Teil 1: Neuerungen in Java 1.5 [15P]

Transkript

1 Blatt Nummer: 1 Teil 1: Neuerungen in Java 1.5 [15P] Aufgabe 1.1 Verständnis von Enums [2P] Welche Vorteile bieten Enums gegenüber einfachen Konstanten? Ein enum definiert einen eigenen Datentyp mit endlichem Wertebereich. Aus diesem Grund sind enums typsicher und leichter zu lesen und zu debuggen. Anders als z.b. bei int-konstanten ist es nicht möglich, Werte außerhalb des Wertebereichs zuzuweisen. Punkteschlüssel: 1P für typsicher/datentyp/endlicher Wertebereich, 1P für leichter lesbar/debuggbar Aufgabe 1.2 Verwendung von Enums [8P] Ersetzen Sie die Konstanten in der folgenden Klassendefinition, indem Sie an Stelle der Konstanten einen Enum Typ innerhalb der Klasse definieren und alle betroffenen Stellen unten kennzeichnen und dann neu implementieren (Blatt 2). 01: public class Ampel { 02: 03: public static final String[] farben = { 04: "AUS", 05: "ROT", 06: "GELB", 07: "GRUEN" 08: }; 09: public static final int AUS = 0; 10: public static final int ROT = 1; 11: public static final int GELB = 2; 12: public static final int GRUEN = 3; 13: 14: int farbe = AUS; 15: 16: public Ampel() { 17: } 18: 19: public int getfarbe() { 20: return farbe; 21: } 22: 23: public void setfarbe( int farbe) { 24: this.farbe = farbe; 25: } 26: 27: public String tostring() { 28: return super.tostring() + " farbe=" + farben[farbe]; 29: } 30: 31: }

2 Blatt Nummer: 2 *** leere Seite für die Lösung von Aufgabe 1.2 *** 01: public class Ampel { 02: 03: public /* static */ enum Farbe { 04: AUS, ROT, GELB, GRUEN; 05: } 06: 07: Farbe farbe = Farbe.AUS; 08: 09: public Ampel() { 10: } 11: 12: public Farbe getfarbe() { 13: return farbe; 14: } 15: 16: public void setfarbe( Farbe farbe) { 17: this.farbe = farbe; 18: } 19: 20: public String tostring() { 21: return super.tostring() + " farbe=" + farbe; 22: } 23: 24: } Punkteschlüssel 1P Wegfall Konstante Strings 2P enum Definition als sichtbare innere Klasse 1P Datentyp bei InstVar 1P Initialisierung bei InstVar 1P Verwendung in Get-Methode() 1P Verwendung in Set-Methode() 1P Anpassung tostring-methode()

3 Blatt Nummer: 3 Aufgabe 1.3 Neue for-schleife [2P] Ersetzen Sie die for-schleife in folgendem Codestück durch die neue for-schleife 01: public class NewForLoop { 02: 03: public static void main( String[] args) { 04: String[] words = { "la", "li", "lu"}; 05: for ( int i=0; i<words.length; i++) { 06: String word = words[i]; 07: System.out.println( word); 08: } 09: } 10: 11: } 01: public class NewForLoop { 02: 03: public static void main( String[] args) { 04: String[] words = { "la", "li", "lu"}; 05: for ( String word : words) { // 1P, -0.5P bei Typfehler 06: System.out.println( word); // 1P 07: } 08: } 09: 10: } Aufgabe 1.4 Neue for-schleife [3P] Warum sind folgende Schleifen nicht als neue for-schleife realisierbar? 01: public class NoNewForLoop { 02: 03: public static void main( String[] args) { 04: String[] words = { "la", "li", "lu"}; 05: 06: for ( int i=1; i<=words.length; i++) { 07: String word = words[i-1]; 08: System.out.println( i + "tes wort=" + word); // Ausgabe i 09: } 10: 11: for ( int i=words.length-1; i>=0; i--) { // Rückwärtsgang 12: String word = words[i]; 13: System.out.println( word); 14: } 15: } 16: 17: }

4 Blatt Nummer: 4 Teil 2: Elementare Bibliothekskomponenten [15P] Aufgabe 2.1 [2P] Streams sind ein Konzept zum Zugriff auf Datenquellen und -senken mit Hilfe der universellen Methoden der beiden Basisklassen InputStream und OutputStream. Diese sind in konkreten Klassen für verschiedene Datenquellen ausimplementiert. Nennen Sie zwei konkrete Beispiele für solche Datenquellen und die zugehörige konkrete Streamklasse für den Lesezugriff. je 0,5P pro Begriff Hauptspeicher / ByteArrayInputStream, Datei / FileInputStream Aufgabe 2.2 [1P] Welcher Datentyp wird in den grundlegenden Stream Funktionen verwendet? byte Aufgabe 2.3 [2P] Zur Verarbeitung weiterer Datentypen sowie Objekten sind sog. Filter notwendig. Nennen Sie 2 Beispiele DataInputStream, ObjectInputStream; auch Angabe anderer Filter/-typen wie ZIP o.ä. Aufgabe 2.4 [2P] Zum Lesen und Schreiben von Text (Unicode) wird eine andere Familie von Klassen verwendet. Nennen Sie die beiden Basisklassen. Reader, Writer Aufgabe 2.5 [3P] Nennen Sie die Interfaces für die 3 Grundtypen von Collections sowie jeweils eine Beispielklasse die dieses Interface implementiert. List / ArrayList Set / HashSet Map / HashMap

5 Blatt Nummer: 5 Aufgabe 2.6 [2P] Geben Sie die Ausgabe des folgenden Progamms an 01: public class AboutCollections { 02: 03: public static void main( String[] args) { 04: List elements = new ArrayList(); 05: elements.add( "la"); 06: elements.add( "li"); 07: elements.add( "lu"); 08: Iterator iter = elements.iterator(); 09: while ( iter.hasnext()) { 10: String element = (String)iter.next(); 11: System.out.println( element); 12: } 13: } 14: } la li lu (den Punkt gibt's ausnahmsweise auch ohne den Zeilenumbruch) Kann man statt String element = (String)iter.next(); System.out.println( element); auch System.out.println( iter.next()); schreiben (Begründung) ja, der statische Rückgabewert von iter.next() ist Object, einer der Parametertypen von println auch. Aufgabe 2.7 [3P] Korrekter Umgang mit Collections: Tragen Sie den jeweils richtigen Begriff ein. Zu Zeile 4: Bei der Verwendung von Collections wird immer gegen das Interface programmiert. Zu Zeile 5: Collections koennen beliebige Objekte speichern da Sie intern mit der Klasse Object arbeiten. Zu Zeile 10: Bei der Entnahme von Objekten ist ein cast notwendig um wieder den richtigen Typ zu erhalten.

6 Blatt Nummer: 6 Teil 3: GUI Grundlagen [15P] Aufgabe 3.1 [2P] Die GUI Klassen sind innerhalb von 2 Paketen organisiert. Nennen Sie diese. java.awt (AWT), javax.swing (SWING) Aufgabe 3.2 [3P] Die Bestandteile einer graphische Oberflaeche bilden eine Baumstruktur. Nennen Sie jeweils ein Beispiel (Klasse) für Wurzel, Knoten und Blätter dieses Baumes Wurzel: JFrame, JDialog Knoten: JPanel, JScrollPane, JTabbedPane, Blätter: JLabel, JTextField, JButton, Aufgabe 3.3 [4P] Nennen Sie je ein GUI Element, das typischerweise als lokale bzw. Instanzvariable deklariert wird. Warum? Lokale Variable: JLabel, wird später nicht mehr benötigt Instanzvariable: JTextfield, muss später noch ausgelesen werden können Aufgabe 3.4 [2P] Welche Vorteile bietet die Verwendung eines Layout Managers gegenüber der manuellen Anordnung von Elementen (NullLayout)? Einfachere Umsetzung (keine mühsame manuelle Berechnung der Positionen), automatische Anpassung bzw. Beibehaltung des Layouts bei Änderung der Fenstergröße. Aufgabe 3.5 [4P] Verbinden Sie folgende Skizzen mit den zugehörigen Layout Managern (1) (2) (3) (4) Lösung: 1D, 2C, 3B, 4A FlowLayout GridLayout BoxLayout GridBagLayout (A) (B) (C) (D)

7 Blatt Nummer: 7 Teil 4: Verständnis einfacher GUI Komponenten [15P] 01: import java.awt.*; 02: import java.awt.event.*; 03: import javax.swing.*; 04: 05: public class PinPad extends JFrame { 06: String pin; 07: String input; 08: 09: JTextField display; 10: JButton clearbutton; 11: JButton enterbutton; 12: 13: class KeyButton extends JButton { 14: int value; 15: 16: public KeyButton( int value) { 17: super ( Integer.toString( value)); 18: this.value = value; 19: } 20: } 21: 22: public PinPad( String secret) { 23: super( "PinPad"); 24: setdefaultcloseoperation( EXIT_ON_CLOSE); 25: pin = secret; 26: 27: JPanel contentpane = new JPanel(); 28: contentpane.setlayout(new BoxLayout(contentPane, BoxLayout.Y_AXIS)); 29: 30: display = new JTextField( 4); 31: display.setalignmentx( 0.5f); 32: display.setenabled( false); 33: display.setborder( BorderFactory.createLoweredBevelBorder()); 34: contentpane.add( Box.createVerticalStrut( 5)); 35: contentpane.add( display); 36: contentpane.add( Box.createVerticalStrut( 5)); 37: 38: ActionListener listener = new ActionListener() { 39: public void actionperformed( ActionEvent e) { 40: KeyButton b = (KeyButton)e.getSource(); 41: display.settext( display.gettext() + '*'); 42: input = input + b.value; 43: } 44: }; 45: JPanel keypane = new JPanel(); 46: keypane.setlayout( new GridLayout( 3, 3)); 47: for ( int i=9; i>0; i--) { 48: KeyButton button = new KeyButton( i); 49: button.addactionlistener( listener); 50: keypane.add( button); 51: } 52: contentpane.add( keypane);

8 Blatt Nummer: 8 53: 54: JPanel buttonpane = new JPanel(); 55: clearbutton = new JButton( "clear"); 56: clearbutton.addactionlistener( new ActionListener() { 57: public void actionperformed( ActionEvent e) { 58: display.settext( ""); 59: input = ""; 60: } 61: }); 62: enterbutton = new JButton( "enter"); 63: enterbutton.addactionlistener( new ActionListener() { 64: public void actionperformed( ActionEvent e) { 65: if ( input.equals( pin)) { 66: System.out.println( "Richtig!"); 67: } else { 68: System.out.println( "Falsch!"); 69: } 70: dispose(); 71: } 72: }); 73: buttonpane.add( clearbutton); 74: buttonpane.add( enterbutton); 75: contentpane.add( buttonpane); 76: 77: getcontentpane().add( contentpane); 78: pack(); 79: } 80: 81: public static void main( String[] args) { 82: new PinPad( "1234").setVisible(true); 83: } 84: } Aufgabe 4.1 [5P] Skizzieren Sie das Fenster, welches durch obiges Programm erzeugt wird. Punkteschlüssel: 1P für Textfeld 1P für Zahlenfeld 1P für richtige Zahlenreihenfolge je 1P für Buttons je -0,5P für falsche Position

9 Blatt Nummer: 9 Aufgabe 4.2 [3P] Ergänzen Sie das Programm so, dass nach jedem Klick auf eine Zahl ein * im Eingabefeld erscheint und die Zahl in der Variablen input gespeichert wird. Punkteschlüssel: 1P richtiger ActionListener 1P display aktualisieren 1P input aktualisieren Aufgabe 4.3 [3P] Ergänzen Sie das Programm so, dass beim Klick auf den clear-button das Eingabefeld gelöscht wird. Punkteschlüssel: 1P richtiger ActionListener 1P display zurücksetzen 1P input zurücksetzen Aufgabe 4.4 [4P] Ergänzen Sie das Programm so, dass beim Klick auf den enter-button die eingegebene PIN mit dem Sollwert verglichen wird und Richtig! oder Falsch! ausgegeben wird Punkteschlüssel: 1P richtiger ActionListener 1P richtige Bedingung 1P if Zweig 1P else Zweig

10 Blatt Nummer: 10 Teil 5: Verständnis komplexer GUI Komponenten [15P] Datei Ergebnis.java 01: public class Ergebnis { 02: 03: String matrikelnr; 04: String name; 05: int punkte; 06: double note; 07: 08: public Ergebnis( String matrikelnr, String name, int punkte, double note) { 09: this.matrikelnr = matrikelnr; 10: this.name = name; 11: this.punkte = punkte; 12: this.note = note; 13: } 14: 15: public String getmatrikelnr() { 16: return matrikelnr; 17: } 18: 19: public void setmatrikelnr(string matrikelnr) { 20: this.matrikelnr = matrikelnr; 21: } 22: 23: public String getname() { 24: return name; 25: } 26: 27: public void setname(string name) { 28: this.name = name; 29: } 30: 31: 32: public int getpunkte() { 33: return punkte; 34: } 35: 36: public void setpunkte(int punkte) { 37: this.punkte = punkte; 38: } 39: 40: public double getnote() { 41: return note; 42: } 43: 44: public void setnote(double note) { 45: this.note = note; 46: } 47: 48: }

11 Blatt Nummer: 11 Datei Notentabelle.java 01: import import javax.swing.*; 02: import javax.swing.table.*; 03: 04: import java.util.*; 05: 06: public class Notentabelle extends JFrame { 07: 08: static class TableModel extends AbstractTableModel { 09: 10: List<Ergebnis> ergebnisse = new ArrayList<Ergebnis>(); 11: 12: public TableModel() { 13: ergebnisse.add( new Ergebnis( "654321", "Musterstudent, Max", 90, 1.0)); 14: } 15: 16: public int getrowcount() { 17: return ergebnisse.size(); 18: } 19: 20: public int getcolumncount() { 21: return 4; 22: } 23: 24: public String getcolumnname(int col) { 25: String[] columnname = { 26: "MatrikelNr", 27: "Name", 28: "Punkte", 29: "Note" 30: }; 31: 32: return columnname[col]; 33: } 34: 35: public Object getvalueat(int row, int col) { 36: Ergebnis e = ergebnisse.get( row); 37: 38: 39: switch (col) { 40: case 0: 41: return e.getmatrikelnr(); 42: case 1: 43: return e.getname(); 44: case 2: 45: return Integer.toString( e.getpunkte()); 46: case 3: 47: return Double.toString( e.getnote()); 48: default: 49: return null; // should never happen 50: } 51: }

12 Blatt Nummer: 12 52: 53: public void setvalueat(object value, int row, int col) { 54: Ergebnis e = ergebnisse.get( row); 55: 56: 57: switch (col) { 58: case 0: 59: e.setmatrikelnr( (String)value); 60: break; 61: case 1: 62: e.setname( (String)value); 63: break; 64: case 2: 65: e.setpunkte( Integer.parseInt( (String)value)); 66: break; 67: case 3: 68: e.setnote( Double.parseDouble( (String)value)); 69: break; 70: } 71: } 72: 73: public boolean iscelleditable(int row, int col) { 74: return col > 0; 75: } 76: 77: } 78: 79: JTable table; 80: TableModel model; 81: 82: public Notentabelle() { 83: super( "Notentabelle"); 84: setdefaultcloseoperation( EXIT_ON_CLOSE); 85: 86: model = new TableModel(); 87: table = new JTable( model); 88: JScrollPane tablepane = new JScrollPane( table); 89: getcontentpane().add( tablepane); 90: pack(); 91: } 92: 93: public static void main( String[] args) { 94: new Notentabelle().setVisible( true); 95: } 96: 97: }

13 Blatt Nummer: 13 Aufgabe 5.1 [13P] Vervollständigen Sie die Implementierung der inneren Klasse TableModel indem Sie die leeren Methoden implementieren. Verwenden Sie dabei bei Bedarf die Methoden aus der Klasse Ergebnis. Außer der Matrikelnummer sollen alle Spalten editierbar sein. ACHTUNG: Die Methoden getvalueat und setvalueat arbeiten nur mit Strings!!! Punkteschlüssel 1P getrowcount 1P getcolumncount 2P getcolumnname (je 0,5) 4P getvalueat (1 je Attribut) 4P setvalueat (1 je Attribut) 1P iscelleditable Aufgabe 5.2 [2P] Um die Art der Darstellung und der Bearbeitung der Inhalte von Listen, Tabellen und Bäumen zu beeinflußen gibt es zwei Arten von "Stempeln" die man beim jeweiligen GUI Element eintragen kann. Nennen sie diese. Renderer, Editor

14 Blatt Nummer: 14 Teil 6: Verständnis von Datenbanken [15P] Aufgabe 6.1 [3P] Welche Vorteile bietet eine Datenbank gegenüber der Datenspeicherung in Dateien? Datenbanksysteme sind auf Datenspeicherung spezialisiert. Sie unterstützen die systematische Organisation von Daten, legen sie platzsparend ab und gestatten schnellen Zugriff darauf. Aufgabe 6.2 [1P] Was versteht man unter einem Primärschlüssel? Der Primärschlüssel ist ein Wert in einem Datensatz, der diesen Datensatz eindeutig kennzeichnet Aufgabe 6.3 [1P] Was versteht man unter einem Fremdschlüssel? Ein Fremdschlüssel ist der Primärschlüssel einer anderen Tabelle, der dazu verwendet wird, Datensätze in einer Tabelle eindeutig mit Datensätze in einer anderen Tabelle zu verknüpfen. Aufgabe 6.4 [8P] Geben Sie die geeignete Tabellen an, um Daten gemäß folgender Beschreibung in einer Datenbank zu speichern (Tabellenname + Spaltennamen/Typ). Kennzeichnen Sie dabei jeweils den Primärschlüssel durch unterstreichen. Ein Dozent hat eine eindeutige Personalnummer sowie einen Namen, einen Vornamen. Eine Vorlesung hat eine eindeutigenummer, einen Namen und einen Anzahl Wochenstunden. Dozent : Personalnummer(String/int), Name(String), Vorname(String) Vorlesung: Nummer (String/int), Name(String), Wochenstunden(int) Punkteschlüssel: 0,5P pro Angabe Aufgabe 6.5 [2P] Erweitern Sie nun die oben identifizierten Tabellen um folgende Beziehung indem Sie deren Kardinalität sowie einen geeigneten Schlüssel angeben. Ein Dozent kann jedoch mehrere Vorlesungen halten. Jede Vorlesung wird von einem Dozenten gehalten. Kardinalität 1:n, also Verweis von Vorlesung auf Dozent Vorlesung: Nummer (String/int), Name(String), Wochenstunden(int), #DozentenNr(String/int) Punkteschlüssel: 1P richtige Kardinalität 1P richtiger Schlüssel (Ort + Typ)