Programmieren, Wintersemester 13/14 Übungsleiter: Sebastian Ebers Aufgabenblatt 3

Transkript

1 Übung zur Vorlesung Programmieren, Wintersemester 13/14 Übungsleiter: Sebastian Ebers Allgemeines Aufgabenblatt 3 Abgabe: , vor der Vorlesung (14:15 Uhr, AM 1) Max. Punktzahl: 52 Geben Sie als 3er oder 4er-Gruppe Ihre Lösung termingerecht unter Nennung von Vor- und Nachnamen sowie Matrikelnummern und Übungsgruppennummer auf jeder abgegebenen Seite ab. Bei Übungspartnern aus mehreren Gruppen kennzeichnen Sie bitte die Gruppe, in der die korrigierten Abgaben zurückgegeben werden sollen. Unvollständige sowie unleserliche Angaben und Lösungen führen zu Punktabzügen. Zur Bearbeitung der Aufgaben ist es erforderlich, sich selbständig über die Inhalte der Vorlesung und der Übung hinaus zu informieren. Die angegebenen Quellen und Hinweise sind als Anregung und nicht als erschöpfende Auflistung zu verstehen. Senden Sie die compilierbaren (übersetzbaren) Java-Quellcode-Dateien an proguebungabgabe@itm.uni-luebeck.de mit dem Betreff Uebung Nr 3 <Nachname1>, <Nachname2>, <Nachname3>, <Nachname4> Nachdem die bei uns eingegangen ist, bekommen sie automatisch eine Eingangsbestätigung. Java-Quellcode-Dateien, die sich nicht übersetzen lassen, führen zu erheblichem Punktabzug. Gleiches gilt für nicht (rechtzeitig) abgegebenen Quellcode. Geben Sie den erstellten Quellcode sowie die Antworten auf die Fragen zusätzlich textuell auf Papier ab! Sie können sämtliche Java-Aufgaben an Ihrem privaten Computer bearbeiten und lösen. Die Java-Dateien müssen sich jedoch auf einem der Pool-Rechner übersetzen und ausführen lassen. Zur Sicherheit sollten Sie Programme, die nicht im Pool erstellt wurden, vor der Abgabe auf einen Pool-Rechner kopieren und dort testen. Die Betreuer der Übungsgruppen helfen gerne, wenn es bei der Lösung der Übungsaufgaben zu Problemen kommt. Sie können jedoch bei Problemen mit der Installation und Einrichtung von Java auf Ihren Computern keine Hilfestellung leisten. 1

2 Aufgabe 3.1: Arrays (8 Punkte) a) Erzeugen Sie eine neue Klasse mit dem Namen Aufgabe1. Definieren Sie ein Array namens ganzzahlen zum Speichern von ganzen Zahlen. Die Größe des Arrays ergibt sich aus der Anzahl der Übergabeparameter. Nutzen Sie eine for- Schleife (Zählschleife) und die Methode Integer.parseInt(String) 1, um die Übergabeparameter in ganzzahlen zu speichern. b) Berechnen Sie den Durchschnitt der Zahlen des Arrays und geben Sie diesen aus. c) Ermitteln Sie mit einer Schleife den kleinsten Wert des Arrays und geben Sie diesen aus. Aufgabe 3.2: Schleifen (9 Punkte) a) Erzeugen Sie eine neue Klasse mit dem Namen Aufgabe2. Nutzen Sie eine for- Schleife, um die Fakultät (n! = n) des ersten Übergabeparameters zu berechnen. Geben Sie den Übergabeparameter und den berechneten Wert aus. (4 P.) b) Erweitern Sie die Klasse um die Berechnung des größten gemeinsamen Teilers. Nutzen Sie hierzu eine while-schleife. Berechnen Sie den größten gemeinsamen Teiler des zweiten (x) und dritten (y) Übergabeparameters mit Hilfe des Differentialalgorithmus. Der Algorithmus berechnet den ggt wie folgt: Solange x ungleich y ist, führe folgendes aus: Wenn x größer als y ist, dann weise x den Wert x minus y zu. Ansonsten weise y den Wert y minus x zu. Geben Sie als Ergebnis beide Übergabeparameter und den berechneten Wert aus. (5 P.) 1 parseint(java.lang.string) 2

3 Aufgabe 3.3: Methodenaufrufe (21 Punkte) Gegeben sei folgendes Programm: 1 public class Methodenaufrufe { 2 3 public static void summiere(byte a, int b) { 4 System.out.println("Methode summiere :"); 5 System.out.println("a: " + a); 6 System.out.println("b: " + b); 7 System.out.println("Ergebnis: " + (a + b)); 8 } 9 10 public static void addiere(int summanda, byte summandb) { 11 System.out.println("Methode addiere :"); 12 System.out.println("SummandA: " + summanda); 13 System.out.println("SummandB: " + summandb); 14 System.out.println("Ergebnis: " + (summanda + summandb)); 15 } public static void subtrahiere(int a, byte b) { 18 System.out.println("Methode subtrahiere :"); 19 System.out.println(" a : " + a); 20 System.out.println(" b : " + b); 21 System.out.println("Ergebnis: " + (a - b)); 22 } public static void dividiere(double dividend, double divisor) 25 { 26 System.out.println("Methode dividiere :"); 27 System.out.println(" Dividend : " + dividend); 28 System.out.println(" Divisor : " + divisor); 29 System.out.println("Ergebnis: " + (dividend / divisor)); 30 } public static void multipliziere(double mult1, int mult2) { 33 System.out.println("Methode multipliziere :"); 34 System.out.println(" Multiplikator : " + mult2); 35 System.out.println(" Multiplikand : " + mult1); 36 System.out.println("Ergebnis: " + (mult2 * mult2)); 37 } public static void main(final String[] args) { 40 byte a = 3; 41 int b = 5; 42 summiere(a, b); 43 addiere(b, a); byte subtrahend = 2; 46 int minuend = 4; 47 subtrahiere(minuend, subtrahend); double dividend = 7; 50 double divisor = 14.0; 51 dividiere(divisor, dividend); multipliziere(7.5, 4); System.out.println("Methode main :"); 56 System.out.println(a + "/" + b 57 + " = " + (b / a)); 58 } 59 } 3

4 a) Geben Sie an, was auf der Konsole ausgegeben wird und welchen Typ die verwendeten Variablen haben. b) Nennen Sie die Besonderheiten oder Probleme, die sich beim Aufruf von dividiere ergeben. Liefert die Methode das vom Aufrufer erwartete Ergebnis? c) Warum kann das Problem, das sich bei dividiere ergibt, bei subtrahiere nicht auftreten? 4

5 Aufgabe 3.4: Funktionen (14 Punkte) a) Da die Main-Methode aus Aufgabe 3.2 mit den Berechnungen der beiden Algorithmen etwas unübersichtlich geworden ist, lagern wir die Berechnungen der Algorithmen in zwei Methoden aus, in denen die Berechnung durchgeführt und das Ergebnis zurückgegeben wird. Erzeugen Sie zunächst eine neue Klasse mit dem Namen Aufgabe4 und speichern Sie die ersten drei Übergabeparameter wie in Aufgabe 3.2. (1 P.) b) Lagern Sie die Berechnung der Fakultät in eine eigene Methode mit folgender Signatur aus: public static long fakultaet(int n) Die Methode berechnet die Fakultät des Übergabeparameters n und gibt das Ergebnis zurück an die aufrufende Methode. c) Lagern Sie die Berechnung des größten gemeinsamen Teilers in eine eigene Methode mit folgender Signatur aus: public static int ggt(int x, int y) Hier wird der größte gemeinsame Teiler von x und y berechnet und an die aufrufende Methode zurückgeliefert. d) Rufen Sie aus der Main-Methode heraus die beiden Funktionen fakultaet(int n) und ggt(int x, int y) auf und übergeben Sie entsprechend Aufgabe 3.2 die drei Übergabeparameter an die jeweiligen Methoden. Geben Sie weiterhin die Rückgaben der Methoden aus. e) Angenommen, Sie wollen eine Zahlenkombination für einen Tresor auswählen. Es stehen 20 Zahlen zur Verfügung und Sie benötigen drei verschiedene Zahlen für die Kombination. Dann gibt es P (20, 3) Möglichkeiten für diese Zahlenkombination, wobei P definiert wird durch die Formel P (a, b) = (a!)/(a b)! Benutzen Sie die von Ihnen implementierte Methode fakultaet(int n), um die beschriebene Formel für die Werte a = 20 und b = 3 in der Main-Methode zu berechnen. f) Lagern Sie nun auch diese Formel in eine Methode mit dem Namen tresorkombinationen aus. Die Methode erhält die beiden Werte a und b als Übergabewerte und liefert als Ergebnis die Anzahl der möglichen Kombinationen zurück. Überlegen Sie sich hierzu zunächst, wie die Übergabeparameter und der Rückgabewert aussehen müssen, damit der Zahlenraum zur Übergabe der Werte ausreicht und begründen Sie Ihre Wahl kurz. Rufen Sie die Funktion tresorkombinationen aus der Main-Methode mit den Werten a = 20 und b = 3 auf. 5