Musterübung 09: Vererbung und Dynamische Bindung

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1 Musterübung 09: Vererbung und Dynamische Bindung Abgabetermin: TT.MM.JJJJ Name: Matrikelnummer: Gruppe: G1 (Prähofer) G2 (Prähofer) G3 (Hofer) G4 (Angerer) Aufgabe Punkte gelöst abzugeben schriftlich abzugeben elektronisch Aufgabe 09.X 12 Prosabeschreibung Java-Programm Java-Programm Testplan Testergebnisse Korr. Pkte Aufgabe 09.X: Graphische Objekte Realisieren Sie ein Klassensystem für graphische Objekte wie in der folgenden Abbildung dargestellt: Shape - name: String - location: Point - x: int - y: int Point + Point(int, int) + getx(): int + gety(): int + Shape(String, Point, int) + getname(): String + getlocation(): Point - width: int - height: int Rectangle + Rectangle(String, Point, int, int) + getwidth(): int + getheight(): int - radius: int - height: int Circle + Circle(String, Point, int) + getradius(): int - elems: Shape[] - nelems: int Group + Group(String, Point, int) + addelem(shape) + getelemcount(): int + getelems():shape[] + getelem(int): Shape Schreiben Sie eine Basisklasse Shape und Unterklassen Rectangle und Circle für graphische Objekte. Shape haben eine Position. Rectangles haben zusätzlich eine Breite und Höhe, Circles einen Radius. Group bestehen aus einer Reihe von Unterobjekten (elems), die in einem Array vom Typ Shape[] gespeichert werden. Methoden addelem, getelemcount und getelem dienen zur Definition und zum Zugriff auf die Unterelemente. Neben Konstruktoren und Zugriffsmethoden sollen die Klassen folgende Operation implementieren: void draw(): zum Zeichnen mit Klasse Window boolean hit(point point) : stellt fest, ob die Position des Point innerhalb des Objektes liegt. void move(int dx, int dy): zum Verschieben des Objekts um eine Distanz dx / dy. Gehen Sie bei der Lösung folgend vor: 1. Skizzieren Sie Klassen und die Methoden in Prosa. 2. Implementieren Sie die Klassen und die Methoden in Java 3. Testen Sie das Programm interaktiv

2 Prosabeschreibung: Klasse Point Int-Variablen x und y Konstruktor mit x und y als Parameter Klasse Shape Basisklasse für alle graphischen Objekte, abstract Feld name von Typ String Feld location für Position vom Typ Point Konstruktor mit name und Point für Position Abstrakte Methode hit für Feststellen, ob gegebene Position x/y ein Treffer Abstrakte Methode draw für die Ausgabe auf Window Konkrete Methode move für das Verschieben um eine Distanz dx / dy Klasse Rectangle Klasse für Rechtecke, abgeleitet von Shape Felder width und height für Breite und Höhe Konstruktor mit name und Point für Position und w und h für Breite und Höhe Konkrete Methode hit die feststellt, ob innerhalb Rechteck Konkrete Methode draw für die Ausgabe auf Window Klasse Circle Klasse für Kreise, abgeleitet von Shape Feld r für Radius Konstruktor mit name und Point für Position und r für Radius Konkrete Methode hit die feststellt, ob innerhalb Kreis Konkrete Methode draw für die Ausgabe auf Window Klasse Group Klasse für zusammengesetzte Objekte, abgeleitet von GraphObject Array mit Shape-Elementen Int-Variable für Menge der Elemente Konstruktor mit name als Parameter Position ist 0/0 Konstruktor mit name und Point für Position Methode addelem, welches ein Shape anfügt; beim Anfügen wird die Position des Elementes relativ zu diesem zusammengesetzten Element betrachtet und die Position angepasst. Methode getelem(int i) für den Zugriff auf das i-te Element Methode getelemcount() für den Zugriff auf die Anzahl der Elemente Konkrete Methode hit, die feststellt, ob innerhalb der Figur, geht sequentiell die Unterelemente durch Konkrete Methode draw für die Ausgabe auf Window, ruft draw für alle Unterelemente auf Konkrete Methode move für das Verschieben um eine Distanz dx / dy, wobei move aller Elemente aufgerufen wird Klasse Shape Testklasse mit main-methode; beinhaltet die Schleife mit Einlesen des Schusses und Ausgabe der Treffer Methode main: Aufbau einer Figur snowman als Group In einer Schleife o Einlesen der Position des Schusses o Ausgabe, ob Treffer

3 Java-Programm: public class Point { private int x; private int y; public Point(int x, int y) { this.x = x; this.y = y; public int getx() { return x; public int gety() { return y; public abstract class Shape { protected String name; protected Point location; public Shape(String name, Point location) { this.name = name; this.location = location; public String getname() { return name; public Point getlocation() { return location; public abstract void draw(); public abstract boolean hit(point point); public void move(int dx, int dy) { this.location = new Point(location.getX() + dx, location.gety() + dy); public class Rectangle extends Shape { private int width; private int height; public Rectangle(String name, Point location, int width, int height) { super(name, location); this.width = width; this.height = height; public int getwidth() { return width; public int getheight() { return height; public boolean hit(point point) { return (point.getx() >= location.getx() && point.getx() <= location.getx() + width) && (point.gety() >= location.gety() && point.gety() <= location.gety() + height);

4 public void draw() { Window.drawRectangle(location.getX(), location.gety(), width, height); public class Circle extends Shape { private int radius; public Circle(String name, Point origin, int radius) { super(name, origin); this.radius = radius; public int getradius() { return radius; public void draw() { Window.drawCircle(location.getX(), location.gety(), radius); public boolean hit(point point) { int dx = point.getx() - location.getx(); int dy = point.gety() - location.gety(); double dist = Math.sqrt(dx * dx + dy * dy); return (dist <= radius); public class Group extends Shape { private Shape[] elems = new Shape[4]; private int elemcount = 0; public Group(String name) { this(name, new Point(0, 0)); public Group(String name, Point location) { super(name, location); public void addelem(shape obj) { if (elemcount == elems.length) { // resize so we can fit more elements elems = java.util.arrays.copyof(elems, elems.length * 2); obj.move(location.getx(), location.gety()); elems[elemcount] = obj; elemcount++; public Shape getelem(int i) { if (i >= 0 && i < elemcount) { return elems[i]; return null; public int getelemcount() { return elemcount; public void draw() { for (int i = 0; i < elemcount; i++) { elems[i].draw();

5 public boolean hit(point point) { for (int i = 0; i < elemcount; i++) { if (elems[i].hit(point)) { return true; return false; public void move(int dx, int dy) { for (int i = 0; i < elemcount; i++) { elems[i].move(dx, dy); super.move(dx, dy); public class SnowMan { static Group snowman; public static void main(string[] args) { snowman = createsnowman(); Window.open(); snowman.move(100, 80); snowman.draw(); play(); static Group createsnowman() { Group snowman = new Group("The Snowman", new Point(0, 0)); snowman.addelem(new Circle("Torso", new Point(160, 220), 100)); snowman.addelem(new Circle("Head", new Point(160, 80), 40)); snowman.addelem(new Rectangle("LeftLeg", new Point(100, 310), 50, 100)); snowman.addelem(new Rectangle("RightLeg", new Point(170, 310), 50, 100)); snowman.addelem(new Rectangle("LeftArm", new Point(0, 160), 70, 30)); snowman.addelem(new Rectangle("RightArm", new Point(250, 160), 70, 30)); Group hat = new Group("Hat", new Point(135, 0)); hat.addelem(new Rectangle("Crown", new Point(15, 0), 20, 30)); hat.addelem(new Rectangle("Brim", new Point(0,30), 50, 10)); snowman.addelem(hat); return snowman; static void play() { int hits = 0; Point shot = readshot(); while (shot!= null) { Circle shotcircle = new Circle("Shot", shot, 2); shotcircle.draw(); if (snowman.hit(shot)) { Out.println("Hit :-) "); else { Out.println("Failed :-("); shot = readshot(); Out.println("Congratulations: " + hits + " total hits!"); System.exit(0); static Point readshot() { Out.println(); Out.print("Shot (x y): "); Point p = new Point(In.readInt(), In.readInt()); if (In.done() && p.getx() > 0 && p.gety() > 0) return p; else return null;

6 Test: