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Transkript

1 (Name, Vorname) (Straße, Nr.) (PLZ) (Wohnort) (Land, falls außerhalb Deutschlands) Kurs 1618 SS 2010 Einführung in die objektorientierte Programmierung Klausur am Dauer: 3 Std., Uhr Lesen Sie zuerst die Hinweise auf der folgenden Seite! Matrikelnummer: Geburtsdatum:.. Klausurort: Aufgabe Summe habe bearbeitet maximal erreicht Korrektur Herzlichen Glückwunsch, Sie haben die Klausur bestanden. Note:... Sie haben die Klausur leider nicht bestanden. Für den nächsten Versuch wünschen wir Ihnen viel Erfolg. Die nächste Klausur findet im Wintersemester 2010/2011 statt. Hagen, den Im Auftrag 2010 FernUniversität in Hagen

2 Hinweise zur Bearbeitung 1. Prüfen Sie die Vollständigkeit Ihrer Unterlagen. Die Klausur umfasst auf insgesamt 17 Seiten : 1 Deckblatt Diese Hinweise zur Bearbeitung 10 Aufgaben auf Seite 3-15 Zwei zusätzliche Seiten 16 und 17 für weitere Lösungen 2. Füllen Sie jetzt bitte zuerst das Deckblatt aus: Name, Vorname und Adresse, Matrikelnummer, Geburtsdatum und Klausurort. 3. Schreiben Sie Ihre Lösungen mit Kugelschreiber oder Füllfederhalter (kein Bleistift) direkt in den bei den jeweiligen Aufgaben gegebenen, umrahmten Leerraum. Benutzen Sie auf keinem Fall die Rückseiten der Aufgabenblätter. Versuchen Sie, mit dem vorhandenen Platz auszukommen, sie dürfen auch stichwortartig antworten. Sollten Sie wider Erwarten nicht mit dem vorgegebenen Platz auskommen, benutzen Sie bitte die beiden an dieser Klausur anhängenden Leerseiten. Es werden nur Aufgaben gewertet, die sich auf dem offiziellen Klausurpapier befinden. Eigenes Papier ist nur für Ihre persönlichen Notizen erlaubt. 4. Kreuzen Sie die bearbeiteten Aufgaben auf dem Deckblatt an. Schreiben Sie unbedingt auf jedes Blatt Ihrer Klausur Ihren Namen und Ihre Matrikelnummer, auf die Zusatzblätter auch die Nummer der Aufgabe. 5. Geben Sie die gesamte Klausur ab. Lösen Sie die Blätter nicht voneinander. 6. Es sind keine Hilfsmittel zugelassen. 7. Lesen Sie vor der Bearbeitung einer Aufgabe den gesamten Aufgabentext sorgfältig durch. 8. Es sind maximal 100 Punkte erreichbar. Wenn Sie mindestens 45 Punkte erreichen, haben Sie die Klausur bestanden. 9. Sie erhalten die korrigierte Klausur zurück zusammen mit einer Bescheinigung für das Finanzamt und ggf. dem Übungsschein. 10. Legen Sie jetzt noch Ihren Studierendenausweis und einen amtlichen Lichtbildausweis bereit, dann kann die Arbeit beginnen. Viel Erfolg! Seite 2 von 17

3 Aufgabe 1: Begriffe der Objektorientierung Gegeben sei folgendes Programmfragment. public class Bar { static Object a; static { a = new Bar(); void m(foo foo){ a = 3; void n(foo foo){ int j; class Foo extends Bar { public Foo() { i = 0; int i; void m(){ void n(foo foo){ Zählen Sie auf: Alle Konstanten: Alle lokale Variablen: Alle Objektattribute: Alle Klassenattribute: Alle Konstruktoren: Alle Klassenmethoden: Alle Initialisierungsblöcke: Alle Überschreibungen: Alle Überladungen: Jedes Subtyping: Seite 3 von 17

4 Aufgabe 2: Kleine Fehlersuche Zu folgendem Programmfragment meldet der Java-Compiler fünf Compilerfehler. abstract class A { private int j; public static void main(string[] args) { A a = new A(); B b = new B(); j = 0; a = b; b = a; abstract void m(); class B extends A { B(int j) { super.j = j; Finden und begründen Sie die 5 Compilerfehler anhand der Hinweise: Compilerfehler zu Sichtbarkeiten: Compilerfehler im Zusammenhang mit Default-Konstruktoren: Compilerfehler im Zusammenhang mit abstrakten Klassen: Ein weiterer Compilerfehler im Zusammenhang mit abstrakten Klassen: Compilerfehler im Zusammenhang mit statischen Deklarationen: (jeweils 2 Punkte) Seite 4 von 17

5 Aufgabe 3: Überschreiben und Überladen Gegeben sei folgendes Java-Programm: public class Fuhrpark { public static void main(string[] args) { LKW lkw = new Sattelschlepper(); PKW pkw1 = new PKW(); PKW pkw2 = new Kleinwagen(); Kombi kombi = new Kombi(); Sattelschlepper sattelschlepper = new Sattelschlepper(); Super sup1 = new Super(); Super sup2 = new Sub(); sup1.m(pkw2, lkw); sup1.m(pkw1, sattelschlepper); sup1.m(kombi, pkw2); sup2.m(pkw1, lkw); sup2.m(pkw1, sattelschlepper); class Super { public void m(fahrzeug t, LKW f) { System.out.println("1"); public void m(fahrzeug t1, Fahrzeug t2) { System.out.println("2"); class Sub extends Super { public void m(pkw v, LKW f) { System.out.println("3"); public void m(fahrzeug t1, LKW t2) { System.out.println("4"); class Fahrzeug { class LKW extends Fahrzeug { class Sattelschlepper extends LKW { class PKW extends Fahrzeug { class Kombi extends PKW { class Kleinwagen extends PKW { (Fortsetzung der Aufgabe auf folgender Seite) Seite 5 von 17

6 (Fortsetzung von Aufgabe 3) Begründen Sie, warum folgende Anweisungen zu welcher Ausgabe führen: sup1.m(pkw2, lkw); Ausgabe: Begründung: sup1.m(pkw1, sattelschlepper); Ausgabe: Begründung: sup1.m(kombi, pkw2); Ausgabe: Begründung: sup2.m(pkw1, lkw); Ausgabe: Begründung: sup2.m(pkw1, sattelschlepper); Ausgabe: Begründung: (jeweils 2 Punkte; ohne Begründung keine Punkte) Seite 6 von 17

7 Aufgabe 4: Objektgeflechte Gegeben sei folgendes Java-Programm: public class Tupelwerk { public static void main(string[] args) { Tupel tupelx = new Tupel('x'); Tupel tupely = new Tupel('y'); Tupel tupelz = new Tupel('z'); tupelx.set(tupely, tupelz); tupely.set('a', 'b'); tupelz.set('c', 'd'); // tupely.set(tupelx, tupelz); System.out.println(tupelX); class Tupel { private Object a, b; private char name; Tupel(char name){ this.name = name; void set(object a, Object b) { this.a = a; this.b = b; public String tostring(){ return name + "[" + a + "," + b + "]"; Welche Ausgabe erzeugt das Programm? (Fortsetzung der Aufgabe auf folgender Seite) Seite 7 von 17

8 (Fortsetzung von Aufgabe 4) Zeichnen Sie das zum Zeitpunkt der Ausgabe bestehende Objektgeflecht. (4 Punkte) Erklären Sie, warum das Programm mit einer Exception abbricht, wenn die auskommentierte Zeile tupely.set(tupelx, tupelz); in das Programm eingefügt wird, und zeichnen Sie dazu das Objektgeflecht des veränderten Programms zum Zeitpunkt des Ausgabebefehls. (4 Punkte) Seite 8 von 17

9 Aufgabe 5: Aufzählungstypen Beim Knobelspiel Schnick-Schnack-Schnuck entscheiden sich zwei Spieler gleichzeitig für eine der drei Figuren Stein, Schere oder Papier. Stein schlägt dabei Schere, Schere schlägt Papier und Papier obsiegt über den Stein. Wählen beide Spieler identische Figuren, endet das Spiel unentschieden. Deklarieren Sie einen Aufzählungstypen Figur, welcher die drei Zustände Stein, Schere und Papier repräsentiert. Implementieren Sie innerhalb von Figur drei Methoden iststaerkerals, istgleichstarkwie und istschwaecherals, welche jeweils Vergleiche zwischen den drei Figuren erlauben. Anhand der Klasse SchnickSchnackSchnuck können Sie sehen, wie die Methodensignaturen und Rückgabewerte zu wählen sind. public class SchnickSchnackSchnuck { public static void main(string[] args) { System.out.println(Figur.STEIN.istStaerkerAls(Figur.SCHERE)); // true System.out.println(Figur.STEIN.istStaerkerAls(Figur.STEIN)); // false System.out.println(Figur.STEIN.istGleichstarkWie(Figur.STEIN)); // true System.out.println(Figur.STEIN.istGleichstarkWie(Figur.SCHERE));// false System.out.println(Figur.STEIN.istSchwaecherAls(Figur.PAPIER)); // true System.out.println(Figur.STEIN.istSchwaecherAls(Figur.STEIN)); // false enum Figur { Seite 9 von 17

10 Aufgabe 6: Polymorphie Gegeben sind eine Klasse A und ihre Subklasse B. class A { class B extends A { Geben Sie für die folgenden Zuweisungen an, ob diese zu einem Compilerfehler, Laufzeitfehler (in Form einer Exception) oder zu keinem Fehler führen. A test1 = (B) new A(); A test2 = (A) new B(); B test3 = (A) new B(); B test4 = (B) new A(); int i = new Integer(1); (je 1 Punkt) Während in Java normalerweise einem Supertypen A ein Subtyp B zugewiesen werden darf, B b = new B(); A a = b; gilt dies nicht für Typparameter. Im folgenden Programmstück meldet der Compiler einen Fehler. Stack<B> stackb = new Stack<B>(); Stack<A> stacka = stackb; Begründen Sie, warum die Zuweisung stacka = stackb zu Recht als nicht typsicher angesehen werden darf. (5 Punkte) Seite 10 von 17

11 Aufgabe 7: Nebenläufigkeit Gegeben sei folgendes Programm. public class DruckTest { public static void main(string[] args) { Drucker drucker = new Drucker(); Benutzer daniela = new Benutzer(drucker, "Es war einmal... "); Benutzer jenny = new Benutzer(drucker, "Eines Tages... "); daniela.start(); jenny.start(); class Drucker { void drucke(string s) { char[] chars = s.tochararray(); for (int i = 0; i < chars.length; i++) { drucke(chars[i]); void drucke(char c) { /* Diese Methode gibt einzelne Zeichen auf einem Drucker aus */ /*... */ class Benutzer extends Thread { Drucker drucker; String dokument; public Benutzer(Drucker drucker, String dokument) { this.drucker = drucker; this.dokument = dokument; public void run() { for (int i = 0; i < 2; i++) { drucker.drucke(dokument); Eine mögliche Ausgabe auf dem Drucker lautet EsEines Tages...war einm aeli.nes Tages..... Es war einmal... (Fortsetzung der Aufgabe auf folgender Seite) Seite 11 von 17

12 (Fortsetzung von Aufgabe 7) Welche Änderung am Code ist nötig, damit sich die einzelnen, durch die Methode drucke(string s) gedruckten Nachrichten nicht mehr ineinander vermischen können? (3 Punkte) Nach Ihrer Programmänderung werden die einzelnen Druckaufträge der Benutzer nicht mehr vermischt. Eine mögliche Ausgabe ist z.b. Es war einmal... Eines Tages... Eines Tages... Es war einmal... Nun wünschen sich die Benutzer aber eine noch weitergehende Lösung, in welcher jeder Auftrag eines Benutzers (also der Code innerhalb der run()-methode) komplett abgearbeitet werden soll, bevor ein anderer Benutzer druckt, so dass die Ausgabe z.b. Es war einmal... Es war einmal... Eines Tages... Eines Tages... lautet. Mit welcher Programmänderung erreichen Sie dies? (Die Benutzer sollen dabei weiterhin als einzelne Threads laufen!) (5 Punkte) In obigem Beispiel erbt die Klasse Benutzer von Thread, um Nebenläufigkeit zu erreichen. Welche Lösung bietet Java, wenn Benutzer von einer weiteren Klasse (z.b. Person) abgeleitet werden soll und somit ein Erben von Thread nicht möglich ist? Seite 12 von 17

13 Aufgabe 8: Abstrakte Klassen Was gilt für die Implementierung abstrakter Klassen? Was können abstrakte Klassen an Subklassen vererben? Wozu können abstrakte Klassen verwendet werden? Der Java-Compiler meldet einen Fehler, wenn eine Methode sowohl abstract als auch private deklariert wird. Erklären Sie, warum. Java verzichtet auf Mehrfachvererbung. Wie gehen Sie vor, wenn eine Klasse mehrere unmittelbare Supertypen besitzen soll? Seite 13 von 17

14 Aufgabe 9: Objektorientierte Modellierung Die Programmiererinnen Jenny und Daniela möchten innerhalb eines Java-Programms geometrische Objekte modellieren. Unter anderem sollen eine Klasse Quadrat sowie eine Klasse Rechteck implementiert werden. Jenny ist ein großer Freund von Vererbung und ist der Meinung, dass Rechteck Subtyp von Quadrat sein solle. Daniela ist begeistert von Subtyping und meint, dass Rechteck Supertyp von Quadrat sein solle. Erklären Sie, wie die unterschiedlichen Meinungen zustande kommen. Seite 14 von 17

15 Aufgabe 10: Foreach und generische Typen Ergänzen Sie das folgende Programm durch geeignete Schleifen: public class Test { public static void main(string[] args) { // Array-Initialisierung mit "klassischer" for-schleife // Jedem Element des Feldes soll der String "Wert" zugewiesen werden String[] array = new String[3]; (3 Punkte) // Iteration über den Array mit foreach-schleife: // Geben Sie innerhalb der Schleife die Elemente des // Arrays mit System.out.println aus // Initialisierung einer LinkedList mit den Elementen // des Arrays mit Hilfe einer foreach-schleife LinkedList<String> list = new LinkedList<String>(); // Iteration über die LinkedList mit foreach-schleife // Geben Sie innerhalb der Schleife die Elemente des // Arrays mit System.out.println aus (3 Punkte) Seite 15 von 17

16 Zusätzlicher Platz für Ihre Lösungen Ergänzung zu Aufgabe Nr. Ergänzung zu Aufgabe Nr. Seite 16 von 17

17 Zusätzlicher Platz für Ihre Lösungen Ergänzung zu Aufgabe Nr. Ergänzung zu Aufgabe Nr. Seite 17 von 17