Übung Informatik I - Programmierung - Blatt 6

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1 RHEINISCH- WESTFÄLISCHE TECHNISCHE HOCHSCHULE AACHEN LEHR- UND FORSCHUNGSGEBIET INFORMATIK II RWTH Aachen D Aachen GERMANY LuFG Informatik II Prof. Dr. Jürgen Giesl Peter Schneider-Kamp, René Thiemann, Thomas Weiler Übung Informatik I - Programmierung - Blatt 6 Die Übungsblätter sollen in Gruppen von je 2 Studierenden bearbeitet werden. Diese 2 Studierenden müssen aus derselben Übungsgruppe kommen. Lösungen können bis zum 02. Dezember, 15.00h, in den Kasten für Ihre Übungsgruppe im Foyer in der Ahornstr. 55 eingeworfen werden. Bitte vergessen Sie nicht, die Nummer Ihrer Übungsgruppe sowie die Namen und Matrikelnummern der Mitglieder Ihrer 2er-Gruppe auf Ihre Abgabe zu schreiben. Alle erstellten Java-Programme sind sowohl in gedruckter Form abzugeben als auch per an den jeweiligen Tutor zu senden. Beachten Sie beim Programmieren unbedingt die in der Globalübung vorgestellten Programmierkonventionen, die auch im WWW unter der Rubrik Globalübung zu finden sind. Aufgabe 1 ( Punkte) In dieser Aufgabe soll ein Programm zur Verwaltung von Spielfilmen (Videography) entwickelt werden. Das Programm soll die in der Abbildung gezeigte Struktur haben, die im Folgenden erläutert wird: Videography 1 1 FilmManagement Film Actor 1 * 1 * In der Graphik symbolisiert die Raute eine Komposition, d.h. zum Beispiel: Jeder Film besitzt eine Menge von Schauspielern (Actors). Die Zahlen bezeichnen Kardinalitäten, d.h. zum Beispiel: Genau ein Film kann 0 oder mehrere (symbolisiert durch den *) Schauspieler haben. Ein FilmManagement verwaltet eine Menge von Filmen, an denen wiederum jeweils eine Menge von Schauspielern (Actors) mitwirkt. Die Klasse Videography realisiert dabei die Benutzerschnittstelle, mit deren Hilfe der Benutzer die von der Klasse FilmManagement bereitgestellte Funktionalität nutzen kann.

2 Berücksichtigen Sie im Folgenden, dass Sie nur aus der Vorlesung bekannte Datentypen verwenden. Für die Benutzereingabe können Sie wieder die schon in der letzten Übung bereitgestellte Klasse IO.java verwenden. a) Realisieren Sie zunächst die Klassen Actor und Film. Die Klasse Actor soll folgende Attribute verwalten: String name: Name des Schauspielers int birth: Geburtsjahr des Schauspielers Berücksichtigen Sie dabei die sinnvolle Verwendung der Sichtbarkeitsspezifikation (public, private) für Methoden und Attribute einer Klasse sowie die sinnvolle Verwendung von Zugriffsoperationen (Selektoren) auf die Attribute. Die Klasse Film soll folgende Methoden zur Verfügung stellen: Actor addactor(actor a) fügt einen Schauspieler hinzu. Der Rückgabewert ist der hinzugefügte Schauspieler oder null, falls bereits 10 Schauspieler für diesen Film verwaltet werden. Actor getactor(string name) liefert einen in der Liste gefundenen Schauspieler mit dem angegebenen Namen zurück. Der Rückgabewert ist der gesuchte Schauspieler oder null, falls der Schauspieler nicht gefunden wurde. Actor removeactor(string name) löscht einen in der Liste gefundenen Schauspieler mit dem angegebenen Namen. Der Rückgabewert ist der gelöschte Schauspieler oder null, falls der Schauspieler nicht gefunden wurde. Actor[] getactors() liefert eine Liste der Schauspieler des Films zurück. Darüberhinaus soll die Klasse Film die folgenden Attribute verwalten: String title: Titel des Films int rating: Bewertung des Films int year: Produktionsjahr des Films Berücksichtigen Sie auch hier die sinnvolle Verwendung der Sichtbarkeitsspezifikation für Methoden und Attribute einer Klasse sowie die sinnvolle Verwendung von Zugriffsoperationen (Selektoren) auf die Attribute.

3 b) Realisieren Sie nun die Klasse FilmManagement, die eine Menge von maximal maxfilme Filmen verwaltet. Die Klasse FilmManagement stellt die folgenden Methoden zur Verwaltung einer Liste von Filmen bereit: Film addfilm(film f) fügt einen Film hinzu. Der Rückgabewert ist der hinzugefügte Film oder null, falls bereits maxfilme verwaltet werden. Film getfilm(string title) liefert einen in der Liste gefundenen Film mit dem angegebenen Titel zurück. Der Rückgabewert ist der gesuchte Film oder null, falls der Film nicht gefunden wurde. Film removefilm(string title) löscht einen in der Liste gefundenen Film mit dem angegebenen Titel. Der Rückgabewert ist der gelöschte Film oder null, falls der Film nicht gefunden wurde. Film[] getfilms() liefert eine Liste der Filme zurück. c) Im letzten Schritt implementieren Sie die Klasse Videography, welche die Benutzerschnittstelle zum Zugriff auf die von der Klasse FilmManagement bereitgestellte Funktionalität realisiert. Sie soll folgende Funktionalität bereitstellen: Der Benutzer soll zunächst nach der Anzahl maxfilme zu verwaltender Filme gefragt werden. Danach soll der Benutzer die Möglichkeit haben: Einen Film hinzuzufügen Einen Film zu löschen Einen Film zu bearbeiten Alle Filme anzeigen zu lassen. Für jeden Film sollen der Titel, das Produktionsjahr, die Bewertung sowie Name und Geburtsjahr der Schauspieler ausgegeben werden. Das Programm zu beenden Möchte der Benutzer einen Film bearbeiten, so sollen ihm folgende Möglichkeiten geboten werden: Titel ändern Bewertung ändern Produktionsjahr ändern Schauspieler hinzufügen Schauspieler löschen Schauspieler ändern

4 Alle Daten des Films ausgeben (Titel, Produktionsjahr, Bewertung, Name und Geburtsjahr der Schauspieler) Auswahl beenden Möchte der Benutzer einen Schauspieler bearbeiten, so sollen ihm folgende Möglichkeiten geboten werden: Name ändern Geburtsjahr ändern Alle Daten des Schauspielers ausgeben (Name und Geburtsjahr) Auswahl beenden Bei allen Menüabfragen ist die Eingabe des Benutzers zu überprüfen und im Fehlerfall eine entsprechende Fehlermeldung mit der Aufforderung zur Neueingabe auszugeben. Berücksichtigen Sie auch hier die sinnvolle Verwendung der Sichtbarkeitsspezifikation für Methoden und Attribute einer Klasse sowie die sinnvolle Verwendung von Zugriffsoperationen (Selektoren) auf die Attribute. Verteilen Sie desweiteren die Funktionalität der Klasse Videography, indem sie die Klasse mit geeigneten (statischen) Methoden versehen. Achten Sie insbesondere auf eine saubere Trennung zwischen der Benutzerschnittstelle Videography und den übrigen Klassen zur Datenkapselung, d.h. Benutzereingaben sowie Ausgaben des Systems sollen ausschließlich in der Klasse Videography erfolgen. d) Erzeugen Sie für alle Klassen (Actor, Film, FilmManagement, Videography) eine Dokumentation unter Verwendung von JAVADOC. Dazu soll für jede Klasse und Methode beschrieben werden, was sie leistet (inklusive Parametern und Rückgabewerten). Geben Sie die generierte HTML-Dokumentation per an Ihren Tutor ab. Sie müssen die HTML-Dokumentation nicht zusätzlich in ausgedruckter Form abgeben. Aufgabe 2 (2 Punkte) Ein Singleton (engl. einelementige Menge) ist eine Klasse, von der nur ein einziges Objekt existieren soll. Schreiben Sie eine Methode für eine Klasse Singleton, die bei jedem Aufruf immer das gleiche (und einzige) Objekt der Klasse Singleton zurückliefert. Insbesondere soll es nicht möglich sein, von außen mit Hilfe eines Konstruktoraufrufs ein neues (weiteres) Objekt der Klasse Singleton zu erzeugen.

5 Aufgabe 3 (4 Punkte) Gegeben sei folgende Klasse: public class PrivPubStat { public static int x = 4; private int a = -3; public PrivPubStat(int x) { a = x; x = a; public PrivPubStat(int t, int a) { x++; t = x; a = t; this.a = a; public static void foo() { PrivPubStat p = new PrivPubStat(42); // MARK 1 x = 17; p = new PrivPubStat(3,2); // MARK 2 { int x = 5; PrivPubStat.x = x; x = 2; // MARK 3

6 PrivPubStat.x = x; p.a = x; // MARK 4 Geben Sie für die vier markierten Stellen den Wert von PrivPubStat.x sowie p.a bei Aufruf von PrivPubStat.foo() an. Begründen Sie dabei kurz Ihre Angabe. Berücksichtigen Sie dabei, dass Sie in der Klausur keinen Computer zur Verfügung haben ;-) Aufgabe 4 (2 + 2 Punkte) Gegeben sei die folgende Methode: public void t(int x, int y) (1) a) Geben Sie für die folgenden Methoden an, ob die jeweilige Methode eine gültige Überladung der Methode (1) darstellt, d.h. ob Methode (1) zusammen mit der Methode aus dem jeweiligen Aufgabenteil (a)-(h) gleichzeitig in einer Klasse auftreten kann. Erläutern Sie Ihre Entscheidung jeweils kurz. (a) public void t(int y, int x) (b) public int t(int x, int y) (c) private void t(int x, int y) (d) public void t(float y, float x) (e) public void t(int x, float y) (f) private void t(int x) (g) public void t(double x) (h) public int t() b) Gegeben sei im Folgenden eine Klasse, welche Methode (1), sowie alle Methoden aus Aufgabenteil a) (a)-(h) enthält, die eine gültige Überladung der Methode (1) darstellen. Geben Sie für die folgenden Aufrufe jeweils an, ob eine Methode der so definierten Klasse ausgeführt wird und wenn ja, welche. Begründen Sie jeweils kurz Ihre Antwort.

7 (a) t(3.0) (b) t(3.0f, 3) (c) t(3.0f) (d) t(3.0,3) (e) t(3,3.0) (f) t(3,3) (g) t(3,3.0d) (h) t(3l)

8 Anhang Klasse IO.java import java. i o. ; /* Diese Klasse stellt diverse Eingabemöglichkeiten zur Verfügung. * Autor: Peter Schneider- Kamp, René Thiemann, Thomas Weiler * Erstellt: * Letzte Aenderung: , 16:59 */ public class IO { public static f i n a l int ASK USER = 1; // lese eine Zeile aus der Standardeingabe public static S t r i n g readline ( ) { try { return new BufferedReader (new InputStreamReader ( System. in ) ). readline ( ) ; catch ( IOException i o ) { System. e r r. p r i n t l n ( "IO-Fehler!" ) ; return "" ; // lese ein Array von Integern aus der Standardeingabe public static int [ ] readintarray ( ) { S t r i n g l i n e ; try { l i n e = IO. readline ( ). trim ( ) ; i f ( l i n e. e q u a l s ( "" ) ) { return new int [ 0 ] ; S t r i n g p a r t s [ ] = l i n e. s p l i t ( " +" ) ; int r e s u l t [ ] = new int [ p a r t s. length ] ; for ( int i = 0 ; i <p a r t s. length ; i++) { r e s u l t [ i ] = I n t e g e r. p a r s e I n t ( p a r t s [ i ] ) ; return r e s u l t ; catch ( NumberFormatException e ) { System. e r r. p r i n t l n ( "Keine Zahl!" ) ; return new int [ 0 ] ;

9 /* * Liest einen Double- Wert von der Standardeingabe. * Dabei kann sowohl ein Punkt als auch ein Komma als * Dezimaltrennzeichen verwendet werden. */ public static double readdouble ( ) { double d = 0 ; try { S t r i n g eingabe = IO. readline ( ) ; eingabe = eingabe. r e p l a c e A l l ( ",", "." ) ; d = Double. parsedouble ( eingabe ) ; catch ( NumberFormatException e ) { System. e r r. p r i n t l n ( "Keine Gleitkommazahl!" ) ; return d ; /* * Liest einen Float - Wert von der Standardeingabe. * Dabei kann sowohl ein Punkt als auch ein Komma als * Dezimaltrennzeichen verwendet werden. */ public static float readfloat ( ) { float f = 0 ; try { S t r i n g eingabe = IO. readline ( ) ; eingabe = eingabe. r e p l a c e A l l ( ",", "." ) ; f = Float. p a r s e F l o a t ( eingabe ) ; catch ( NumberFormatException e ) { System. e r r. p r i n t l n ( "Keine Gleitkommazahl!" ) ; return f ; // lese einen Integer aus der Standardeingabe public static int readint ( ) { try { return I n t e g e r. p a r s e I n t ( IO. readline ( ) ) ; catch ( NumberFormatException e ) { System. e r r. p r i n t l n ( "Keine Zahl!" ) ; return 0 ;

10 // für Abwärtskompatibilität mit alter IO. java public static int eingabe ( ) { return IO. readint ( ) ; // gibt eine Matrix von Integer- Zahlen aus public static void p r i n t I n t M a t r i x ( int m [ ] [ ] ) { for ( int i =0; i < m. length ; i ++) { printintarray (m[ i ] ) ; // gibt ein Array von Integer- Zahlen aus public static void printintarray ( int z [ ] ) { for ( int i = 0 ; i < z. length ; i++) { System. out. p r i n t ( z [ i ]+" " ) ; System. out. p r i n t l n ( ) ; /* * Liest eine Matrix der Breite width und der Höhe * height ein. Falls width oder height den Wert IO. ASK_USER * besitzen, wird der Benutzer gefragt. */ public static int [ ] [ ] readintmatrix ( int width, int height ) { while ( width < 0) { System. out. p r i n t ( "Anzahl der Spalten: " ) ; width = IO. readint ( ) ; while ( height < 0) { System. out. p r i n t ( "Anzahl der Zeilen: " ) ; height = IO. readint ( ) ; int [ ] [ ] i n h a l t = new int [ height ] [ width ] ; for ( int i = 0 ; i < height ; i++) { int [ ] eingabe = new int [ 0 ] ; while ( eingabe. length! = width ) { System. out. p r i n t ( "Zeile "+( i +1)+": " ) ; eingabe = IO. readintarray ( ) ; i f ( eingabe. length! = width ) { System. out. p r i n t l n ( "Keine gültige Zeile der Länge " +width+"!" ) ;

11 i n h a l t [ i ] = eingabe ; return i n h a l t ;