Aufgabenblatt 4. Kompetenzstufe 1. Allgemeine Informationen zum Aufgabenblatt:

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1 Aufgabenblatt 4 Kompetenzstufe 1 Allgemeine Informationen zum Aufgabenblatt: Die Abgabe erfolgt in TUWEL. Bitte laden Sie Ihr IntelliJ-Projekt bis spätestens Freitag, :00 Uhr in TUWEL hoch. Zusätzlich müssen Sie in TUWEL ankreuzen, welche Aufgaben Sie gelöst haben und während der Übung präsentieren können. Ihre Programme müssen kompilierbar und ausführbar sein. Ändern Sie bitte nicht die Dateinamen und die vorhandene Ordnerstruktur. Bei manchen Aufgaben finden Sie Zusatzfragen. Diese Zusatzfragen beziehen sich thematisch auf das erstellte Programm. Sie müssen diese Zusatzfragen in der Übung beantworten können. Verwenden Sie, falls nicht anders angegeben, für alle Ausgaben System.out.println() bzw. System.out.print(). Verwenden Sie für die Lösung der Aufgaben keine speziellen Aufrufe (Klassen) aus der Java-API, außer diese sind ausdrücklich erlaubt, wie z.b. die Klassen StdDraw und Scanner oder Klassen, die in den Hinweisen zu den einzelnen Aufgaben aufscheinen. 25. November 2017 Seite 1

2 Aufgabe 1 Deklarieren Sie ein eindimensionales Array vom Datentyp int mit der Länge 5. Lesen Sie mittels Scanner 5 ganzzahlige Werte ein und speichern Sie diese nacheinander im Array ab. Nicht ganzzahlige Eingaben werden ignoriert und vom Scanner entfernt. Geben Sie das Array mit den eingelesenen Werten laut Ausgabe A in Tabelle 1 aus. In einem weiteren Schritt filtern Sie das Array und setzen alle durch 3 teilbaren Werte auf 0 zurück. Zuletzt geben Sie das Array mit den gefilterten Werten in umgekehrter Reihenfolge aus, wie in Ausgabe B von Tabelle 1 gezeigt. Für die in der Tabelle gezeigten Ausgaben wurden folgende Werte eingegeben: Ausgabe A Ausgabe B Element at position 0 is -6 Filtered result at position 4 is 7 Element at position 1 is 5 Filtered result at position 3 is -1 Element at position 2 is 30 Filtered result at position 2 is 0 Element at position 3 is -1 Filtered result at position 1 is 5 Element at position 4 is 7 Filtered result at position 0 is 0 Tabelle 1: Ausgaben der Arrayinhalte. Ausgabe A: Ausgabe nach dem Einlesen der Integer-Werte. Ausgabe B: Ausgabe nach Filterung und Umkehrung der Arrayinhalte. Zusatzfragen: 1. Welche Vorteile bietet die Verwendung von Arrays im Vergleich zu Variablen? 2. Was passiert bei der Anweisung int[] arr = new int[100]; im Hintergrund? Welche Bedeutung hat das Schlüsselwort new in diesem Zusammenhang? 25. November 2017 Seite 2

3 Aufgabe 2 Analysieren Sie den in der Aufgabe gegebenen Code und beantworten Sie die folgenden Fragen dazu: Warum kommt es in der Methode printarray zu einem Fehler (Exception)? Korrigieren Sie den Fehler, sodass die Methode korrekt funktioniert. Wieso hat die Methode fillarray keinen Rückgabewert, obwohl ein Array befüllt werden soll? Warum erzeugt der Aufruf printarray(secondarray); in Zeile 40 und 43 eine unterschiedliche Ausgabe, obwohl keine offensichtliche Änderung von secondarray erfolgte? In Zeile 45 wird die Methode copyarray(secondarray); aufgerufen. Danach wird in thirdarray an der Stelle 3 der Wert 42 eingefügt. Wieso ist der Wert an dieser Stelle auch in den Arrays secondarray und firstarray verändert, wie die Ausgabe in Zeile 49 und 50 zeigt? Der Methodenaufruf gennewarraycontent(firstarray); von Zeile 52 soll den Inhalt von firstarray neu generieren. Die Ausgabe in Zeile 23 zeigt, dass am Ende der Methode der formale Parameter workarray auf ein Array mit neuem Inhalt zeigt. Warum ist die Ausgabe beim Methodenaufruf in Zeile 53 wieder der alte Inhalt von firstarray? 25. November 2017 Seite 3

4 Aufgabe 3 Erstellen Sie ein Integer-Array der Länge 10 und befüllen Sie dieses mit Zufallszahlen zwischen 1 und 10 (inklusive 1 und 10). Geben Sie danach das Array grafisch aus, wie in Abbildung 1 gezeigt. Die Zellen (Quadrate) des Arrays haben eine Größe von Pixel. Zeichnen Sie anschließend bei jeder Arrayposition die Anzahl an grünen Kreisen, die dem Wert an dieser Arrayposition entsprechen. Die Kreise haben einen Radius von 10 Pixel. Die Abstände zwischen den Kreisen können Sie frei wählen. Überlegen Sie sich die Abmessungen des Bildfensters, damit Sie alle Komponenten gemäß Abbildung darstellen können. Abbildung 1: Ausgabe des befüllten Arrays, inklusive grafischer Aufbereitung mit Kreisen. Zusatzfragen: 1. Müssen Sie ein Array initialisieren? 2. Wie kann die Länge eines Arrays verändert werden? 25. November 2017 Seite 4

5 Aufgabe 4 Implementieren Sie eine Methode genarray: String[] genarray(int numelements) Diese Methode erzeugt ein String-Array mit der Länge numelements. Implementieren Sie eine Methode printarray: void printarray(string[] workarray) Diese Methode bekommt ein String-Array übergeben und gibt alle Inhalte des Arrays aus. Implementieren Sie eine Methode printarrayreversestring: void printarrayreversestring(string[] workarray) Diese Methode bekommt ein String-Array übergeben und gibt jeden String des Arrays umgekehrt aus. Sie sollten diese umgekehrte Ausgabe eines Strings ohne Aufrufe von Bibliotheksmethoden, die diese Aufgabe erledigen, implementieren. Beispiel: Der Arrayinhalt an Stelle 1 (workarray[1]) ist "Servus!" und wird zu "!suvres" bevor er ausgegeben wird, oder der Arrayinhalt an Stelle 2 (workarray[2]) ist Stop! und wird zu!pots, usw. Diese Umkehrung wird für jeden String des Arrays durchgeführt. Implementieren Sie eine Methode swaparraycontent: void swaparraycontent(string[] workarray, int pos1, int pos2) Diese Methode bekommt ein String-Array übergeben und tauscht die Arrayinhalte von pos1 und pos2 miteinander aus. Überprüfen Sie zuvor, ob es sich bei beiden Positionen um gültige Indizes handelt. Bei ungültigen Indizes wird die Methode einfach verlassen. Zusatzfrage: 1. Wie wird ein String-Array initialisiert? 25. November 2017 Seite 5

6 Aufgabe 5 Implementieren Sie eine Methode checkmagicsquare: boolean checkmagicsquare(int[][] magicsquare) Diese Methode bekommt ein zweidimensionales ganzzahliges Array übergeben und überprüft, ob es sich um ein sogenanntes Magisches Quadrat handelt. Es ist dann ein magisches Quadrat, wenn die Summe der Zahlen in jeder Zeile, Spalte und den beiden Diagonalen gleich ist. Die Methode gibt true zurück, falls es sich um ein magisches Quadrat handelt, anderenfalls false. Sie können davon ausgehen, dass Quadrate (keine Rechtecke) übergeben werden. Die Methode soll aber beliebige Größen von Quadraten analysieren können. Abbildung 2a zeigt z.b. ein magisches Quadrat mit der Summe 18. (a) (b) (c) Abbildung 2: a) Magisches Quadrat mit der Summe 18. b) Grüne Gitternetzlinien, wenn magisches Quadrat. c) Rote Gitternetzlinien, wenn kein magisches Quadrat. Implementieren Sie eine Methode drawmagicsquare: Zusatzfragen: void drawmagicsquare (int[][] magicsquare, boolean ismagicsquare, int squaresize) Der erste Parameter ist ein zweidimensionales ganzzahliges Array. Der zweite Parameter ist eine boolesche Variable und dient zur Information, ob es sich bei dem übergebenen Array um ein magisches Quadrat handelt (true), oder nicht (false). Handelt es sich um ein magisches Quadrat, werden die Gitternetzlinien grün eingefärbt (siehe Abbildung 2b), ansonsten rot (siehe Abbildung 2c). Der dritte ganzzahlige Parameter der Methode legt fest, wie groß eine einzelne Zelle (Quadrat) des Arrays dargestellt werden soll. In den gezeigten Beispielen wird squaresize = 80 verwendet. Von diesem Parameter und der Größe des magischen Quadrates leitet sich die Größe des Bildfensters ab. 1. Wie würden Sie ein dreidimensionales Array anlegen? 2. Welchen Datentyp muss eine Variable haben, die für die Indexberechnung bei einem Zugriff auf das Array verwendet wird? 25. November 2017 Seite 6