Übungen¶
Übung 1 (Git)¶
Übung 1
- Erstellen Sie sich einen GitHub-Account (oder wählen Sie einen anderen Git-Diensteanbieter)
- Erstellen Sie sich dort ein zentrales Repository
- Richten Sie Ihren
workspace
, in dem Sie alle Ihre Entwicklungen in diesem Semester durchführen wollen (Übungen, Aufgaben, ...) als lokales Git-Repository ein - Synchroniseren Sie Ihr lokales und Ihr zentrales Git-Repository
Übung 2 (enum und zweidimensionale Arrays)¶
Übung 2
-
Gegeben ist die folgende Klasse
TicTacToe
:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
package uebungen.uebung2; public class TicTacToe { enum State {EMPTY, RED, BLACK}; State[][] field; public TicTacToe() { field = new State[3][3]; for(int i=0; i<field.length; i++) for(int j=0; j<field[i].length; j++) field[i][j]=State.EMPTY; } public void makeMove(int i, int j, State player) { if(field[i][j]==State.EMPTY && player!=State.EMPTY) field[i][j]=player; } }
-
Fügen Sie alle notwendigen Klammern
{ }
ein, so dass die Anweisungsblöcke korrekt geklammert sind. -
Erweitern Sie die Klasse
TicTacToe
um eineprint()
-Methode, die das Spielfeld auf die Konsole ausgibt (Setzen Sie z.B. für den PlayerRED
einx
und für den PlayerBlack
eino
und fürEMPTY
ein Leerzeichen oder ein-
). Die Ausgabe nach jeweils 2 Zügen vonRED
undBLACK
könnte dann z.B. so aussehen:- o o - x - - - x
-
Erweitern Sie die Klasse
TicTacToe
um einegewonnen()
-Methode (true
, wenn ein Spieler drei Felder horizontal, diagonal oder vertikal belegt hat; ansonstenfalse
). - Erweitern Sie die Klasse
TicTacToe
um eineunentschieden()
-Methode (true
, wenn alle Felder besetzt sind, aber kein Spieler gewonnen hat; ansonstenfalse
). - Erstellen Sie eine Test-Klasse mit
main()
-Methode. Erstellen sie darin ein Objekt der KlasseTicTacToe
. Führen Sie Züge aus (makeMove()
) und prüfen Sie, ob gewonnen wurde oder unentschieden ist (mit entsprechenden Ausgaben). -
Für 6. müssen Sie in der Testklasse Ihr
enum State
importieren. Warum ist das so? Was könnten Sie machen, damit das nicht notwendig ist? -
Zusatz: Sie können die Klasse
TicTacToe
beliebig erweitern, z.B.:- um Ausgaben, wenn gewonnen bzw. es unentschieden ist,
- um Fehler in den Indizes
i
undj
bei dermakeMove()
-Methode abzufangen, - eine Methode
spielen()
implementieren, die zufällig für die Spieler die Steine setzt usw.
Viel Spaß!
Video zu Übung 2 (TicTacToe)
mögliche Lösung für Übung 2
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Übung 3 (Exceptions)¶
Übung 3
-
Schreiben Sie ein Programm zur Eingabe von zwei Zahlen mithilfe der Klasse
JOptionPane
aus dem und deren Division! Fangen Sie folgende Ausnahmen ab:- Falls die Eingabe keiner Zahl entspricht.
- Falls die zweite Zahl eine 0 ist.
-
Scenario:
- Fenster zur Eingabe von Zahl 1 öffnet sich:
- falsche Eingabe - keine Zahl:
- Fenster öffnet sich erneut (andere Nachricht!):
- Fenster zur Eingabe von Zahl 2 öffnet sich:
- die Division Zahl1/Zahl2 schlägt fehl (
ArithmeticException
), deshalb (andere Nachricht!):
- Ergebnis
- Fenster zur Eingabe von Zahl 1 öffnet sich:
-
Lagern Sie eine solche Eingabemöglichkeit in eine wiederverwendbare Methode aus, z.B.
public int inputInt(int min, int max)
, welche die eingegebene Zahl zurückgibt, wobei die eingegebene Zahl im Bereich[min, max]
liegen muss. -
Lesen Sie eine Anzahl von Sekunden ein und schreiben Sie eine Umrechnung, so dass folgende Ausgabe entsteht (die Eingabe ist hier über die Konsole gezeigt) :
Gib eine Anzahl von Sekunden ein: 3456789 3456789 Sekunden sind 40 Tage, 13 Minuten, 9 Sekunden.
Gib eine Anzahl von Sekunden ein: 2345678 2345678 Sekunden sind 27 Tage, 3 Stunden, 34 Minuten, 38 Sekunden.
Gib eine Anzahl von Sekunden ein: 123456 123456 Sekunden sind 1 Tag, 10 Stunden, 17 Minuten, 36 Sekunden.
Gib eine Anzahl von Sekunden ein: 12345 12345 Sekunden sind 3 Stunden, 25 Minuten, 45 Sekunden.
-
Lesen Sie eine Zahl ein und geben Sie die Quersumme der Zahl aus.
Viel Spaß!
Video zu Übung 3 (Exceptions)
mögliche Lösung für Übung 3
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Übung 4 (Test-driven development)¶
Warning
Diese Übung lassen wir weg. Am 6.5.2021 machen wir stattdessen gleich Übung 5. Das hat den Vorteil, dass wir den Stoff von Vorlesung und Übung wieder zeitlich dichter zusammenziehen (Mittwoch Vorlesung und Donnerstag dazugehörige Übung). Außerdem fällt die Übung am 13.5. wegen des Feiertages weg und somit wäre die Lücke noch größer.
Übung 4
-
Implementieren Sie eine Methode
public static int strStr(String haystack, String needle)
durch testgetriebene Entwicklung. Die Methode gibt den Anfangsindex des ersten Auftretens vonneedle
inhaystack
aus, z.B.Wenn// Beispiel 1 Input: haystack = "hello", needle = "ll" Output: 2 // ll beginnt am Index 2 // Beispiel 2 Input: haystack = "aaaaa", needle = "bba" Output: -1 // bba kommt nicht vor // Beispiel 3 Input: haystack = "", needle = "" Output: 0 // "leerer" String ueberall, also auch bei 0
needle
nicht inhaystack
enthalten ist, wird-1
zurückgegeben. -
Implementieren Sie eine Methode
public static int[][] permutations(int[] nums)
durch testgetriebene Entwicklung. Die Methode gibt ein Array vonint
-Arrays zurück, welches alle Permutationen der Zahlen ausnums
enthält, z.B.Sie dürfen folgende Annahmen treffen:// Beispiel 1 Input: nums = [1,2,3] Output: [[1,2,3],[1,3,2],[2,1,3],[2,3,1],[3,1,2],[3,2,1]] // Beispiel 2 Input: nums = [0,1] Output: [[0,1],[1,0]] // Beispiel 3 Input: nums = [1] Output: [[1]]
1 <= nums.length <= 6
-10 <= nums[i] <= 10
nums
enthält keine Doppelungen
Viel Spaß!
Übung 5 (Listen und Mengen)¶
Übung 5
- Erstellen Sie eine Klasse
Uebung5
mitmain()
-Methode. - Definieren Sie in der
main()
-Methode eine Variablewords
vom TypString[]
und weisen Sie dieser Variablen folgende Werte zu:String[] words = {"Linux", "Apple", "Facebook", "Amazon", "IBM", "Lenovo", "Google", "IBM", "Microsoft", "Apple", "Google", "Twitter", "Skype", "Chrome", "Linux", "Firefox"};
A. Listen (List
)
- Erstellen Sie eine Methode
public static List<String> createArrayList(String[] words)
. In dieser Methode soll eineArrayList
erstellt werden. Alle Elemente in dieser Liste sind vom TypString
. Befüllen Sie diese Liste mit allen Wörtern aus demwords
-Array. Die Methode gibt die befüllte Liste (List
) zurück. - Erstellen Sie eine Methode
public static void printList(List<String> list)
. Diese Methode gibt alle Elemente der Listelist
auf der Konsole aus. Geben Sie auch die Anzahl der Elemente der Liste aus. - Erstellen Sie in der
main()
-Methode mithilfe der MethodecreateArrayList(words)
eine Liste und speichern Sie diese Liste in einer Variablen vom TypList<String>
. Geben Sie alle Elemente dieser Liste mithilfe der MethodeprintList()
auf der Konsole aus. -
Studieren Sie alle Methoden für
List
unter https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/util/List.html.-
Ermitteln Sie den Index in der Liste, in der
"Apple"
das erste Mal auftaucht. Erzeugen Sie folgende Ausgabe:Index des ersten Auftretens von Apple : 1
-
Ermitteln Sie den Index in der Liste, in der
"Apple"
das letzte Mal auftaucht. Erzeugen Sie folgende Ausgabe:Index des letzten Auftretens von Apple : 9
-
Geben Sie den Wert des ersten Elementes der Liste aus. Erzeugen Sie folgende Ausgabe:
erstes Element der Liste : Linux
-
Geben Sie den Wert des letzten Elementes der Liste aus. Erzeugen Sie folgende Ausgabe:
letztes Element der Liste : Firefox
-
Löschen Sie die Werte
"Apple"
,"Google"
und"Facebook"
. Geben Sie die Liste erneut mithilfe derprintList(list)
-Methode aus.
-
B. Mengen (Set
)
- Erstellen Sie eine Methode
public static Set<String> createHashSet(String[] words)
. In dieser Methode soll eineHashSet
erstellt werden. Alle Elemente in dieser Liste sind vom TypString
. Befüllen Sie diese Liste mit allen Wörtern aus demwords
-Array. Die Methode gibt die befüllte Menge (Set
) zurück. - Erstellen Sie eine Methode
public static void printSet(Set<String> set)
. Diese Methode gibt alle Elemente der Mengeset
auf der Konsole aus. Geben Sie auch die Anzahl der Elemente der Menge aus. - Erstellen Sie in der
main()
-Methode mithilfe der MethodecreateHashSet(words)
eine Menge und speichern Sie diese Menge in einer Variablen vom TypSet<String>
. Geben Sie alle Elemente dieser Menge mithilfe der MethodeprintSet()
auf der Konsole aus. Was beobachten Sie in Bezug auf die Anzahl der Elemente im Vergleich zur Anzahl der Elemente in der Liste? Warum ist das so? - Erstellen Sie eine Methode
public static Set<String> createTreeSet(String[] words)
. In dieser Methode soll eineTreeSet
erstellt werden. Alle Elemente in dieser Liste sind vom TypString
. Befüllen Sie diese Menge (Set
) mit allen Wörtern aus demwords
-Array. Die Methode gibt die befüllte Menge (Set
) zurück. - Erstellen Sie in der
main()
-Methode mithilfe der MethodecreateTreeSet(words)
eine Menge und speichern Sie diese Menge in einer Variablen. Geben Sie alle Elemente dieser Menge mithilfe der MethodeprintSet()
auf der Konsole aus. Was beobachten Sie in Bezug auf die Sortierung der Elemente im Vergleich zurHashSet
?
Zusatz
- Erstellen Sie für die Liste eine Methode
public static List<String> findDoublets(List<String> list)
. Diese Methode erstellt eine Liste, in der alle Elemente enthalten sind, die inlist
doppelt vorkommen. Diese Elemente werden dann auch doppelt in die Resultat-Liste übernommen. Geben Sie diese Liste mithilfe derprintList()
-Methode in dermain()
-Methode aus.
Mögliche Ausgabe (je nach Reihenfolge des Aufrufs der Methoden)
Liste mit 16 Elementen :
--------------------------
Linux
Apple
Facebook
Amazon
IBM
Lenovo
Google
IBM
Microsoft
Apple
Google
Twitter
Skype
Chrome
Linux
Firefox
Index des ersten Auftretens von Apple : 1
Index des letzten Auftretens von Apple : 9
erstes Element in der Liste : Linux
letztes Element in der Liste : Firefox
Liste mit 13 Elementen :
--------------------------
Linux
Amazon
IBM
Lenovo
IBM
Microsoft
Apple
Google
Twitter
Skype
Chrome
Linux
Firefox
Doublets-
Liste mit 4 Elementen :
--------------------------
Linux
IBM
IBM
Linux
ohne Doublets-
Liste mit 9 Elementen :
--------------------------
Amazon
Lenovo
Microsoft
Apple
Google
Twitter
Skype
Chrome
Firefox
Menge mit 12 Elementen :
--------------------------
Lenovo
Google
Apple
Skype
Linux
IBM
Twitter
Chrome
Microsoft
Amazon
Facebook
Firefox
Menge mit 12 Elementen :
--------------------------
Amazon
Apple
Chrome
Facebook
Firefox
Google
IBM
Lenovo
Linux
Microsoft
Skype
Twitter
Video zu Übung 5 (Listen und Mengen)
mögliche Lösung für Übung 5 - aus der Übung von Frau Busjahn (mit Kommentaren)
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Übung 6 (Wrapper-Klassen und Maps)¶
Übung 6
-
Erstellen Sie eine Klasse
Stadt
mit folgenden Objektvariablen:String name;
List<Integer> bevoelkerung;
float flaeche;
-
Erstellen Sie für die Klasse
Stadt
einen parametrisierten Konstruktorpublic Stadt(String name, List<Integer> bevoelkerung, float flaeche)
, der die Objektvariablen initialisiert. - Erstellen Sie für die Klasse
Stadt
eineprint()
-Methode, so dass eine Ausgabe auf der Konsole in folgender Form erscheint (Bsp.):Berlin 891,68 km2 3.382.169 3.460.725 3.574.830
- Erstellen Sie eine Klasse
StadtTest
mitmain()
-Methode. Kopieren Sie in die Klasse die Methodepublic static Stadt[] staedte()
hinein:public static Stadt[] staedte() { Stadt[] staedte = new Stadt[6]; List<Integer> berlinBevoelkerung = new ArrayList<>(); berlinBevoelkerung.add(3382169); berlinBevoelkerung.add(3460725); berlinBevoelkerung.add(3574830); staedte[0] = new Stadt("Berlin", berlinBevoelkerung, 891.68f); List<Integer> hamburgBevoelkerung = new ArrayList<>(); hamburgBevoelkerung.add(1715392); hamburgBevoelkerung.add(1786448); hamburgBevoelkerung.add(1810438); staedte[1] = new Stadt("Hamburg", hamburgBevoelkerung, 755.22f); List<Integer> muenchenBevoelkerung = new ArrayList<>(); muenchenBevoelkerung.add(1210223); muenchenBevoelkerung.add(1353186); muenchenBevoelkerung.add(1464301); staedte[2] = new Stadt("Muenchen", muenchenBevoelkerung, 310.70f); List<Integer> koelnBevoelkerung = new ArrayList<>(); koelnBevoelkerung.add(962884); koelnBevoelkerung.add(1007119); koelnBevoelkerung.add(1075935); staedte[3] = new Stadt("Koeln", koelnBevoelkerung, 405.02f); List<Integer> frankfurtBevoelkerung = new ArrayList<>(); frankfurtBevoelkerung.add(648550); frankfurtBevoelkerung.add(679664); frankfurtBevoelkerung.add(736414); staedte[4] = new Stadt("Frankfurt/Main", frankfurtBevoelkerung, 248.31f); berlinBevoelkerung = new ArrayList<>(); berlinBevoelkerung.add(3382169); berlinBevoelkerung.add(3460725); berlinBevoelkerung.add(3574830); staedte[5] = new Stadt("Berlin", berlinBevoelkerung, 891.68f); return staedte; }
Liste
- Erstellen Sie in der
main()
-Methode eineList<Stadt> staedteListe = new ArrayList<>();
. Fügen Sie derstaedteListe
alle Städte aus dem durch Aufruf derstaedte()
-Methode erzeugtem Array zu. - Geben Sie alle Informationen über alle Städte aus der Liste unter Verwendung der
print()
-Methode aus der KlasseStadt
aus.
Menge
- Erstellen Sie in der
main()
-Methode eineSet<Stadt> staedteMenge = new HashSet<>();
. Fügen Sie derstaedteMenge
alle Städte aus dem durch Aufruf derstaedte()
-Methode erzeugtem Array zu. - Geben Sie alle Informationen über alle Städte aus der Liste unter Verwendung der
print()
-Methode aus der KlasseStadt
aus. - Berlin erscheint doppelt, obwohl eine Menge keine doppelten Elemente enthalten darf. Warum?
Stadt - Teil 2
- Implementieren Sie in der Klasse
Stadt
dieequals(Object)
- und diehashCode()
-Methode. - Führen Sie danach die
StadtTest
-Klasse erneut aus. Was hat sich an der Menge geändert?
Maps
- Erstellen Sie in der
main()
-Methode eineMap<Integer, Stadt> staedteMap = new HashMap<>();
. Fügen Sie derstaedteMap
einen fortlaufenden, eindeutigenInteger
-Wert beginnend mit1
als Key sowie alle alle Städte aus dem durch Aufruf derstaedte()
-Methode erzeugtem Array als Value hinzu. - Geben Sie alle Informationen über alle Städte aus der Liste unter Verwendung der
print()
-Methode aus der KlasseStadt
aus. Beginnen Sie die Zeile jeweils mit der Ausgabe des Keys.
Ausgaben
------------ Liste --------------
Berlin 891,68 km2 3.382.169 3.460.725 3.574.830
Hamburg 755,22 km2 1.715.392 1.786.448 1.810.438
Muenchen 310,70 km2 1.210.223 1.353.186 1.464.301
Koeln 405,02 km2 962.884 1.007.119 1.075.935
Frankfurt/Main 248,31 km2 648.550 679.664 736.414
Berlin 891,68 km2 3.382.169 3.460.725 3.574.830
------------ Menge --------------
Frankfurt/Main 248,31 km2 648.550 679.664 736.414
Berlin 891,68 km2 3.382.169 3.460.725 3.574.830
Muenchen 310,70 km2 1.210.223 1.353.186 1.464.301
Koeln 405,02 km2 962.884 1.007.119 1.075.935
Hamburg 755,22 km2 1.715.392 1.786.448 1.810.438
------------ Maps --------------
1 Berlin 891,68 km2 3.382.169 3.460.725 3.574.830
2 Hamburg 755,22 km2 1.715.392 1.786.448 1.810.438
3 Muenchen 310,70 km2 1.210.223 1.353.186 1.464.301
4 Koeln 405,02 km2 962.884 1.007.119 1.075.935
5 Frankfurt/Main 248,31 km2 648.550 679.664 736.414
6 Berlin 891,68 km2 3.382.169 3.460.725 3.574.830
die von Frau Busjahn vorkommentierten Klassen
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Video zu Übung 6 (Wrapper-Klassen und Maps)
mögliche Lösung für Übung 6 (aus dem Video - mit compareTo - den Teil mit TreeSet und compareTo müssen Sie aber nicht beachten, kommt nächste Woche)
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eine andere mögliche Lösung für Übung 6 (aus der Übung von Frau Busjahn)
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Übung 7 (Interfaces)¶
Übung 7
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Wir beschäftigen uns nochmal mit der Übung 6, d.h. mit
Stadt
undStadtTest
. Dieses Mal geht es uns aber mehr um die Verwendung des InterfacesComparable
. Zunächst sind die beiden KlassenStadt
undStadtTest
wie folgt gegeben (das haben wir so in Übung 6 erarbeitet - es gibt eine Änderung inStadtTest
, dort benutzen wir jetzt ):import java.util.*; public class Stadt { String name; List<Integer> bevoelkerung; float flaeche; public Stadt(String name, List<Integer> bevoelkerung, float flaeche) { super(); this.name = name; this.bevoelkerung = bevoelkerung; this.flaeche = flaeche; } void print() { System.out.printf("%-15s %9.2f km2 ", name, flaeche); for(Integer i : bevoelkerung) { System.out.printf("%,12d", i); } System.out.println(); } @Override public boolean equals(Object o) { if(o==null) return false; if(o==this) return true; if(this.getClass()!=o.getClass()) return false; Stadt other = (Stadt)o; return (this.name.equals(other.name)); } @Override public int hashCode() { return this.name.hashCode(); } }
public class StadtTest { public static Stadt[] staedte() { Stadt[] staedte = new Stadt[6]; List<Integer> berlinBevoelkerung = new ArrayList<>(); berlinBevoelkerung.add(3382169); berlinBevoelkerung.add(3460725); berlinBevoelkerung.add(3574830); staedte[0] = new Stadt("Berlin", berlinBevoelkerung, 891.68f); List<Integer> hamburgBevoelkerung = new ArrayList<>(); hamburgBevoelkerung.add(1715392); hamburgBevoelkerung.add(1786448); hamburgBevoelkerung.add(1810438); staedte[1] = new Stadt("Hamburg", hamburgBevoelkerung, 755.22f); List<Integer> muenchenBevoelkerung = new ArrayList<>(); muenchenBevoelkerung.add(1210223); muenchenBevoelkerung.add(1353186); muenchenBevoelkerung.add(1464301); staedte[2] = new Stadt("Muenchen", muenchenBevoelkerung, 310.70f); List<Integer> koelnBevoelkerung = new ArrayList<>(); koelnBevoelkerung.add(962884); koelnBevoelkerung.add(1007119); koelnBevoelkerung.add(1075935); staedte[3] = new Stadt("Koeln", koelnBevoelkerung, 405.02f); List<Integer> frankfurtBevoelkerung = new ArrayList<>(); frankfurtBevoelkerung.add(648550); frankfurtBevoelkerung.add(679664); frankfurtBevoelkerung.add(736414); staedte[4] = new Stadt("Frankfurt/Main", frankfurtBevoelkerung, 248.31f); berlinBevoelkerung = new ArrayList<>(); berlinBevoelkerung.add(3382169); berlinBevoelkerung.add(3460725); berlinBevoelkerung.add(3574830); staedte[5] = new Stadt("Berlin", berlinBevoelkerung, 891.68f); return staedte; } public static void main(String[] args) { System.out.printf("%n------------ Menge --------------%n"); Set<Stadt> staedteMenge = new HashSet<>(); for(Stadt s : staedte()) { staedteMenge.add(s); } for(Stadt s : staedteMenge) { s.print(); } System.out.printf("%n------------ Maps --------------%n"); Map<MyInteger, Stadt> staedteMap = new HashMap<>(); int i = 1; for(Stadt s : staedte()) { staedteMap.put(new MyInteger(i++), s); } for(Map.Entry<MyInteger, Stadt> entry : staedteMap.entrySet()) { MyInteger key = entry.getKey(); System.out.printf("%-3d",key.intValue()); entry.getValue().print(); } } }
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Für die Schlüssel in der
Map
benutzen wir die selbstgeschriebne KlasseMyInteger
:public class MyInteger { private int value; public MyInteger(int value) { this.value = value; } public int intValue() { return this.value; } public static MyInteger valueOf(int value) { return new MyInteger(value); } }
-
Ändern Sie in der
StadtTest.java
den Konstruktoraufruf derSet
vonHashSet
nachTreeSet
und führen Sie die Klasse aus - es wird eine Exception geworfen (Stadt cannot be cast to class java.lang.Comparable
). Implementieren Sie fürStadt
das InterfaceComparable<Stadt>
so, dass nach den Namen der Städte sortiert wird. Führen Sie dann erneutStadtTest.java
aus. Es sollte folgende Ausgabe für dieSet
erzeugt werden:------------ Menge -------------- Berlin 891,68 km2 3.382.169 3.460.725 3.574.830 Frankfurt/Main 248,31 km2 648.550 679.664 736.414 Hamburg 755,22 km2 1.715.392 1.786.448 1.810.438 Koeln 405,02 km2 962.884 1.007.119 1.075.935 Muenchen 310,70 km2 1.210.223 1.353.186 1.464.301
-
Ändern Sie
compareTo()
inStadt
so, dass die Namen der Städte absteigend sortiert werden und führen Sie dannStadtTest.java
erneut aus. Es sollte folgende Ausgabe erzeugt werden:------------ Menge -------------- Muenchen 310,70 km2 1.210.223 1.353.186 1.464.301 Koeln 405,02 km2 962.884 1.007.119 1.075.935 Hamburg 755,22 km2 1.715.392 1.786.448 1.810.438 Frankfurt/Main 248,31 km2 648.550 679.664 736.414 Berlin 891,68 km2 3.382.169 3.460.725 3.574.830
-
Ändern Sie
compareTo()
inStadt
so, dass die Städte absteigend nach ihrer Fläche sortiert werden und führen Sie dannStadtTest.java
erneut aus. Es sollte folgende Ausgabe erzeugt werden:------------ Menge -------------- Berlin 891,68 km2 3.382.169 3.460.725 3.574.830 Hamburg 755,22 km2 1.715.392 1.786.448 1.810.438 Koeln 405,02 km2 962.884 1.007.119 1.075.935 Muenchen 310,70 km2 1.210.223 1.353.186 1.464.301 Frankfurt/Main 248,31 km2 648.550 679.664 736.414
-
Ändern Sie in der
StadtTest.java
den Konstruktoraufruf derMap
vonHashMap
nachTreeMap
und führen Sie die Klasse aus - es wird eine Exception geworfen (MyInteger cannot be cast to class java.lang.Comparable
). Implementieren Sie fürMyInteger
das InterfaceComparable<MyInteger>
so, dass nach den Größen der Werte sortiert wird. Führen Sie dann erneutStadtTest.java
aus. Es sollte folgende Ausgabe für dieMap
erzeugt werden:------------ Maps -------------- 1 Berlin 891,68 km2 3.382.169 3.460.725 3.574.830 2 Hamburg 755,22 km2 1.715.392 1.786.448 1.810.438 3 Muenchen 310,70 km2 1.210.223 1.353.186 1.464.301 4 Koeln 405,02 km2 962.884 1.007.119 1.075.935 5 Frankfurt/Main 248,31 km2 648.550 679.664 736.414 6 Berlin 891,68 km2 3.382.169 3.460.725 3.574.830
-
Ändern Sie
compareTo()
inMyInteger
so, dass die Werte der Schlüssel absteigend sortiert werden und führen Sie dannStadtTest.java
erneut aus. Es sollte folgende Ausgabe erzeugt werden:------------ Maps -------------- 6 Berlin 891,68 km2 3.382.169 3.460.725 3.574.830 5 Frankfurt/Main 248,31 km2 648.550 679.664 736.414 4 Koeln 405,02 km2 962.884 1.007.119 1.075.935 3 Muenchen 310,70 km2 1.210.223 1.353.186 1.464.301 2 Hamburg 755,22 km2 1.715.392 1.786.448 1.810.438 1 Berlin 891,68 km2 3.382.169 3.460.725 3.574.830
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Zusatz: Schreiben Sie in
StadtTest.java
eine Methodepublic static boolean contains(Map<MyInteger, Stadt> staedteMap, Stadt stadt)
, die eintrue
zurückgibt, wenn die Stadtstadt
bereits in derstaedteMap
als einvalue
existiert. Tipp: Die Methodeget(Object key)
ausMap
gibt den zukey
gehörigenvalue
zurück und mitkeySet()
bekommt man die Menge allerkeys
aus derMap
ermittelt. Testen Sie die Methode, indem Sie zur Menge nur dann diestadt
hinzufügen, wenn sie nicht bereits in der Menge aufgeführt ist. Sie sollten folgende Ausgabe erhalten:------------ Maps -------------- 5 Frankfurt/Main 248,31 km2 648.550 679.664 736.414 4 Koeln 405,02 km2 962.884 1.007.119 1.075.935 3 Muenchen 310,70 km2 1.210.223 1.353.186 1.464.301 2 Hamburg 755,22 km2 1.715.392 1.786.448 1.810.438 1 Berlin 891,68 km2 3.382.169 3.460.725 3.574.830
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Vorkommentierte Klassen:
import java.util.*; //3. Implementieren Sie für Stadt das Interface Comparable<Stadt> so, //dass nach den Namen der Städte sortiert wird. public class Stadt implements?/extends? Comparable<Stadt> { String name; List<Integer> bevoelkerung; float flaeche; public Stadt(String name, List<Integer> bevoelkerung, float flaeche) { super(); this.name = name; this.bevoelkerung = bevoelkerung; this.flaeche = flaeche; } void print() { System.out.printf("%-15s %9.2f km2 ", name, flaeche); for(Integer i : bevoelkerung) { System.out.printf("%,12d", i); } System.out.println(); } @Override public boolean equals(Object o) { if(o==null) return false; if(o==this) return true; if(this.getClass()!=o.getClass()) return false; Stadt other = (Stadt)o; return (this.name.equals(other.name)); } @Override public int hashCode() { return this.name.hashCode(); } //3. Ändern Sie compareTo() in Stadt so, dass nach den Namen der //Städte sortiert werden kann. //4. Ändern Sie compareTo() in Stadt so, dass die Namen der //Städte absteigend sortiert werden //5. Ändern Sie compareTo() in Stadt so, //dass die Städte absteigend nach ihrer Fläche sortiert werden. //Beispiel aus dem Script //@Override //public int compareTo(Circle o) { // if(this.radius > o.radius) return 1; // else if(this.radius < o.radius) return -1; // else return 0; // this.radius == o.radius //} @Override public int compareTo(??? ???) { } }
import java.util.*; public class StadtTest { public static Stadt[] staedte() { Stadt[] staedte = new Stadt[6]; List<Integer> berlinBevoelkerung = new ArrayList<>(); berlinBevoelkerung.add(3382169); berlinBevoelkerung.add(3460725); berlinBevoelkerung.add(3574830); staedte[0] = new Stadt("Berlin", berlinBevoelkerung, 891.68f); List<Integer> hamburgBevoelkerung = new ArrayList<>(); hamburgBevoelkerung.add(1715392); hamburgBevoelkerung.add(1786448); hamburgBevoelkerung.add(1810438); staedte[1] = new Stadt("Hamburg", hamburgBevoelkerung, 755.22f); List<Integer> muenchenBevoelkerung = new ArrayList<>(); muenchenBevoelkerung.add(1210223); muenchenBevoelkerung.add(1353186); muenchenBevoelkerung.add(1464301); staedte[2] = new Stadt("Muenchen", muenchenBevoelkerung, 310.70f); List<Integer> koelnBevoelkerung = new ArrayList<>(); koelnBevoelkerung.add(962884); koelnBevoelkerung.add(1007119); koelnBevoelkerung.add(1075935); staedte[3] = new Stadt("Koeln", koelnBevoelkerung, 405.02f); List<Integer> frankfurtBevoelkerung = new ArrayList<>(); frankfurtBevoelkerung.add(648550); frankfurtBevoelkerung.add(679664); frankfurtBevoelkerung.add(736414); staedte[4] = new Stadt("Frankfurt/Main", frankfurtBevoelkerung, 248.31f); berlinBevoelkerung = new ArrayList<>(); berlinBevoelkerung.add(3382169); berlinBevoelkerung.add(3460725); berlinBevoelkerung.add(3574830); staedte[5] = new Stadt("Berlin", berlinBevoelkerung, 891.68f); return staedte; } //Zusatz: Schreiben Sie in StadtTest.java eine Methode //public static boolean contains(Map<MyInteger, Stadt> staedteMap, Stadt stadt), //die ein true zurückgibt, wenn die Stadt stadt bereits in der staedteMap als ein //value existiert. //Tipp: Die Methode get(Object key) aus Map gibt den zu key gehörigen value zurück //und mit keySet() bekommt man die Menge aller keys aus der Map ermittelt. //Testen Sie die Methode, indem Sie zur Menge nur dann die stadt hinzufügen, //wenn sie nicht bereits in der Menge aufgeführt ist. public static boolean contains(Map<MyInteger, Stadt> staedteMap, Stadt stadt) { //alle Schlüssel ermitteln mit keySet() //durch alle Schlüssel iterieren und testen ob der jeweilige Schlüssel //gleich der übergebenen Stadt ist //wird die Stadt gefunden -> return true, sonst false } public static void main(String[] args) { System.out.printf("%n------------ Menge --------------%n"); //3. Ändern Sie in der StadtTest.java den Konstruktoraufruf der //Set von HashSet nach TreeSet und führen Sie die Klasse aus - //es wird eine Exception geworfen (Stadt cannot be cast to //class java.lang.Comparable). Set<Stadt> staedteMenge = new HashSet<>(); for(Stadt s : staedte()) { staedteMenge.add(s); } for(Stadt s : staedteMenge) { s.print(); } System.out.printf("%n------------ Maps --------------%n"); //6. Ändern Sie in der StadtTest.java den Konstruktoraufruf der Map von //HashMap nach TreeMap und führen Sie die Klasse aus - es wird eine Exception // geworfen (MyInteger cannot be cast to class java.lang.Comparable). Map<MyInteger, Stadt> staedteMap = new HashMap<>(); int i = 1; for(Stadt s : staedte()) { //für die Zusatzaufgabe muss hier noch geprüft werden, ob s bereits in //der Map vorhanden ist, dafür wird die contains-Methode benötigt staedteMap.put(new MyInteger(i++), s); } for(Map.Entry<MyInteger, Stadt> entry : staedteMap.entrySet()) { MyInteger key = entry.getKey(); System.out.printf("%-3d",key.intValue()); entry.getValue().print(); } } }
//6. Implementieren Sie für MyInteger das Interface Comparable<MyInteger> so, //dass nach den Größen der Werte sortiert wird. public class MyInteger implements?/extends? ???<???> { private int value; public MyInteger(int value) { this.value = value; } public int intValue() { return this.value; } public static MyInteger valueOf(int value) { return new MyInteger(value); } //7. Ändern Sie compareTo() in MyInteger so, dass //die Werte der Schlüssel absteigend sortiert werden. //Beispiel aus dem Script für AUFsteigend sortiert: //public int compareTo(Rectangle o) { // int diff = (this.height+this.width) - (o.height+o.width); // return diff; //} @Override public int compareTo(??? ???) { } }
mögliche Lösung für Übung 7
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mögliche Lösung für Übung 7 - aus der Übung von Frau Busjahn
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Übung 8 (GUI)¶
Übung 8
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Erstellen Sie folgende GUI:
vorkommentierte Klasse
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mögliche Lösung für Übung 8
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sehr hilfreiche Grafiken zur Übung von Frau Busjahn
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Unterscheidung zwischen Containern und Steuerelementen:
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Visualisierung der Panels (Container) in der GUI der Übung
Übung 9 (Ereignisbehandlung - ActionListener)¶
Übung 9
- Erstellen Sie ein Fenster mit einem Textfeld und zwei Buttons
add
undremove
. Sowohl das Textfeld als auch die beiden Buttons sollen Objektvariablen (und somit zugreifbar von allen Methoden der Klasse) sein. - Unterteilen Sie das
main
-JPanel
zunächst in zweiJPanel
sunten
undoben
. DemJPanel oben
werden das Textfeld und die beiden Buttons hinzugefügt. Setzen Sie die Hintergrundfarbe des JPanelsoben
aufYELLOW
. Setzen Sie die Hintergrundfarbe des JPanelsunten
aufCYAN
. Das JPanelunten
soll ebenfalls eine Objektvariable sein. -
Setzen Sie die Größe des Fensters auf Werte, so dass es wie folgt erscheint:
-
Fügen Sie folgende Objektvariable hinzu:
List<JLabel> labels = new ArrayList<>();
-
Implementieren Sie den
ActionListener
wie folgt:
Wird deradd
-Button gedrückt,-
wird der Liste
labels
einJLabel
hinzugefügt, wobei der Text des JLabels dem Text im Textfeld entspricht (der Text des Textfeldes kann über die ObjektmethodegetText()
von JTextField ausgelesen werden). -
Die Liste
labels
wird vollständig ausgelesen und jedesJLabel
auslabels
wird demJPanel unten
mithilfe deradd()
-Methode vonJPanel
hinzugefügt. -
Rufen Sie
this.unten.revalidate();
auf – dies stößt ein Neuzeichnen des JPanelsunten
an.
Wird der „remove“-Button gedrückt,
-
wird das
JLabel
aus der Listelabels
gelöscht, das den gleichen Text hat wie der Text, der im Textfeld eingegeben wurde. -
Außerdem wird das
JLabel
aus denJPanel unten
entfernt (Objektmethoderemove()
vonJPanel
). -
Rufen Sie
this.unten.revalidate();
auf – dies stößt ein Neuzeichnen des JPanels unten an.
-
-
Tipp: wenn Sie einem
JLabel
eine Hintergrundfarbe mitsetBackground(Color c)
setzen, dann sieht man diese nur, wenn Sie für diesesJLabel
die MethodesetOpaque(true)
aufrufen. Nur dadurch werden für diesesJLabel
alle Pixel gezeichnet, die in dessen Grenzen sind, d.h. das komplette Rechteck, das dasJLabel
ausfüllt. Ansonsten würde nur der Text "gezeichnet" und die Hintergrundfarbe wäre hinter dem Text versteckt.
vorkommentierte Klasse
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eine mögliche Lösung (aus der Morgenübung - danke an Frau Schippl)
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Übung 10 (Zeichnen)¶
Übung 10
- Zeichnen Sie ein Quadrat. Passen Sie dieses Quadrat möglichst passend in das Fenster. Da es sich um ein Quadrat handelt, kann es sich nur der Höhe oder der Breite des Fensters anpassen, je nachdem, was kleiner ist. Wenn die Höhe kleiner ist, als die Breite, dann soll das Quadrat ausgefüllt sein. Wenn die Breite kleiner als die Höhe ist, dann soll das Quadrat nicht ausgefüllt sein, aber die Linienstärke auf
5.0f
gesetzt werden. -
Die Zeichenfarbe soll zufällig erzeugt werden - jedes Mal, wenn die
paintComponent()
-Methode aufgerufen wird. -
Beobachten Sie anhand des Farbwechsels, wie oft die
paintComponent()
-Methode aufgerufen wird.
vorkommentierte Klasse
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eine mögliche Lösung (aus der Morgenübung - danke an Frau Schippl)
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sehr hilfreiche Erläuterungen zur Übung von Frau Busjahn
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Wenn man keine Abstände definiert und die gesamte Höhe als Seitenlänge nimmt:
g2.fillRect(0,0,this.getHeight(),this.getHeight());
Beispiel für Höhe < Breite
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Um oben und unten gleich große Abstände einzufügen:
```int abstandOben = this.getHeight()/20; int abstandUnten = this.getHeight()/20; int seitenLaenge = this.getHeight() - abstandOben - abstandUnten; g2.fillRect(0,abstandOben,seitenLaenge,seitenLaenge);
-
Da
abstandOben
undabstandUnten
gleich sein sollen, lässt sich das verkürzen zu:int abstandObenUnten = this.getHeight()/20; int seitenLaenge = this.getHeight() - (2*abstandObenUnten); g2.fillRect(0,abstandObenUnten,seitenLaenge,seitenLaenge);
-
Um das Quadrat auch horizontal mittig auszurichten, braucht man noch den Abstand links
int rest = this.getWidth()-seitenLaenge; int links = rest/2;
oder zusammengefasst:
int links = (this.getWidth()-seitenLaenge)/2; g2.fillRect(links,abstandObenUnten,seitenLaenge,seitenLaenge);
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Übung 11 (Mausereignisse)¶
Übung 11
-
Zeichnen Sie mithilfe der Maus farbige Rechtecke. Das Zeichnen soll folgendermaßen funktionieren:
- dort, wo sie mit der Maus in die Zeichenfläche klicken, ist ein Eckpunkt des Rechtecks
- mit gedrückter Maustaste ziehen Sie das Rechteck groß (währenddessen soll das Rechteck dargestellt werden)
- durch Loslassen der Maustaste legen Sie die endgültige Größe des Rechtecks fest und speichern das Rechteck
- durch wiederholtes Zeichnen werden mehrere Rechtecke gezeichnet. Die zuvor gezeichneten Rechtecke bleiben dargestellt
- jedes Rechteck hat eine zufällig erzeugte Farbe
- beachten Sie, dass das Zeichnen eines Rechtecks nicht nur von links oben nach rechts unten, sondern in alle Richtungen möglich sein soll
-
Tipps:
- studieren Sie dieses Beispiel
- behandeln Sie die Mausereignisse in den Methoden
mousePressed()
,mouseReleased()
(MouseListener
) sowie aus demMouseMotionListener
mouseDragged()
- erstellen Sie sich zunächst eine Klasse, die Rechtecke repräsentiert (Objektvariablen
x
,y
,width
,height
, jweilsint
) - speichern Sie die Rechtecke zusammen mit ihrer Farbe in einer
Map
(untersuchen Sie den Unterschied zwischenHashMap
undLinkedHashMap
) - zeichnen Sie in
paintComponent()
alle Rechtecke aus derMap
und das aktuelle Rechteck (das Sie gerade zeichnen)
vorkommentierte Klassen
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eine mögliche Lösung für Übung 11
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sehr hilfreiche Erläuterungen zur Übung von Frau Busjahn
Übung 12 (Klicks zählen)¶
Übung 12
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Erstellen Sie eine solche GUI:
-
Es handelt sich im Prinzip um ein Gitter aus
JPanel
s (siehe auch Tipps unten). Beachten Sie: Dem Konstruktor für das Fenster wird einehoehe
(int) und einebreite
(int) übergeben. Aus derhoehe
und derbreite
ergibt sich die Anzahl der JPanels. In der Abbildung ist alsohoehe=4
undbreite=3
. -
Jedes
JPanel
soll einJLabel
enthalten, das der Anzahl der (Maus-)Klicks auf diesesJPanel
entspricht. Am Anfang sind die Anzahl der Klicks für alle JPanels 0. -
Implementieren Sie den
MouseListener
so, dass bei Klick auf einJPanel
automatisch die Anzahl der Klicks um 1 erhöht und die neue Anzahl imJLabel
dargestellt wird. -
Außerdem soll das (oder die) JPanel(s) mit den meisten Klicks rot dargestellt werden.
- Die Abbildung zeigt das Fenster nach einigen Mausklicks auf die einzelnen Panels. Es gibt drei Panels mit den meisten Klicks.
- Nach einem weiteren Klick gibt es nur noch ein Panel mit dem meisten Klicks.
-
-
Wird auf den
reset
-Button geklickt, ist alles wieder auf0
(und grau) gestellt. -
Tipps:
-
Für die "JPanels" eigenen sich tatsächlich
JPanels
, da diese ja eine Hintergrundfarbe haben, einen Rand (Border
) haben können, einJLabel
aufnehmen können usw. Es wäre ja aber auch sinnvoll, dass jedesJPanel
z.B. auch eine EigenschaftanzahlKlicks
o.ä. hat. Insofern wäre der Vorschlag, eine eigene KlasseMyPanel
zu erstellen, die vonJPanel
erbt, somit alle Eigenschaften einesJPanel
hat und aber auch noch zusätzliche Eigenschaften haben kann. -
Als Datenstruktur für das Model bietet sich sicherlich ein zweidimensionales Array an.
-
Wenn Sie jedes
MyPanel
an denMouseListener
anmelden, dann müssen Sie gar nicht die Koordinaten des Mausklicks betrachten, sondern nur abfragen, welches derMyPanel
das Mausereignis ausgelöst hat (oder Sie verwenden sogar für jedes dieserMyPanel
eine anonyme Klasse desMouseListener
). Probieren Sie mal ein wenig herum, es gibt sehr viele verschiedene Lösungsmöglichkeiten hier.
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eine mögliche Lösung für Übung 12 (Morgenübung)
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sehr hilfreiche Erläuterungen zu JPanels von Frau Busjahn
- Die folgenden drei Programme machen letztlich alle das Gleiche. Sie erzeugen alle ein Panel, das in die Mitte des Fenster platziert wird, nur die Stelle im Quelltext, an der das Panel angelegt wird, variiert.
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Übung 13 (Graphen)¶
Übung 13
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Erstellen Sie ein Fenster zum Zeichnen. Implementieren Sie den Mauslistener so, dass für jeden Mausklick an der Stelle des Mausklicks ein schwarzer ausgefüllter Kreis mit dem
DURCHMESSER = 30
angezeigt wird:-
Für das Model genügt es, sich die Punkte in einer Collection zu merken (am einfachsten ist wohl eine
ArrayList
). -
Für den Controller hätten wir hier die Wahl zwischen
mouseClicked()
undmousePressed()
. Wegen der späteren Erweiterung (Bewegen der Punkte), sollten wir hiermouseClicked()
wählen.
-
-
Passen Sie die View nun so an, dass die Punkte durch Linien der Strichstärke
2.0f
miteinander verbunden werden.- Sie können auch gleich (oder später) den ersten und letzten Punkt mit einer Linie verbinden (so wie in der Abbildung).
-
Implementieren sie den
MouseMotionListener
so, dass wenn Sie mit der Maus auf einen Punkt (Kreis) klicken (oder knapp daneben) und bei gedrückter Maustaste die Maus bewegen, sich auch der Punkt mitbewegt.-
Zur Erinnerung: die Methode
mouseClicked()
wird aufgerufen, nachdemmousePressed()
undmouseReleased()
aufgerufen wurden. Ändert sich die Mausposition zwischen den Aufrufen vonmousePressed()
undmouseReleased()
, wirdmouseClicked()
gar nicht aufgerufen. -
Es empfiehlt sich also, in
mousePressed()
zu bestimmen, ob durch den Mausklick ein Kreis getroffen wurde. Das muss natürlich kein genauer "Treffer" sein, bauen Sie ruhig eine Toleranz von z.B.20
ein. Den Punkt, den Sie "getroffen" haben, sollten Sie sich merken, denn seine Koordinaten werden ja durch die Mausbewegung verändert. -
Wenn Sie in
mousePressed()
einen Punkt "getroffen" haben, dann sollten Sie das Verschieben des Punktes inmouseDragged()
behandeln. Beachten Sie, dassmouseDragged()
(bei gedrückter Maustaste) permanent aufgerufen wird. Wir können Sie die Änderung der Mausposition zwischen zwei Aufrufen vonmouseDragged()
ermitteln?
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eine mögliche Lösung (aus der Morgenübung - danke an Frau Schippl)
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sehr hilfreiche Erläuterungen zu this von Frau Busjahn
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Übung 14 (Quadrat)¶
Übung 14
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Erstellen Sie ein Fenster zum Zeichnen. Passen Sie zunächst ein Quadrat mit Strichstärke
3.0f
in das Fenster ein und zwar so, dass es ⅓ von entweder der Breite dercanvas
oder der Höhe dercanvas
groß ist, je nachdem, was kleiner ist. Es muss aber nicht mittig sein:- In der folgenden Abbildung ist die Höhe kleiner als die Breite. Also ist die Höhe korrekt gedrittelt, aber die gleiche Länge wurde für
x
verwendet, also für den Abstand vom linken Rand zum Quadrat. Deshalb ist der Abstand vom Quadrat zum rechten Rand größer. Sie können aber das Quadrat auch gerne komplett in die Mitte setzen.
- In der folgenden Abbildung ist die Höhe kleiner als die Breite. Also ist die Höhe korrekt gedrittelt, aber die gleiche Länge wurde für
-
Wenn der
create square
-Button gedrückt wird, erscheint ein farbiges Quadrat, das genau so groß ist, wie das zuvor gezeichnete nichtausgefüllte schwarze Quadrat.-
Die Position des Quadrates wird zufällig bestimmt. Es passt aber auf jeden Fall vollständig in die Canvas!
-
Auch die Farbe des Quadrates wird zufällig bestimmt. Es behält die ganze Zeit über seine Farbe.
-
-
Das farbige Quadrat kann nun durch Bewegen der Maus bei gedrückter Maustaste bewegt werden. Wenn das Quadrat (fast) vollständig in dem schwarzen Quadrat ist, dann bleibt es genau dort und kann nicht weiter bewegt werden.
Video zu Übung 14
eine mögliche Lösung zu Übung 14 (zum Video)
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Zusatz¶
Test-driven development¶
parseDouble(String)
- In der Aufgabe 2 sollen Sie für die Klasse
MyInteger
eine MethodeparseInt(String s)
schreiben, die einen Strings
in eineint
-Zahl umwandelt, wenn dies möglich ist. - In dieser Übung wollen wir eine solche (statische) Methode
parseDouble(String s)
für eine KlasseMyDouble
testgetrieben entwickeln. Überlegen Sie sich dazu einige Strings, die Sie umwandeln wollen und die dazugehörigen erwarteten Ergebnisse. Es muss nicht vollständig implementiert werden. Es geht ums Prinzip. Mithilfe vonassertThrows()
können Sie übrigens prüfen, ob eine Exception geworfen wird (wenns
keiner Zahl entspricht) - siehe dazu z.B. hier oder hier.
Viel Spaß!