Aufgabe 1: Quer durch Java (5 Punkte) Bearbeiten Sie die folgenden Aufgaben:

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1 Universität Augsburg, Institut für Informatik Sommersemester 2007 Prof. Dr. Werner Kießling 21. Juli 2007 Dr. Alfons Huhn, Markus Endres, Timotheus Preisinger Informatik II Klausur 1 Hinweise: Die Bearbeitungszeit beträgt 90 Minuten. Verwenden Sie für Ihre Lösungen ausschließlich die gehefteten Blätter des Lösungsteils. Die Heftklammern dürfen nicht entfernt werden. Melden Sie sich bei der Aufsicht, falls die Blätter nicht ausreichen sollten! Diesen Angabenteil dürfen Sie behalten. Es sind nur Hilfsmittel in Papierform zugelassen. Es ist nicht zulässig, Kopien der Arbeit anzufertigen. Benutzen Sie einen dokumentenechten Stift! Verwenden Sie keinen Bleistift! Benutzen Sie außerdem keinen roten und keinen grünen Stift! Überprüfen Sie, ob ihre Platznummer mit der auf der Klausur vermerkten Platznummer übereinstimmt. Melden Sie sich sofort bei der Aufsicht, falls das nicht der Fall sein sollte. Unterschreiben Sie auf dem Deckblatt des Lösungsteils an der vorgesehenen Stelle mit ihrem vollen Vor- und Nachnamen. Schreiben Sie auf jedes Blatt des Lösungsteils ihren Namen und ihre Matrikelnummer. Die Klausur besteht aus 5 Aufgaben mit insgesamt 40 Punkten: 1. Quer durch Java [5 Punkte] 2. Verwendung von Standardklassen (Programmieraufgabe) [8 Punkte] 3. Streams (Programmieraufgabe) [7 Punkte] 4. Threads und Synchronisation (Programmieraufgabe) [10 Punkte] 5. GUI und Events (Programmieraufgabe) [10 Punkte]

2 Aufgabe 1: Quer durch Java (5 Punkte) Bearbeiten Sie die folgenden Aufgaben: (a) Erklären Sie den Unterschied zwischen einer Abstrakten Klasse und einem Interface. (b) Welche der folgenden Anweisungen ist / sind korrekt? (1) if{(num == 1) ; (2) String s = "choice"; switch(s) { case "choice": break; (3) protected int i = 7 / 3; (4) System.out.println("i = "i); (c) Konvertieren Sie folgende while-schleife in eine for-schleife. int i=1; int sum=0; while(sum < 10000) { sum = sum + i; i++; (d) Was gibt folgender Code auf der Konsole aus? public class Test { public static void main(string args[]) { try { int value = 30; if (value < 40) throw new Exception("Value is too small"); catch (Exception e) { System.out.println(e.getMessage()); System.out.println("Continue after the catch block"); (e) Welche der folgenden Anweisungen ist / sind korrekt? (1) public void paint(graphics g){graphics2d g2 = (Graphics2D)g; (2) String s = "Ein String"; Object o = s; (3) int i = 3; Integer value = i; (4) System.out.println(new int[]{1,2,3);

3 Aufgabe 2: Postfix (8 Punkte) Bei Postfix-Ausdrücken steht der Operator nach den beiden Operanden, z.b. ist äquivalent zur Infix-Notation und liefert das Ergebnis 15. Programmieren Sie die Auswertung von Postfix-Ausdrücken in Java. Der Algorithmus hierfür lautet wie folgt: 1) Durchlaufe den Ausdruck von links nach rechts. 2) Identifiziere das nächste Token. 3) Ist das Token eine Zahl, lege sie auf den Stack. 4) Ist das Token ein Operator, hole zwei Elemente vom Stack, wende den Operator an und lege das Ergebnis zurück auf den Stack. 5) Fahre damit solange fort, bis der komplette Ausdruck durchlaufen ist. Am Ende der Auswertung ist das Ergebnis das letzte Element auf dem Stack. Beispiel: Betrachten Sie folgenden Ausdruck in Postfix-Notation: Die Anwendung der Auswertungsregel ergibt für den Stack: Schreiben Sie eine Klasse Postfix, die einen Postfix-Ausruck auswertet. Eventuell notwendige Import-Anweisungen können Sie weglassen. Beachten Sie dabei folgendes: a) Der Postfix-Ausdruck wird als String übergeben. Die einzelnen Operatoren und Operanden des Ausdrucks werden durch Leerzeichen getrennt. Sie können davon ausgehen, dass nur gültige Ausdrücke übergeben werden. b) Der Ausdruck soll wie oben beschrieben in der Methode evaluate(string expression) geparst und ausgewertet werden. Verwenden Sie als Datenstruktur für die Verwaltung der Operanden und Operatoren die Klasse java.util.stack. Der Stack soll nur Objekte vom Typ Integer verwalten. Zum Parsen der Ausdrücke empfehlen wir die Klasse StringTokenizer. Es reicht, wenn Sie die Auswertung für die Operatoren + und - behandeln.

4 Aufgabe 3: Streams (7 Punkte) Es soll ein Java-Programm geschrieben werden, das eine Datei zeilenweise einliest und dann die Zeilen paarweise vertauscht in eine Ausgabedatei schreibt. Es werden also die Zeilen 1 und 2, 3 und 4 usw. miteinander vertauscht. Als Beispiel soll die folgende Datei betrachtet werden: Zeile 1 Zeile 2 Zeile 3 Zeile 4 Zeile 5 Zeile 6 Für die Ausgabedatei ergibt sich dann der folgende Inhalt: Zeile 2 Zeile 1 Zeile 4 Zeile 3 Zeile 6 Zeile 5 Eventuell notwendige Import-Anweisungen können Sie weglassen. a) Implementieren Sie eine Klasse LineSwap mit einer Klassenmethode swap(file input, File output). Die Methode swap führt die Vertauschung der Zeilen durch und schreibt in die Ausgabedatei. b) Ist die Zeilenanzahl der Eingabedatei ungerade, wird die letzte Zeile aus der Eingabedatei als letzte Zeile in die Ausgabedatei geschrieben. c) Fügen Sie eine main-methode zu LineSwap hinzu, die die ersten beiden Kommandozeilenparameter als Dateinamen für Eingabe und Ausgabe erwartet. d) Wird nur ein Kommanodzeilenparameter angegeben, so soll der Name der Ausgabedatei durch Einfügen von.swap vor der Dateiendung erzeugt werden. Die Eingabedatei eingabe.txt würde somit zur Ausgabedatei eingabe.swap.txt führen. e) Wird kein Kommandozeilenparameter angegeben, so soll eine Fehlermeldung ausgegeben werden.

5 Aufgabe 4: Threads und Synchronisation (10 Punkte) Mit Hilfe von Threads soll ein Arbeitstag simuliert werden. Jeden Morgen fährt eine Person von ihrem Haus H in die Fabrik F. Nachdem sie dort gearbeitet hat, fährt sie zur Erholung in den Park P. Von dort aus fährt sie später wieder nach Hause. Dieser Ablauf wiederholt sich täglich. Der Aufenthalt an den drei Plätzen soll durch eine Wartezeit von jeweils einer Sekunde realisiert werden. Im Verlauf der Aufgabenbearbeitung eventuell notwendige Import-Anweisungen können Sie weglassen. a) Implementieren Sie ein Auto als Thread. Es soll an Position H starten. Geben Sie durch Kommentare in Ihrem Code an geeigneten Stellen an, wo sich das Auto befindet. b) Schreiben Sie eine main-methode, die drei Autos startet. c) Synchronisieren Sie die Auto-Threads, so dass sich auf den Teilstücken Kreisverkehr und Parkstraße immer nur ein Auto gleichzeitig aufhalten kann. d) Es kann der Fall auftreten, dass zur gleichen Zeit ein Auto vom Haus H, eines von der Fabrik F und eines vom Park P losfahren möchte. Achten Sie darauf, dass immer mindestens ein Auto fahren kann.

6 Aufgabe 5: GUI und Events (10 Punkte) Die folgende Oberfläche stellt eine Quiz-Anwendung namens QuizFrame dar. Sie können von einer bereits vorhandenen Klasse Quiz mit der folgenden Signatur ausgehen: public class Quiz { public static String getquestion(string category); public static String[] getanswers(string question); public static boolean iscorrect(string question, char answer); Implementieren Sie die Oberfläche mit Hilfe von Swing-Komponenten. Beim Start der Anwendung müssen keine Fragen und Antworten angezeigt werden. Im Verlauf der Aufgabenbearbeitung eventuell notwendige Import-Anweisungen können Sie weglassen. a) Die Auswahlliste für die Kategorie (ganz oben) stellt die Bereiche Geografie und Mathematik zur Auswahl. b) Bei einer Änderung in der Kategorie-Auswahlliste wird eine Frage aus der gewählten Kategorie in der Mitte des Anwendungsfensters angezeigt. Der Frage-Text kann durch einen Aufruf von Quiz.getQuestion mit der Kategorie als Parameter geladen werden. c) Für eine Frage gibt es immer genau zwei Antwort-Möglichkeiten. Diese erhalten Sie durch Aufruf von Quiz.getAnswers mit dem Frage-Text als Parameter. d) Beim Drücken eines der Antwort-Knöpfe soll Quiz.isCorrect aufgerufen werden. Die Methode gibt einen boolean-wert zurück, der angibt, ob die Antwort richtig oder falsch war. Als Parameter verwenden Sie den Frage-Text und den auf dem Knopf angezeigten Buchstaben. e) Bei einer falschen Antwort soll ein entsprechender Fehler-Dialog angezeigt werden. f) Der Konstruktor von QuizFrame soll dafür sorgen, dass das Anwendungs-Fenster in einer Größe von 200x150 Pixel angezeigt wird.