HERZLICH WILLKOMMEN PROGRAMMIERKURS (JAVA) ZUM. Dr. Vera Weil Institut für Informatik Universität zu Köln. 9. Vorlesung (05.

Transkript

1 HERZLICH WILLKOMMEN ZUM PROGRAMMIERKURS (JAVA) Dr. Vera Weil Institut für Informatik Universität zu Köln 9. Vorlesung (05. Dezember 2018)

2 Letztes Mal Statische Methoden und Felder Zugriffsmechanismen Vererbung 2 / 131

3 Frage vom letzten Mal 3 / 131

4 Klassen-Hierarchie anzeigen lassen Geht das? Ja! 4 / 131

5 Klassen-Hierarchie anzeigen lassen 5 / 131

6 Klassen-Hierarchie anzeigen lassen Im Package-Explorer: dann rechte Maustaste... 6 / 131

7 Klassen-Hierarchie anzeigen lassen 7 / 131

8 Klassen-Hierarchie anzeigen lassen 8 / 131

9 Klassen-Hierarchie anzeigen lassen 9 / 131

10 Klassen-Hierarchie anzeigen lassen...bei zwei Klassen mehr / 131

11 Noch mal zur Vererbung / 131

12 Vererbung (Reboot) // Animal.java public class Animal { int size; String typename = "Tier"; } void giblaut(){ System.out.println("Animal giblaut!"); } 12 / 131

13 Vererbung Animal a = new Animal(); a zeigt auf ein Objekt der Klasse Animal. public class Animal { int size; String typename = "Tier"; void giblaut(){...} } a hat Zugriff auf: Sonst nichts! Attribut size Attribut typename Methode giblaut() 13 / 131

14 Vererbung Zeiger a > Attribut size Attribut typename Methode giblaut() 14 / 131

15 Vererbung // Bird.java public class Bird extends Animal { String typename = "Vogel"; boolean isbird = true; void giblaut(){ System.out.println("Piep piep"); } void birdeigenemethode(){ System.out.println("Mich gibt es nur bei Bird!"); } 15 / 131

16 Vererbung Bird b = new Bird(); public class Bird extends Animal { String typename = "Vogel"; boolean isbird = true; void giblaut(){...}; void birdeigenemethode(){...}; } b hat (direkten) Zugriff auf: isbird, typename giblaut(), birdeigenemethode() Sonst nichts? Doch! Bird erbt alles von Animal! 16 / 131

17 Vererbung public class Bird extends Animal { String typename = "Vogel"; boolean isbird = true; void giblaut(){...}; void birdeigenemethode(){...}; } public class Animal { int size; String typename = "Tier"; void giblaut(){...} } 17 / 131

18 Vererbung Bird b = new Bird(); public class Bird extends Animal { String typename = "Vogel"; boolean isbird = true; void giblaut(){...}; void birdeigenemethode(){...}; } b hat (direkten) Zugriff auf: isbird, typename giblaut(), birdeigenemethode() und das von Animal vererbte Attribut size 18 / 131

19 Vererbung Bird b = new Bird(); public class Bird extends Animal { String typename="vogel"; boolean isbird=true; void giblaut(){...}; void birdeigenemethode(){...}; } System.out.println(b.typeName); Vogel System.out.println(b.isBird); true System.out.println(b.size); 0 19 / 131

20 Vererbung Zeiger a (Animal-Zeiger) > Attribut size Attribut typename Methode giblaut() 20 / 131

21 Vererbung Zeiger b (Bird-Zeiger) > Attribut size Attribut typename Methode giblaut() Methode birdeigenemethode() 21 / 131

22 Vererbung Zeiger b (Bird-Zeiger) > Attribut size Attribut typename Methode giblaut() Methode birdeigenemethode() von Animal geerbt 22 / 131

23 Vererbung Zeiger b (Bird-Zeiger) > Attribut size Attribut typename Methode giblaut() Methode birdeigenemethode() von Animal geerbt eigenes Attribut eigene Methode eigene Methode 23 / 131

24 Vererbung Jedes Objekt der Unterklasse ist immer auch ein Objekt der Oberklasse. Aber nicht umgekehrt! Animal a = new Animal(); Bird b = new Bird(); boolean t = a instanceof Animal; System.out.println(t); boolean t = a instanceof Bird; System.out.println(t); true false 24 / 131

25 Vererbung Jedes Objekt der Unterklasse ist immer auch ein Objekt der Oberklasse. Aber nicht umgekehrt! Animal a = new Animal(); Bird b = new Bird(); boolean t = b instanceof Bird; System.out.println(t); boolean t = b instanceof Animal; System.out.println(t); true true 25 / 131

26 Kompatibilität (Reboot) Animal a = new Animal(); Bird b = new Bird(); a = b; boolean t = b instanceof Bird; System.out.println(t); boolean t = b instanceof Animal; System.out.println(t); funktioniert! true true 26 / 131

27 Kompatibilität Animal a = new Animal(); Bird b = new Bird(); a = b; boolean t = a instanceof Animal; System.out.println(t); boolean t = a instanceof Bird; System.out.println(t); funktioniert! true true!!! 27 / 131

28 Kompatibilität Animal a = new Animal(); Bird b = new Bird(); a = b; boolean t = a instanceof Animal; System.out.println(t); funktioniert! true boolean t = a instanceof Bird; System.out.println(t); true a zeigt gerade auf ein Bird-Objekt! 28 / 131

29 Kompatibilität Animal a = new Animal(); Bird b = new Bird(); a = b; a zeigt auf Bird-Objekt ist aber immer noch Animal-Zeiger Zeiger a (Animal-Zeiger) > Attribute size, typename Methode giblaut() 29 / 131

30 Kompatibilität Animal a = new Animal(); Bird b = new Bird(); a = b; a zeigt auf Bird-Objekt ist aber immer noch Animal-Zeiger a.size a.isbird ok! Fehler! a besitzt keinen Zugriff auf isbird a hat nur die Attribute von Animal 30 / 131

31 Kompatibilität Animal a = new Animal(); Bird b = new Bird(); a = b; a zeigt auf Bird-Objekt ist aber immer noch Animal-Zeiger a.size a.isbird ok! Fehler! b.size = 2; Wert von a.size: 0 (default) oder 2? 2 Adresse von b, Attribute von Animal 31 / 131

32 Kompatibilität Animal a = new Animal(); Bird b = new Bird(); a = b; Hier wurde einem Animal-Zeiger die Adresse eines Bird-Zeigers zugewiesen. Hier wurde einem Oberklassen-Zeiger die Adresse eines Unterklassen-Zeigers zugewiesen. 32 / 131

33 Kompatibilität Animal a = new Animal(); Bird b = new Bird(); a = b; Hier wurde einem Oberklassen-Zeiger die Adresse eines Unterklassen-Zeigers zugewiesen. Der Oberklassen-Zeiger kann nur auf die Attribute zugreifen, welche die Oberklasse besitzt. Die Attribut-Werte entsprechen aber den Werten des Objektes der Unterklasse. 33 / 131

34 Kompatibilität Animal a = new Animal(); Bird b = new Bird(); a = b; a.giblaut(); // Piep piep! a.birdeigenemethode(); Fehler! a hat nur den Werkzeugkasten eines Animal-Zeigers! Wir können also die Adresse eines Unterklassen-Objektes an eine Referenz der Oberklasse zuweisen. Gegebenenfalls erleiden wir aber Werkzeugverlust. 34 / 131

35 Kompatibilität Animal a = new Bird(); Bird b = a; Fehler! Type Mismatch: Cannot convert from Bird to Animal! Problem? b zeigt auf ein Bird-Objekt b hat Zugriff auf Bird-Attribut isbird a zeigt auf ein Bird-Objekt a hat keinen Zugriff auf Bird-Attribut isbird 35 / 131

36 Kompatibilität Animal a = new Bird(); Bird b = a; Type Mismatch Problem? Lösung? a zeigt auf ein Bird-Objekt a hat keinen Zugriff auf Bird-Attribut isbird Bird b = (Bird) a; a hat keinen Zugriff auf Bird-Attribut isbird Aber über b kommen wir an das a-objekt ran! 36 / 131

37 Kompatibilität Animal a = new Bird(); Bird b = a; Type Mismatch Falls a auf ein Bird-Objekt zeigt, dann können wir den Zeiger a an einen Bird-Zeiger zuweisen. Wir müssen ihn aber als Bird-Zeiger casten. Also: Bird b = (Bird) a; Läuft! 37 / 131

38 Kompatibilität Animal a = new Bird(); Bird b = (Bird) a; 38 / 131

39 public class Article { //wird aufgerufen, um Informationen anzuzeigen void showarticleinfo(){ showinfo(); } } void showinfo(){ System.out.println("Article Info"); } 39 / 131

40 public class Book extends Article { } void showinfo(){ System.out.println("Book Info"); } 40 / 131

41 public static void main(string[] args) { Article[] alle = new Article[5]; //5 Artikel im Warenkorb for(int i = 0; i<alle.length; i++){ alle[i] = new Article(); } } for(article a : alle){ a.showarticleinfo(); // alle Informationen raushauen } 41 / 131

42 Ausgabe: Article Info Article Info Article Info Article Info Article Info 42 / 131

43 public static void main(string[] args) { Article[] alle = new Article[5]; //5 Artikel im Warenkorb for(int i = 0; i<alle.length; i++){ alle[i] = new Article(); } alle[0] = new Book(); //Buch an erster Stelle } for(article a : alle){ a.showarticleinfo(); // alle Informationen raushauen //keine Aenderungen noetig!! } 43 / 131

44 Ausgabe: Book Info Article Info Article Info Article Info Article Info 44 / 131

45 Jetzt gibt es bei Book vielleicht auch noch eine Erste Seite lesen -Option. Die gibt es bei den anderen Artikeln nicht, das ist eine Besonderheit von Book. // Besonderheit von Book // Diese Methode besitzt kein anderer Artikel void firstpage(){ System.out.println("I have First Page Option"); } 45 / 131

46 Article[] alle = new Article[5]; //5 Artikel im Warenkorb for(int i = 0; i<alle.length; i++){ alle[i] = new Article(); } alle[0] = new Book(); //Buch an erster Stelle alle[3] = new Book(); //Buch an vierter Stelle for(article a : alle){ a.showarticleinfo(); if(a instanceof Book){ Book b = (Book) a; b.firstpage(); } } //falls Buch, zeige F.P.O. //nur Book darf firstpage benutzen 46 / 131

47 Ausgabe: Book Info - I have First Page Option Article Info Article Info Book Info - I have First Page Option Article Info 47 / 131

48 Vererbung Java erlaubt nur Einfachvererbung, keine Mehrfachvererbung. eine Klasse kann immer nur von einer Oberklasse erben zwei Väter gibt es nicht nur einen Vater, nur einen Großvater,... Softcover extends Book extends TolleKlasse!!geht nicht!! Das spielt gleich eine Rolle, bei Interfaces / 131

49 Interfaces (Schnittstellen) 49 / 131

50 Schnittstelle Ganz lapidar: Schnittstelle = Kontaktmöglichkeit zwischen zwei Dingen USB-Schnittstelle = Kontaktmöglichkeit zwischen Smartphone und Laptop Andockstelle 50 / 131

51 Interfaces Interfaces sind Beschreibungen von Schnittstellen. Enthalten hauptsächlich abstrakte Methoden (also Methodenköpfe) und Konstanten. Damit wird beschrieben, was mit der Schnittstelle möglich sein muss. Die genaue Umsetzung der jeweiligen Methoden muss man dann implementieren, also mit Leben füllen. 51 / 131

52 Interfaces ähnlich zu abstrakten Klassen 52 / 131

53 Interfaces: Beispiel Onlineshop. Bietet Artikel und Dienstleistungen. Dienstleistung extends Article? Keinen Sinn. Artikel soll bestellbar sein, falls vorrätig. Dienstleistung soll bestellbar sein, falls realisierbar. Und alles, was bestellbar ist, soll die Methode zurzeitbestellbar() beinhalten. Wie auch immer die umgesetzt wird. 53 / 131

54 Interfaces: Beispiel Onlineshop. Bietet Artikel und Dienstleistungen. Hierarchie (Vererbung)? Keinen Sinn. Artikel soll bestellbar sein, falls vorrätig. Dienstleistung soll bestellbar sein, falls realisierbar. Und alles, was bestellbar ist, soll die Methode zurzeitbestellbar() beinhalten. Wie auch immer die umgesetzt wird. Und egal, ob Dienstleistung oder Artikel. 54 / 131

55 Interfaces: Beispiel Onlineshop. Bietet Artikel und Dienstleistungen. Und alles, was bestellbar ist, soll die Methode zurzeitbestellbar() beinhalten. Wie auch immer die umgesetzt wird. mögliche Lösung: abstrakte Klasse Bestellbar() Artikel- und Dienstleistungsklasse davon ableiten erben dann auch zurzeitbestellbar() 55 / 131

56 Interfaces: Beispiel Onlineshop. Bietet Artikel und Dienstleistungen. Und alles, was bestellbar ist, soll die Methode zurzeitbestellbar() beinhalten. Wie auch immer die umgesetzt wird. mögliche Lösung: abstrakte Klasse Bestellbar() Artikel- und Dienstleistungsklasse davon ableiten erben dann auch zurzeitbestellbar() möglich, aber es geht auch anders deutlicher bei folgendem Problem 56 / 131

57 Interfaces: Beispiel Onlineshop. Bietet Artikel. Alles, was rabattierfähig ist, soll die Methode getpreismitrabatt() zeigeimrotenwarenkorb(); beinhalten. Wie auch immer die umgesetzt wird. jetzt wird s kompliziert / 131

58 Article nodiscount Discount Book CD Hardcover Softcover Musik Hoerspiel Buch_inlaendisch Buch_importiert 58 / 131

59 Article nodiscount Discount Book CD Hardcover Softcover Musik Hoerspiel Buch_inlaendisch Buch_importiert 59 / 131

60 Article nodiscount Discount Hardcover Book Softcover nicht erlaubt CD Musik Hoerspiel Buch_inlaendisch Buch_importiert 60 / 131

61 Article Hardcover Book Softcover nicht erlaubt CD Musik Hoerspiel Buch_inlaendisch Buch_importiert 61 / 131

62 Article Book CD Hardcover Softcover Musik Hoerspiel Buch_inlaendisch Buch_importiert 62 / 131

63 Article Book CD Hardcover Softcover Musik Hoerspiel Buch_inlaendisch Buch_importiert 63 / 131

64 Article Book CD* Hardcover Softcover Musik Hoerspiel Buch_inlaendisch Buch_importiert* 64 / 131

65 Interfaces Die mit * markierten Klassen gehören auch noch zu einem weiteren Typ. Dieser Typ bringt ein paar Methoden etc. mit. CD extends Article implements Discountable{. 65 / 131

66 Interfaces CD extends Article implements Discountable{ CD erbt von der Klasse Article CD implementiert die Schnittstelle Discountable Alle Schnittstellen-Methoden sind abstract und public, auch ohne Angaben dieser Modifizierer. Implementiert eine Klasse nicht alle Methoden der Schnittstelle, wird sie selbst eine abstrakte Klasse. Kennzeichnung mit abstract 66 / 131

67 Interfaces CD extends Article implements Discountable{ CD erbt von der Klasse Article CD implementiert die Schnittstelle Discountable Schnittstellen können keine Objekte erzeugen. Interfaces haben keinen Konstruktor... Eine Klasse kann beliebig viele Schnittstellen implementieren. werden durch Kommata getrennt 67 / 131

68 Interfaces CD extends Article implements Discountable{ CD erbt von der Klasse Article CD implementiert die Schnittstelle Discountable Wenn eine Klasse ein Interface implementiert, muss sie alle Methoden des Interfaces überschreiben, oder selbst zu einer abstrakten Klasse werden. Ein Interface kann mit dem Schlüsselwort interface selbst geschrieben werden. 68 / 131

69 Interfaces: Beispiel String String implementiert unter anderem das Interface CharSequence. Bei sieht das dann so aus: 69 / 131

70 70 / 131

71 String implementiert CharSequence. Also hat String eine Methode namens length(), welche die Länge (als int) der Zeichenkette wiedergibt. 71 / 131

72 Interfaces String t = "Bonjour."; System.out.println(t.length()); Ausgabe: 8 Weil die vordefinierte Klasse String das Interface CharSequence implementiert, können Sie einfach davon ausgehen, dass String eine Methode namens length() besitzt, die sinnvoll implementiert ist. Diese Arbeit haben die Java-Entwickler für Sie übernommen. 72 / 131

73 Interfaces String t = "Bonjour."; System.out.println(t.length()); Ausgabe: 8 Um an die Länge von t zu kommen, bietet Ihnen das Interface CharSequence die Schnittstellenmethode length(). so kommen wir an die Länge von t dran ohne selbst etwas wirklich programmieren zu müssen 73 / 131

74 // Colorable.java public interface Colorable { boolean canbecolored(); boolean hasacolor(); void getscolor(int color); } 74 / 131

75 // Pullover.java public class Pullover implements Colorable { int color; boolean canbecolored() { return true; } boolean hasacolor(){... return true; }; void getscolor(int color){ this.color = color; }; } 75 / 131

76 Interfaces Mehr Informationen? Siehe entsprechende Literatur / Quellen. 76 / 131

77 Rekursion 77 / 131

78 Rekursion Methoden können sich selbst aufrufen. Ohne Abbruchbedingung (zum Beispiel mit if-abfrage) kann das unendlich lang dauern. static void down(int n){ down(n-1); } down(10); in der main-methode führt zu / 131

79 Rekursion static void down(int n){ down(n-1); } Aufruf von down(10) führt zu...aufruf von down(9)...aufruf von down(8) und so weiter / 131

80 Rekursion Rekursion macht aber in einigen Kontexten durchaus Sinn. Zeit- und Speicherplatzaspekte sollten aber bedacht werden. Fakultät berechnen, z.b. 5! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1 Fibonacci-Reihe 1,1,2,3,5,8,13,... Bei einigen Sortieralgorithmen / 131

81 Sortieren: Mergesort Ziel: Sortieren des folgenden Buchstabenarrays, aufsteigend. v i e r t a g e v i e r t a g e v i e r t a g e v i e r t a g e Alles in der untersten Reihe ist sortiert! 81 / 131

82 Sortieren: Mergesort Ziel: Sortieren des folgenden Buchstabenarrays, aufsteigend. v i e r t a g e v i e r t a g e v i e r t a g e v i e r t a g e Mergen! 82 / 131

83 Sortieren: Mergesort Ziel: Sortieren des folgenden Buchstabenarrays, aufsteigend. v i e r t a g e v i e r t a g e v i e r t a g e v oder i zuerst? Zuerst i! v i i v v i e r t a g e 83 / 131

84 Sortieren: Mergesort Ziel: Sortieren des folgenden Buchstabenarrays, aufsteigend. v i e r t a g e v i e r t a g e i v e r t a g e v i e r t a g e 84 / 131

85 Sortieren: Mergesort Ziel: Sortieren des folgenden Buchstabenarrays, aufsteigend. v i e r t a g e v i e r t a g e i v e r a t g e v i e r t a g e 85 / 131

86 Sortieren: Mergesort Ziel: Sortieren des folgenden Buchstabenarrays, aufsteigend. v i e r t a g e v i e r t a g e i v e r a t e g v i e r t a g e 86 / 131

87 Sortieren: Mergesort Ziel: Sortieren des folgenden Buchstabenarrays, aufsteigend. v i e r t a g e e i r v a e g t i v e r a t e g v i e r t a g e 87 / 131

88 Sortieren: Mergesort Ziel: Sortieren des folgenden Buchstabenarrays, aufsteigend. a e e g i r t v e i r v a e g t i v e r t a g e v i e r t a g e 88 / 131

89 Sortieren: Mergesort Ziel: Sortieren des folgenden Buchstabenarrays, aufsteigend. a e e g i r t v + e i r v + a e g t 89 / 131

90 Sortieren: Mergesort Ziel: Sortieren des folgenden Buchstabenarrays, aufsteigend. a e e g i r t v + e i r v + a e g t 90 / 131

91 Sortieren: Mergesort Ziel: Sortieren des folgenden Buchstabenarrays, aufsteigend. a e e g i r t v + e i r v + a e g t 91 / 131

92 Sortieren: Mergesort Ziel: Sortieren des folgenden Buchstabenarrays, aufsteigend. a e e g i r t v + e i r v + a e g t 92 / 131

93 Sortieren: Mergesort Ziel: Sortieren des folgenden Buchstabenarrays, aufsteigend. a e e g i r t v + e i r v + a e g t 93 / 131

94 Sortieren: Mergesort Ziel: Sortieren des folgenden Buchstabenarrays, aufsteigend. a e e g i r t v + e i r v + a e g t 94 / 131

95 Sortieren: Mergesort Ziel: Sortieren des folgenden Buchstabenarrays, aufsteigend. a e e g i r t v + e i r v + a e g t 95 / 131

96 Sortieren: Mergesort Ziel: Sortieren des folgenden Buchstabenarrays, aufsteigend. a e e g i r t v + e i r v a e g t 96 / 131

97 Sortieren: Mergesort Ziel: Sortieren des folgenden Buchstabenarrays, aufsteigend. a e e g i r t v e i r v a e g t 97 / 131

98 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(liste) if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste, rechteliste linkeliste = mergesort(linkeliste) rechteliste = mergesort(rechteliste) return merge(linkeliste, rechteliste) 98 / 131

99 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3,4,3,6,0) if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste, rechteliste linkeliste = mergesort(linkeliste) rechteliste = mergesort(rechteliste) return merge(linkeliste, rechteliste) 99 / 131

100 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3,4,3,6,0) if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5,8,1,3), rechteliste (hier: 4,3,6,0) linkeliste = mergesort(5,8,1,3) rechteliste = mergesort(4,3,6,0) return merge(linkeliste, rechteliste) 100 / 131

101 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3,4,3,6,0) if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5,8,1,3), rechteliste (hier: 4,3,6,0) linkeliste = mergesort(5,8,1,3) // Aufruf! rechteliste = mergesort(4,3,6,0) return merge(linkeliste, rechteliste) 101 / 131

102 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3) //liste ist jetzt 5,8,1,3 if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5,8), rechteliste (hier: 1,3) linkeliste = mergesort(5,8) // Aufruf! rechteliste = mergesort(1,3) return merge(linkeliste, rechteliste) 102 / 131

103 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8) //liste ist jetzt 5,8 if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5), rechteliste (hier: 8) linkeliste = mergesort(5) // Aufruf! rechteliste = mergesort(8) return merge(linkeliste, rechteliste) 103 / 131

104 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5) //liste ist jetzt 5 if( liste <= 1){ return liste //Rueckkehr! } else / 131

105 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8) //liste ist jetzt 5,8 if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5), rechteliste (hier: 8) linkeliste = mergesort(5) // Rueckkehr! rechteliste = mergesort(8) return merge(linkeliste, rechteliste) 105 / 131

106 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8) //liste ist jetzt 5,8 if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5), rechteliste (hier: 8) linkeliste = 5 // Rueckkehr! rechteliste = mergesort(8) return merge(linkeliste, rechteliste) 106 / 131

107 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8) //liste ist jetzt 5,8 if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5), rechteliste (hier: 8) linkeliste = 5 rechteliste = mergesort(8)// Aufruf! return merge(linkeliste, rechteliste) 107 / 131

108 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8) //liste ist jetzt 5,8 if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5), rechteliste (hier: 8) linkeliste = 5 rechteliste = mergesort(8)// Rueckkehr! return merge(linkeliste, rechteliste) 108 / 131

109 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8) //liste ist jetzt 5,8 if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5), rechteliste (hier: 8) linkeliste = 5 rechteliste = 8// Rueckkehr! return merge(linkeliste, rechteliste) 109 / 131

110 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8) //liste ist jetzt 5,8 if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5), rechteliste (hier: 8) linkeliste = 5 rechteliste = 8 return merge(5, 8) //Aufruf! 110 / 131

111 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8) //liste ist jetzt 5,8 if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5), rechteliste (hier: 8) linkeliste = 5 rechteliste = 8 return (5, 8) 111 / 131

112 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3) //liste ist jetzt 5,8,1,3 if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5,8), rechteliste (hier: 1,3) linkeliste = mergesort(5,8) // Aufruf! rechteliste = mergesort(1,3) return merge(linkeliste, rechteliste) 112 / 131

113 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3) //liste ist jetzt 5,8,1,3 if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5,8), rechteliste (hier: 1,3) linkeliste = (5,8) // Rueckkehr! rechteliste = mergesort(1,3) return merge(linkeliste, rechteliste) 113 / 131

114 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3) //liste ist jetzt 5,8,1,3 if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5,8), rechteliste (hier: 1,3) linkeliste = (5,8) rechteliste = mergesort(1,3) //Aufruf! return merge(linkeliste, rechteliste) 114 / 131

115 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3) //liste ist jetzt 5,8,1,3 if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5,8), rechteliste (hier: 1,3) linkeliste = (5,8) rechteliste = mergesort(1,3) //Rueckkehr! return merge(linkeliste, rechteliste) 115 / 131

116 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3) //liste ist jetzt 5,8,1,3 if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5,8), rechteliste (hier: 1,3) linkeliste = (5,8) rechteliste = (1,3) return merge((5,8), (1,3)) //Aufruf 116 / 131

117 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3) //liste ist jetzt 5,8,1,3 if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5,8), rechteliste (hier: 1,3) linkeliste = (5,8) rechteliste = (1,3) return (1,3,5,8) //Rueckkehr! 117 / 131

118 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3,4,3,6,0) if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5,8,1,3), rechteliste (hier: 4,3,6,0) linkeliste = mergesort(5,8,1,3) // Aufruf! rechteliste = mergesort(4,3,6,0) return merge(linkeliste, rechteliste) 118 / 131

119 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3,4,3,6,0) if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5,8,1,3), rechteliste (hier: 4,3,6,0) linkeliste = mergesort(5,8,1,3) // Rueckkehr! rechteliste = mergesort(4,3,6,0) return merge(linkeliste, rechteliste) 119 / 131

120 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3,4,3,6,0) if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5,8,1,3), rechteliste (hier: 4,3,6,0) linkeliste = (1,3,5,8) rechteliste = mergesort(4,3,6,0) return merge(linkeliste, rechteliste) 120 / 131

121 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3,4,3,6,0) if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5,8,1,3), rechteliste (hier: 4,3,6,0) linkeliste = (1,3,5,8) rechteliste = mergesort(4,3,6,0) //Aufruf! return merge(linkeliste, rechteliste) 121 / 131

122 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3,4,3,6,0) if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5,8,1,3), rechteliste (hier: 4,3,6,0) linkeliste = (1,3,5,8) rechteliste = mergesort(4,3,6,0) //Rueckkehr! return merge(linkeliste, rechteliste) 122 / 131

123 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3,4,3,6,0) if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5,8,1,3), rechteliste (hier: 4,3,6,0) linkeliste = (1,3,5,8) rechteliste = (0,3,4,6) return merge(linkeliste, rechteliste) 123 / 131

124 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3,4,3,6,0) if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5,8,1,3), rechteliste (hier: 4,3,6,0) linkeliste = (1,3,5,8) rechteliste = (0,3,4,6) return merge((1,3,5,8), (0,3,4,6)) //Aufruf! 124 / 131

125 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3,4,3,6,0) if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5,8,1,3), rechteliste (hier: 4,3,6,0) linkeliste = (1,3,5,8) rechteliste = (0,3,4,6) return (0,1,3,3,4,5,6,8) //Rueckkehr! 125 / 131

126 Sortieren: Mergesort in Pseudocode mergesort(5,8,1,3,4,3,6,0) if( liste <= 1){ return liste } else halbiere liste in linkeliste (hier: 5,8,1,3), rechteliste (hier: 4,3,6,0) linkeliste = (1,3,5,8) rechteliste = (0,3,4,6) return (0,1,3,3,4,5,6,8) //Fertig! 126 / 131

127 Mergesort Da wir ohnehin logarithmisch viele Aufrufe von Mergesort benötigen, macht es keinen wirklichen Unterschied, ob wir auf einem Array mit 5 Elementen arbeiten, oder auf einem Array mit 8 Elementen arbeiten.? siehe Info I+II 127 / 131

128 Mergesort Da wir ohnehin logarithmisch viele Aufrufe von Mergesort benötigen, macht es keinen wirklichen Unterschied, ob wir auf einem Array mit 5 Elementen arbeiten, oder auf einem Array mit 8 Elementen arbeiten. Es macht (komplexitätstheoretisch) keinen Unterschied, ob wir auf k Elementen arbeiten, oder auf der Anzahl von Elementen arbeiten, die der nächstgrößeren Zweierpotenz von k aus entsprechen. 128 / 131

129 Mergesort Was heißt das für uns? Um MergeSort anzuwenden, verändern wir das Array. Wir verlängern es um entsprechend viele Stellen, und setzen da Integer.MAX_VALUE rein, z.b. Dann führen wir MergeSort aus. Dann schneiden wir die künstlichen Stellen wieder ab. 129 / 131

130 Mergesort Wie finden wir die kleinste Zweierpotenz größer als k? Zum Beispiel: Teste: 1 > k? Teste: 2 > k? Teste: 4 > k?... Falls z.b. k = 7, dann ist 8 die nächstgrößere Zweierpotenz. 130 / 131

131 Rueckblick Vererbung (noch mal detaillierter) Interfaces Rekursion mit Beispiel MergeSort Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 131 / 131