname) die ganzen Zahlen oder Strings zugeordnet werden. Erläutern Sie, wie man Zuordnungen von beliebigen Daten zu beliebigen anderen Daten mit Hilfe von Arrays speichern kann. (Hinweis: man benötigt mehrere Arrays.) Gehen Sie im einzelnen auf folgende Zuordnungen ein (Z ist dabei die Menge der Zeichenketten): N Z z.b. Der 1-te, 2-te... Name Z {1, 2, 3, 4, 5, 6 z.b. Name und zugeordnete Note Z Z z.b. x ist Partner von y N (Z Z) z.b. Personalnummer und zugeordneter Name und Vorname (Z Z) N z.b. Name und Vorname und zugeordnete Personalnummer N P(N) z.b. natürliche Zahl und zugeordnete Menge der Teiler der Zahl Aufgabe 7 Hausaufgabe Nr. 5 (Klein) Erweitern / modifizieren Sie Ihre Lösung zu Aufgabe 5 wie folgt: Wenn die Arrays von TelephoneDirectory beim Anlegen eines neuen Eintrags voll sind, dann soll deren Größe verdoppelt werden. Die Arrays sollen beim Start mit der Kapazität 2 angelegt werden. Der Endbenutzer soll die Möglichkeit haben, den aktuellen Füllstand (Zahl der Einträge des Verzeichnisses) zu sehen. Der Endbenutzer soll die Möglichkeit haben, die aktuelle Kapazität (maximale mögliche Zahl der Einträge ohne Erweiterung) des Verzeichnisses zu sehen. TelephoneDirectory.addEntry soll die Ausnahme IllegalArgumentException werfen, wenn versucht wird, einen zweiten Eintrag zum gleichen Namen und Vornamen einzufügen oder ein Eintrag mit einer bereits vergebenen Telefonnummer eingefügt werden soll. Das Userinterface muss darauf angemessen reagieren. Der Endbenutzer soll die Möglichkeit haben, einen Einträge zu löschen. Die zu löschenden Einträge wird über Name, Vorname und Telefonnummer identifiziert. Eine fehlende Angabe gilt dabei als Joker (Wildcard). Beachten Sie auch die Testfälle und die Methodenspezifikation der Vorgabe. Ausgabe: Abgabe: Lernziele: Statische Klassen, Arrays.

9 Bewertungskriterien: 0 Punkte keine Abgabe oder Abgabe mit formalen Mängeln (kein Quellcode oder nicht ausführbar). 5 Punkte Formal korrekte Abgabe und der vorgegebene Testfall wird bestanden. 8 Punkte Zusätzlich: Es werden weitere Testfälle für das Telefonverzeichnis bestanden. 10 Punkte Zusätzlich: Die Benutzeroberfläche entspricht den Vorgaben und Anforderungen. 9