Universität Augsburg, Institut für Informatik Sommersemester 2005 Prof. Dr. Werner Kießling 15. Oktober 2005 Dr. Alfons Huhn, Timotheus Preisinger

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1 Universität Augsburg, Institut für Informatik Sommersemester 2005 Prof. Dr. Werner Kießling 15. Oktober 2005 Dr. Alfons Huhn, Timotheus Preisinger Informatik II Hinweise: Die Bearbeitungszeit beträgt 90 Minuten. Klausur 2 Verwenden Sie für Ihre Lösungen ausschließlich die gehefteten Blätter des Lösungsteils. Die Heftklammern dürfen nicht entfernt werden. Melden Sie sich bei der Aufsicht, falls die Blätter nicht ausreichen sollten! Es sind nur Hilfsmittel in Papierform zugelassen. Benutzen Sie einen dokumentenechten Stift! Verwenden Sie keinen Bleistift! Benutzen Sie außerdem keinen roten und keinen grünen Stift! Überprüfen Sie, ob Ihre Platznummer mit der auf der Klausur vermerkten Platznummer übereinstimmt. Melden Sie sich sofort bei der Aufsicht, falls das nicht der Fall sein sollte. Unterschreiben Sie auf dem Deckblatt des Lösungsteils an der vorgesehenen Stelle mit Ihrem vollen Vor- und Nachnamen. Schreiben Sie auf jedes Blatt des Lösungsteils Ihren Namen und Ihre Matrikelnummer. Die Klausur besteht aus fünf Aufgaben mit insgesamt 40 Punkten: 1. Quer durch Java (Multiple Choice) [5 Punkte] 2. Java-Programmierung [8 Punkte] 3. I/O und Kommandozeile [10 Punkte] 4. Grafische Oberfläche [9 Punkte] 5. Threads und Synchronisation [8 Punkte]

2 Aufgabe 1 (5 Punkte): Quer durch Java Kreuzen Sie die richtige(n) Antworte(n) an. Pro Teilaufgabe gibt es einen Punkt, falls alle richtigen Antworten angekreuzt und alle falschen Antworten nicht angekreuzt sind. Dabei können auch alle oder gar keine Antwort richtig sein. (a) Die Anweisung (A) int i = 2.0f; (B) int i = (char) 1; (C) int i = null; (D) int i = (int) (byte) (float) (double) new Double(2); ist eine korrekte Java-Anweisung. (b) Welche der folgenden import-anweisungen sind syntaktisch korrekt? (A) import *; (B) import java.io; (C) import java.io.*; (D) import java.io.inputstream; (c) Eine abstrakte Klasse (A) hat keinen Typ. (B) besitzt mindestens eine final-methode. (C) kann einen Konstruktor besitzen. (D) mit dem Namen MyClass kann mit Hilfe von new MyClass() instantiiert werden. (d) Polymorphie: (A) Jeder Konstruktor einer selbst definierten Klasse ruft einen Konstruktor der direkten Oberklasse auf. (B) Ein Konstruktor kann überladen, aber nicht überschrieben werden. (C) Finale Methoden können überladen werden. (D) Abstrakte Methoden können überschrieben werden. (e) Ausnahmen (Exceptions) (A) können zum Programmabbruch führen. (B) müssen in der Methode behandelt werden, in der sie ausgelöst werden. (C) implementieren das Interface java.lang.thrownexception. (D) sind keine Objekte.

3 Aufgabe 2 (8 Punkte): Java-Programmierung Schreiben Sie eine Klasse StatisticHelper, die folgende öffentlich sichtbare Klassenmethoden besitzt: a) extrema soll einen Array von int-werten als Eingabe erhalten und den kleinsten und den größten enthaltenen Wert auf der Kommandozeile ausgeben. Das Array enthält stets mindestens einen Wert. b) sum soll einen Array von int-werten als Eingabe erhalten und die Summe als long-wert zurückgeben. Das Array enthält stets mindestens einen Wert. c) hist soll einen Array von double-werten als Eingabe erhalten und in einer typisierten Hashtable die Häufigkeiten der verschiedenen Werte als ganze Zahlen verwaltet. Die Hashtable soll als Ergebnis zurückgegeben werden. d) Schreiben Sie eine main-methode, die das Array double[] val = new double[] { 1.0, 2.9, -5.2, 1.0 } an die Methode hist übergibt und alle Schlüssel der Ergebnis-Hashtable auf der Kommandozeile ausgibt.

4 Aufgabe 3 (10 Punkte): I/O und Kommandozeile Schreiben Sie eine Klasse BadWordFilter, die bestimmte Worte aus Texten filtern kann. Als Trennzeichen zwischen zwei Worten sollen Leerzeichen, Punkt und Komma verwendet werden. a) Die Methode public String filter(string input, String[] badwords) soll im String-Parameter input alle Vorkommen eines der Wörter aus dem String- Array badwords durch "***" ersetzen und das Ergebnis zurückliefern. Die Trennzeichen sollen im Ergebnis wieder vorhanden sein. Beispielsweise soll beim Methoden-Aufruf filter("mit Mann und Maus.", new String[] {"Maus", "Ratte"}) die Zeichenkette "Mit Mann und ***." zurückgegeben werden. b) Die Methode public void filter(file inputfile, String[] badwords) soll die Datei inputfile Zeile für Zeile auslesen und jedes Vorkommen eines der Wörter aus dem String-Array badwords durch "***" ersetzen. Die Trennzeichen sollen im Ergebnis wieder vorhanden sein. Die gefilterten Zeilen sollen in eine Datei gespeichert werden. Der Name dieser Datei ergibt sich aus dem Namen der Eingabedatei, an dessen Ende die Endung ".filtered" angehängt wird. Sie brauchen nicht alle Arten von Ausnahmen getrennt zu behandeln.

5 Aufgabe 4 (9 Punkte): Grafische Oberfläche Sie sollen mit Hilfe von Swing-Komponenten einen einfachen Taschenrechner programmieren: a) Dabei sollen die folgenden Punkte erfüllt werden: Die Oberfläche soll genau so aussehen, wie in der Abbildung gezeigt. Die für die Berechnung verwendeten Zahlen sollen in Textfeldern angegeben werden. Als Berechnungsarten in der Auswahl-Liste sollen Addition (+) und Subtraktion (-) angeboten werden. Das Ergebnisfeld soll nicht editierbar sein. b) Fügen Sie dem Programm die folgenden Funktionalitäten hinzu: Beim Klick auf den Knopf Berechnen soll die entsprechende Berechnung ausgeführt werden. Dazu muss zunächst überprüft werden, ob die Textfelder gültige double-werte enthalten. Falls das nicht der Fall ist, soll ein entsprechendes Fehler-Dialogfenster angezeigt werden. Wenn die Berechnung durchgeführt werden kann, soll das Ergebnis in das Ergebnis-Feld eingetragen werden. Die Berechnungen sollen dabei mit Hilfe von Aufrufen von Methoden einer bereits vorhandenen Hilfsklasse Calculator im Paket helpers.math durchgeführt werden. Die Klasse Calculator soll die folgende Signatur besitzen: public class Calculator { // sum: Berechne p1 + p2 public static double sum(double p1, double p2); // sub: Berechne p1 - p2 public static double sub(double p1, double p2); } Tritt bei der Berechnung ein Fehler auf, soll ein Fehler-Dialog ausgegeben werden, der den Klassennamen des Fehlers als Nachricht enthält und den Fenstertitel Fehler trägt. Mit einer main-methode soll der Taschenrechner gestartet und die Oberfläche angezeigt werden. Die Größe des Fensters soll dabei 500 x 80 Pixel betragen.

6 Aufgabe 5 (8 Punkte): Threads und Synchronisation In einer Simulation befahren zwei Züge mit den Namen Zug1 und Zug2 das oben abgebildete Streckennetz. Die Bahnhöfe A und B und die Teilstücke TA und TB können von beiden Zügen gleichzeitig benutzt werden. Das Teilstück TX kann immer nur von einem Zug zu einer Zeit befahren werden. Für jedes der jeweils drei Streckenteilstücke benötigt Zug1 ohne Wartezeiten 3 Sekunden. Zug2 benötigt für jedes Streckenteilstück ohne Wartezeiten 5 Sekunden. An den Bahnhöfen A und B ist jeweils ein Halt von 0,5 Sekunden vorgesehen. a) Modellieren Sie die Züge als Threads. In einer Endlosschleife fahren beide Züge stets von Bahnhof A nach Bahnhof B und wieder zurück. Geben Sie an den entsprechenden Stellen im Code mit Kommentaren an, wenn der Zug in ein neues Teilstück bzw. einen Bahnhof fährt. An dieser Stelle brauchen Sie sich noch nicht um die Synchronisation der Threads zu kümmern. b) Sorgen Sie mit einem Synchronisationsverfahren über Semaphore dafür, dass immer nur ein Zug zu einer Zeit das Teilstück TX befahren kann. c) Schreiben Sie eine main-methode, die zwei Züge Zug1 und Zug2 startet.