6 Eigenständiges Programmieren

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Kristian Huber
vor 5 Jahren
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1 6 Eigenständiges Programmieren Allgemeines zu allen Aufgabenblöcken: Lesen Sie den jeweils einleitenden Aufgabentext und die Aufgabenstellung genau Damit Sie erläuternden Text von den Aufgabenstellungen schnell unterscheiden können, sind die Aufgabentexte optisch durch einen Randbalken hervorgehoben Pflichtaufgaben sind mit dickem Randbalken, freiwillig zu bearbeitende Aufgaben mit einem dünnen Seitenstrich markiert Bearbeiten Sie die Aufgaben zügig Sollten sich bei der Bearbeitung Schwierigkeiten ergeben, die Sie nicht selber lösen können, so befragen Sie Ihren Betreuer (Hiwi) und bitten Sie ihn um Hilfestellung oder ergänzende Erläuterungen! Sie sollten sich nicht stundenlang an einem Problem festbeißen! Lesen Sie in der angegebenen/empfohlenen Literatur und in unserem Einführungstext nach eigenem Ermessen TA 61 In dieser Aufgabe sollen Sie eigenständig, ohne detaillierte Hinweise auf benötigte Lösungswege, ein einfaches Applet programmieren 1

2 61 Histogramme Ist die Anzahl Messwerte einer Messreihe groß, so kann man nicht mehr durch draufschauen erkennen, wie häufig Werte aus einem bestimmten Intervall auftreten In Histogrammen werden Messreihen graphisch aufbereitet, sodass der Betrachter die Häufigkeit auftretender Messwerte ablesen kann Die relative Häufigkeit mit der Einzelwerte aus der Rohdatenmenge in ein vorgegebenes Intervalle fallen, gibt dabei die Höhe des Balkens auf dem gegebenen Intervall an 1 In dieser Aufgabe sollen Sie eine Messreihe des zeitlichen Abstands zwischen zwei Eruptionen eines Geysirs in Minuten in einem Histogramm verarbeiten Die Messreihe enthält 107 Messwerte im Bereich zwischen 1,5 und 5,0 Diese Eruptionsintervalle sollen zusammen mit weiteren Parametern dem Applet bei Aufruf aus der HTML-Seite per <PARAM>-tag übergeben werden Html-Programapplet Histogram a 1 <CENTER> 2 <APPLET code="histogramclass" width=500 height=500> 3 <PARAM name=data value=" "> 12 <PARAM name=title value="histogram"> 13 </APPLET> 14 </CENTER> a oder im Pool unter /EIP/ha/ha6/appletHistogramhtml Aufgaben: 70% 1 Schreiben Sie ein Applet, das die übergebenen Daten data in einem Histogramm mit k Zähl-Intervallen darstellt Die Breite b der Intervalle ergibt sich dabei aus b = (data max data min ) k 1 Relative Häufigkeit bedeutet hier: Anzahl Stichproben im Intervall Gesamtanzahl Stichproben 2

3 Dabei ist data max der größte und data min der kleinste Messwert in der Datenmenge (gegeben in data) Sind g n die berechneten Intervallgrenzen, dann sind die halboffenen Intervalle I n (mit n=0k) gegeben durch I n = [g n, g n+1 ) ERLÄUTERUNGEN: Es sollen die Häufigkeiten gezählt werden, mit der Werte in die einzelnen Intervalle fallen; für jedes Intervall soll ein Rechteck der Breite b gezeichnet werden Die Höhe des Rechtecks ist dann proportional zur jeweils ermittelten Häufigkeit von Messwerten im Intervall zu wählen Die untere Intervallgrenze des ersten Intervalls (ganz links) soll mit dem kleinsten Wert data min der Rohdaten zusammenfallen, die obere Intervallgrenze des letzten Intervalls (ganz rechts) soll mit dem größten Wert der Rohdaten data max zusammenfallen Die Rechtecke sollen sich (Histogramm typisch) ohne Lücken aneinander reihen Beschriften Sie die x-achse mit den Intervallgrenzen und die y-achse mit den relativen Häufigkeiten: Anzahl Stichproben im Intervall Gesamtanzahl Stichproben HINWEISE: Applet-Parameter können mit der Methode public string getparameter(string name) der Applet-Klasse ausgefragt werden Um Zeichenketten in ihre (durch Leerzeichen getrennte) Bestandteile zu zerlegen bietet Java die split Methode an 1 String [] result = " this is a test " split ("\\s"); 2 for ( int x =0; x< result length ; x ++) 3 System out println ( result [x ]); Listing 1: Beispiel: Verwendung der split-methode Beispiel: Um einen String wie 03 in eine Variable des Typsdouble zu schreiben, benötigt man die Methode double parsedouble(string s) der KlassejavalangDouble 15% 2 Erweitern Sie das applet um folgende Funktion: Der Betrachter kann auf einer rechts und links begrenzten Geraden eine Stelle mit der Maus 3

4 markieren/anklicken: Das linke Ende der Geraden symbolisiert eine Klassenbreite von ca 1/50 der Spannweite der Daten (Spannbreite = data max data min,also geringe Breite bei vielen Klassen), das rechte Ende symbolisiert eine Breite von ca 1/3 der Spannweite der Daten (dh 3 Klassen bei großer Breite) Aus der Stellung des Klick wird (lin proportional) die gewünschte Klassenbreite ermittelt Programmieren Sie das applet so, daß man immer wieder neu auf die Gerade klicken kann und so eine immer andere Gestalt des Histogramms erzeugt 15% 3 Errechnen Sie den arithmetischen Mittelwert aus allen Rohdaten und zeichnen Sie ihn als grünen senkr schmalen Balken in die Graphik an passender Stelle ein Errechnen Sie zudem einen Pseudo - Mittelwert aus den klassierten Daten dadurch, daß Sie die Summe aller Produkte aus je Klassenmitte (=Wert in Klassenmitte = Median der Klasse) und zugehöriger Häufigkeit bilden und durch die Anzahl aller Meßwerte teilen Zeichnen Sie auch diesen Wert als roten schmalen Balken an entspr Stelle in die Graphik ein Arithmetischer und Pseudo -Mittelwerte werden je nach Verteilung der Rohdaten in den einzelnen Klassen mehr oder weniger stark voneinander differieren 4

5 Abbildung 1: Die Abbildungen zeigen Beispielhistogramme, welche die Messdaten in anschaulicher Weise klassieren, dabei wird in den unterschiedlichen Darstellungen der Parameter k variiert 5

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