Objektorientierte Programmierung

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1 Universität der Bundeswehr Fakultät für Informatik Institut 2 Priv.-Doz. Dr. Lothar Schmitz FT 2006 Übungsblatt 2 Objektorientierte Programmierung Aufgabe 5 (Vererbung - Trace (Klausur FT 2001)) Gegeben ist folgendes Programm: public abstract class Bloedsinn extends Object { protected int zahl = 47; public void mach() { was(); public abstract void was(); public class Unfug extends Bloedsinn { public Unfug(int zahl) { System.out.println("Mehr Unfug:"); sowas(); public void was() { System.out.println("JaJa"); sowas(); public void sowas() { System.out.println("Die " + zahl); public class Schrott extends Unfug { public Schrott(int zahl) { super(11); System.out.println("Mehr Schrott:"); sowas(); this.zahl = 11; public void was() { if (this.equals(new Schrott(11))) { System.out.println("Gleicher Schrott"); else { System.out.println("Verschiedener Schrott"); super.was(); super.sowas(); public void sowas() { System.out.println("Eine " + zahl); a) Zeichnen Sie zu diesen drei Klassen ein detailliertes UML-Klassen-Diagramm (mit Zugriffsrechten, Parametern und Typen). 1

2 b) An anderer Stelle sei folgende Methode deklariert: static void test (Bloedsinn b) {b.was(); Zur Laufzeit enthalte der Parameter b von test() das Objekt bo. Welcher der drei obigen Klassen kann das Objekt bo angehören? c) Führen Sie für jede dieser Möglichkeiten die Methode test() von Hand aus und geben Sie an, was jeweils gedruckt wird. Hinweis: Sie sollten auf insgesamt 10 Zeilen kommen. Aufgabe 6 (GEO Paket: UML-Klassendiagramm) Auf dem Beiblatt zu dieser Aufgabe finden Sie den Quellcode einer Anwendung. Diesen finden Sie auch auf der Webseite zur Vorlesung in einer ZIP-Datei. Analysieren Sie diesen wie folgt: a) Zeichnen Sie dazu das UML-Klassendiagramm zur Klasse Figur, ihren Unterklassen und den darin per Aggregation enthaltenen Klassen. b) Erläutern Sie das Zusammenspiel der tostring()-methoden. c) Wie wird hier Vererbung genutzt? Aufgabe 7 (GEO-Paketergänzung: Inkreis) Das bekannte GEO-Paket sei nun um die auf dem Beiblatt gegebenen Klassen Dreieck und Umkreis ergänzt. Führen Sie zunächst die Methode main() der Klasse Umkreis von Hand aus! Das Paket soll nun so ergänzt werden, dass analog zur Umkreis-Konstruktion eine Inkreis-Konstruktion (in der main()-methode einer gleichnamigen Klasse) durchgeführt wird. Ergänzen Sie dazu eine Klasse Winkel: Winkel-Objekte sind charakterisiert durch drei Punkte: P1, P2 und P3, wovon P2 die Ecke markiert. Die Klasse Winkel besitzt neben den Standard-Methoden eine Methode winkelhalbierende(), die ein Gerade-Objekt zurückliefert. Hinweis: In einem gleichschenkligen Dreieck fallen bekanntlich die Seiten- und die Winkelhalbierende zusammen. Die Richtungsvektoren der beiden Winkelschenkel lassen sich mit Hilfe der Methoden der Klasse Koord leicht auf gleiche Länge bringen. Die Vektorsumme der beiden normierten Richtungsvektoren beschreibt die Richtung der zu bestimmenden Winkelhalbierenden... (die übliche geometrische Konstruktion der Winkelhalbierenden setzt voraus, dass man die Schnittpunkte von Kreisen untereinander und mit Geraden bilden kann und ist hier erheblich mühsamer!) 2

3 Beiblatt zur Aufgabe 6) class Figur { private Koord ort; private void setort(koord k) { ort=k; public Koord getort() { return (Koord)ort.clone(); // Konstruktor Figur(Koord k) { setort(k); if (this.getclass()==f.getclass()) return ( getort().equals( f.getort() ) ); else return false; String s = "Figur auf "+getort(); return new Figur(getOrt()); public void verschiebenach(koord k) { verschiebeum( k.minus(getort()) ); public void verschiebeum(koord k) { setort( getort().plus(k) ); public int anzahl() { return 1; class Gerade extends Linie {... kommen keine neuen hinzu // Konstruktor(en) Gerade(Koord k1, Koord k2) { super(k1,k2); Gerade(double x1, double y1, double x2, double y2) { super(x1,y1,x2,y2); String s="gerade durch "+getort()+" und "+getziel(); 3

4 // Hier ist keine neue Version von equals() nötig return new Gerade(getOrt(),getZiel()); class Koord { private double x,y; public void setx(double a) { x=a; public void sety(double a) { y=a; public double getx() { return x; public double gety() { return y; // Konstruktor Koord(double a, double b) { x=a; y=b; public double skalarp(koord k) { return getx()*k.getx()+gety()*k.gety(); public Koord mal(double d) { return new Koord(getX()*d,getY()*d); public double betrag() { return Math.sqrt( getx()*getx()+gety()*gety() ); public Koord minus(koord k) { return new Koord(getX()-k.getX(),getY()-k.getY()); public Koord plus(koord k) { return new Koord(getX()+k.getX(),getY()+k.getY()); public Koord orthogonal() { return new Koord(-getY(),getX()); // wird von System.out.println() verwendet String s = "("+getx()+","+gety()+")"; 4

5 public boolean equals(object o) { if (this.getclass() == o.getclass()) return ( ((Koord)o).getX()==getX() )&&( ((Koord)o).getY()==getY() ); else return false; return new Koord(getX(),getY()); class Kreis extends Figur { private double radius; private void setradius(double r) { radius=r; public double getradius() { return radius; // Konstruktor Kreis(Koord k, double r) { super(k); setradius(r); String s = "Kreis um "+getort()+" mit Radius "+getradius(); if (super.equals(f)) return ( ((Kreis)f).getRadius()==getRadius()); else return false; return new Kreis(getOrt(),getRadius()); class Linie extends Figur{ private Koord ziel; private void setziel(koord k) { ziel=k; public Koord getziel() { return (Koord)ziel.clone(); // Konstruktoren Linie(Koord k1,koord k2) { super(k1); setziel(k2); 5

6 Linie(double x1, double y1, double x2, double y2) { super(new Koord(x1,y1)); setziel(new Koord(x2,y2)); if (f.getclass() == getclass()) return istparallelzu((linie)f) && gehtdurch(f.getort()); else return false; String s = "Linie auf "+getort()+getziel(); return new Linie(getOrt(),getZiel()); public void verschiebeum(koord k) { super.verschiebeum(k); setziel(getziel().plus(k)); public boolean istparallelzu(linie l) { Koord k1=getziel().minus(getort()).orthogonal(); Koord k2=l.getziel().minus(l.getort()); return k1.skalarp(k2)==0; public Koord schnittmit(linie l) { Koord a=getziel().minus(getort()); Koord b=l.getziel().minus(l.getort()); double alpha; if (b.getx()==0) alpha = (l.getort().getx() - getort().getx())/a.getx(); else alpha = (l.getort().gety()-getort().gety()-(b.gety()/b.getx())* (l.getort().getx()-getort().getx())) /(a.gety()-a.getx()*b.gety()/b.getx()); return new Koord(getOrt().getX()+alpha*a.getX(), getort().gety()+alpha*a.gety()); public boolean gehtdurch(koord k) { return (k.minus(getort()).skalarp(getziel().minus(k).orthogonal())==0); class Punkt extends Figur { // Konstruktoren Punkt(Koord k) { super(k); Punkt(double x,double y) { super(new Koord(x,y)); // öffentlich nutzbare Methoden String s = "Punkt "+getort(); 6

7 public double abstandzu(figur f) { return f.getort().minus(getort()).betrag(); return new Punkt(getOrt()); class Strecke extends Linie {... kommen keine neuen hinzu // Konstruktor(en) Strecke(Koord k1,koord k2) { super(k1,k2); Strecke(double x1, double y1, double x2, double y2) { super(x1,y1,x2,y2); public double Laenge() { return getziel().minus(getort()).betrag(); String s="strecke von "+getort()+" bis "+getziel(); public Koord schnittmit(linie l) { Koord k=super.schnittmit(l); if (gehtdurch(k)&&l.gehtdurch(k)) return k; else return null; public boolean gehtdurch(koord k) { double ortx = getort().getx(), zielx = getziel().getx(), kx = k.getx(); return super.gehtdurch(k) && ((ortx <= kx && kx <= zielx) (ortx >= kx && kx >= zielx)); public Gerade mittelsenkrechte() { Koord richtung = getziel().minus(getort()).orthogonal(); Koord mitte = getziel().plus(getort()).mal(.5); return new Gerade(mitte,mitte.plus(richtung)); return new Strecke(getOrt(),getZiel()); return super.equals(f) && Laenge() == ((Strecke)f).Laenge() && gehtdurch(((strecke)f).getziel()); 7

8 Beiblatt zur Aufgabe 7) class Dreieck extends Figur { private Koord p, q; private void setp(koord k) { this.p = k; private void setq(koord k) { this.q = k; public Koord getp() { return (Koord) p.clone(); public Koord getq() { return (Koord) q.clone(); // Konstruktor Dreieck(Koord k1, Koord k2, Koord k3) { super(k1); setp(k2); setq(k3); String s = "Dreieck " + getort() + getp() + getq(); if (super.equals(f)) { return ((Dreieck) f).getp().equals(getp()) && ((Dreieck) f).getq().equals(getq()); else { return false; // was wenn D1=p1,p2,p3 und D2=p2,p1,p3, // d.h. gleiche Punkte, aber andere Reihenfolge??? return new Dreieck(getOrt(), getp(), getq()); public void verschiebeum(koord k) { super.verschiebeum(k); setp(getp().plus(k)); setq(getq().plus(k)); class Umkreis { public static void main(string args[]) { // Dreieck Dreieck d1 = new Dreieck(new Koord(-2, -4), new Koord(4, -2), new Koord(-2, 4)); System.out.println("d1:" + d1); 8

9 // Kreis durch Dreieckpunkte mittels 2 Strecken und // deren Mittelsenkrecheten System.out.println("Berechne Kreis durch die Punkte des Dreiecks d1\n"); // Strecken berechnen Strecke s3 = new Strecke(d1.getOrt(), d1.getp()); Strecke s4 = new Strecke(d1.getOrt(), d1.getq()); System.out.println("s3 von Punkt1 nach Punkt2:\n" + s3); System.out.println("s4 von Punkt1 nach Punkt3:\n" + s4); // Mittelsenkrechten Gerade g3 = s3.mittelsenkrechte(); Gerade g4 = s4.mittelsenkrechte(); System.out.println("Mittelsenkrechte von s3:" + g3); System.out.println("Mittelsenkrechte von s4:" + g4); // Schnittpunkt Koord k = g3.schnittmit(g4); System.out.println("Schnittpunkt der Mittelsenkrechten:" + k); // Radius double d = k.minus(d1.getort()).betrag(); System.out.println("Radius = Abstand von Punkt1 zu Schnittpunkt:" + d); // Kreis System.out.println("Ergebnis ist der Umkreis des Dreiecks:"); Kreis kr2 = new Kreis(k, d); System.out.println(kr2 + "\n"); 9