Interfaces und Generics

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1 Algorithmen und Datenstrukturen Wintersemester 2012/ Vorlesung Interfaces und Generics Jan-Henrik Haunert Lehrstuhl für Informatik I

2 Übersicht Liste und InsertionSort für Punkte für Objekte beliebiger Klassen für Objekte von Klassen, die ein(e) Nutzer(in) festlegen kann

3 Übersicht Liste und InsertionSort für Punkte (Wiederholung vom ) für Objekte beliebiger Klassen für Objekte von Klassen, die ein(e) Nutzer(in) festlegen kann

4 InsertionSort für Punkte Ein Punkt in der Ebene: public class Punkt { public double x; public double y; UML-Diagramm: +x:double +y:double Punkt Voraussetzung fürs Sortieren: Definition einer Ordnung y p 3 p i < p j genau dann, wenn p 1 p i.x < p j.x oder ( p i.x = p j.x und p i.y < p j.y) 1 p 2 p x = lexikographische Ordnung

5 Ein Punkt in der Ebene: InsertionSort für Punkte public class Punkt { public double x; public double y; public Punkt(double myx, double myy) { x = myx; y = myy; /* gibt Wert < 0 fuer (this < p), Wert > 0 fuer (this > p) und 0 fuer (this = p) zurueck */ public int compareto(punkt p) { if (this.x < p.x) return -1; if (this.x == p.x) { if (this.y < p.y) return -1; if (this.y == p.y) return 0; return 1; UML-Diagramm: +x:double +y:double Punkt +Punkt(double, double) +compareto(punkt):int

6 InsertionSort für Punkte public class Sortierverfahren { public static void insertionsort(int[] a) { for (int j = 1; j < a.length; j++) { int key = a[j]; int i = j - 1; while (i >= 0 && a[i] > key) { a[i + 1] = a[i]; i--; a[i + 1] = key;

7 InsertionSort für Punkte public class Sortierverfahren { public static void insertionsort(punkt[] a) { for (int j = 1; j < a.length; j++) { Punkt key = a[j]; int i = j - 1; while (i >= 0 && a[i].compareto(key) > 0) { a[i + 1] = a[i]; i--; a[i + 1] = key;

8 InsertionSort für Punkte public class Sortierverfahren { public static void main(string[] args) { Punkt[] a = new Punkt[4]; a[0] = new Punkt(1, 2); a[1] = new Punkt(1, 1); a[2] = new Punkt(3, 1); a[3] = new Punkt(4, 3); insertionsort(a); for (int i = 0; i < a.length; i++) System.out.println(a[i].x + " " + a[i].y); public static void insertionsort(punkt[] a) { //...

9 InsertionSort für Punkte public class Sortierverfahren { public static void main(string[] args) { Punkt[] a = new Punkt[4]; a[0] = new Punkt(1, 2); a[1] = new Punkt(1, 1); a[2] = new Punkt(3, 1); Ausgabe: a[3] = new Punkt(4, 3); insertionsort(a); for (int i = 0; i < a.length; i++) System.out.println(a[i].x + " " + a[i].y); public static void insertionsort(punkt[] a) { //

10 InsertionSort für Punkte Problem: eigene Sortiermethode für jede Klasse notwendig public static void insertionsort(punkt[] a) { //...

11 Liste für Punkte x y head nil prev key next nil

12 Liste für Punkte x y head nil prev key next nil public class PunktListenElement { public Punkt key; public PunktListenElement prev; public PunktListenElement next; public PunktListenElement(Punkt k, PunktListenElement p) { key = k; next = p; prev = null;

13 Liste für Punkte public class PunktListe { public PunktListenElement head; public PunktListenElement insert(punkt k) { PunktListenElement x = new PunktListenElement(k, head); if (head!= null) { head.prev = x; head = x; return x; public class PunktListenElement { public Punkt key; public PunktListenElement prev; public PunktListenElement next; public PunktListenElement(Punkt k, PunktListenElement p) { key = k; next = p; prev = null;

14 Liste für Punkte public class PunktListenTest { public static void main(string[] args) { PunktListe l = new PunktListe(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); for (PunktListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { System.out.println(p.key.x + " " + p.key.y);

15 Liste für Punkte public class PunktListenTest { public static void main(string[] args) { PunktListe l = new PunktListe(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); for (PunktListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { System.out.println(p.key.x + " " + p.key.y); Ausgabe:

16 Liste für Punkte public class PunktListenTest { public static void main(string[] args) { PunktListe l = new PunktListe(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); for (PunktListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { System.out.println(p.key.x + " " + p.key.y); Problem: eigene Liste für jede Klasse notwendig

17 Liste für Punkte public class PunktListenTest { public static void main(string[] args) { PunktListe l = new PunktListe(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); for (PunktListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { System.out.println(p.key.x + " " + p.key.y); Problem: eigene Liste für jede Klasse notwendig Lösung: erstelle Liste für Objekte der Klasse java.lang.object

18 Liste für Objekte java.lang.object Punkt Jede Java-Klasse ist Unterklasse der Klasse java.lang.object Eine Liste, die Objekte vom Typ java.lang.object aufnehmen kann, kann also jedes Objekt aufnehmen.

19 Liste für Objekte public class PunktListe { public PunktListenElement head; public PunktListenElement insert(punkt k) { PunktListenElement x = new PunktListenElement(k, head); if (head!= null) { head.prev = x; head = x; return x; public class PunktListenElement { public Punkt key; public PunktListenElement prev; public PunktListenElement next; public PunktListenElement(Punkt k, PunktListenElement p) { key = k; next = p; prev = null;

20 Liste für Objekte public class Liste { public ListenElement head; public ListenElement insert(object k) { ListenElement x = new ListenElement(k, head); if (head!= null) { head.prev = x; head = x; return x; public class ListenElement { public Object key; public ListenElement prev; public ListenElement next; public ListenElement(Object k, ListenElement p) { key = k; next = p; prev = null;

21 Liste für Objekte public class PunktListenTest { public static void main(string[] args) { PunktListe l = new PunktListe(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); for (PunktListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { System.out.println(p.key.x + " " + p.key.y);

22 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { Liste l = new Liste(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); for (ListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { System.out.println(p.key.x + " " + p.key.y);

23 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { Liste l = new Liste(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); for (ListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { System.out.println(p.key.x + " " + p.key.y); Compiler: "p.key.x cannot be resolved or is not a field"

24 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { Liste l = new Liste(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); for (ListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { Punkt mypunkt = (Punkt) p.key; //explizite Typkonvertierung System.out.println(myPunkt.x + " " + mypunkt.y); Ausgabe:

25 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { Liste l = new Liste(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); l.insert(new Double(3.2)); l.insert(new Integer(4)); Wir können nun auch Objekte anderer Klassen in die Liste einfügen

26 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { Liste l = new Liste(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); l.insert(new Double(3.2)); l.insert(new Integer(4)); for (ListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { Punkt mypunkt = (Punkt) p.key; //explizite Typkonvertierung System.out.println(myPunkt.x + " " + mypunkt.y);

27 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { Liste l = new Liste(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); l.insert(new Double(3.2)); l.insert(new Integer(4)); for (ListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { Punkt mypunkt = (Punkt) p.key; //explizite Typkonvertierung System.out.println(myPunkt.x + " " + mypunkt.y); Ausgabe: Exception in thread "main" java.lang.classcastexception: java.lang.integer cannot be cast to Punkt at ListenTest.main(ListenTest.java:12)

28 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { Liste l = new Liste(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); l.insert(new Double(3.2)); l.insert(new Integer(4)); for (ListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { if (p.key instanceof Punkt) { Punkt mypunkt = (Punkt) p.key; System.out.println(myPunkt.x + " " + mypunkt.y);

29 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { Liste l = new Liste(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); l.insert(new Double(3.2)); l.insert(new Integer(4)); for (ListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { if (p.key instanceof Punkt) { Punkt mypunkt = (Punkt) p.key; System.out.println(myPunkt.x + " " + mypunkt.y); instanceof überprüft, ob Objekt zu Klasse gehört

30 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { Liste l = new Liste(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); l.insert(new Double(3.2)); l.insert(new Integer(4)); for (ListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { if (p.key instanceof Punkt) { Punkt mypunkt = (Punkt) p.key; System.out.println(myPunkt.x + " " + mypunkt.y); Ausgabe:

31 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { Liste l = new Liste(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); l.insert(new Double(3.2)); l.insert(new Integer(4)); for (ListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { if (p.key instanceof Punkt) { Punkt mypunkt = (Punkt) p.key; System.out.println(myPunkt.x + " " + mypunkt.y); Ausgabe: es werden nur die Punkte ausgegeben

32 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { Liste l = new Liste(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); l.insert(new Double(3.2)); l.insert(new Integer(4)); for (ListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { //gib Ergebnis von p.key.tostring() aus: System.out.println(p.key); Ausgabe:

33 Liste für Objekte java.lang.object +tostring():string java.lang.double +tostring():string java.lang.integer +tostring():string Punkt for (ListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { //gib Ergebnis von p.key.tostring() aus: System.out.println(p.key); Ausgabe: 4 tostring (Klasse Integer) 3.2 tostring (Klasse Double) tostring (Klasse Object)

34 Liste für Objekte java.lang.object +tostring():string java.lang.double +tostring():string java.lang.integer +tostring():string Punkt +tostring():string public class Punkt { public double x; public double y; public String tostring() { return "(" + x + ", " + y + ")"; //...

35 Liste für Objekte java.lang.object +tostring():string java.lang.double +tostring():string java.lang.integer +tostring():string Punkt +tostring():string public class Punkt { public double x; public double y; public String tostring() { return "(" + x + ", " + y + ")"; //... Methode tostring der Klasse Object wird überschrieben

36 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { Liste l = new Liste(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); l.insert(new Double(3.2)); l.insert(new Integer(4)); for (ListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { //gib Ergebnis von p.key.tostring() aus: System.out.println(p.key); Ausgabe: java.lang.object +tostring():string Punkt

37 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { Liste l = new Liste(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); l.insert(new Double(3.2)); l.insert(new Integer(4)); for (ListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { //gib Ergebnis von p.key.tostring() aus: System.out.println(p.key); Ausgabe: (1.0, 0.0) (2.0, 2.0) (0.0, 1.0) java.lang.object +tostring():string Punkt +tostring():string

38 InsertionSort für Punkte Problem: eigene Sortiermethode für jede Klasse notwendig public static void insertionsort(punkt[] a) { //...

39 InsertionSort für Objekte public class Sortierverfahren { public static void insertionsort(punkt[] a) { for (int j = 1; j < a.length; j++) { Punkt key = a[j]; int i = j - 1; while (i >= 0 && a[i].compareto(key) > 0) { a[i + 1] = a[i]; i--; a[i + 1] = key;

40 InsertionSort für Objekte public class Sortierverfahren { public static void insertionsort(object[] a) { for (int j = 1; j < a.length; j++) { Object key = a[j]; int i = j - 1; while (i >= 0 && a[i].compareto(key) > 0) { a[i + 1] = a[i]; i--; a[i + 1] = key;

41 InsertionSort für Objekte public class Sortierverfahren { public static void insertionsort(object[] a) { for (int j = 1; j < a.length; j++) { Object key = a[j]; int i = j - 1; while (i >= 0 && a[i].compareto(key) > 0) { a[i + 1] = a[i]; i--; a[i + 1] = key; Compiler: "The method compareto(object) is undefined for the type Object"

42 InsertionSort für Objekte public class Sortierverfahren { public static void insertionsort(comparable[] a) { for (int j = 1; j < a.length; j++) { Comparable key = a[j]; int i = j - 1; while (i >= 0 && a[i].compareto(key) > 0) { a[i + 1] = a[i]; i--; a[i + 1] = key;

43 InsertionSort für Objekte public class Sortierverfahren { public static void insertionsort(comparable[] a) { for (int j = 1; j < a.length; j++) { Comparable key = a[j]; int i = j - 1; while (i >= 0 && a[i].compareto(key) > 0) { a[i + 1] = a[i]; i--; a[i + 1] = key; To Do: Definiere Klasse Comparable, so dass sichergestellt ist, dass Objekte von Unterklassen vergleichbar sind

44 InsertionSort für Objekte public class Comparable { public int compareto(object o) { //? To Do: Definiere Klasse Comparable, so dass sichergestellt ist, dass Objekte von Unterklassen vergleichbar sind

45 InsertionSort für Objekte public class Comparable { public int compareto(object o) { //? Es fällt uns schwer, eine allgemeine Definition zu finden.

46 InsertionSort für Objekte public class Comparable { public int compareto(object o) { //? Es fällt uns schwer, eine allgemeine Definition zu finden. Wir sollten daher verbieten, Instanzen unserer Klasse Comparable zu erzeugen.

47 InsertionSort für Objekte public abstract class Comparable { public abstract int compareto(object o); Es fällt uns schwer, eine allgemeine Definition zu finden. Wir sollten daher verbieten, Instanzen unserer Klasse Comparable zu erzeugen. Deshalb: abstract

48 InsertionSort für Objekte public abstract class Comparable { public abstract int compareto(object o); Die Klasse unserer Vergleichsobjekte hat evtl. bereits eine Oberklasse. Tier Elefant

49 InsertionSort für Objekte public abstract class Comparable { public abstract int compareto(object o); Die Klasse unserer Vergleichsobjekte hat evtl. bereits eine Oberklasse. Tier Comparable Elefant Mehrfachvererbung ist verboten!

50 InsertionSort für Objekte public interface Comparable { public int compareto(object o); Die Klasse unserer Vergleichsobjekte hat evtl. bereits eine Oberklasse. Deshalb: interface Tier <<Interface>> Comparable Elefant

51 InsertionSort für Objekte Interfaces ähneln abstrakten Klassen, die ausschließlich abstrakte Methoden besitzen (keine Attribute und keine implementierten Methoden). Unterschied: Eine Klasse kann mehrere Interfaces implementieren, aber nur eine Klasse (direkt) erweitern. Tier <<Interface>> Comparable Elefant

52 InsertionSort für Objekte public interface Comparable { public int compareto(object o); Interface Comparable war bis Java-Version 1.4 so im Paket java.lang definiert.

53 InsertionSort für Objekte public class Punkt { public double x; public double y; public Punkt(double myx, double myy) { x = myx; y = myy; /* gibt Wert < 0 fuer (this < p), Wert > 0 fuer (this > p) und 0 fuer (this = p) zurueck */ public int compareto(punkt p) { if (this.x < p.x) return -1; if (this.x == p.x) { if (this.y < p.y) return -1; if (this.y == p.y) return 0; return 1;

54 InsertionSort für Objekte public class Punkt implements Comparable { public double x; public double y; public Punkt(double myx, double myy) { x = myx; y = myy; /* gibt Wert < 0 fuer (this < p), Wert > 0 fuer (this > p) und 0 fuer (this = p) zurueck */ public int compareto(punkt p) { Compiler: "The type Punkt must implement the inherited abstract method Comparable.compareTo(Object)" if (this.x < p.x) return -1; if (this.x == p.x) { if (this.y < p.y) return -1; if (this.y == p.y) return 0; return 1;

55 InsertionSort für Objekte public class Punkt implements Comparable { public double x; public double y; public Punkt(double myx, double myy) { x = myx; y = myy; /* gibt Wert < 0 fuer (this < p), Wert > 0 fuer (this > p) und 0 fuer (this = p) zurueck */ public int compareto(object o) { Punkt p = (Punkt) o; if (this.x < p.x) return -1; if (this.x == p.x) { if (this.y < p.y) return -1; if (this.y == p.y) return 0; return 1;

56 InsertionSort für Objekte public class Sortierverfahren { public static void main(string[] args) { Punkt[] a = new Punkt[4]; a[0] = new Punkt(1, 2); a[1] = new Punkt(1, 1); a[2] = new Punkt(3, 1); a[3] = new Punkt(4, 3); insertionsort(a); for (int i = 0; i < a.length; i++) System.out.println(a[i].x + " " + a[i].y); public static void insertionsort(comparable[] a) { //...

57 InsertionSort für Objekte public class Sortierverfahren { public static void main(string[] args) { Punkt[] a = new Punkt[4]; a[0] = new Punkt(1, 2); a[1] = new Punkt(1, 1); a[2] = new Punkt(3, 1); a[3] = new Punkt(4, 3); insertionsort(a); Hier wird Feld mit Punkt-Objekten übergeben Hier wird Feld mit Comparable-Objekten entgegengenommen for (int i = 0; i < a.length; i++) System.out.println(a[i].x + " " + a[i].y); public static void insertionsort(comparable[] a) { //...

58 InsertionSort für Objekte public class Sortierverfahren { public static void main(string[] args) { Punkt[] a = new Punkt[4]; a[0] = new Punkt(1, 2); a[1] = new Punkt(1, 1); a[2] = new Punkt(3, 1); a[3] = new Punkt(4, 3); insertionsort(a); Ausgabe: for (int i = 0; i < a.length; i++) System.out.println(a[i].x + " " + a[i].y); public static void insertionsort(comparable[] a) { //

59 InsertionSort für Objekte +m:punkt GeoFigur +GeoFigur(Punkt) +getflaeche():double +compareto(geofigur):int -a:double Quadrat +Quadrat(Punkt, double) +getflaeche():double +seta(double) +geta():double -r:double Kreis +Kreis(Punkt, double) +getflaeche():double +setr(double) +getr():double

60 InsertionSort für Objekte <<Interface>> Comparable +compareto(object):int +m:punkt GeoFigur +GeoFigur(Punkt) +getflaeche():double +compareto(object):int -a:double Quadrat +Quadrat(Punkt, double) +getflaeche():double +seta(double) +geta():double -r:double Kreis +Kreis(Punkt, double) +getflaeche():double +setr(double) +getr():double

61 Klasse GeoFigur in Java: InsertionSort für Objekte public class GeoFigur { public Punkt m; public GeoFigur(Punkt mym) { m = mym; public double getflaeche() { return 0.0; public int compareto(geofigur key) { if (this.getflaeche() > key.getflaeche()) return 1; if (this.getflaeche() < key.getflaeche()) return -1; return 0;

62 Klasse GeoFigur in Java: InsertionSort für Objekte public class GeoFigur implements Comparable { public Punkt m; public GeoFigur(Punkt mym) { m = mym; public double getflaeche() { return 0.0; public int compareto(object o) { GeoFigur key = (GeoFigur) o; if (this.getflaeche() > key.getflaeche()) return 1; if (this.getflaeche() < key.getflaeche()) return -1; return 0;

63 Sortieren: InsertionSort für Objekte public class Sortierverfahren { public static void main(string[] args) { GeoFigur[] a = new GeoFigur[4]; a[0] = new Quadrat(new Punkt(0.0, 0.0), 2.0); a[1] = new Quadrat(new Punkt(1.0, 2.0), 4.0); a[2] = new Kreis(new Punkt(2.0, 0.0), 2.0); a[3] = new Kreis(new Punkt(0.0, 1.0), 4.0); insertionsort(a); for (int i = 0; i < a.length; i++) System.out.println(a[i].getClass().toString() + " " + a[i].getflaeche()); public static void insertionsort(geofigur[] a) { //...

64 Sortieren: InsertionSort für Objekte public class Sortierverfahren { public static void main(string[] args) { GeoFigur[] a = new GeoFigur[4]; a[0] = new Quadrat(new Punkt(0.0, 0.0), 2.0); a[1] = new Quadrat(new Punkt(1.0, 2.0), 4.0); a[2] = new Kreis(new Punkt(2.0, 0.0), 2.0); a[3] = new Kreis(new Punkt(0.0, 1.0), 4.0); insertionsort(a); for (int i = 0; i < a.length; i++) System.out.println(a[i].getClass().toString() + " " + a[i].getflaeche()); public static void insertionsort(comparable[] a) { //...

65 Sortieren: InsertionSort für Objekte public class Sortierverfahren { public static void main(string[] args) { GeoFigur[] a = new GeoFigur[4]; a[0] = new Quadrat(new Punkt(0.0, 0.0), 2.0); a[1] = new Quadrat(new Punkt(1.0, 2.0), 4.0); a[2] = new Kreis(new Punkt(2.0, 0.0), 2.0); a[3] = new Kreis(new Punkt(0.0, 1.0), 4.0); insertionsort(a); Ausgabe: for (int i = 0; i < a.length; i++) System.out.println(a[i].getClass().toString() + " " + a[i].getflaeche()); public static void insertionsort(comparable[] a) { //... class Quadrat 4.0 class Kreis class Quadrat 16.0 class Kreis

66 Sortieren: InsertionSort für Objekte public class Sortierverfahren { public static void main(string[] args) { GeoFigur[] a = new GeoFigur[4]; a[0] = new Punkt(0.0, 0.0); a[1] = new Quadrat(new Punkt(1.0, 2.0), 4.0); a[2] = new Kreis(new Punkt(2.0, 0.0), 2.0); a[3] = new Kreis(new Punkt(0.0, 1.0), 4.0); insertionsort(a); for (int i = 0; i < a.length; i++) System.out.println(a[i].getClass().toString() + " " + a[i].getflaeche()); public static void insertionsort(comparable[] a) { //...

67 Sortieren: InsertionSort für Objekte public class Sortierverfahren { public static void main(string[] args) { GeoFigur[] a = new GeoFigur[4]; a[0] = new Punkt(0.0, 0.0); a[1] = new Quadrat(new Punkt(1.0, 2.0), 4.0); a[2] = new Kreis(new Punkt(2.0, 0.0), 2.0); a[3] = new Kreis(new Punkt(0.0, 1.0), 4.0); insertionsort(a); Compiler: Type mismatch: cannot convert from Punkt to GeoFigur for (int i = 0; i < a.length; i++) System.out.println(a[i].getClass().toString() + " " + a[i].getflaeche()); public static void insertionsort(comparable[] a) { //...

68 Sortieren: InsertionSort für Objekte public class Sortierverfahren { public static void main(string[] args) { Comparable[] a = new Comparable[4]; a[0] = new Punkt(0.0, 0.0); a[1] = new Quadrat(new Punkt(1.0, 2.0), 4.0); a[2] = new Kreis(new Punkt(2.0, 0.0), 2.0); a[3] = new Kreis(new Punkt(0.0, 1.0), 4.0); insertionsort(a); for (int i = 0; i < a.length; i++) System.out.println(a[i]); public static void insertionsort(comparable[] a) { //...

69 Sortieren: InsertionSort für Objekte public class Sortierverfahren { public static void main(string[] args) { Ausgabe: Comparable[] a = new Comparable[4]; a[0] = new Punkt(0.0, 0.0); a[1] = new Quadrat(new Punkt(1.0, 2.0), 4.0); a[2] = new Kreis(new Punkt(2.0, 0.0), 2.0); a[3] = new Kreis(new Punkt(0.0, 1.0), 4.0); insertionsort(a); for (int i = 0; i < a.length; i++) System.out.println(a[i]); Exception in thread "main" java.lang.classcastexception: Quadrat cannot be cast to Punkt public static void insertionsort(comparable[] a) { at Punkt.compareTo(Punkt.java:12) //... at Sortierverfahren.insertionSort(Sortierverfahren.java:21) at Sortierverfahren.main(Sortierverfahren.java:9)

70 InsertionSort für Objekte public class Punkt implements Comparable { public double x; public double y; public Punkt(double myx, double myy) { x = myx; y = myy; /* gibt Wert < 0 fuer (this < p), Wert > 0 fuer (this > p) und 0 fuer (this = p) zurueck */ public int compareto(object o) { Punkt p = (Punkt) o; if (this.x < p.x) return -1; Ausgabe: if (this.x == p.x) { if (this.y < p.y) return -1; Exception if (this.y in thread == p.y) "main" return java.lang.classcastexception: 0; Quadrat cannot be cast to Punkt at Punkt.compareTo(Punkt.java:12) return 1; at Sortierverfahren.insertionSort(Sortierverfahren.java:21) at Sortierverfahren.main(Sortierverfahren.java:9)

71 InsertionSort für Objekte public class Punkt implements Comparable { public double x; public double y; public Punkt(double myx, double myy) { x = myx; y = myy; /* gibt Wert < 0 fuer (this < p), Wert > 0 fuer (this > p) und 0 fuer (this = p) zurueck */ public int compareto(object o) { Punkt p = (Punkt) o; if (this.x < p.x) return -1; if (this.x == p.x) { if (this.y < p.y) return -1; if (this.y == p.y) return 0; return 1;

72 InsertionSort für Objekte public class Punkt implements Comparable { public double x; public double y; public Punkt(double myx, double myy) { x = myx; y = myy; public int compareto(object o) { if (o instanceof Punkt) { Punkt p = (Punkt) o; if (this.x < p.x) return -1; if (this.x == p.x) { if (this.y < p.y) return -1; if (this.y == p.y) return 0; return 1; else { //?

73 InsertionSort für Objekte public class Punkt implements Comparable { public double x; public double y; public Punkt(double myx, double myy) { x = myx; y = myy; public int compareto(object o) { if (o instanceof Punkt) { Punkt p = (Punkt) o; if (this.x < p.x) return -1; if (this.x == p.x) { if (this.y < p.y) return -1; if (this.y == p.y) return 0; return 1; else { //? Es wäre gut, wenn wir wüssten, mit was für Objekten wir zu rechnen haben.

74 InsertionSort für Objekte public interface Comparable { public int compareto(object o);

75 InsertionSort für Objekte public interface Comparable<T> { public int compareto(t o); Seit Java Version 5 können generische Datentypen definiert werden.

76 InsertionSort für Objekte public interface Comparable<T> { public int compareto(t o); Seit Java Version 5 können generische Datentypen definiert werden. Typparameter (Platzhalter für den Namen einer Klasse)

77 InsertionSort für Objekte public interface Comparable<T> { public int compareto(t o); public class Punkt implements Comparable { //... public int compareto(object o) { Punkt p = (Punkt) o; if (this.x < p.x) return -1; if (this.x == p.x) { if (this.y < p.y) return -1; if (this.y == p.y) return 0; return 1;

78 InsertionSort für Objekte public interface Comparable<T> { public int compareto(t o); public class Punkt implements Comparable<Punkt> { //... public int compareto(punkt p) { if (this.x < p.x) return -1; if (this.x == p.x) { if (this.y < p.y) return -1; if (this.y == p.y) return 0; return 1;

79 InsertionSort für Objekte public interface Comparable<T> { public int compareto(t o); Für Typparameter wird Typargument (Punkt) eingesetzt. public class Punkt implements Comparable<Punkt> { //... public int compareto(punkt p) { if (this.x < p.x) return -1; if (this.x == p.x) { if (this.y < p.y) return -1; if (this.y == p.y) return 0; return 1;

80 InsertionSort für Objekte public interface Comparable<T> { public int compareto(t o); Für Typparameter wird Typargument (Punkt) eingesetzt. public class Punkt implements Comparable<Punkt> { //... public int compareto(punkt p) { if (this.x < p.x) return -1; if (this.x == p.x) { if (this.y < p.y) return -1; if (this.y == p.y) return 0; return 1; Punkte können nur mit Punkten verglichen werden!

81 InsertionSort für Objekte public class Sortierverfahren { public static void main(string[] args) { Punkt[] a = new Punkt[4]; a[0] = new Punkt(1, 2); a[1] = new Punkt(1, 1); a[2] = new Punkt(3, 1); a[3] = new Punkt(4, 3); insertionsort(a); for (int i = 0; i < a.length; i++) System.out.println(a[i].x + " " + a[i].y); public static void insertionsort(comparable[] a) { //...

82 InsertionSort für Objekte public class Sortierverfahren { public static void main(string[] args) { Punkt[] a = new Punkt[4]; a[0] = new Punkt(1, 2); a[1] = new Punkt(1, 1); a[2] = new Punkt(3, 1); a[3] = new Punkt(4, 3); insertionsort(a); for (int i = 0; i < a.length; i++) System.out.println(a[i].x + " " + a[i].y); public static <T extends Comparable<T>> void insertionsort (T[] a) { //...

83 InsertionSort für Objekte generische Methode: public static <T extends Comparable<T>> void insertionsort (T[] a) { //...

84 InsertionSort für Objekte generische Methode: Nimmt Feld mit Objekten einer Klasse T entgegen public static <T extends Comparable<T>> void insertionsort (T[] a) { //...

85 InsertionSort für Objekte generische Methode: Nimmt Feld mit Objekten einer Klasse T entgegen wobei T für beliebige Klasse steht, die diese Bedingung erfüllt public static <T extends Comparable<T>> void insertionsort (T[] a) { //...

86 InsertionSort für Objekte public class Sortierverfahren { public static <T extends Comparable<T>> void insertionsort(t[] a) { for (int j = 1; j < a.length; j++) { T key = a[j]; int i = j - 1; while (i >= 0 && a[i].compareto(key) > 0) { a[i + 1] = a[i]; i--; a[i + 1] = key;

87 Liste für Objekte public class Liste { public ListenElement head; public ListenElement insert(object k) { ListenElement x = new ListenElement(k, head); if (head!= null) { head.prev = x; head = x; return x; public class ListenElement { public Object key; public ListenElement prev; public ListenElement next; public ListenElement(Object k, ListenElement p) { key = k; next = p; prev = null;

88 Liste für Objekte public class List<T> { public ListItem<T> head; public ListItem<T> insert(t k) { ListItem<T> x = new ListItem<T>(k, head); if (head!= null) { head.prev = x; head = x; return x; public class ListItem<T> { public T key; public ListItem<T> prev; public ListItem<T> next; public ListItem (T k, ListItem<T> p) { key = k; next = p; prev = null;

89 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { Liste l = new Liste(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); for (ListenElement p = l.head; p!= null; p = p.next) { if (p.key instanceof Punkt) { Punkt mypunkt = (Punkt) p.key; System.out.println(myPunkt.x + " " + mypunkt.y);

90 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { List<Punkt> l = new List<Punkt>(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); for (ListItem<Punkt> p = l.head; p!= null; p = p.next) { System.out.println(p.key.x + " " + p.key.y);

91 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { List<Punkt> l = new List<Punkt>(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); for (ListItem<Punkt> p = l.head; p!= null; p = p.next) { System.out.println(p.key.x + " " + p.key.y); Ausgabe:

92 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { List<Punkt> l = new List<Punkt>(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); l.insert(new Double(2.0)); for (ListItem<Punkt> p = l.head; p!= null; p = p.next) { System.out.println(p.key.x + " " + p.key.y);

93 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { List<Punkt> l = new List<Punkt>(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); l.insert(new Double(2.0)); for (ListItem<Punkt> p = l.head; p!= null; p = p.next) { System.out.println(p.key.x + " " + p.key.y); Compiler: "The method insert(punkt) in the type List<Punkt> is not applicable for the arguments (Double)"

94 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { List<Object> l = new List<Object>(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); l.insert(new Double(2.0)); for (ListItem<Object> p = l.head; p!= null; p = p.next) { System.out.println(p.key);

95 Liste für Objekte public class ListenTest { public static void main(string[] args) { List<Object> l = new List<Object>(); l.insert(new Punkt(0.0, 1.0)); l.insert(new Punkt(2.0, 2.0)); l.insert(new Punkt(1.0, 0.0)); l.insert(new Double(2.0)); for (ListItem<Object> p = l.head; p!= null; p = p.next) { System.out.println(p.key); Ausgabe: 2.0 (1.0, 0.0) (2.0, 2.0) (0.0, 1.0)

96 Schluss Generische Datentypen/Methoden erlauben es, Datenstrukturen/Algorithmen so zu implementieren, dass sie für verschiedene Datentypen angewandt werden können.

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