Musterlösung: Wortstatistik

Transkript

1 Musterlösung: Wortstatistik import importjava.io.*; class classwordsstat static staticboolean booleaniswhitespace(char iswhitespace(charc) c) return returnc c == == ' ' ' c c == == '\t' '\t' c c == == '\n' '\n' c c == == '\r'; '\r'; static staticboolean booleanispunctuation(char ispunctuation(charc) c) return returnc c == == '.' '.' c c == == '!' '!' c c == == '?' '?' c c == == ':' ':' c c == == ',' ',' c c == == '"' '"' c c == == '(' '(' c c == == ')' ')' c c == == ';' ';' c c == == '-'; '-'; static staticboolean booleanignore(char ignore(charc) c) return returniswhitespace(c) ispunctuation(c); ispunctuation(c); Einführung in die Programmierung mit Java 121

2 Musterlösung: Wortstatistik static staticstring[] readwords(fileinputstream stream,int stream,intc,int c,intindex) index) throws throwsioexception while(c while(c!=!=-1-1 && && ignore((char) ignore((char) c)) c)) c c = stream.read(); stream.read(); if(c if(c!=!=-1) -1) String Stringword = ""; ""; while(c while(c!=!=-1-1 && &&!ignore((char) c)) c)) word word += += (char) (char) c; c; c c = stream.read(); stream.read(); String[] String[] words words = readwords(stream,c,index + 1); 1); words[index] words[index] = word.tolowercase(); return returnwords; else else return returnnew newstring[index];} Einführung in die Programmierung mit Java 122

3 Musterlösung: Wortstatistik static staticvoid voidcount(string[] s) s) int inti i = 0; 0; while(i while(i < s.length) s.length) String Stringword = s[i++]; s[i++]; int intnum num = 1; 1; while(i while(i < s.length s.length && && word.equals(s[i++])) ++num; ++num; System.out.println(num + "\t" "\t" + word); word); static staticvoid voidswap(string[] s,int s,inti, i, int intj) j) String String t t = s[i]; s[i]; s[i] s[i] = s[j]; s[j]; s[j] s[j] = t; t; static staticvoid voidsort(string[] s) s) for(int for(inti i = 0; 0; i i < s.length-1; s.length-1; ++i) ++i) for(int for(intj j = i+1; i+1; j j < s.length; s.length; ++j) ++j) if(s[j].compareto(s[i]) < 0) 0) swap(s,i,j); swap(s,i,j); static staticvoid voidmain(string[] args) args) throws throws FileNotFoundException,IOException FileInputStream stream stream = new newfileinputstream(args[0]); String[] String[] words words = readwords(stream,stream.read(),0); sort(words); sort(words); count(words); count(words); Einführung in die Programmierung mit Java 123

4 Beispiel: Wortstatistik Einführung in die Programmierung mit Java 124

5 Ausnahmen (Exceptions) Erzeugen (throw) Exceptions dienen zum Mitteilen von Fehlerzuständen An der Stelle, an der die Exception ausgelöst wird, wird die Ausführung des Programms unterbrochen und an anderer Stelle wieder aufgenommen Fangen (catch) Das Behandeln einer Exception bezeichnet man als fangen Wird eine Exception nicht gefangen, wird das Programm abgebrochen und eine Fehlermeldung ausgegeben Erzwingen der Behandlung Durch die Angabe einer throws-klausel hinter dem Funktionskopf werden Aufrufer der Funktion gezwungen, die genannte Exception zu behandeln Allerdings kann der Aufrufer ebenfalls eine throws-klausel hinter seinem Funktionskopf verwenden, um die Behandlung an seinen Aufrufer weiterzuleiten Einführung in die Programmierung mit Java 125

6 Ausnahmen: Syntax funktionskopf funktionskopf [[ throws throwsexceptiontyp,, exceptiontyp exceptiontyp ] ] throw throw new new exceptiontyp exceptiontyp (([ [ ausdruck ausdruck,, ausdruck ausdruck ] ])); ; try try anweisung anweisung catch catch (( exceptiontyp exceptiontyp bezeichner bezeichner )) anweisung anweisung } } [[ finally finally anweisung anweisung ] ] Einführung in die Programmierung mit Java 126

7 Der Weg einer Ausnahme Parameter von von main(...) Rücksprungadresse Lokale Lokale Variablen von von main main Parameter von von fun1(...) Rücksprungadresse Lokale Lokale Variablen von von fun1 fun1 Parameter von von fun2(...) Rücksprungadresse Lokale Lokale Variablen von von fun2 fun2 try{...} catch(e1 e){...} catch(e2 e){...} finally{...}... try{...} catch(e3 e){...} catch(e4 e){...} finally{...}... throw new E1(); Einführung in die Programmierung mit Java 127

8 Die Exception-Hierarchie Throwable Exception Error Error sonstige RuntimeException usw. usw. VirtualMachineError ArithmeticException IndexOutOf BoundsException usw. usw. ArrayIndexOutOf BoundsException StringIndexOutOf BoundsException Einführung in die Programmierung mit Java 128

9 Wortstatistik mit Exception-Handling static staticvoid voidmain(string[] args) args) if(args.length if(args.length!=!= 1) 1) System.out.println( System.out.println( "usage:\tjava "usage:\tjava WordsStat WordsStat file"); file"); else else try try FileInputStream stream stream = new newfileinputstream(args[0]); String[] String[] words words = readwords(stream,stream.read(),0); sort(words); sort(words); count(words); count(words); catch(filenotfoundexception e) e) System.out.println(args[0] + ": ": no no such suchfile file or or directory"); directory"); catch(ioexception catch(ioexceptione) e) System.out.println(args[0] + ": ": file file is is corrupted"); corrupted"); Einführung in die Programmierung mit Java 129

10 Beispiel: Exception-Handling Einführung in die Programmierung mit Java 130

11 BinTree mit Exceptions BinTree BinTree left() left() throws throwsexception if(empty()) if(empty()) throw thrownew newexception("zugriff auf auf leeren leeren Baum!"); Baum!"); else else return returnleftbranch; BinTree BinTreeright() right() throws throwsexception :: int intvalue() throws throwsexception if(empty()) if(empty()) throw thrownew newexception("zugriff auf auf leeren leeren Baum!"); Baum!"); else else return returnval; val; Einführung in die Programmierung mit Java 131

12 BinTree mit Exceptions static staticpublic publicvoid voidmain(string[] args) args) try try BinTree BinTreeb1 b1 = new newbintree(); BinTree BinTreeb2 b2 = new newbintree(); System.out.println(new BinTree(b1,42,b2).left() == == b1); b1); :: System.out.println(new BinTree().left()); BinTree().left()); catch(exception catch(exceptione) e) System.out.println(e.getMessage()); Einführung in die Programmierung mit Java 132

13 Beispiel: BinTree mit Exceptions Einführung in die Programmierung mit Java 133

14 Dokumentieren von Quelltexten Klassen Allgemeine Beschreibung, was die Aufgabe der Klasse ist Member-Variablen Was wird in der Variablen gespeichert? Haben bestimmte Belegungen besondere Bedeutungen? Member-Funktionen Was tut die Funktion? Welche Parameter hat sie und was bedeuten sie? Welches Ergebnis liefert die Funktion? Welche Seiteneffekte hat die Funktion? Was sind die Vorbedingungen für die Anwendbarkeit der Funktion? Welche Nachbedingungen sind erfüllt? Einführung in die Programmierung mit Java 134

15 Dokumentieren von Quelltexten In externen Dokumenten Wie ist die Gesamtarchitektur des Programms? Wie arbeiten die Klassen zusammen? Wie benutzt man das Programm? Kommentare in Java Zeilen-Kommentar: // Dies ist ein Kommentar bis zum Zeilenende Block-Kommentar: /* Dies ist ein Kommentar bis zur Endmarkierung */ JavaDoc-Kommentar: /** Dies ist ein JavaDoc-Kommentar */ Spezialitäten in Hier steht der Hier wird die Versionsnummer Hier wird ein Funktionsparameter Hier wird der Rückgabewert Hier wird eine möglicherweise von einer Funktion erzeugte Exception beschrieben Einführung in die Programmierung mit Java 135

16 Stack mit JavaDoc-Kommentaren /** /** ** The The class class Stack Stack realizes realizesan an unlimited unlimited ** stack stack for forinteger integernumbers. numbers. The The current current implementation implementation is is based basedon on a linked linkedlist. list. Röfer Röfer */ */ public publicclass classstack /** /** ** The The local local class class StackElement StackElement represents represents ** a single single element elementon on the the stack. stack. It It consists consists ** of ofthe the value valueto to store storeand and a reference referencetoto ** the the next next element element on on the the stack. stack. */ */ private privateclass classstackelement StackElement StackElement next; next; int intvalue; /** /** ** The Theprivate privatemember first first is isa reference reference ** to tothe the first first element elementon onthe the stack. stack. If If it it is is ** null, null, the the stack stack is is empty. empty. */ */ private privatestackelement first; first; /** /** ** The The only only constructor constructorof ofthe the class. class. */ */ public publicstack() first first = null; null; /** /** ** The The function function puts putsa number numberon ontop topof of the the stack. stack. ithe value value pushed pushed onto onto the the ** stack. stack. */ */ Einführung in die Programmierung mit Java 136

17 Stack mit JavaDoc-Kommentaren public publicvoid voidpush(int push(inti) i) StackElement StackElements s = new newstackelement(); s.value s.value = i; i; s.next s.next = first; first; first first = s; s; /** /** ** The The function function removes removes the the topmost topmost element element from from the the stack stack and andreturns returnsit. it. <b>note:</b> <b>note:</b> The The stack stack must must not not be be empty! empty! The The value value removed removed from from the the stack. stack. */ */ public publicint intpop() int inti i = first.value; first.value; first first = first.next; first.next; return returni; i; Einführung in die Programmierung mit Java 137

18 Beispiel: Dokumentieren mit JavaDoc Einführung in die Programmierung mit Java 138

19 Beispiel: Dokumentieren mit JavaDoc Einführung in die Programmierung mit Java 139

20 Datenströme Allgemein Datenströme leiten Daten seriell in ein Programm hinein bzw. wieder heraus Datenströme können umgeleitet werden, so kann die Eingabe aus einer Datei kommen bzw. die Ausgabe in eine Datei geschrieben werden Standard-Datenströme Standardeingabe System.in (Instanz von InputStream) Standardausgabe System.out (Instanz von PrintStream) Standardfehlerausgabe System.err (Instanz von PrintStream) Einführung in die Programmierung mit Java 140

21 Datenströme in Java Byte-orientierte Datenstöme InputStream FileInputStream, FilterInputStream, StringBufferInputStream... OutputStream FileOutputStream, FilterOutputStream, PrintStream... Unicode-orientierte Datenströme Reader BufferedReader, FilterReader, InputStreamReader, StringReader... Writer BufferedWriter, FilterWriter, OutputStreamWriter, PrintWriter, StringWriter... Einführung in die Programmierung mit Java 141

22 Datenströme in Java import importjava.io.*; class classmore static staticvoid voidmain(string[] args) args) throws throwsioexception InputStreamReader isreader isreader = new newinputstreamreader(system.in); BufferedReader bufreader bufreader = new newbufferedreader(isreader); String String line line = bufreader.readline(); while(line while(line!=!= null) null) System.out.println(line); line line = bufreader.readline(); System.in InputStream InputStream isreader InputStreamReader InputStreamReader bufreader BufferedReader BufferedReader line line String String Einführung in die Programmierung mit Java 142

23 Beispiel: More Einführung in die Programmierung mit Java 143

24 Übungsaufgaben Aufgabe 9 Mindestens eines von den bisher erstellten Programmen wasserdicht machen, d.h. alle zu erwartenden Exceptions auffangen und entsprechende Fehlermeldungen ausgeben Aufgabe 10 Mindestens eines von den bisher erstellten Programmen JavaDoc-konform dokumentieren und mit JavaDoc eine Online-Dokumentation erstellen Aufgabe 11 Erstellen von zwei Programmen Zip und UnZip, die eine Datei komprimieren bzw. eine komprimierte Datei wieder auspacken Tipp Es gibt zwei Klassen GZIPInputStream und GZIPOutputStream, die das Einund Auspacken übernehmen Einführung in die Programmierung mit Java 144