Fachgebiet Informationssysteme Prof. Dr.-Ing. N. Fuhr. Programmierung Prof. Dr.-Ing. Nobert Fuhr. Übungsblatt Nr. 10

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1 Gudrun Fischer Sascha Kriewel Übungsblatt Nr. 10 Aufgabe 20: Code Verständnis Löse diese Aufgabe selbständig als Vorbereitung zur Übung auf dem Papier. a) Gib nach jeder Anweisung die Belegung der bekannten Variablen an. 1 int a=3; 2 int b=4; 3 int c=a << b ; 4 int d=a >> b ; 5 6 a = c b ; 7 b = c ; 8 c = b / a ; 9 d = b % a ; 10 b = ++c a++ + d ; Listing 1: SchnipselTest.java b) Welche Ausgabe erzeugt das folgende Code Stück? Listing 2: SchnipselTest.java 1 for ( int i =5; i >0; i =2) 2 System. out. p r i n t l n ( " i : "+i ) ; 3 4 int j =0; 5 while ( j >0) { 6 System. out. p r i n t l n ( " j : "+j ) ; 7 j ; 8 } 9 10 int k=j ; 11 do { 12 System. out. p r i n t l n ( "k : "+k ) ; 13 k ; 14 } while ( k >0); Seite 1 von 5

2 c) Gegeben sei die Methode toint: Listing 3: SchnipselTest.java 1 static int t o I n t ( S t r i n g number ) { 2 System. out. p r i n t l n ( "Wert von \""+number+" \ "... " ) ; 3 S t r i n g lastchar=number. s u b s t r i n g ( 4 number. l e n g t h () 1,number. l e n g t h ( ) ) ; 5 int e r g e b n i s=i n t e g e r. p a r s e I n t ( lastchar ) ; 6 i f ( number. length () >1) { 7 int r e s t=t o I n t ( number. s u b s t r i n g ( 8 0, number. l e n g t h () 1)); 9 e r g e b n i s += r e s t 10; 10 } 11 System. out. p r i n t l n ( "Wert von \""+number+ 12 " \": "+e r g e b n i s ) ; 13 return e r g e b n i s ; 14 } Welche Ausgabe wird durch den Aufruf int a=toint( 321 ); erzeugt? d) Gib die Belegung des Arrays array nach Ausführung der for Schleife an. Listing 4: SchnipselTest.java 1 int [ ] array=new int [ 5 ] ; 2 for ( int i =1; i<=array. l e n g t h ; i ++) 3 array [ array. length i ]= i ; e) Gib nach jeder Anweisung die Belegung der bekannten Variablen an. Listing 5: SchnipselTest.java 1 S t r i n g o r i g i n a l=" h a l l o " ; 2 S t r i n g t e s t 1=o r i g i n a l. s u b s t r i n g ( 3 ) ; 3 S t r i n g t e s t 2=o r i g i n a l. s u b s t r i n g ( 1, 2 ) ; 4 char c=o r i g i n a l. charat ( 2 ) ; 5 S t r i n g t e s t 3=t e s t 1. touppercase ()+ c+t e s t 2 ; Aufgabe 21: Debuggen mit Eclipse (Präsenzübung) Mit Debugging meint man das systematische Suchen nach Fehlern in einem Programmcode. Die klassische Methode ist das Hinzufügen von zusätzlichen Bildschirmausgaben (bei Java z.b. mit System.out.println)), die dem Programmierer Rückmeldung über die Variablenbelegung zum Zeitpunkt der Ausgabe geben sollen. Natürlich ist dies insbesondere bei größeren Programmen sehr umständlich. Seite 2 von 5

3 Sogenannte Debugger erlauben die schrittweise Ausführung eines Programmteils, während gleichzeitig die Belegung der Variablen zu ausgewählten Zeitpunkten der Programmausführung angezeigt wird. Die Klasse SchnipselTest enthält die Programmfragmente aus Aufgabe 20. Lade die Datei SchnipselTest.java von der Webseite herunter und füge sie in dein Projekt in Eclipse ein. Setze wie in der Übung gezeigt jeweils am Anfang jeder Methode, am Ende jeder Methode, am Anfang jeder Schleife und hinter jeder Schleife einen Breakpoint. Debugge die einzelnen Programmschnipsel und vergleiche ihr tatsächliches Verhalten mit deinen Ergebnissen aus Aufgabe 20. Hinweis: Zu Eclipse gibt es eine umfassende Dokumentation. Zum Debugging kannst du einiges unter folgender Adresse noch einmal nachlesen: topic=/org.eclipse.jdt.doc.user/gettingstarted/qs-13.htm Aufgabe 22: Fingerübungen Hier noch einige Programmieraufgaben zur Wiederholung. a) Gegeben seien zwei Gleitkomma Variablen: double a, b; Schreibe die nötigen Anweisungen, um die Werte dieser beiden Variablen zu vertauschen. Wie viele Anweisungen brauchst Du dazu? Schaffst Du es in weniger als drei? In einer? b) Schreibe eine Methode diff, die als Parameter zwei ganze Zahlen erwartet, und den Betrag ihrer Differenz zurückgibt. Beispielsweise soll diff(1,3) den Wert 2 ergeben, und diff(5,-2) den Wert 7. Versuche, die Aufgabe einmal mit und einmal ohne Zuhilfenahme von API Funktionen zu lösen. c) Verändere die Methode toint aus Aufgabe 20c so, dass sie statt Rekursion eine Schleife benutzt. (Sie soll also weiterhin ziffernweise vorgehen.) d) Schreibe eine Methode reverse, die als Parameter einen Vector a erwartet und einen neuen Vector b zurückliefert, der die Elemente von a in umgekehrter Reihenfolge enthält. Versuche, die Aufgabe einmal mit und einmal ohne Zuhilfenahme von API Funktionen zu lösen. e) Entwirf eine Klasse ZahlenListe, die eine Liste von ganzen Zahlen modelliert. Gib für diese Klasse zuerst die Klassendeklaration und die Signaturen von mindestens zwei Konstruktoren an. Gib dann die Signaturen der erforderlichen Methoden an: Man soll ganze Zahlen hinzufügen und entfernen können. Man soll eine sortierte Kopie der Liste als Collection bekommen können. Man soll den Durchschnitt, das Maximum und das Minimum der Werte abfragen können. Wähle nun passende Instanzvariablen und initialisiere sie in den Konstruktoren. Seite 3 von 5

4 Gib zuletzt die Implementierungen für die Methoden an. Zum Weiterdenken: Wie könnte man hier die Vergleichsmethode equals implementieren? Wie könnte man sinnvolle Mengenoperationen (Vereinigung, Schnitt, usw.) implementieren? f) Schreibe eine Klasse KomplexeZahl zur Modellierung komplexer Zahlen. Die Klasse soll Getter-Methoden für den reellen und den Imaginärteil, eine Methode zum Addieren und eine Methode zum Multiplizieren, sowie die übliche Vergleichsmethode besitzen: public double getreal() Gibt den reellen Anteil der aktuellen komplexen Zahl zurück. public double getimaginary() Gibt den imaginären Anteil der aktuellen komplexen Zahl zurück. public KomplexeZahl add(komplexezahl c) Berechnet die Summe aus der aktuellen komplexen Zahl und der komplexen Zahl c. Die aktuelle komplexe Zahl selbst wird dabei nicht verändert, sondern das Ergebnis wird von der Methode als neues Objekt vom Typ komplexe Zahl zurückgegeben. public KomplexeZahl mul(komplexezahl c) Berechnet das Produkt aus der aktuellen komplexen Zahl und der komplexen Zahl c. Die aktuelle komplexe Zahl selbst wird dabei nicht verändert, sondern das Ergebnis wird von der Methode als neues Objekt vom Typ komplexe Zahl zurückgegeben. public boolean equals(object o) Ergibt genau dann true, wenn o eine komplexe Zahl ist, die sowohl im reellen, als auch im imaginären Teil gleich der aktuellen komplexen Zahl ist. Zur Erinnerung: Eine komplexe Zahl c setzt sich aus zwei Werten zusammen, einem reellen und einem imaginären Anteil: c = (r, i) Für die Addition gilt: c 1 + c 2 = (r 1, i 1 ) + (r 2, i 2 ) = (r 1 + r 2, i 1 + i 2 ) Für die Multiplikation gilt: c 1 c 2 = (r 1, i 1 ) (r 2, i 2 ) = (r 1 r 2 i 1 i 2, r 1 i 2 + i 1 r 2 ) Mehr Hintergrund zu komplexen Zahlen (der aber nicht zum Lösen dieser Aufgabe notwendig ist) findest du z.b. in der Wikipedia: Zum Weiterdenken: Erweitere die Klasse KomplexeZahl so, dass sie von java.lang.number erbt. Überlege dir passende Implementierungen für die abstrakten Methoden von Number. Zum Noch weiter Denken: Zwar gibt es per se keine Ordnung auf komplexen Zahlen, aber man könnte sie entweder nach dem reellen, oder abre nach dem imaginären Teil ordnen. Überlege dir zwei entsprechende Klas- Seite 4 von 5

5 sen CompareComplexReal und CompareComplexImaginary, die das Interface Comparator für Objekte vom Typ KomplexeZahl implementieren. Seite 5 von 5