Einführung in die objektorientierte Programmierung mit Java. Klausur am 19. Oktober 2005

Transkript

1 Einführung in die objektorientierte Programmierung mit Java Klausur am 19. Oktober 2005 Matrikelnummer: Nachname: Vorname: Semesteranzahl: Die Klausur besteht aus drei Frageblöcken zu den Inhalten der Veranstaltung "Einführung in die objektorientierte Programmierung mit Java". Es sind alle Fragen zu bearbeiten! Hinweise: Bitte auf jedes Blatt Name und Matrikelnummer eintragen! Die Fragen sind grundsätzlich nur auf den dafür vorgesehenen Aufgabenblättern zu beantworten (evtl. Rückseite verwenden)! Außer portablen Computersystemen und programmierbaren Taschenrechnern sind alle Hilfsmittel zugelassen. Fragenblöcke Fragen zu OO Programmierung max. Punktezahl 25 Konstruktoren 20 OO Modellierung und 45 Implementierung Punkte Note Summe 90

2 Aufgabe 1: Fragen zur objektorientierten Programmierung (25 Punkte) Achtung: Falsch beantwortete Fragen werden mit negativen Punkten bewertet. Es ist jeweils nur eine Antwort richtig. Beantworten Sie folgende Fragen! (a) Welche Eigenschaften haben real existierende Objekte? (2 Punkte) Objekte haben eine Identität, einen Zustand und ein Verhalten. Objekte haben einen Zustand und ein Verhalten. Objekte haben eine Größe und ein Gewicht. Objekte haben eine Existenz. (b) Was ist eine Klasse? (2 Punkte) Eine Klasse ist ein Teil des Computerspeichers, der Objekte enthält. Eine Klasse ist ein Teil der Festplatte, der für objektorientierte Programme reserviert ist. Eine Klasse ist der Teil eines Objekts, der Variable enthält. Eine Klasse ist eine Beschreibung einer Art von Objekten. (c) Was ist ein anderer Name für Objekterzeugung? (2 Punkte) Instantiierung Insubordination Initialisierung Vererbung (d) Was sind die statischen Variablen und Methoden einer Klasse? (2 Punkte) Variablen und Methoden, die die Grundlage eines jeden Objekts der Klasse bilden. Variablen und Methoden, die allen Objekten im Computersystem gehören. Variablen und Methoden, die nur zu den Objekten dieser Klasse gehören. Variablen und Methoden, die ein Teil der Klassendefinition sind, aber nicht ihrer Objekte. 2

3 (e) Wie viele Objekte kann eine Applikation aus einer bestimmten Klasse erzeugen? (2 Punkte) Nur eine pro Konstruktor. So viele, wie die Applikation verlangt. Nur eine pro Klasse. Ein Objekt pro Variable. (f) Welche der folgenden Anweisung ist korrekt? (2 Punkte) String alpha("hello Quiz!"); String = "Hello Quiz!"; String alpha = new "Hello Quiz!"; String alpha = "Hello Quiz!"; (g) Warum ist die main() Methode etwas Besonderes in einem Java Programm? (2 Punkte) Nur die main() Methode kann Objekte erzeugen. Hier beginnt der Java Interpreter das gesamte Programm zu starten. Jede Klasse muss eine main() Methode haben. Die main() Methode darf die einzige statische Methode in einem Programm sein. 3

4 (h) Hier ist die allgemeine Syntax einer Methodendefinition: zugriffsmodifizierer returntyp methodenname( parameterliste ) { anweisungen return returnwert; } Was ist wahr für den Rückgabetyp und den Rückgabewert? (2 Punkte) Der Rückgabewert muss den gleichen Typ wie der Rückgabetyp haben oder von einem Typ sein, der ohne Informationsverlust in den Rückgabetyp konvertiert werden kann. Wenn der Rückgabetyp void ist, dann kann der Rückgabewert von jedem Typ sein. Der Rückgabewert muss exakt den gleichen Typ wie der Rückgabetyp haben. Der Rückgabewert kann von jedem Typ sein, aber er wird automatisch in den Rückgabetyp konvertiert, wenn die Methode zum Aufrufer zurückkehrt. (i) Welcher Begriff wird für das Verbergen von Objektdetails verwendet? (2 Punkte) Obfustikation. Datenmining. Kompilation. Kapselung. (j) Welche Auswirkung hat es, wenn ein Klassenelement (Variable oder Methode) den Modifikator private hat? (2 Punkte) Wenn ein Klassenelement als private deklariert ist, kann es nur an einer Stelle im Programm verwendet werden. Wenn ein Klassenelement als private deklariert ist, kann es nur von Methoden verwendet werden, die Mitglied der Klasse sind. Wenn ein Klassenelement als private deklariert ist, kann es nur von anderen private Mitgliedern anderer Klassen verwendet werden. Wenn ein Klassenelement als private deklariert ist, gibt es von ihm nur eine Instanz, ganz egal wie viele Objekte instantiiert sind. 4

5 (k) Was wird durch den folgenden Codeteil auf dem Bildschirm ausgegeben? (2 Punkte) String stra; String strb = new String("Kekse"); System.out.print ( strb ); stra = new String(" Schoko"); System.out.println( stra ); Kekse Schoko Kekse Schoko Schoko Kekse (l) Was wird durch den folgenden Codeteil auf dem Bildschirm ausgegeben? (3 Punkte) String stra = new String("Geroestete "); String strb = new String("Kastanien"); stra = strb; System.out.print ( stra ); System.out.println( strb ); Geroestete Kastanien Kastanien Geroestete Geroestete Geroestete Kastanien Kastanien 5

6 Aufgabe 2: Konstruktoren (20 Punkte) (a) Erläutern Sie anhand eines Beispiels den Zweck von Konstruktoren in der objektorientierten Programmierung! Wie werden Konstruktoren in Java definiert? Gegeben sei folgendes Programm: 1 public class Variablen { 2 public static void main(string[] args) { 3 MeinObjekt x,y; 4 5 x = new MeinObjekt( 1 ); 6 y = new MeinObjekt( x.x ); 7 8 System.out.println( x.x ); } 9 System.out.println( x.y ); 10 System.out.println( y.x ); 11 System.out.println( y.y ); 12 } 13 } public class MeinObjekt { 16 public int x=0, y=0; MeinObjekt(int y) { 19 y = x+1; 20 x = y+1; 21 } 22 } Beantworten Sie folgende Fragen! (b) Welche Ausgabe liefert das Programm? (c) Was passiert, wenn die Zeilen 19 und 20 im MeinObjekt-Konstruktor vertauscht werden? Geben Sie die Ausgabe für das geänderte Programm an! 6

7 7

8 Aufgabe 3: Objektorientierte Modellierung und Implementierung (45 Punkte) KFZ-Zulassungsstelle Für eine KFZ-Zulassungsstelle sollen Klassen zur Speicherung von Fahrzeugen und Fahrzeughaltern gespeichert werden. (a) Fahrzeuge (15 Punkte) Implementieren Sie zur Speicherung von Fahrzeugen als Objekte eine Klasse Fahrzeug. Für jedes Fahrzeug soll nur der Hubraum (in ccm, ganzzahliger Wert) und das Kennzeichen des Fahrzeugs (Zeichenkette) gespeichert werden. Als Methoden sind zu implementieren: ein Konstruktor, der Hubraum und Kennzeichen des Fahrzeug erhält, eine Methode getkennzeichen, die das Kennzeichen liefert, und eine Methode kfzsteuer, die die zu entrichtende KFZ-Steuer berechnet und zurückgibt. Die KFZ-Steuer betrage für normale Fahrzeuge pro Jahr 5 Euro je 100 ccm. (b) Fahrzeuge mit Saisonkennzeichen (15 Punkte) Nachdem das System bereits längere Zeit erfolgreich eingesetzt wurde, ermöglicht eine Gesetzesänderung die Ausstellung von Saisonkennzeichen (gültig z.b. von April bis September jedes Jahres). Die KFZ-Steuer für Fahrzeuge mit Saisonkennzeichen beträgt pro Monat 1 Euro je 200 ccm. Sie sollen deshalb eine Klasse SaisonFahrzeug implementieren, die: Fahrzeuge mit Saisonkennzeichen als Objekte modelliert und die jährliche KFZSteuer berechnet, die bereits implementierte Klasse Fahrzeug per Vererbung so weit wie möglich wieder verwendet, und zusätzlich die Gültigkeitsdauer des Saisonkennzeichens speichert, d.h. deren ersten und letzten Monat (als Zahl). (c) Fahrzeug-Klassen als UML Diagramm (15 Punkte) Modellieren Sie die Klassen Fahrzeuge und Fahrzeuge mit Saisonkennzeichen als UML Klassendiagramm! Verwenden Sie als Grundlage für Ihr Modell die Beschreibung der Klassen aus Teilaufgabe (a) und (b)! 8

9 9

10 10

11 11