Informatik II Übung 5

Transkript

1 Informatik II Übung 5 Gruppe 2 Carina Fuss cfuss@student.ethz.ch Carina Fuss

2 Übung 5 Administratives/Tipps zu Eclipse Nachbesprechung Übung 4 kurze Demo zu Stacks Java Pakete Call by Reference/Call by Value Vorbesprechung Übung 5 Listen: Funktionen, Sortieren von Listen, Stack mit Liste Carina Fuss

3 Administratives Bonus-Übung ist online! bis 15. April falls unklar ist, was bestimmte Funktionen machen: in der API nachschlagen Carina Fuss

4 Nachbesprechung Übung 4 Carina Fuss

5 Übung 4 Aufgabe 1 Stack Konstruktor Carina Fuss

6 Übung 4 Aufgabe 1 Stack tostring Carina Fuss

7 Übung 4 Aufgabe 1 Stack grow Carina Fuss

8 Übung 4 Aufgabe 1 Stack Carina Fuss

9 Übung 4 Aufgabe 1 Stack Carina Fuss

10 Übung 4 Aufgabe 2 Ackermann-Funktion Implementierung wie Animation mit Stack A(0, m) = m+1 A(n, 0) = A(n-1, 1) A(n, m) = A(n-1, A(n, m-1)) Carina Fuss

11 Übung 4 Aufgabe 3 Bytecode if(n == 0) return m + 1 if(m == 0) Carina Fuss

12 Übung 4 Aufgabe 3 Bytecode return A(n-1, 1) return A(n-1, A(n, m-1)) Carina Fuss

13 Übung 4 Aufgabe 3 Bytecode Feststellung: Bytecode der rekursiven Implementierung gleicht der iterativen Implementierung Grund: Java arbeitet mit Stack und setzt alle Methoden damit um Werte auf dem Javastack entsprechen den Werten von unserem manuell verwalteten Stack aus der iterativen Implementierung Carina Fuss

14 Call Stack Beispiel: Stack Stackoverflow Stack Trace Demo Carina Fuss

15 Java Hintergrundinformationen Carina Fuss

16 Pakete Funktionen aus Klassen benutzen, die in anderen Paketen sind? Klassen importieren import package1.class1; Bsp.: IterativeAckermann braucht Funktionen aus der Klasse Stack braucht ihr in Übung 5 Carina Fuss

17 Datentypen Primitive Typen z.b. byte, int, float, char Referenz-Typen z.b. Arrays, Strings, Klassen Carina Fuss

18 Call by Reference Call by Value Call by value an Funktion übergebenen Daten werden kopiert keine Verbindung mehr zwischen den Daten beim Aufrufer und den Daten in der Funktion Call by reference Anstatt Daten zu kopieren werden Referenzen auf die Daten übergeben Methodenaufrufe an einem so übergebenen Objekt arbeiten also auf demselben Objekt, das auch außerhalb sichtbar ist Carina Fuss

19 Call by Reference Call by Value C++: beides möglich Call by value: Daten werden kopiert und übergeben //C++ void swap(a, b); Call by reference: Referenz auf die Daten wird übergeben //C++ void swap(&a, &b); Java ist IMMER call by value!! Bei Übergabe von einem primitiven Typ wird der Wert in eine lokale Variable kopiert. Und bei Übergabe von einem Referenz-Typ wird der Adressenwert in eine lokale Variable kopiert! Carina Fuss

20 Call by Reference Call by Value Modifizieren ist möglich, Vertauschen aber nicht! Hauptprogramm erzeugt zwei Objekte main(){ } mypoint1 mypoint2 int x1; int y1; int x2; int y2; Hauptprogramm ruft swap(mypoint1, mypoint2); innerhalb Swap heisst das: swap(point p1, Point p2){ } mypoint1 p1 mypoint2 p2 int x1; int y1; int x2; int y2; Bemerkung: Modifizieren von Attributen ist möglich: p1.x1 = 5; aber im Hauptprogramm nach swap(...) mypoint1 p1 mypoint2 p2 int x1; int y1; int x2; int y2; Beachte: Die Referenzen p1 und p2 existieren eigentlich nicht mehr Carina Fuss

21 int a = 5; Tier fido = new Tier( fido,m); Tier rex = new Hund( rex,m, braun); Tier (name, String, "fido") (geschlecht, char, 'm') Hund Tier (name, String, "rex") (geschlecht, char, 'm') (fellfarbe, String, "braun") STACK (rex, Tier, ) (fido, Tier, ) (a, int, 5) HEAP Carina Fuss

22 foobar(rex, a); void foobar(tier t, int p) { t.name = "#@!&"; p = 42; t = new Tier( xena,w); } STACK Tier (name, String, "fido") (geschlecht, char, 'm') Hund Tier (name, String, "#@!&") "rex") (geschlecht, char, 'm') (fellfarbe, String, "braun") Tier (name, String, "xena") (geschlecht, char, 'w') (p, int, 42) 5) (t, Tier, ) (rex, Tier, ) (fido, Tier, ) (a, int, 5) HEAP Carina Fuss

23 Vorbesprechung Übung 5 Carina Fuss

24 Linked Lists verkettete Listen Dynamische Grösse keine Initialisierung (wie z. B. bei Arrays) mylist value 76 value 15 value 22 value 3 value 32 next next null next null next null next null null Durch die Liste iterieren? Woher weiss man, wann man beim letzten Element angekommen ist? Carina Fuss

25 Linked Lists verkettete Listen Rekursive Implementierung von Methoden Idee: Eine Liste besteht immer aus einem Element und einer nachfolgenden Teil-Liste. Abbruchbedingung: keine nachfolgende Liste mehr vorhanden (letztes Element) Abbruchbedingung: arbeitet mit StringBuffer, da der String oft modifiziert werden muss u5a1.lists.tostring(mylist) rekursiver Aufruf mit restlicher Liste 76,15,22,3,34,null Carina Fuss

26 Übung 5 Aufgabe 1 Methoden zur Verwendung von Listen (rekursiv implementieren!): add() size() sum() last() sublist() (Index fängt bei 0 an!) valueat() index() (Gesucht ist der Index des ersten Elements mit gegebenem Wert.) Carina Fuss

27 Übung 5 Aufgabe 2 Methoden zur Veränderung von Listen: append() (Ein neues Element wird an das Ende einer Liste gehängt.) nicht rekursiv concat() (Eine Liste (Tail) wird an das Ende einer Liste (Head) gehängt.) nicht rekursiv insertat() (Füge ein Element/eine Liste an einem bestimmten Index ein 2 Mal implementieren! List.next Referenzen in sinnvoller Reihenfolge neu setzen.) rekursiv remove() (Entferne das Element an einem bestimmten Index.) rekursiv Methoden aus Lists verwenden! Carina Fuss

28 Übung 5 Aufgabe 3 Methoden zum Sortieren von Listen insertsorted() (Füge ein Element in eine bereits (aufsteigend) sortierte Liste ein.) rekursiv sort() (Sortiere eine Liste aufsteigend.) Verwende insertsorted(). Carina Fuss

29 Übung 5 Aufgabe 4 Stack mit verketteter Liste: push() (Erstes Element der Liste ist oberstes Element auf Stack.) pop() (Daran denken, die Referenzen auf next neu zu setzen.) peek() empty() size() Methoden aus Aufgabe 1 verwenden! Muss nicht kopiert werden, da er keine Kapazitätsgrenze hat, die er erreichen kann (wie der Stack aus Übung 4). Carina Fuss

30 Fragen? Carina Fuss