Informatik II Übung 5 Gruppe 4

Transkript

1 Informatik II Übung 5 Gruppe 4 (Folien teils von Christian B. und Christelle G.) Lukas Burkhalter lubu@inf.ethz.ch Informatik II Übung 5 Lukas Burkhalter 27. März

2 Nachbesprechung Letzte Übung (4) 2

3 Ü4.A1 Stack implementieren Grow(): Arrays.copyOf(buffer, buffer.length * 2) 3

4 Ü4.A1 Stack implementieren 4

5 Ü4.A2 Ackermann-Funktion A(0, m) = m +1 A(n, 0) = A(n-1, 1) A(n, m) = A(n-1, A(n, m-1)) A(2, 1) = A(1, A(2, 0)) = A(1, A(1, 1)) = A(1, A(0, A(1, 0))) = A(1, A(0, A(0, 1))) = A(1, A(0, 2)) = A(1, 3) = A(0, A(1, 2)) = A(0, A(0, A(1, 1))) = A(0, A(0, A(0, A(1, 0)))) = A(0, A(0, A(0, A(0, 1)))) = A(0, A(0, A(0, 2))) = A(0, A(0, 3)) = A(0, 4) = 5 5

6 Ü4.A2 Ackermann-Funktion mit Stack public int A (int n, int m) { if (n == 0) return m + 1; if (m == 0) return A(n-1, 1); return A(n-1, A(n, m-1)); } Stack stack = new Stack(10); stack.push(n); stack.push(m); while(stack.size()!= 1) { int cm = stack.pop(); int cn = stack.pop(); if (cn == 0) { stack.push(cm+1); } else if (cm == 0) { stack.push(cn - 1); stack.push(1); } else { stack.push(cn-1); stack.push(cn); stack.push(cm - 1); } } return stack.pop(); 6

7 public int A (int n, int m) { if (n == 0) return m + 1; } if (m == 0) return A(n-1, 1); return A(n-1, A(n, m-1)); 0: iload_1 1: ifne 8 4: iload_2 5: iconst_1 6: iadd 7: ireturn 8: iload_2 9: ifne 21 12: aload_0 13: iload_1 14: iconst_1 15: isub 16: iconst_1 17: invokevirtual #16; //Method A:(II)I 20: ireturn 21: aload_0 22: iload_1 23: iconst_1 24: isub 25: aload_0 26: iload_1 27: iload_2 28: iconst_1 29: isub 30: invokevirtual #16; //Method A:(II)I 33: invokevirtual #16; //Method A:(II)I 36: ireturn 7

8 Theorie Call-By-Value und Call-By-Reference 8

9 Was ist der Unterschied? Call by value an Funktion übergebenen Daten werden kopiert keine Verbindung mehr zwischen den Daten beim Aufrufer und den Daten in der Funktion Call by reference Anstatt Daten zu kopieren werden Referenzen auf die Daten übergeben Methodenaufrufe an einem so übergebenen Objekt arbeiten also auf demselben Objekt, das auch außerhalb sichtbar ist void swap(point a, Point b); 9

10 Wie ist es in Java In C++ ist beides möglich Call by value: Daten werden kopiert und übergeben //C++ void swap(a, b); Call by reference: Referenz auf die Daten wird übergeben //C++ void swap(&a, &b); Java ist IMMER call by value!! Bei der Übergabe einer Referenz auf ein Objekt wird der Adresswert in eine lokale Variable kopiert! Bei Übergabe eines primitiven Typs (char, int, float) wird der Wert in eine lokale Variable kopiert! 10

11 Example Java swap public void swap(point p1, Point p2) { Point temp = p1; p1 = p2; p2 = temp; } Hauptprogramm ruft auf: swap(mypoint1, mypoint2) mypoint1 mypoint2 main(...) int x1; int y1; int x2; int y2; mypoint1 p1 mypoint2 p2 int x1; int y1; int x2; int y2; Nach swap(...) mypoint1 p1 mypoint2 p2 int x1; int y1; int x2; int y2; 11

12 Allokation primitiver Datentypen und Objekte int a = 5; Tier fido = new Tier( fido,m); Tier rex = new Hund( rex,m, braun); Tier (name, String, "fido") (geschlecht, char, 'm') Hund Tier (name, String, "rex") (geschlecht, char, 'm') (fellfarbe, String, "braun") STACK (rex, Tier, ) (fido, Tier, ) (a, int, 5) HEAP

13 Allokation primitiver Datentypen und Objekte foobar(rex, a); void foobar(tier t, int p) { t.name = "#@!&"; p = 42; t = new Tier( xena,w); } STACK Tier (name, String, "fido") (geschlecht, char, 'm') Hund Tier (name, String, "#@!&") "rex") (geschlecht, char, 'm') (fellfarbe, String, "braun") Tier (name, String, "xena") (geschlecht, char, 'w') (p, int, 42) 5) (t, Tier, ) (rex, Tier, ) (fido, Tier, ) (a, int, 5) HEAP

14 1. Einfach verkettete Listen Modifizierung von Listen 3. Sortieren von Listen Noch ein wachsender Stack Vorbesprechung nächste Übung (5) 14

15 Ü5.A1-3 LinkedList Listen Element: List mylist = new List(76, null); mylist.next = new List(15, null); mylist.next.next = new List(22, null); mylist. mylist value 76 value 15 value 22 value 3 value 32 next next next next next 15

16 Ü5.A1-3 Methoden!REKURSIV! String tostring(list list) Bereits implementiert List add(list list, int value) Aufgabe 1 int size(list list) int sum(list list) List sublist(list l ist, int index) throws... List last(list list) int valueat(list list, int index) throws... int index(list list, int value) throws... void append(list list, int value) throws... Aufgabe 2 void concat(list head, List tail) throws... void insertat(list list, int i, int value) throws... void insertat(list list, int i, List nl) throws... List remove(list list, int index) throws... List insertsorted(list list, int value) throws Aufgabe... 3 List sort(list list) throws... 16

17 Beispiel public static String tostring(list mylist) { if (list == null) return "null"; } return list.value + "," + tostring(list.next); mylist value value value value value next next next next next 17

18 Loops als Rekursion int i = 0; while (i < 10) { //do something i++; } public void loop (int i) { if (i < 10) { //do something loop(i + 1); } } loop(0); Was ist effizienter? 18

19 Ü5.A3 Listen sortieren Implementierung von List insertsorted(list list, int value) Ein Wert in eine sortierte Liste einfügen List sort(list list) Eine sortierte Liste aus der gegebenen erstellen Tipp1: Verwendung von insertsorted() Tipp2: sort() ruft sich selbst auch rekursiv auf 19

20 Ü5.A4 Stack mit LinkedList Stack mit LinkedList Push, pop, peek, size mit LinkedList implementieren Benutzt Methoden von A1 und A2 20

21 Tipps & Tricks Call-By-Reference, Java External Libraries 21

22 viel Spass! 22