Klassenvariablen, Klassenmethoden

Transkript

1 Einstieg in die Informatik mit Java, Vorlesung vom

2 Übersicht 1 Klassenmethoden 2 Besonderheiten von Klassenmethoden 3 Aufruf einer Klassenmethode 4 Hauptprogrammparameter 5 Rekursion

3 Klassenmethoden Syntax: Bekannt: Instanzmethoden. Objektorientierte Bearbeitung der Instanzvariablen. Alternative: Klassenmethoden. Dienen zur Bearbeitung der Klassenvariablen, ähnlich wie Funktionen, Prozeduren, Subroutines in anderen Programmiersprachen. Sind mit dem Modifizierer static versehen. Sonst fast wie Instanzmethoden. Modifizierer Typspezifikation Methodenname (formale Parameterliste) { Deklarationen und Anweisungen

4 Methodendefinition Beispiel Beispiel: Methode zur Berechnung von x n mit n ganzzahlig static double power (double x, int n) { int m; double y = 1.0; if (n>=0) m = n; // Absolut-Betrag von n else m = -n; for (int i=0; i<m; ++i) y*=x; // Berechnung von x^m if (n>=0) return y; else return 1.0/y; Der Aufruf erfolgt dann im Hauptprogramm über: double y = power (a,5); Die Methode Math.pow() bestimmt ebenfalls x y, wobei y dann auch eine Gleitkommazahl sein darf.

5 Besonderheiten von Klassenmethoden Es gibt keine Referenz this auf die aktuelle Instanz. Formale Parameter, lokale Variablen, Klassenvariablen dürfen wie bei Instanzmethoden verwendet werden. Aufrufe von Klassenmethoden sind erlaubt. Instanzvariablen und Instanzmethoden dürfen nur verwendet werden, wenn eine Instanz genannt wird, z.b. Instanzname.Instanzvariable Instanzname.Instanzmethode ()

6 Aufruf einer Klassenmethode Im Wesentlichen wie bei Instanzmethoden. Aber: es wird keine Instanz angegeben. Innerhalb der gleichen Klasse: Klassenmethode (Aktuelle Parameterliste) class Demo { static int hoch3 (int x) { return x*x*x; public static void main (String[] args) { System.out.println ( hoch3(5) ); // 125 System.out.println ( hoch3(2+3) - 25 ); // 100

7 Aufruf aus einer anderen Klasse Aufruf einer Klassenmethode aus einer anderen Klasse (sofern der Zugriff aufgrund der Rechte erlaubt ist): Klasssenname.Klassenmethode (Aktuelle Parameterliste) class Demo1 { static int hoch3 (int x) { return x*x*x; class Demo2 { public static void main (String[] args) { System.out.println (Demo1.hoch3(5));

8 Instanzname statt Klassenname Auch erlaubt ist: Instanzname.Klassenmethode (Aktuelle Parameterliste) Hierdurch erfolgt keine Bindung an die genannte Instanz! public class Demo { static int x; // Klassenvariable static void erhoehe () { // Klassenmethode x++; // erhoeht x public static void main (String[] args) { Demo a = new Demo(); Demo b = new Demo(); // zwei Instanzen a.x = 1; // es gibt nur ein x b.erhoehe(); // erhoeht auch a.x

9 Hauptprogrammparameter Das Hauptprogramm bei Java (Applets sind hiervon ausgenommen) ist eine Methode der Form public static void main (String[] args) { //args ist ein Feld von Zeichenketten. Argumente werden an der Kommandozeile mit Leerzeichen getrennt. Die Umleitung der Standardausgabe vom Bildschirm in eine Datei erfolgt durch > Dateiname entsprechend erfolgt die Eingabe über < Dateiname Achtung: Diese Angaben zählen nicht zur Argumentliste!

10 Hauptprogrammparameter Im Gegensatz zu C++ kommt der Programmname ebenfalls nicht in der Argumentliste vor. Beispiele: java MeinPrg Hallo Welt // args[0]=hallo // args[1]=welt java MeinPrg < Daten.dat > Ausgabe.txt Hallo Welt // args[0]=hallo // args[1]=welt

11 Rekursion Es werden bei Methoden zwei Rekursionsarten unterschieden: (1) Bei der direkten Rekursion ruft sich die Methode selber auf, (2) bei der indirekten Rekursion rufen sich zwei oder mehrere Methoden gegenseitig auf, d. h. Methode a() ruft Methode b() und umgekehrt. Lokale Variablen werden bei jedem rekursiven Aufruf erneut angelegt. Es handelt sich bei der Rekursion um ein sehr leistungsfähiges Werkzeug, allerdings muß darauf geachtet werden, daß die Rekursion nach endlich vielen Schritten endet. In vielen Fällen ist die Iteration mit einer Schleife effizienter.

12 Rekursion - Demo-Beispiele Beispiel: Berechnung von x n, n N { x n x n 1 x, falls n > 0, = 1, sonst. Beispiel: Berechnung der Fibonacci Zahlen f 0 = 1, f 1 = 1, f i = f i 1 + f i 2 für i 2.

13 Rekursion - Beispiel Fibonaccizahlen public class Fibonacci { static int fibonacci (int i) { if (i<=1) return 1; else // nicht-rek. Teil return (fibonacci(i-1)+fibonacci(i-2)); // rek. Teil public static void main (String[] args) { for (int i=0; i<=100; ++i) System.out.println (fibonacci (i)); Achtung: Ein großer Vorteil liegt hier in der direkten Umsetzung der mathematischen Formel! Allerdings ist dies in diesem konkreten Fall sehr ineffizient, da viele Werte mehrfach berechnet werden!