Institut für Programmierung und Reaktive Systeme 19. August Programmier-Labor. 1. Übungsblatt

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1 echnische Universität Braunschweig Dr. Werner Struckmann Institut für Programmierung und Reaktive Systeme 19. August 2014 Aufgabe 1: Programmier-Labor 1. Übungsblatt a) Welche primitiven Datentypen kennt Java? Geben Sie die Standardtypkonvertierungen zwischen diesen Datentypen an. b) Zeigen Sie an einem Beispiel, dass es durch Anwendung einer ypkonvertierung zu einem Informationsverlust kommen kann. c) ennen Sie drei verschiedene Situationen, in denen der Java-Compiler ypkonvertierungen veranlasst. Geben Sie jeweils ein Beispiel an. Aufgabe 2: Durch welche Bitfolge wird der Short-Wert 42 gespeichert? Aufgabe 3: Werten Sie jeweils unter Annahme der Deklaration int x = 19; die folgenden Ausdrücke aus. In welchen Fällen wird der Wert von x durch die Auswertung verändert? Überlegen Sie zuerst und überprüfen Sie Ihre Antwort anschließend am Rechner. Ordnen Sie die auftretenden Operatoren nach ihrer Priorität. Welche der Operatoren sind links- bzw. rechtsassoziativ? a) x <= 2 b) x -= 2 c) x % 2 d) x / 2 e) x & 2 f) x << 2 g) x 2 h) x ^ 2 i) x >> 2 j) x += 2 k) x =+ 2 l) x =~ 2 Aufgabe 4: Von einem zylinderförmigen Körper (z. B. einer Konservendose) werden die Höhe h und der Umfang u gemessen. Schreiben Sie ein Programm, das diese Werte einliest und die folgenden Werte berechnet und ausgibt. esten Sie Ihr Programm mit einigen sinnvollen Werten für h und u. Schreiben Sie zur Berechnung der Werte jeweils eine eigene Methode. a) Durchmesser des Bodens d = u π, b) Fläche des Bodens F = π ( d 2) 2, c) Mantelfläche des Zylinders M = u h, d) Gesamtfläche des Zylinders G = 2 F + M, e) Volumen des Zylinders V = F h. 1

2 Aufgabe 5: Schreiben Sie ein Java-Programm, das alle Paare natürlicher Zahlen (a, b) mit 0 < a b 1000, für die der Ausdruck a 2 + b ab eine natürliche Zahl ist, berechnet und ausgibt. Aufgabe 6: Beschreiben Sie die Syntax und Semantik der vier in der Vorlesung behandelten Iterationsanweisungen. rstellen Sie mit jeder dieser Anweisungen ein Programmfragment zur Berechnung des Produkts aller lemente eines Feldes. Aufgabe 7: Schreiben Sie ein Java-Programm, das rechteckige Matrizen ganzer Zahlen einliest, transponiert, d. h. Zeilen und Spalten vertauscht, und anschließend wieder ausgibt: ( ) Zuerst werden die Zeilen- und Spaltenzahl der Matrix und dann die einzelnen Zeilen eingegeben. ingabe: Ausgabe:

3 Aufgabe 8: wahr falsch Mit 8 Bits lassen sich höchstens 256 Zeichen darstellen. Die Syntax beschreibt die Bedeutung von Programmen. In Java sind rekursive Methoden nicht erlaubt. Beim Start eines Java-Programms wird das null-objekt erzeugt. Die Datenflussanalyse überprüft, ob Variable initialisiert werden. Die Signatur einer Methode hängt von ihrem Rückgabetyp ab. Klassenmethoden dürfen den this-zeiger nicht verwenden. In einer Klasse müssen Methoden verschiedene amen haben. In Java können Ausdrücke Seiteneffekte ausüben. Konstruktoren dürfen keine Parameter besitzen. Von abstrakten Klassen lassen sich Objekte erzeugen. Die Klasse String ist final. Das Auslösen einer Ausnahme führt immer zu einem Programmabbruch. in Interface kann von mehreren Klassen implementiert werden. Jede Java-Klasse besitzt einen amen. xceptions sind Objekte der Klasse hrowable oder einer ihrer Unterklassen. ine Applikation muss eine main-methode enthalten. Das Paket java.util wird automatisch importiert. ine durch protected deklarierte Variable ist in allen Methoden des eigenen Pakets sichtbar. Der Algorithmus von Dekker löst das Problem des wechselseitigen Ausschlusses durch aktives Warten. Bei Hash-Verfahren verhindert die quadratische Verschiebung Kollisionen. Zur Synchronisation von hreads stellt Java des Konzept des Monitors bereit. Alle Beobachter (Listener) werden automatisch vom vom intreten eines reignisses informiert. Von jeder Klasse können Objekte erzeugt werden. / ist stets das letzte Zeichen eines Kommentars. Die Länge eines Feldes kann vom Compiler bestimmt werden. Zu jeder Klasse existiert immer eine Klassenvariable. Zu jeder Klasse gibt es einen parameterlosen Konstruktor. Jede xception muss vom Programm abgefangen werden. Konstruktoren werden vererbt. in Objekt einer abgeleiteten Klasse kann einer Variablen der Basisklasse zugewiesen werden. Methoden können überlagert werden. In jeder Klasse steht die tostring-methode zur Verfügung. ine finale Klasse kann nicht abgeleitet werden. 3

4 wahr falsch Die Anweisung assert true hat keine Wirkung. Für jede.java-datei erzeugt der Compiler genau eine.class -Datei. Jede Klasse gehört zu genau einem Paket. Jede Klasse muss in einer eigenen Datei stehen. Das Paket java.lang wird automatisch importiert. Wenn bei einem Hash-Verfahren eine Kollision auftritt, wird das Programm beendet. in hread kann mit der Methode run() gestartet werden. Durch Aufruf der Methode wait() kann ein hread vorübergehend einen kritischen Bereich verlassen. ine Adapter-Klasse realisiert die Methoden einer Schnittstelle durch leere Rümpfe. Jedes reignis kann von höchstens einem Beobachter (Listener) wahrgenommen werden. Widgets dürfen nur in Applets benutzt werden. 4

5 Aufgabe 9: Der Satz DR SCHAZ LIG UR D PALM soll verschlüsselt werden. Wir wählen als Schlüssel zum Beispiel die Zahl 6 (Anzahl der Buchstaben pro Zeile) und schreiben den Satz wie folgt auf: DRSCH AZLI GU RDPA LMXX Ist der Satz zu kurz, wird das Rechteck mit beliebigen Buchstaben aufgefüllt. Der verschlüsselte ext entsteht, indem die letzte Spalte von unten nach oben aufgeschrieben wird, danach die vorletzte Spalte von oben nach unten, usw: D R S C H A Z L I G U R D P A L M X X Verschlüsselt lautet der obige Satz also: XAHCIPXLSRZUMDDAGRL Dieses Verschlüsselungsverfahren wird Pflügen genannt, da man beim Verschlüsseln über das Rechteck wie beim Pflügen über ein Feld fährt. Schreiben Sie ein Programm zum Ver- und ntschlüsseln der Pflügen-Methode. esten Sie Ihr Programm, indem Sie den folgenden Satz entschlüsseln: XISUAMXHALCOSKISWHRIDUC Dieses Verfahren stammt aus dem Spioncamp der Bergischen Universität Wuppertal. s wird in Schulen in der Sekundarstufe I eingesetzt. 5