Übung Informatik I - Programmierung - Blatt 8

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1 RHEINISCH- WESTFÄLISCHE TECHNISCHE HOCHSCHULE AACHEN LEHR- UND FORSCHUNGSGEBIET INFORMATIK II RWTH Aachen D-5056 Aachen GERMANY LuFG Informatik II Prof. Dr. Jürgen Giesl Peter Schneider-Kamp, René Thiemann, Thomas Weiler Übung Informatik I - Programmierung - Blatt 8 Die Übungsblätter sollen in Gruppen von je Studierenden bearbeitet werden. Diese Studierenden müssen aus derselben Übungsgruppe kommen. Lösungen können bis zum 6. Dezember, 5.00h, in den Kasten für Ihre Übungsgruppe im Foyer in der Ahornstr. 55 eingeworfen werden. Bitte vergessen Sie nicht, die Nummer Ihrer Übungsgruppe sowie die Namen und Matrikelnummern der Mitglieder Ihrer er-gruppe auf Ihre Abgabe zu schreiben. Alle erstellten Java-Programme sind sowohl in gedruckter Form abzugeben als auch per an den jeweiligen Tutor zu senden. Beachten Sie beim Programmieren unbedingt die in der Globalübung vorgestellten Programmierkonventionen, die auch im WWW unter der Rubrik Globalübung zu finden sind.!! Anmeldung zur Semestralklausur!! Zur Semestralklausur am Freitag, können Sie sich am 0.. bzw... in Ihren Tutorien anmelden. Aufgabe (0,5 + +,5 +,5 +,5 Punkte) Implementieren Sie die Klasse BinTree für geordnete binäre Bäume. Ein Binärbaum ist entweder leer oder besteht aus einem Wurzelknoten. Die Knoten selber beinhalten je einen int-wert und zwei Verweise: einen auf den linken Teilbaum, einen auf den rechten Teilbaum. Im gesamten Baum darf auf jeden Knoten nur einmal verwiesen werden; die Verweise können auch auf nichts zeigen. Für einen geordneten Binärbaum gilt zudem, dass alle Werte im linken Teilbaum kleiner oder gleich dem gespeicherten Wert sind. Analog sind die Werte im rechten Teilbaum größer oder gleich.

2 Bsp.: Ein geordneter Binärbaum mit den Werten, und kann unter anderem folgende Gestalten haben: Die folgenden Abbildungen stellen jedoch keine geordneten Bäume dar: Implementieren Sie geordnete binäre Bäume in der Klasse BinTree. Nur im Aufgabenteil e) dürfen Sie Schleifen benutzen. a) Überlegen Sie sich, welche Attribute die Klasse BinTree haben sollte.

3 b) Schreiben Sie eine Methode public int size(), welche die Anzahl der Elemente im Baum liefert. c) Schreiben Sie eine Methode public void add(int value), welche dem Baum einen Knoten mit dem Wert value hinzufügt. d) Schreiben Sie eine Methode public int[] toarray(), welche das sortierte Array zurückliefert, das dem Baum entspricht. Es enthält genau die Werte, die im Baum gespeichert sind und die Reihenfolge der Array-Einträge entspricht der Ordnung im Baum; d.h., für jeden Knoten werden erst die linken, dann das gespeicherte Element, dann die rechten Knoten in das Array eingefügt. e) Implementieren Sie eine neue Klasse TreeSort, die nur die Methode public static int[] sort(int[] array) besitzt. Diese soll Arrays mit Hilfe von geordneten Binärbäumen sortieren. Aufgabe ( Punkte) Gegeben sind die beiden folgenden Klassen A und B. public class A { public int elem = ; public B tob() { B b = new B(); b.elem = this.elem; return b; public class B extends A { public A setelem(int value) { this.elem = value; return this; public A toa() { return this;

4 Stellen Sie für die folgenden Programmausschnitte, falls möglich, die Speicherrepräsentation des Objektes a nach Abarbeitung der gegebenen Anweisungen dar. Falls nicht möglich, so begründen Sie kurz, welcher Fehler auftritt und wie dieser mit Hilfe einer Typanpassung zu beheben ist. Stellen Sie dann die Speicherrepräsentation von a nach Abarbeitung der korrigierten Anweisungen dar. Verwenden Sie dabei die in der Vorlesung verwendete Notation (Folien 8-9 im Kapitel II.4.) ergänzt um Wertangaben für die einzelnen Attribute.. A a = new B(); a.tob().setelem();. A a = new B(); a.setelem();. A a = new B(); a = a.tob().setelem(); 4. A a = new B(); B b = a.tob(); b.setelem(); 5. A a = new B(); a = a.tob().toa().setelem(); 6. A a = new B(); B b = a; b.setelem(); Aufgabe ( ) Punkte) Sie haben die Aufgabe, ein Programm zu entwickeln, mit dem Immobilien verwaltet werden können. Dabei sollen folgende vier verschiedenen Arten von Immobilien berücksichtigt werden. In Klammern sind all die Attribute angegeben, die als Daten für eine Immobilie gespeichert werden sollen. Einfamilienhaus (Straße, Hausnummer, Ort, Postleitzahl, Kaufpreis, Grundstücksgröße) Zusatzpunkte für Sortierung mit Binärbaum 4

5 MöbliertesZimmer (Straße, Hausnummer, Ort, Postleitzahl, Mietzins, Vermieter, Etage, Zimmergröße) Mietwohnung (Straße, Hausnummer, Ort, Postleitzahl, Mietzins, Vermieter, Etage, Wohnungsgröße) Eigentumswohnung (Straße, Hausnummer, Ort, Postleitzahl, Kaufpreis, Etage, Wohnungsgröße) a) Entwerfen Sie eine Klassenhierarchie, um die oben aufgelisteten Arten von Immobilien zu verwalten. Achten Sie dabei darauf, dass gemeinsame Attribute in einer Klasse zusammengefasst werden. Die Hierarchie Ihrer selbstgeschriebenen Klassen sollte dementsprechend mindestens Ebenen enthalten. Implementieren Sie die Klassenhierarchie in Java. b) Entwerfen Sie geeignete Konstruktoren, um Instanzen der in Aufgabenteil (a) entworfenen Klassen zu konstruieren. Verwenden Sie dabei so weit wie möglich Konstruktoren eventueller Oberklassen. c) Implementieren Sie die folgenden Funktionalitäten für die verschiedenen Arten von Immobilien. Dabei soll jeweils so viel Funktionalität wie möglich durch Methoden in Oberklassen implementiert werden. (a) Eingabe aller Informationen zu einer Immobilie (b) Ausgabe der postalischen Adresse einer Immobilie (c) Ausgabe aller gespeicherten Informationen zu einer Immobilie (d) Ausgabe von Mietzins / Quadratmeter bzw. Kaufpreis / Quadratmeter d) Erweitern Sie die Klassen aus Aufgabe () durch Vererbung so, dass Sie ein Array von Immobilien mit Hilfe eines binären Baums in Abhängigkeit von der Postleitzahl (Typ int) sortieren können. Schreiben Sie ein kleines Testprogramm, welches Immobilien einliest, in einem Array ablegt und schließlich sortiert nach Postleitzahl ausgibt. 5