In dieser Aufgabe sollen Teile eines kleinen Pong-Spiels analysiert und implementiert werden. Gegeben sei dazu das folgende Szenario:

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1 IF1-Informatik Eph GK (GA) Bearbeitungszeit: 90 min. Seite 1 Aufgabe 1: Greenfoot mit Kara Ein Pong-Spiel In dieser Aufgabe sollen Teile eines kleinen Pong-Spiels analysiert und implementiert werden. Gegeben sei dazu das folgende Szenario: Hinweis: Die Dokumentationen der Klassen Tier und Kara finden Sie in der Anlage a) Erläutern und begründen Sie die gewählte Klassenstruktur (rechts abgebildet). b) Kara soll sich nun als Spielball wie beim Pong-Spiel bewegen. In jedem Schritt soll er dafür 10 Pixel laufen. Läuft Kara oben oder unten an eine Wand, so soll er daran gespiegelt werden. Läuft Kara auf einen Alligator (welcher ist egal), so soll er am Alligator gespiegelt werden. Implementieren Sie die act()-methode. Hinweis: Die in der Dokumentation der Klasse Kara angegebenen Methoden dürfen Sie als gegeben voraussetzen und in Ihrer Implementierung nutzen. c) Wenn Kara ins Wasser fällt (linker und rechter Bildschirmrand), so soll Kara sich auflösen. Ergänzen Sie die act()-methode entsprechend. d) Die Alligatoren sollen per Tastatur gesteuert werden. Der rechte Spieler soll den grünen Alligator mithilfe der Cursortasten nach oben und unten steuern können, der linke Spieler soll den blauen Alligator mit den Tasten "w" nach oben und "y" nach unten bewegen können. Implementieren Sie die act()-methoden der Klassen GruenerAligator und BlauerAligator.

2 IF1-Informatik Eph GK (GA) Bearbeitungszeit: 90 min. Seite 2 e) Wenn der Spieler mit dem grünen Alligator auf Leertaste drückt, so soll ein neuer Kara ausgehend vom grünen Alligator ins Rennen geschickt werden. Die Blickrichtung des neuen Karas soll dabei zufällig zwischen 135 und 225 betragen. Ergänzen Sie die act()-methode der Klasse GruenerAligator. f) Das Spiel soll mitzählen, wie viele Karas bereits im Wasser versenkt wurden, wobei es keine Rolle spielen soll, ob sie links oder rechts untergegangen sind. Sobald insgesamt 10 Karas ertrunken sind, soll das Spiel stoppen. Erläutern Sie, in welchen Klassen welche Änderungen durchzuführen sind. Geben Sie die fehlenden Programmzeilen an. Aufgabe 2: Bruchrechnung Programmieren in Java In dieser Aufgabe wollen eine Klasse Bruch analysieren und teilweise implementieren. Das UML-Klassendiagramm sehe dabei wie rechts abgebildet aus. a) Implementieren Sie die Methode public void detailausgabe(), welche den Bruch auf den Bildschrim ausgibt. b) Implementieren Sie den Konstruktor der Klasse public Bruch(int zaehler, int nenner). c) Gegeben ist die folgende Methode: public void wastueich() { int t = 2; while (t <= nenner && t <= zaehler) { if (nenner % t == 0 && zaehler % t == 0) { nenner = nenner / t; zaehler = zaehler / t; else { t = t + 1; (i) Erstellen Sie auf Ihrem Klausurbogen eine zaehler ? Variablenbelegungtabelle, welche den Ablauf der nenner ? 450 Methode für den Bruch veranschaulicht. t 2...? 270 (ii) Analysieren Sie diese Methode und erläutern Sie den Zweck. Hinweis: Analysieren bedeutet, die Methode in Sinnabschnitte zu zerlegen und deren Funktion begründet zu erläutern. d) Implementieren Sie die Methode public void multipliziere(bruch bruch), welche den Parameter-Bruch zum eigenen Bruch multipliziert. Viel Erfolg!

3 IF1-Informatik Eph GK (GA) Bearbeitungszeit: 90 min. Seite 3 ANLAGE Die Klasse Tier: Die Klasse Tier ist die Basisklasse für alle Tiere wie Kara, Ameisen, etc. Tiere können sich in der Welt bewegen, das heißt vorwärts bewegen oder sich drehen. Dokumentation der Klasse Tier: Konstruktor public Tier() Konstruktor eines Tiers. Nichts zu tun, da jedes Tier individuelle Konstruktoren hat. public void act() In dieser Methode wird noch nichts gemacht, da das konkrete Verhalten vom jeweiligen Tier abhängig ist. public boolean cansee(java.lang.class clss) Die Methode prüft, ob ein Objekt in der Nähe des Tiers ist. clss - Klasse, welches Objekt gesehen werden soll. true wenn das Objekt ein anderes Objekt der Klasse 'clss' sehen kann, andernfalls false public void eat(java.lang.class clss) Die Methode versucht, ein Objekt der Klasse clss zu fressen, welches in direkter Nachbarschaft liegt. Ist kein Objekt der Klasse vorhanden, so passiert nichts. clss - Klasse, welches Objekt gefressen werden soll. public void move(double speed) Die Methode bewirkt eine Vorwärtsbewegung in die aktuelle Richtung public void put(java.lang.class clss) Die Methode versucht ein Objekt der Klasse clss abzulegen. clss - Klasse, von der ein Objekt erzeugt und abgelegt werden soll. public void turn(int angle) Die Methode bewirkt eine Drehung um einen Winkel gegen den Uhrzeigersinn angle - Drehwinkel in Degree

4 IF1-Informatik Eph GK (GA) Bearbeitungszeit: 90 min. Seite 4 Die Klasse Kara: Die Klasse Kara ist die Klasse für den kleinen Marienkäfer. Dieser kann sich bereits bewegen, er kann feststellen, ob er auf der Wand, im Wasser oder auf einem Krokodil steht und er kann dementsprechend seine Richtung ändern. Kara simuliert hier einen Spielball beim Pong-Spiel. Dokumentation der Klasse Kara: Konstruktor public Kara() Konstruktor eines Karas. Noch nichts zu tun. Evtl. in Aufgabenteil e), aber dazu später public void act() Kara bewegt sich wie ein Spielball. In jedem Schritt soll er dafür 10 Pixel laufen. Läuft Kara oben oder unten an eine Wand, so soll er daran gespiegelt werden. Läuft Kara auf einen Alligator (welcher ist egal), so soll er am Alligator gespiegelt werden. public void aligatorspiegeln() Kara ändert seine Blickrichtung, als ob er an einem Krokodil gespiegelt wurde. public boolean aufaligator() Die Methode überprüft, ob Kara auf einem Krokodil steht. true falls Kara auf einem Krokodil steht, andernfalls false public boolean aufwand() Die Methode überprüft, ob Kara auf der Wand (oberer und unterer Bildschirmrand) steht. true falls Kara auf einer Wand steht, andernfalls false public boolean imwasser() Die Methode überprüft, ob Kara im Wasser (rechts und links am Bildschirmrand) steht. true falls Kara im Wasser steht, andernfalls false public void move() Kara bewegt sich 10 Pixel vorwärts. public void wandspiegeln() Kara ändert seine Blickrichtung, als ob er an einer Wand gespiegelt wurde.

5 IF1-Informatik Eph GK (GA) Bearbeitungszeit: 90 min. Seite 5 LÖSUNG: Aufgabe 1: Greenfoot mit Kara Ein Pong-Spiel a) Kara stellt einen Spielball dar. Dieser bewegt sich aus Sicht von Kara immer vorwärts in eine vorgegebene Richtung, weshalb hier die Vererbung von Tier sinnvoll ist. Die Krokodile können sich nur vorwärts und rückwärts bewegen, was auch mit der Klasse Tier möglich ist. Um das Verhalten von beiden Krokodilen gleichzeitig zu beeinflussen (z. B. Bereichsüberprüfung bei Verlassen des Spielfeldes nach oben oder unten) ist eine Generalisierung in einer Klasse Krokodil sinnvoll. Wand und Wasser sind Klassen für leblose Objekte, denen kein spezielles Verhalten beigebracht werden soll. In unseren Projekte waren dies stets Pflanzen, weshalb hier der Name der Generalisierung beibehalten wurde. b) public void act() { move(); if (aufaligator()) { aligatorspiegeln(); while (aufaligator()) { move(); if (aufwand()) { wandspiegeln(); while (aufwand()) { move(); c) if (imwasser()) { Wiese w = (Wiese)getWorld(); getworld().removeobject(this); d) public void act() // grüner Alligator { if (Greenfoot.isKeyDown("down")) { move(5); else if (Greenfoot.isKeyDown("up")) { move(-5); super.act(); // nicht unbedingt nötig public void act() // blauer Alligator { if (Greenfoot.isKeyDown("a")) { move(5); else if (Greenfoot.isKeyDown("y")) { move(-5); super.act(); // nicht unbedingt nötig

6 IF1-Informatik Eph GK (GA) Bearbeitungszeit: 90 min. Seite 6 e) public void act() {... if (Greenfoot.isKeyDown("space")) { Kara neukara = new Kara(); neukara.setrotation(greenfoot.getrandomnumber(90)-45); getworld().addobject(neukara, getx(), gety()); f) Die Klasse Wiese erhält eine globale Variable (z. B. int anzahlertrunkenekaras) und eine Methode public void ertrinken(). Immer wenn nun Kara ins Wasser fällt wird die Methode ertrinken der Klasse Wiese aufgerufen:... if (imwasser()) { Wiese wiese = (Wiese)getWorld(); wiese.ertrinken(); getworld().removeobject(this); In der Klasse Wiese wird der Zähler erhöht und überprüft, ob der Zähler die 10 erreicht hat. Ist dies der Fall, so wird Greenfoot angehalten: public void ertrinken() { anzahlertrunkenekaras++; if (anzahlertrunkenekaras == 10) { Greenfoot.stop(); Aufgabe 2: Bruchrechnung Programmieren in Java a) public void detailausgabe() { System.out.println(""+zaehler); System.out.println("-----"); System.out.println(""+nenner); b) public Bruch(int zaehler, int nenner) { this.zaehler = zaehler; this.nenner = nenner; c) (i) zaehler nenner t (ii) Der Algorithmus kürzt den Bruch vollständig. Dies wird erreicht durch eine Schleife, welche so lange läuft, wie die Zahl t kleiner oder gleich dem Zähler und dem Nenner des Bruchs ist (Bedingung in der while-schleife). Sollte diese Bedingung nicht mehr erfüllt sein, so kann mit dem Algorithmus abgebrochen werden, da der Bruch sicher nicht mehr mit der Zahl t gekürzt werden kann. Innerhalb der Schleife prüft der Algorithmus jedes Mal, ob Zähler und Nenner durch

7 IF1-Informatik Eph GK (GA) Bearbeitungszeit: 90 min. Seite 7 die Zahl t teilbar sind (Bedingung der if-anweisung) Ist dies der Fall, so wird der Bruch mit der Zahl t gekürzt. Ist dies nicht möglich, so wird t auf die nächst höhere Zahl t+1 gesetzt und im nächsten Schleifendurchlauf als möglicher Teiler geprüft. d) public void multipliziere(bruch bruch) { this.wastueich(); // nicht unbedingt nötig bruch.wastueich(); // nicht unbedingt nötig int neuernenner = this.getnenner() * bruch.getnenner(); int neuerzaehler = this.getzaehler() * bruch.getzaehler(); nenner = neuernenner; zaehler = neuerzaehler; wastueich(); // nicht unbedingt nötig