(C) Sortieren und Suchen mit Java.-AWT Seite 1

Transkript

1 Sortieren sowie Suchen mit dem Halbierungsverfahren, programmiert mit der Java-AWT Funktion und Oberfläche sind in getrennten Klassen untergebracht. Die ganze Anwendung besteht damit aus drei Dateien: Sortier- und Such-Routinen // Anwendung "SchönSort" // Klasse SchoenSort_Funktion nur mit Sortierfunktionalität; // Ein-/Ausgabe ausgelagert in eigene, andere Klasse // Java jdk R. Krell, import stiftundco.*; // für Zufallsgenerator public class SchoenSort_Funktion int[] feld; // Deklaration... public void zufälligfüllen (int länge) // erzeugt feld in der gewüpnschten Länge und // füllt feld mit zufälligen Werten zwischen 10 und 99 feld = new int[länge]; for (int i=0; i < feld.length; i++) feld[i] = Hilfe.zufall(10,100); // oder -- ohne stiftundco.*, aber mit import java.util.*; // und lokaler Definition Random zufall = new Random(); // dann feld[i] = 10 + Math.abs (zufall.nextint()) % 90; public boolean istsortiert() // wird wahr, wenn das feld aufsteigend sortiert ist boolean okay = true; int stelle = 0; do if (feld[stelle] > feld[stelle+1]) okay = false; stelle = stelle + 1; while (okay && (stelle < feld.length-1)); return (okay); public String zeigereihe () // erzeugt eine Zeichekette mit allen Elementen vom feld. // Schreibt nicht mehr direkt auf den Bildschirm! String zchnkette = new String(); zchnkette = ""; for (int i=0; i < feld.length; i++) zchnkette = zchnkette + " "+feld[i]; (C) Sortieren und Suchen mit Java.-AWT Seite 1

2 return (zchnkette); private void tausche (int i, int j) // vertauscht innerhalb vom feld die beiden Inhalte an den // Positionen i und j. Wird von minsort benutz. int zwischen = feld[i]; feld[i] = feld[j]; feld[j] = zwischen; public void minsort() // MinSort // Sortieren durch Auswahl des jeweils kleinsten Elements im Rest // und Tausch dieses Elements nach vorne. Nach dem 0. Durchgang steht // also das kleinste Element ganz links auf Platz 0, beim nächsten Durchgng // kommt das nächtskleinere Element auf Platz 1 usw., so dass die Sortierung // von links nach rechts im feld wächst. Aufwand ~ (feld.length)^2 int minstelle, durchgang, stelle; for (durchgang=0; durchgang<feld.length-1; durchgang++) minstelle = durchgang; // vorderstes El. im unsortierten Teil zum Vergleich for (stelle=durchgang+1; stelle<feld.length; stelle++) if (feld[stelle] < feld[minstelle]) // wird ein kleineres Element gefunden, so wird dessen Index gemerkt minstelle = stelle; // das gefundene kleinste Element wird nach vorne (auf den Platz mit // dem Index durchgang) getauscht, sofern es nicht schon dort steht: if (minstelle > durchgang) tausche (durchgang, minstelle); public int finde (int zahl) // sucht mit dem Halbierungsverfahren. Ist die gesuchte Zahl im // feld, wird ihre Position genannt. Gibt's die Zahl nicht, ist der // Funktionswert -1. Gesucht wird immer zwischen links und rechts; // dieser Bereich wird ständig halbiert. Aufwand ~ log2 (feld.length). int links = 0; //Immer: feld[links] <= zahl <= feld[rechts] int rechts = feld.length - 1; //Anfangs mit ganzem feld int mitte; do mitte = (links + rechts + 1) / 2; if (zahl < feld[mitte]) rechts = mitte - 1; // zahl liegt in linker "Hälfte" links = mitte; // zahl liegt in rechter "Hälfte" while (links<rechts); if (zahl==feld[links]) // oder feld[rechts]; nur mitte ist nicht aktuell (C) Sortieren und Suchen mit Java.-AWT Seite 2

3 return (links); // zahl gefunden: Index als Fuktionswert übergeben return (-1); // zahl nicht gefunden: -1 als Fkts.-wert Oberfläche // Anwendung "SchönSort" // Klasse SchoenSort_Oberflaeche ohne Sortierfunktionalität; // benutzt bzw. deklariert und erzeugt dafür Objekt reihung // Java jdk R. Krell, import java.awt.*; import java.awt.event.*; public class SchoenSort_Oberflaeche extends Frame // Frame ist Fensterklasse SchoenSort_Funktion reihung = new SchoenSort_Funktion(); int anzahl = 10; int gesucht; Label lbüberschrift, lbanzahl, lbsuche, lbsuchergebnis; Button bterzeuge, btsortiere; TextField tfanzahl, tfsuchzahl; TextArea taausgabe; public void richtefensterein() // Fenster initalisieren und beschreiben //WindowsListener hinzufügen, damit Schließknopf funktioniert addwindowlistener ( new WindowAdapter () public void windowclosing (WindowEvent ereignis) //ersetzt bisher leere Methode setvisible (false); dispose(); System.exit(0); ); // runde Klammer vom Windowlistener geschlossen; settitle("sortieren und Finden ganzer Zahlen"); // Fenster betiteln setsize (420,400); // Fenstergröße festlegen public void beschriftelabel() // Anfangsbeschriftungen lbüberschrift = new Label("Binäre Suche in einer sortierten Reihung"); (C) Sortieren und Suchen mit Java.-AWT Seite 3

4 lbanzahl = new Label("Anzahl der Zahlen (5..20):"); lbsuche = new Label("Suche nach:"); lbsuchergebnis = new Label("??? gefunden an Stelle??"); public void richteknöpfeein() // Knöpfe definieren und beschriften bterzeuge = new Button ("Zufallszahlen"); btsortiere = new Button ("Sortieren"); //Funktion der Knöpfe festlegen bterzeuge.addactionlistener ( reihung.zufälligfüllen (anzahl); taausgabe.append("zufällig:\n"+reihung.zeigereihe()+"\n"); ); // runde Klammer (von addactionlistener) btsortiere.addactionlistener ( reihung.minsort(); taausgabe.append("sortiert:\n"+reihung.zeigereihe()+"\n"); ); // runde Klammer (von addactionlistener) public void richteeingabezeilenein () tfanzahl = new TextField(""+anzahl,2); tfsuchzahl = new TextField("",3); tfanzahl.addactionlistener ( int anz = Integer.parseInt (tfanzahl.gettext()); if ((anz>=5) && (anz<=20)) anzahl = anz; tfanzahl.settext (""+anzahl); ); // runde Klammer (von addactionlistener) tfsuchzahl.addactionlistener ( int gesucht = Integer.parseInt (tfsuchzahl.gettext()); int index = reihung.finde(gesucht); (C) Sortieren und Suchen mit Java.-AWT Seite 4

5 if (index<0) lbsuchergebnis.settext(" "+gesucht+" nicht gefunden!"); lbsuchergebnis.settext(" "+gesucht+" gefunden an Stelle "+index); tfsuchzahl.settext(""); ); // runde Klammer (von addactionlistener) public void richteausgabeein () taausgabe = new TextArea("Anzeige der Reihung:\n\n",100,6); public void ordnebildschirmobjektean () Panel p1 = new Panel(); Panel p2 = new Panel(); setlayout (new GridLayout(4,0)); // innere Unterteilung des Fensters add (lbüberschrift); // p1.setlayout (new FlowLayout()); p1.add (lbanzahl); p1.add (tfanzahl); p1.add (bterzeuge); p1.add (btsortiere); add (p1); add (taausgabe); // p2.setlayout (new FlowLayout()); p2.add (lbsuche); p2.add (tfsuchzahl); p2.add (lbsuchergebnis); add (p2); setvisible(true); public void führeaus() richtefensterein(); beschriftelabel(); richteknöpfeein(); richteeingabezeilenein(); richteausgabeein(); ordnebildschirmobjektean(); Startdatei public class SchoenSort_Start public static void main (String[] s) SchoenSort_Oberflaeche so; so = new SchoenSort_Oberflaeche(); so.führeaus(); (C) Sortieren und Suchen mit Java.-AWT Seite 5

6 8 9 Die Anwendung hat dann folgendes Aussehen: (C) Sortieren und Suchen mit Java.-AWT Seite 6