Übungen

Übung 1 (Wiederholung und Codereview)

Übung 1 (12. + 14.4.)

• Übung bringt Frau Busjahn mit in die Übung

Übung 2 (String und algorithmisches Denken)

Übung 2 (19. + 21.4.)

1. Erstellen Sie im Paket uebungen.uebung2 eine Java-Klasse Uebung2 mit main()-Methode. In diese Klasse implementieren wir statische Methoden. Öffnen Sie zum Lösen der Übung am besten die JavaDoc-Dokumentation der Klasse String. Überlegen Sie sich, bevor Sie jeweils anfangen zu implementieren, genau, wie Sie vorgehen möchten.

2. Implementieren Sie eine Methode static boolean isBinaryNumber(String s). Diese Methode überprüft, ob der String s einer Binärzahl entspricht, d.h. ob er nur 0 und 1 enthält.

3. Testen Sie die Methode isBinaryNumber(String s) z.B. mit den folgenden Aufrufen:

   System.out.println(isBinaryNumber("101101"));   // true
   System.out.println(isBinaryNumber("0"));        // true
   System.out.println(isBinaryNumber("101a01"));   // false
   System.out.println(isBinaryNumber("101201"));   // false
   

4. Implementieren Sie eine Methode static int binaryToDecimal(String s). Diese Methode wandelt den String s in eine Dezimalzahl um, wenn s einer Binärzahl entspricht. Wenn s keiner Binärzahl entspricht, wird -1 zurückgegeben.

5. Testen Sie die Methode binaryToDecimal(String s) z.B. mit den folgenden Aufrufen:

   System.out.println(binaryToDecimal("101101"));  // 45
   System.out.println(binaryToDecimal("0"));       // 0
   System.out.println(binaryToDecimal("000001"));  // 1
   System.out.println(binaryToDecimal("100000"));  // 32
   System.out.println(binaryToDecimal("101a01"));  // -1
   System.out.println(binaryToDecimal("101201"));  // -1
   

6. Implementieren Sie eine Methode static String toLowerCase(String input). Diese Methode wandelt alle Großbuchstaben ('A'...'Z') in Kleinbuchstaben um (und nur diese - alle anderen Zeichen bleiben erhalten). Schauen Sie sich dazu auch nochmal die ASCII-Tabelle an.

7. Testen Sie die Methode toLowerCase(String input) z.B. mit den folgenden Aufrufen:

   System.out.println(toLowerCase("abcdEFG"));     // abcdefg
   System.out.println(toLowerCase("abcd123EFG"));  // abcd123efg
   System.out.println(toLowerCase("ABC XYZ !%"));  // abc xyz !%
   

Zusatz:

1. Implementieren Sie eine Methode static boolean isPalindrome(String input). Diese Methode prüft, ob es sich bei input um ein Palindrom handelt (also von vorne nach hinten genauso gelesen werden kann, wie von hinten nach vorne). Groß- und Kleinschreibung wird nicht berücksichtigt! Die Methode substring(int,int) aus String ist dabei wahrscheinlich nützlich!

2. Testen Sie die Methode isPalindrome(String input) z.B. mit den folgenden Aufrufen:

   System.out.println(isPalindrome("Otto"));       // true
   System.out.println(isPalindrome("abc_CBA"));    // true
   System.out.println(isPalindrome("abc_-CBA"));   // false
   System.out.println(isPalindrome("-"));          // true
   System.out.println(isPalindrome("Dreh mal am Herd"));   // false
   

3. Angenommen, Sie sollen für einen gegebenen String angeben, ob er korrekt geklammerte Ausdrücke enthält (nur die Klammern betrachten). Wie würden Sie vorgehen? Nicht implementieren, nur nachdenken. Folgende Beispiele:

   ((()))()(())        // korrekt
   ((())               // nicht korrekt
   (()))               // nicht korrekt
   ())(                // nicht korrekt
   

Eine mögliche Lösung für Übung 2

package uebungen.uebung2.loesung;

public class Uebung2 {

    public static boolean isBinaryNumber(String s)
    {
        for(int index=0; index < s.length(); index++)
        {
            char c = s.charAt(index);
            if(!(c=='0' || c=='1'))
            {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    public static int binaryToDecimal(String s)
    {
        if(isBinaryNumber(s))
        {
            int decimalValue = 0;
            for(int index=0; index < s.length(); index++)
            {
                char c = s.charAt(index);
                int value = c - '0';
                decimalValue = decimalValue * 2 + value;
            }
            return decimalValue;
        }
        else return -1;
    }

    public static String toLowerCase(String input)
    {
        String output = "";
        for(int index=0; index < input.length(); index++)
        {
            char c = input.charAt(index);
            if(c >= 'A' && c<= 'Z')
            {
                c = (char)(c + 32);
            }
            output += c;
        }
        return output;
    }

    public static boolean isPalindrome(String input)
    {
        String s = toLowerCase(input);
        boolean palindrome = true;
        while(palindrome && s.length() > 1)
        {
            char c1 = s.charAt(0); 
            char c2 = s.charAt(s.length() - 1);
            if(c1 == c2)
            {
                s = s.substring(1,s.length() - 1);
            }
            else 
            {
                palindrome = false;
            }
        }
        return palindrome;
    }

    public static boolean checkBraces(String input)
    {
        int nrOpening = 0;  // man koennte auch fuer jede oeffnende ++ und
        int nrClosing = 0;  // jede schliessende -- und dann nur eine Variable
        boolean correct = true;
        for(int index=0; correct && index < input.length(); index++)
        {
            char c = input.charAt(index);
            if(c== '(') 
            {
                nrOpening++;
            }
            else if(c== ')') 
            {
                nrClosing++;
            }

            if(nrClosing > nrOpening)   // dann waere hier < 0
            {
                correct = false;
            }
        }
        if(nrOpening != nrClosing)      // dann waere hier == 0
        {
            correct = false;
        }
        return correct;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(isBinaryNumber("101101"));   // true
        System.out.println(isBinaryNumber("0"));        // true
        System.out.println(isBinaryNumber("101a01"));   // false
        System.out.println(isBinaryNumber("101201"));   // false

        System.out.println(binaryToDecimal("101101"));  // 45
        System.out.println(binaryToDecimal("0"));       // 0
        System.out.println(binaryToDecimal("000001"));  // 1
        System.out.println(binaryToDecimal("100000"));  // 32
        System.out.println(binaryToDecimal("101a01"));  // -1
        System.out.println(binaryToDecimal("101201"));  // -1

        System.out.println(toLowerCase("abcdEFG"));     // abcdefg
        System.out.println(toLowerCase("abcd123EFG"));  // abcd123efg
        System.out.println(toLowerCase("ABC XYZ !%"));  // abc xyz !%

        System.out.println(isPalindrome("Otto"));       // true
        System.out.println(isPalindrome("abc_CBA"));    // true
        System.out.println(isPalindrome("abc_-CBA"));   // false
        System.out.println(isPalindrome("-"));          // true
        System.out.println(isPalindrome("Dreh mal am Herd"));   // false
        // das letzte waere okay, wenn man bei der Pruefung
        // die Leerzeichen ignorieren wuerde, waere auch moeglich
    }

}

Übung 3 (Exceptions)

Übung 3 (26. + 28.4.)

1. 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.

2. 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
     

3. 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.

4. Lesen Sie eine Zahl ein und geben Sie die Zahl umgedreht (rückwärts gelesen) wieder aus (führende Nullen entfallen):

   3456789 --> 9876543
   

   1000 --> 1
   

5. Lesen Sie eine Zahl ein und geben Sie die Quersumme der Zahl aus.

   123456 --> 21
   

   1000 --> 1      
   

Viel Spaß!

Eine mögliche Lösung für Übung 3

package uebungen.uebung3.loesung;

import javax.swing.JOptionPane;

public class Uebung3 
{
    public static int inputInt(String message)
    {
        int number = 0;
        boolean notANumber = true;
        while(notANumber)
        {
            String input = JOptionPane.showInputDialog(message);

            try 
            {
                number = Integer.parseInt(input);
                notANumber = false;
            } 
            catch (NumberFormatException e) 
            {
                message = "Ihre Eingabe war keine Zahl!";
            }
        }
        return number;
    }

    public static int inputInt(String message, int min, int max)
    {
        int number = 0;
        boolean notANumber = true;
        while(notANumber)
        {
            String input = JOptionPane.showInputDialog(message);

            try 
            {
                number = Integer.parseInt(input);
                if(number >= min && number <= max)
                {
                    notANumber = false;
                }
                else
                {
                    message = "Zahl nicht zwischen " + min + " und " + max +" !";
                }
            } 
            catch (NumberFormatException e) 
            {
                message = "Ihre Eingabe war keine Zahl!";
            }
        }
        return number;
    }

    public static void printDivide()
    {
        int number1 = inputInt("Zahl 1:");
        int number2 = 0;
        double result = 0.0;

        boolean isZero = true;
        String message = "Zahl 2:";

        while(isZero)
        {
            number2 = inputInt(message);

            try 
            {
                result = number1 / number2;
                isZero = false;
            } 
            catch (ArithmeticException e) 
            {
                message = "Zahl darf nicht 0 sein";
            }
        }
        String output = number1 + " / " + number2 + " = " + result;

        JOptionPane.showMessageDialog(null, output);
    }

    public static void printReverse()
    {
        int number = inputInt("Zahl : ");
        int copyNumber = number;        // fuer spaetere Ausgabe
        int reverse = 0;

        while(number != 0)
        {
            int last = number % 10; 
            reverse = reverse * 10 + last;
            number = number / 10;   
        }

        String output = copyNumber + " --> " + reverse;
        JOptionPane.showMessageDialog(null, output); 
    }


    public static void printChecksum()
    {
        int number = inputInt("Zahl : ");
        int copyNumber = number;        // fuer spaetere Ausgabe
        int checksum = 0;

        while(number != 0)
        {
            int last = number % 10; 
            checksum = checksum + last;
            number = number / 10;   
        }

        String output = "Die Quersumme von " + copyNumber + " ist " + checksum;
        JOptionPane.showMessageDialog(null, output); 
    }

    public static void main(String[] args) 
    {

          int number1 = inputInt("Geben Sie eine Zahl ein :");
          System.out.println(number1);

          int choice = JOptionPane.showConfirmDialog(null, "Wollen Sie weiterspielen?",
          "Abfrage", JOptionPane.YES_NO_OPTION); 
          System.out.println(choice);

          if(choice == JOptionPane.YES_OPTION) 
          { 
              System.out.println("yes geklickt"); 
          }
          if(choice == JOptionPane.NO_OPTION) 
          { 
              System.out.println("no geklickt"); 
          }
          if(choice == JOptionPane.CANCEL_OPTION) 
          { 
              System.out.println("no geklickt");
          }

          printDivide();

          printReverse();

          printChecksum();

    }

}

Übung 4 (String)

Übung 4 (3. + 5.5.)

1. Gegeben ist die Klasse StringPi. Sie enthält nur eine einzige Konstante PI vom Typ String. Dieser String enthält die ersten 100 000 Nachkommastellen von π. Die Klasse StringPi.java können Sie hier herunterladen.

   Klasse StringPi mit der Konstanten PI

   ```java
   public class StringPi 
   {
       public static final String PI = new StringBuilder("3" + 
               "141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944592307816406286" +
               "208998628034825342117067982148086513282306647093844609550582231725359408128481" +
               "117450284102701938521105559644622948954930381964428810975665933446128475648233" +
               "786783165271201909145648566923460348610454326648213393607260249141273724587006" +
               "606315588174881520920962829254091715364367892590360011330530548820466521384146" +
               "951941511609433057270365759591953092186117381932611793105118548074462379962749" +
               "567351885752724891227938183011949129833673362440656643086021394946395224737190" +
               "702179860943702770539217176293176752384674818467669405132000568127145263560827" +
               "785771342757789609173637178721468440901224953430146549585371050792279689258923" +
               "542019956112129021960864034418159813629774771309960518707211349999998372978049" +
               "951059731732816096318595024459455346908302642522308253344685035261931188171010" +
               "003137838752886587533208381420617177669147303598253490428755468731159562863882" +
               "353787593751957781857780532171226806613001927876611195909216420198938095257201" +
               "065485863278865936153381827968230301952035301852968995773622599413891249721775" +
               "283479131515574857242454150695950829533116861727855889075098381754637464939319" +
               "255060400927701671139009848824012858361603563707660104710181942955596198946767" +
               "837449448255379774726847104047534646208046684259069491293313677028989152104752" +
               "162056966024058038150193511253382430035587640247496473263914199272604269922796" +
               "782354781636009341721641219924586315030286182974555706749838505494588586926995" +
               "690927210797509302955321165344987202755960236480665499119881834797753566369807" +
               "426542527862551818417574672890977772793800081647060016145249192173217214772350" +
               "141441973568548161361157352552133475741849468438523323907394143334547762416862" +
               "518983569485562099219222184272550254256887671790494601653466804988627232791786" +
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               "864570983630891778648708667618548568004767255267541474285102814580740315299219" +
               "781455775684368111018531749816701642664788409026268282444825802753209454991510" +
               "451851771654631180490456798571325752811791365627815811128881656228587603087597" +
               "496384943527567661216895926148503078536204527450775295063101248034180458405943" +
               "292607985443562009370809182152392037179067812199228049606973823874331262673030" +
               "679594396095495718957721791559730058869364684557667609245090608820221223571925" +
               "453671519183487258742391941089044411595993276004450655620646116465566548759424" +
               "736925233695599303035509581762617623184956190649483967300203776387436934399982" +
               "943020914707361894793269276244518656023955905370512897816345542332011497599489" +
               "627842432748378803270141867695262118097500640514975588965029300486760520801049" +
               "153788541390942453169171998762894127722112946456829486028149318156024967788794" +
               "981377721622935943781100444806079767242927624951078415344642915084276452000204" +
               "276947069804177583220909702029165734725158290463091035903784297757265172087724" +
               "474095226716630600546971638794317119687348468873818665675127929857501636341131" +
               "462753049901913564682380432997069577015078933772865803571279091376742080565549" +  
               "362541").toString();
   }
   ```
   

2. Die Zahl π ist eine irrationale Zahl, d.h. sie kann nicht als Bruch dargestellt werden. Außerdem ist sie nicht periodisch, d.h. es gibt keine immer wiederkehrende Folge von Ziffern im Nachkommabereich. Die Zahl π hat unendlich viele Nachkommastellen und da sie nicht periodisch ist, kommen alle möglichen Ziffernfolge in π vor. Beispielsweise kommt die Ziffernfolge 123456 allein in den ersten 200 Millionen Nachkommastellen 208 Mal vor.

3. Suchen Sie die 4-stellige Ziffernfolge, die am häufigsten in den ersten 100 000 Nachkommastellen von π vorkommt.

   Tipps

   • Schauen Sie sich dazu die Klasse String genauer an!

   • Überlegen Sie sich, wie Sie am besten alle möglichen Kombinationen aus 4-stelligen Zahlen als String erzeugen können (also "0000", "0001", "0002", ... "9999")

   • Schreiben Sie sich eine Methode int nrOfOccurences(String sub, String str), die die Anzahl des Vorkommens von sub in str zählt. Sie können diese Methode z.B. testen, indem Sie sub="0000" setzen und str=pi → "0000" kommt 9 Mal in pi vor. Testen Sie auch sub="2541" und str=pi, denn "2541" ist der allerletzte substring in unserem pi und kommt 8 Mal vor.

   • Merken Sie sich das bisherige maximale Vorkommen eines bestimmten substrings in pi → Sie merken sich den String und wie oft er vorkam (wenn er häufiger vorkam als der, den Sie sich bis dahin als häufigstes Vorkommen gemerkt hatten). Am Ende haben Sie sich dann den String gemerkt, der am häufigsten vorkommt und auch die Anzahl der Vorkommen.

Viel Spaß!

mögliche Lösung für Übung 4

Uebung4.java

package uebungen.uebung4;

public class Uebung4 
{

    public static int nrOfOccurrences(String sub, String str)
    {
        int nrOfOccurrences = 0;

        final int LENGTH_OF_SUBSTRING = sub.length();
        for(int index=0; index <= str.length()-LENGTH_OF_SUBSTRING; index++)
        {
            if(str.substring(index, index+LENGTH_OF_SUBSTRING).equals(sub))
            {
                nrOfOccurrences++;
            }
        }

        return nrOfOccurrences;
    }

    public static void testAllCombinations(String str)
    {
        String sub = "";
        int maxOcc = 0;
        String maxSub = "";
        for (int i1 = 0; i1 < 10; i1++)
        {
            for (int i2 = 0; i2 < 10; i2++)
            {
                for (int i3 = 0; i3 < 10; i3++)
                {
                    for (int i4 = 0; i4 < 10; i4++)
                    {
                        sub = String.valueOf(i1) + String.valueOf(i2) + String.valueOf(i3) + String.valueOf(i4);
                        int nrOfOccurrences = nrOfOccurrences(sub, str);
                        if(nrOfOccurrences >= maxOcc)
                        {
                            maxOcc = nrOfOccurrences;
                            maxSub = sub;
                            System.out.println(maxOcc + " " + maxSub);
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        String pi = StringPi.PI;
        int nrOO = nrOfOccurrences("2541", pi);
        System.out.println(nrOO);

        testAllCombinations(pi);
    }

}

Übung 5 (enum und zweidimensionale Arrays)

Übung 5 (10. + 12.5.)

1. Gegeben ist die folgende Klasse TicTacToe:

   package uebungen.uebung5;
   
   public class TicTacToe 
   {
       ??? hier soll ein enum definiert werden ???
       State[][] field;
   
       public TicTacToe()
       {
           field = new ???welcher Typ???[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, ???welcher Typ??? player)
       {
           if(field[i][j]==???was kommt hier hin??? && player!=???was kommt hier hin???)   
               field[i][j]=player;
       }
   }
   

2. Fügen Sie die ??? ... ??? korrekt aus.

3. Fügen Sie alle notwendigen Klammern { } ein, so dass die Anweisungsblöcke korrekt geklammert sind.

4. Erweitern Sie die Klasse TicTacToe um eine print()-Methode, die das Spielfeld auf die Konsole ausgibt (Setzen Sie z.B. für den Player RED ein x und für den Player Black ein o und für EMPTY ein Leerzeichen oder ein -). Die Ausgabe nach jeweils 2 Zügen von RED und BLACK könnte dann z.B. so aussehen:

   - o o 
   - x - 
   - - x 
   

5. Erweitern Sie die Klasse TicTacToe um eine gewonnen()-Methode (true, wenn ein Spieler drei Felder horizontal, diagonal oder vertikal belegt hat; ansonsten false).

6. Erweitern Sie die Klasse TicTacToe um eine unentschieden()-Methode (true, wenn alle Felder besetzt sind, aber kein Spieler gewonnen hat; ansonsten false).
7. Erstellen Sie eine Test-Klasse mit main()-Methode. Erstellen sie darin ein Objekt der Klasse TicTacToe. Führen Sie Züge aus (makeMove()) und prüfen Sie, ob gewonnen wurde oder unentschieden ist (mit entsprechenden Ausgaben).

8. Für 7. müssen Sie in der Testklasse Ihr enum State importieren. Warum ist das so? Was könnten Sie machen, damit das nicht notwendig ist?

9. Zusatz: Sie können die Klasse TicTacToe beliebig erweitern, z.B.:

   • um Ausgaben, wenn gewonnen bzw. es unentschieden ist,
   • um Fehler in den Indizes i und j bei der makeMove()-Methode abzufangen,
   • eine Methode spielen() implementieren, die zufällig für die Spieler die Steine setzt usw.

Viel Spaß!

mögliche Lösung für Übung 5

TicTacToe.java

package uebungen.uebung5;

import java.util.Random;

public class TicTacToe 
{

    State[][] field;

    public TicTacToe()
    {
        this.field = new State[3][3];
        for(int i=0; i<this.field.length; i++)
        {
            for(int j=0; j<this.field[i].length; j++)
            {
                field[i][j]=State.EMPTY;
            }
        }
    }

    public void makeMove(int row, int col, State player)
    {
        if(row>=0 && row<this.field.length 
                && col>=0 && col<this.field[row].length 
                && this.field[row][col] == State.EMPTY)
        {
            if(player!=State.EMPTY) 
            {
                this.field[row][col]=player;
            }
        }
    }

    public void print()
    {
        for(int row=0; row<this.field.length; row++)
        {
            for(int col=0; col<this.field[row].length; col++)
            {
                if(field[row][col]==State.EMPTY)
                {
                    System.out.print("- ");
                }
                else if(field[row][col]==State.RED)
                {
                    System.out.print("x ");
                }
                else // BLACK
                {
                    System.out.print("o ");
                }
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println();
    }

    public boolean gewonnen(State player)
    {
        if(player == State.EMPTY) return false;

        // alle drei Zeilen pruefen
        for(int row=0; row<this.field.length; row++)
        {
            if(this.field[row][0] == player && this.field[row][1] == player && this.field[row][2] == player)
            {
                return true;
            }
        }

        // alle drei Spalten pruefen
        for(int col=0; col<this.field.length; col++)
        {
            if(this.field[0][col] == player && this.field[1][col] == player && this.field[2][col] == player)
            {
                return true;
            }
        }

        // Diagonale von links oben nach rechts unten
        if(this.field[0][0] == player && this.field[1][1] == player && this.field[2][2] == player)
        {
            return true;
        }

        // Diagonale von rechts oben nach links unten
        if(this.field[0][2] == player && this.field[1][1] == player && this.field[2][0] == player)
        {
            return true;
        }
        return false;
    }

    public void printResultat()
    {
        if(this.gewonnen(State.RED))
        {
            System.out.println("Rot hat gewonnen!!!");
        }
        else if(this.gewonnen(State.BLACK))
        {
            System.out.println("Schwarz hat gewonnen!!!");
        }
        else if(this.unentschieden())
        {
            System.out.println("Unentschieden!!!");
        }
    }

    public void makeRandomMove(State player)
    {
        if(player != State.EMPTY)
        {
            Random r = new Random();
            int row = r.nextInt(3);
            int col = r.nextInt(3);
            while(this.field[row][col]!=State.EMPTY)
            {
                row = r.nextInt(3);
                col = r.nextInt(3);
            }
            this.field[row][col]=player;
        }
    }

    public void spielen()
    {
        State player = State.RED;
        while(!(this.unentschieden() || this.gewonnen(State.RED) || this.gewonnen(State.BLACK)))
        {
            this.makeRandomMove(player);
            this.print();
            this.printResultat();
            if(player == State.RED)
            {
                player = State.BLACK;
            }
            else
            {
                player = State.RED;
            }

            // player = (player == State.RED) ? State.BLACK : State.RED;
        }
    }

    public boolean voll()
    {
        for(int row=0; row<this.field.length; row++)
        {
            for(int col=0; col<this.field[row].length; col++)
            {
                if(field[row][col]==State.EMPTY)
                {
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }

    public boolean unentschieden()
    {
        return (this.voll() && !this.gewonnen(State.RED) && !this.gewonnen(State.BLACK));
    }
}

State.java

package uebungen.uebung5;

public enum State {
    EMPTY, RED, BLACK
}

TestTicTacToe.java

package uebungen.uebung5;

public class TestTicTacToe {

    public static void main(String[] args) 
    {
        TicTacToe ttt = new TicTacToe();
        ttt.print();
        /*
        ttt.makeMove(1, 1, State.RED);
        ttt.printResultat();
        ttt.print();
        ttt.makeMove(1, 2, State.BLACK);
        ttt.printResultat();
        ttt.print();
        ttt.makeMove(1, -1, State.BLACK);
        ttt.printResultat();
        ttt.print();
        ttt.makeMove(0, 1, State.RED);
        ttt.printResultat();
        ttt.print();
        ttt.makeMove(2, 1, State.BLACK);
        ttt.printResultat();
        ttt.print();
        ttt.makeMove(1, 0, State.RED);
        ttt.printResultat();
        ttt.print();
        ttt.makeMove(0, 0, State.BLACK);
        ttt.printResultat();
        ttt.print();
        ttt.makeMove(0, 2, State.RED);
        ttt.printResultat();
        ttt.print();
        ttt.makeMove(2, 0, State.BLACK);
        ttt.printResultat();
        ttt.print();
        ttt.makeMove(2, 2, State.RED);
        ttt.printResultat();
        ttt.print();
        */
        ttt.spielen();
        // ttt.makeRandomMove(State.RED);
        // ttt.print();
    }

}

Übung 6 (Listen und Mengen)

Übung 6 (17. + 19.5.)

1. Erstellen Sie eine Klasse Uebung6 mit main()-Methode.
2. Definieren Sie in der main()-Methode eine Variable words vom Typ String[] 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)

1. Erstellen Sie eine Methode public static List<String> createArrayList(String[] words). In dieser Methode soll eine ArrayList erstellt werden. Alle Elemente in dieser Liste sind vom Typ String. Befüllen Sie diese Liste mit allen Wörtern aus dem words-Array. Die Methode gibt die befüllte Liste (List) zurück.
2. Erstellen Sie eine Methode public static void printList(List<String> list). Diese Methode gibt alle Elemente der Liste list auf der Konsole aus. Geben Sie auch die Anzahl der Elemente der Liste aus.
3. Erstellen Sie in der main()-Methode mithilfe der Methode createArrayList(words) eine Liste und speichern Sie diese Liste in einer Variablen vom Typ List<String>. Geben Sie alle Elemente dieser Liste mithilfe der Methode printList() auf der Konsole aus.

4. 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 der printList(list)-Methode aus.

B. Mengen (Set)

1. Erstellen Sie eine Methode public static Set<String> createHashSet(String[] words). In dieser Methode soll eine HashSet erstellt werden. Alle Elemente in dieser Liste sind vom Typ String. Befüllen Sie diese Liste mit allen Wörtern aus dem words-Array. Die Methode gibt die befüllte Menge (Set) zurück.
2. Erstellen Sie eine Methode public static void printSet(Set<String> set). Diese Methode gibt alle Elemente der Menge set auf der Konsole aus. Geben Sie auch die Anzahl der Elemente der Menge aus.
3. Erstellen Sie in der main()-Methode mithilfe der Methode createHashSet(words) eine Menge und speichern Sie diese Menge in einer Variablen vom Typ Set<String>. Geben Sie alle Elemente dieser Menge mithilfe der Methode printSet() 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?
4. Erstellen Sie eine Methode public static Set<String> createTreeSet(String[] words). In dieser Methode soll eine TreeSet erstellt werden. Alle Elemente in dieser Liste sind vom Typ String. Befüllen Sie diese Menge (Set) mit allen Wörtern aus dem words-Array. Die Methode gibt die befüllte Menge (Set) zurück.
5. Erstellen Sie in der main()-Methode mithilfe der Methode createTreeSet(words) eine Menge und speichern Sie diese Menge in einer Variablen. Geben Sie alle Elemente dieser Menge mithilfe der Methode printSet() auf der Konsole aus. Was beobachten Sie in Bezug auf die Sortierung der Elemente im Vergleich zur HashSet?

Zusatz

1. 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 in list doppelt vorkommen. Diese Elemente werden dann auch doppelt in die Resultat-Liste übernommen. Geben Sie diese Liste mithilfe der printList()-Methode in der main()-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

mögliche Lösung für Übung 6

Uebung6.java

package uebungen.uebung5.loesung;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;

public class Uebung6 {

    //A1. Erstellen Sie eine Methode public static List<String> createArrayList(String[] words). 
    //In dieser Methode soll eine ArrayList erstellt werden. Alle Elemente in dieser Liste sind vom Typ String. 
    //Befüllen Sie diese Liste mit allen Wörtern aus dem words-Array. Die Methode gibt die befüllte Liste (List) zurück.
    public static List<String> createArrayList(String[] words){
        // neue ArrayList mit String als Type anlegen
        List<String> list = new ArrayList<>();

        // jedes Element aus words in die Liste einfügen
        for(int i=0; i<words.length; i++) {
            list.add(words[i]);
        }

        return list;        
    }


    //A2. Erstellen Sie eine Methode public static void printList(List<String> list). 
    //Diese Methode gibt alle Elemente der Liste list auf der Konsole aus. 
    //Geben Sie auch die Anzahl der Elemente der Liste aus.
    public static void printList(List<String> list)
    {
        //Variante 1: Iterator
        System.out.println("--Iterator--");                 
        Iterator<String> it = list.iterator();
        while(it.hasNext()) {
            System.out.println(it.next());
        }


        //Variante 2: for-Schleife
        System.out.println("--Schleife--");
        for(String s : list)
        {
            System.out.println(s);
        }

        //Anzahl der Elemente ausgeben
        System.out.println("Die Liste hat "+ list.size() + " Elemente.");
    }

    //B1. Erstellen Sie eine Methode public static Set<String> createHashSet(String[] words). 
    //In dieser Methode soll eine HashSet erstellt werden. 
    //Alle Elemente in dieser Liste sind vom Typ String. 
    //Befüllen Sie diese Liste mit allen Wörtern aus dem words-Array. 
    //Die Methode gibt die befüllte Menge (Set) zurück.
    public static Set<String> createHashSet(String[] words)
    {
        Set<String> set = new HashSet<>();      
        for(int i=0; i<words.length; i++) {
            set.add(words[i]);
        }
        return set; 
    }

    //B2. Erstellen Sie eine Methode public static void printSet(Set<String> set). 
    //Diese Methode gibt alle Elemente der Menge set auf der Konsole aus. 
    //Geben Sie auch die Anzahl der Elemente der Menge aus. 
    public static void printSet(Set<String> set)
    {
        for(String s : set)
        {
            System.out.println(s);
        }

        System.out.println("Das Set hat "+ set.size() + " Elemente.");
    }

    //B4. Erstellen Sie eine Methode public static Set<String> createTreeSet(String[] words). 
    //In dieser Methode soll eine TreeSet erstellt werden. 
    //Alle Elemente in dieser Liste sind vom Typ String. 
    //Befüllen Sie diese Menge (Set) mit allen Wörtern aus dem words-Array. 
    //Die Methode gibt die befüllte Menge (Set) zurück. 
    public static Set<String> createTreeSet(String[] words)
    {       
        Set<String> set = new TreeSet<>();
        for(int i=0; i<words.length; i++) {
            set.add(words[i]);
        }
        return set; 
    }

    //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 in list doppelt vorkommen. 
    //Diese Elemente werden dann auch doppelt in die Resultat-Liste übernommen. 
    //Geben Sie diese Liste mithilfe der printList()-Methode in der main()-Methode aus.
    public static List<String> findDoublets(List<String> list)
    {
        //Grundidee 
        //Beispiel-Liste: "a" "b" "a" "c" "a"

        //Index:  0 1 2 3 4
        //Inhalt: a b a c a

        //erster Index von "a": 0
        //letzter Index von "a":4 
        //0 != 4 -> es gibt Duplikate 
        //erster Index von "b":1
        //letzter Index von "b":1
        //1 == 1 -> keine Duplikate, also diesen Eintrag als Einzeleintrag merken
        //...

        //leere Liste "singles" für Einzeleinträge anlegen
        List<String> singles = new ArrayList<>();

        //durch list iterieren und testen ob das Element Duplikate hat, 
        //wenn nicht in "singles" speichern 
        Iterator<String> it = list.iterator();
        //it = copy.iterator();
        while(it.hasNext()) {
            String s = it.next();
            if(list.indexOf(s) == list.lastIndexOf(s)) singles.add(s);
        }

        //Kopie von list anlegen
        List<String> copy = new ArrayList<>();
        it = list.iterator();
        while(it.hasNext()) copy.add(it.next());

        //alle singles aus der kopierten Liste entfernen
        copy.removeAll(singles);
        return copy;
        //um zu testen, warum die Kopie nötig ist:
        //copy.removeAll(singles); und return copy; ersetzen durch
        //list.removeAll(singles); 
        //return list;
        //und dann die Ausgabe von l2 in der main anschauen

    }

    public static void main(String[] args) {
        String[] words = {"Linux", "Apple", "Facebook", "Amazon", "IBM", "Lenovo", "Google", "IBM", "Microsoft", "Apple", "Google", "Twitter", "Skype", "Chrome", "Linux", "Firefox"};

        System.out.println("---------- A ----------");
        //A3. Erstellen Sie in der main()-Methode mithilfe der Methode createArrayList(words) eine 
        //Liste und speichern Sie diese Liste in einer Variablen vom Typ List<String>. 
        List<String> l1 = createArrayList(words);       
        //Geben Sie alle Elemente dieser Liste mithilfe der Methode printList() auf der Konsole aus. 
        printList(l1);

        //A4. 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
        System.out.println("Index des ersten Auftretens von Apple: " + l1.indexOf("Apple"));

        //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
        System.out.println("Index des letzten Auftretens von Apple: " + l1.lastIndexOf("Apple"));

        //Geben Sie den Wert des ersten Elementes der Liste aus. 
        //Erzeugen Sie folgende Ausgabe: erstes Element der Liste : Linux
        System.out.println("erstes Element der Liste: " + l1.get(0));

        //Geben Sie den Wert des letzten Elementes der Liste aus. 
        //Erzeugen Sie folgende Ausgabe: letztes Element der Liste : Firefox
        System.out.println("letztes Element der Liste: " + l1.get(l1.size()-1));

        //Löschen Sie die Werte "Apple", "Google" und "Facebook". 
        //Geben Sie die Liste erneut mithilfe der printList(list)-Methode aus.
        //1. Möglichkeit: nur 1. Vorkommen löschen
        l1.remove("Apple");
        l1.remove("Google");
        l1.remove("Facebook");
        printList(l1);
        //2. Möglichkeit: alle löschen
        while(l1.remove("Apple"));
        while(l1.remove("Google"));
        while(l1.remove("Facebook"));
        printList(l1);

        System.out.println("---------- B ----------");
        System.out.println("-------HashSet------");
        //B3. Erstellen Sie in der main()-Methode mithilfe der Methode createHashSet(words) 
        //eine Menge und speichern Sie diese Menge in einer Variablen vom Typ Set<String>. 
        Set<String> h1 = createHashSet(words);
        //Geben Sie alle Elemente dieser Menge mithilfe der Methode printSet() 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?
        printSet(h1);

        System.out.println("-------TreeSet------");
        //B5. Erstellen Sie in der main()-Methode mithilfe der Methode createTreeSet(words) 
        //eine Menge und speichern Sie diese Menge in einer Variablen. 
        Set<String> t1 = createTreeSet(words);
        //Geben Sie alle Elemente dieser Menge mithilfe der Methode printSet() auf der Konsole aus. 
        //Was beobachten Sie in Bezug auf die Sortierung der Elemente im Vergleich zur HashSet? 
        printSet(t1);

        System.out.println("-------Duplicates------");
        List<String> l2 =  createArrayList(words);  
        List<String> d = findDoublets(l2);
        printList(d);   
        printList(l2);
    }

}

Übung 7 (Maps)

Übung 7 (31.5. - 2.6.)

1. Erstellen Sie eine Klasse Stadt mit folgenden Objektvariablen:

   • String name;
   • List<Integer> bevoelkerung;
   • float flaeche;

2. Erstellen Sie für die Klasse Stadt einen parametrisierten Konstruktor public Stadt(String name, List<Integer> bevoelkerung, float flaeche), der die Objektvariablen initialisiert.

3. Erstellen Sie für die Klasse Stadt eine print()-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
   

4. Erstellen Sie eine Klasse StadtTest mit main()-Methode. Kopieren Sie in die Klasse die Methode public 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

1. Erstellen Sie in der main()-Methode eine List<Stadt> staedteListe = new ArrayList<>();. Fügen Sie der staedteListe alle Städte aus dem durch Aufruf der staedte()-Methode erzeugtem Array zu.
2. Geben Sie alle Informationen über alle Städte aus der Liste unter Verwendung der print()-Methode aus der Klasse Stadt aus.

Menge

1. Erstellen Sie in der main()-Methode eine Set<Stadt> staedteMenge = new HashSet<>();. Fügen Sie der staedteMenge alle Städte aus dem durch Aufruf der staedte()-Methode erzeugtem Array zu.
2. Geben Sie alle Informationen über alle Städte aus der Liste unter Verwendung der print()-Methode aus der Klasse Stadt aus.
3. Berlin erscheint doppelt, obwohl eine Menge keine doppelten Elemente enthalten darf. Warum?

Stadt - Teil 2

1. Implementieren Sie in der Klasse Stadt die equals(Object)- und die hashCode()-Methode.
2. Führen Sie danach die StadtTest-Klasse erneut aus. Was hat sich an der Menge geändert?

Maps

1. Erstellen Sie in der main()-Methode eine Map<Integer, Stadt> staedteMap = new HashMap<>();. Fügen Sie der staedteMap einen fortlaufenden, eindeutigen Integer-Wert beginnend mit 1 als Key sowie alle alle Städte aus dem durch Aufruf der staedte()-Methode erzeugtem Array als Value hinzu.
2. Geben Sie alle Informationen über alle Städte aus der Liste unter Verwendung der print()-Methode aus der Klasse Stadt 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

von Frau Busjahn vorkommentierten Klassen

Stadt.java

//import

//1. Erstellen Sie eine Klasse Stadt mit folgenden Objektvariablen:
public class Stadt 
{
    String name;
    List<Integer> bevoelkerung;
    float flaeche;

    //2. Erstellen Sie für die Klasse Stadt einen parametrisierten Konstruktor 
    //public Stadt(String name, List<Integer> bevoelkerung, float flaeche), 
    //der die Objektvariablen initialisiert.
    public Stadt(String name, List<Integer> bevoelkerung, float flaeche)
    {
        //Objektvariablen initialisieren
        this.??? = ???;
        ...
    }

    //3. Erstellen Sie für die Klasse Stadt eine print()-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
    void print()
    {
        //Namen der Stadt, ihre Fläche und "km2" ausgeben

        //mithilfe einer Schleife oder Iterator Einträge der Bevölkerungs-Liste ausgeben
        //Beispiel für Schleife: 
        //https://freiheit.f4.htw-berlin.de/prog2/collections/#die-for-each-schleife
        //Beispiel für Iterator:
        //https://freiheit.f4.htw-berlin.de/prog2/collections/#listen

    }

    //Teil 2
    //1. Implementieren Sie in der Klasse Stadt die equals(Object)- und die hashCode()-Methode.
    //Führen Sie danach die StadtTest-Klasse erneut aus. Was hat sich an der Menge geändert?
    //Kommentieren Sie hashCode() wieder aus und führen StadtTest erneut aus. Was ändert sich?
    //Kommentieren Sie equals() wieder aus und führen StadtTest erneut aus. Was ändert sich?

    @Override
    public boolean equals(Object o)
    {
        //Es soll getestet werden, ob der Name des übergebenen Stadt-Objekts o gleich dem Namen des aktuellen Stadt-Objekts ist
        //Vorher müssen erst ein paar Fälle abgeklärt werden:       
        // wenn übergebenes Objekt o null ist, gib false zurück
        // wenn übergebenes Objekt o gleich dem aktuellen Objekt der Klasse ist, gib true zurück
        // wenn die Laufzeitklasse des übergebenen Objekts o nicht gleich der Laufzeitklasse des aktuellen Objekts ist,
        // gib false zurück

        //Wenn diese drei Fälle nicht eingetreten sind:
        //Stadt-Objekt anlegen vom übergebenen Objekt o     
        //testen ob der Name des übergebenen Stadt-Objekts gleich dem Namen des aktuellen Stadt-Objekts ist
        //Ergebnis zurückgeben      

    }

    @Override
    public int hashCode()
    {
        //Hashcode des Stadtnamens zurückgeben
    }
}

StadtTest.java

//import 

//4. Erstellen Sie eine Klasse StadtTest mit main()-Methode. 
//Kopieren Sie in die Klasse die Methode public static Stadt[] staedte() hinein: 
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------------ Liste --------------%n");

        //1. Erstellen Sie in der main()-Methode eine List<Stadt> staedteListe = new ArrayList<>();. 
        //Fügen Sie der staedteListe alle Städte aus dem durch Aufruf der staedte()-Methode erzeugtem Array zu.
        List<Stadt> staedteListe = new ArrayList<>();

        //durch staedte iterieren und die Städte zur staedteListe hinzufügen

        //2. Geben Sie alle Informationen über alle Städte aus der Liste unter Verwendung 
        //der print()-Methode aus der Klasse Stadt aus.

        //durch staedteListe iterieren und für jeden Eintrag die print()-Methode aufrufen

        System.out.printf("%n------------ Menge --------------%n");

        //1. Erstellen Sie in der main()-Methode eine Set<Stadt> staedteMenge = new HashSet<>();. 
        Set<Stadt> staedteMenge = new HashSet<>();

        //Fügen Sie der staedteMenge alle Städte aus dem durch Aufruf der staedte()-Methode erzeugtem Array zu.

        //analog zur gleichen Aufgabe mit der Liste oben

            //Geben Sie alle Informationen über alle Städte aus der Liste unter Verwendung der 
            //print()-Methode aus der Klasse Stadt aus.
            //analog zur gleichen Aufgabe mit der Liste oben

        //Berlin erscheint doppelt, obwohl eine Menge keine doppelten Elemente enthalten darf. Warum?


        System.out.printf("%n------------ Maps --------------%n");

        //1. Erstellen Sie in der main()-Methode eine Map<Integer, Stadt> staedteMap = new HashMap<>();. 
        Map<Integer, Stadt> staedteMap = new HashMap<>();

        //Fügen Sie der staedteMap einen fortlaufenden, eindeutigen Integer-Wert beginnend mit 1 als Key 
        //sowie alle alle Städte aus dem durch Aufruf der staedte()-Methode erzeugtem Array als Value hinzu.

            //Geben Sie alle Informationen über alle Städte aus der Liste unter Verwendung der print()-Methode aus der Klasse Stadt aus. 
            //Beginnen Sie die Zeile jeweils mit der Ausgabe des Keys.

        //Beispiel, wie man eine Map durchgeht: https://freiheit.f4.htw-berlin.de/prog2/maps/#durch-eine-map-laufen
        //erst den key ausgeben
        //dann die Werte


    }

}

mögliche Lösung für Übung 7

Stadt.java

package uebungen.uebung7;

import java.util.*;

//import

//1. Erstellen Sie eine Klasse Stadt mit folgenden Objektvariablen:
public class Stadt implements Comparable
//Der Teil mit "implements" wird nicht von Anfang an benötigt, es kann also auch erstmal mit "public class Stadt" begonnen werden. 
//Während es bei primitiven Datentypen meist eindeutig ist, ob ein Wert größer, kleiner oder gleich groß ist wie ein anderer Wert, ist die Ordnung bei Objekten nicht so klar.
//Daher muss Stadt Klasse ein bestimmtes Interface implementieren, um festzulegen, was verglichen werden soll. 
{
  String name;
  List<Integer> bevoelkerung;
  float flaeche;

  //2. Erstellen Sie für die Klasse Stadt einen parametrisierten Konstruktor 
  //public Stadt(String name, List<Integer> bevoelkerung, float flaeche), 
  //der die Objektvariablen initialisiert.
  public Stadt(String name, List<Integer> bevoelkerung, float flaeche)
  {
      //Da es sich um einen Konstruktor einer Kindklasse handelt, sollte zuerst explizit der Konstruktor der Elternklasse aufrufen werden
      //kann aber wie implements erst später ergänzt werden

      //Objektvariablen initialisieren
      this.name = name;
      this.bevoelkerung = bevoelkerung;
      this.flaeche = flaeche;
  }

  //3. Erstellen Sie für die Klasse Stadt eine print()-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
  void print()
  {
      //Namen der Stadt, ihre Fläche und "km2" ausgeben

      //mithilfe einer Schleife oder Iterator Einträge der Bevölkerungs-Liste ausgeben
      //Beispiel für Schleife: 
      //https://freiheit.f4.htw-berlin.de/prog2/collections/#die-for-each-schleife
      //Beispiel für Iterator:
      //https://freiheit.f4.htw-berlin.de/prog2/collections/#listen
      System.out.printf("%-15s %9.2f km2 ", this.name, this.flaeche);
      for(Integer el : this.bevoelkerung)
      {
          System.out.printf("%,10d", el);
      }
      System.out.println();

  }

  //Teil 2
  //1. Implementieren Sie in der Klasse Stadt die equals(Object)- und die hashCode()-Methode.
  //Führen Sie danach die StadtTest-Klasse erneut aus. Was hat sich an der Menge geändert?
  //Kommentieren Sie hashCode() wieder aus und führen StadtTest erneut aus. Was ändert sich?
  //Kommentieren Sie equals() wieder aus und führen StadtTest erneut aus. Was ändert sich?

  @Override
  public boolean equals(Object o)
  {
      //Es soll getestet werden, ob der Name des übergebenen Stadt-Objekts o gleich dem Namen des aktuellen Stadt-Objekts ist
      //Vorher müssen erst ein paar Fälle abgeklärt werden:       
      // wenn übergebenes Objekt o null ist, gib false zurück
      // wenn übergebenes Objekt o gleich dem aktuellen Objekt der Klasse ist, gib true zurück
      // wenn die Laufzeitklasse des übergebenen Objekts o nicht gleich der Laufzeitklasse des aktuellen Objekts ist,
      // gib false zurück
      if(o==null) return false;
      if(this==o) return true;
      if(this.getClass()!=o.getClass()) return false;

      //Wenn diese drei Fälle nicht eingetreten sind:
      //Stadt-Objekt anlegen vom übergebenen Objekt o     
      //testen ob der Name des übergebenen Stadt-Objekts gleich dem Namen des aktuellen Stadt-Objekts ist
      //Ergebnis zurückgeben 
      Stadt stadt = (Stadt)o;
      return this.name.equals(stadt.name);
  }

  @Override
  public int hashCode()
  {
      //Hashcode des Stadtnamens zurückgeben
      return this.name.hashCode();
  }

  //Festlegen, dass der Name des übergebenen Stadt-Objekts o mit dem Namen des aktuellen Stadt-Objekts verglichen werden soll

    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        Stadt stadt = (Stadt)o;
        return this.name.compareTo(stadt.name);
    }
}

StadtTest.java

package uebungen.uebung7;
//import 

import java.util.*;

//4. Erstellen Sie eine Klasse StadtTest mit main()-Methode. 
//Kopieren Sie in die Klasse die Methode public static Stadt[] staedte() hinein: 
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%n------------------------- Liste -------------------------%n%n");

      //1. Erstellen Sie in der main()-Methode eine List<Stadt> staedteListe = new ArrayList<>();. 
      //Fügen Sie der staedteListe alle Städte aus dem durch Aufruf der staedte()-Methode erzeugtem Array zu.
      List<Stadt> staedteListe = new ArrayList<>();

      //durch staedte iterieren und die Städte zur staedteListe hinzufügen
      Stadt[] staedte = staedte();
      for(Stadt stadt : staedte)
      {
          staedteListe.add(stadt);
      }

      //2. Geben Sie alle Informationen über alle Städte aus der Liste unter Verwendung 
      //der print()-Methode aus der Klasse Stadt aus.
      for(Stadt stadt : staedteListe)
      {
          stadt.print();
      }


      //durch staedteListe iterieren und für jeden Eintrag die print()-Methode aufrufen

      System.out.printf("%n%n------------------------- Menge -------------------------%n%n");

      //1. Erstellen Sie in der main()-Methode eine Set<Stadt> staedteMenge = new HashSet<>();. 
      Set<Stadt> staedteMenge1 = new HashSet<>();

      //Fügen Sie der staedteMenge alle Städte aus dem durch Aufruf der staedte()-Methode erzeugtem Array zu.
      for(Stadt stadt : staedte())
      {
          staedteMenge1.add(stadt);
      }
      //analog zur gleichen Aufgabe mit der Liste oben

          //Geben Sie alle Informationen über alle Städte aus der Liste unter Verwendung der 
          //print()-Methode aus der Klasse Stadt aus.
          //analog zur gleichen Aufgabe mit der Liste oben
      for(Stadt stadt : staedteMenge1)
      {
          stadt.print();
      }

      //Berlin erscheint doppelt, obwohl eine Menge keine doppelten Elemente enthalten darf. Warum?
      //Notieren Sie sich die Reihenfolge, in der Städte ausgegeben werden.
      //Ändern Sie den Konstruktor von HashSet<>() in TreeSet<>(). Was passiert und warum?        
      Set<Stadt> staedteMenge2 = new TreeSet<>();
      //analog zu oben


      System.out.printf("%n%n------------------------- Maps -------------------------%n%n");

       //1. Erstellen Sie in der main()-Methode eine Map<Integer, Stadt> staedteMap = new HashMap<>();. 
      Map<Integer, Stadt> staedteMap = new HashMap<>();
      Integer number = 1;
      for(Stadt stadt : staedte())
      {
          staedteMap.put(number, stadt);
          number++;
      }

      // Stadt berlin = staedte[0];
      // staedteMap.put(2, berlin);

      //Fügen Sie der staedteMap einen fortlaufenden, eindeutigen Integer-Wert beginnend mit 1 als Key 
      //sowie alle alle Städte aus dem durch Aufruf der staedte()-Methode erzeugtem Array als Value hinzu.

          //Geben Sie alle Informationen über alle Städte aus der Liste unter Verwendung der print()-Methode aus der Klasse Stadt aus. 
          //Beginnen Sie die Zeile jeweils mit der Ausgabe des Keys.

      for(Map.Entry<Integer, Stadt>  eintrag : staedteMap.entrySet())
      {
          System.out.printf("%-3d", eintrag.getKey());
          Stadt stadt = eintrag.getValue();
          stadt.print();
      }

      //Beispiel, wie man eine Map durchgeht: https://freiheit.f4.htw-berlin.de/prog2/maps/#durch-eine-map-laufen
      //erst den key ausgeben
      //dann die Werte

      System.out.printf("%n%n------------------------- Test compareTo -------------------------%n%n");

      System.out.println("Berlin".compareTo("Anton"));
      System.out.println("Anton".compareTo("Berlin"));
      System.out.println("Berlin".compareTo("Berlin"));
      System.out.println("Anton".compareTo("Zeppelin"));

  }

}       

MyInteger.java

package uebungen.uebung8;

public class MyInteger implements Comparable<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);
    }

    @Override
    public int compareTo(MyInteger o) {
        return -(this.value - o.value);
    }
}

Übung 8 (Interfaces)

Übung 8 (7.6. - 9.6.)

1. Wir beschäftigen uns nochmal mit der Übung 7, d.h. mit Stadt und StadtTest. Dieses Mal geht es uns aber mehr um die Verwendung des Interfaces Comparable. Zunächst sind die beiden Klassen Stadt und StadtTest wie folgt gegeben (das haben wir so in Übung 7 erarbeitet - es gibt eine Änderung in StadtTest, dort benutzen wir jetzt ):

   Stadt.java

   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();
       }
   
   }
   

   StadtTest.java

   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();
           }
       }
   }
   

2. Für die Schlüssel in der Map benutzen wir die selbstgeschriebne Klasse MyInteger:

   MyInteger.java

   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);
       }
   }
   

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). Implementieren Sie für Stadt das Interface Comparable<Stadt> so, dass nach den Namen der Städte sortiert wird. Führen Sie dann erneut StadtTest.java aus. Es sollte folgende Ausgabe für die Set 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
   

4. Ändern Sie compareTo() in Stadt so, dass die Namen der Städte absteigend sortiert werden und führen Sie dann StadtTest.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
   

5. Ändern Sie compareTo() in Stadt so, dass die Städte absteigend nach ihrer Fläche sortiert werden und führen Sie dann StadtTest.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
   

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). Implementieren Sie für MyInteger das Interface Comparable<MyInteger> so, dass nach den Größen der Werte sortiert wird. Führen Sie dann erneut StadtTest.java aus. Es sollte folgende Ausgabe für die Map 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
   

7. Ändern Sie compareTo() in MyInteger so, dass die Werte der Schlüssel absteigend sortiert werden und führen Sie dann StadtTest.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
   

8. 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. 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
   

9. Vorkommentierte Klassen:

   Stadt.java

   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(??? ???) {
   
   
       }   
   
   }
   

   StadtTest.java

   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();
           }
   
       }
   
   }
   

   MyInteger.java

   //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 8

Stadt.java

package uebungen.uebung8;

import java.util.*;

public class Stadt implements 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();
    }

    @Override
    public int compareTo(Stadt o) {
        if(this.flaeche < o.flaeche) return 1;
        else if(this.flaeche > o.flaeche) return -1;
        else return 0;
    }



}

StadtTest.java

package uebungen.uebung8;

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;
    }

    public static boolean contains(Map<MyInteger, Stadt> staedteMap, Stadt stadt)
    {
        Set<MyInteger> allKeys = staedteMap.keySet();
        for(MyInteger key : allKeys)
        {
            if(staedteMap.get(key).equals(stadt)) return true;
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args)
    {

        System.out.printf("%n------------ Menge --------------%n");
        Set<Stadt> staedteMenge = new TreeSet<>();
        for(Stadt s : staedte())
        {
            staedteMenge.add(s);
        }
        for(Stadt s : staedteMenge)
        {
            s.print();
        }

        System.out.printf("%n------------ Maps --------------%n");
        Map<MyInteger, Stadt> staedteMap = new TreeMap<>();
        int i = 1;
        for(Stadt s : staedte())
        {
            if(!contains(staedteMap, s))
            {
                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();
        }

    }

}       

MyInteger.java

package uebungen.uebung8;

public class MyInteger implements Comparable<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);
    }

    @Override
    public int compareTo(MyInteger o) {
        return -(this.value - o.value);
    }
}

Übung 9 (GUI)

Übung 9 (21.6. - 23.6.)

1. Erstellen Sie folgende GUI:

   

vorkommentierte Klasse

GUIUebung.java

//import


public class GUIUebung extends JFrame
{

    public GUIUebung()
    {
        super();

        //Titel     
        //Verhalten beim Schließen      
        //Größe         
        //Sichtbarkeit      
        //...
        //gute Vorlage:
        //https://freiheit.f4.htw-berlin.de/prog2/gui/#erweitern-des-fensters-um-ein-jpanel

    }

    private JPanel initContent()
    {
        //Ein paar Tipps:       
        //mehrere Panels verwenden
        //JTextField hat verschiedene Konstruktoren, nicht nur JTextField(int columns)
        //Rahmen können mit BorderFactory erzeugt werden
        //Beim FlowLayout ändert sich die Größe der Steuerelemente nicht,
        //bei GridLayout passt sich die Größe an den Container an

    }

    public static void main(String[] args) 
    {
        new GUIUebung();
    }

}

mögliche Lösung für Übung 9

Uebung9.java

package uebungen.uebung9;

import java.awt.*;
import javax.swing.*;
import javax.swing.border.Border;

public class Uebung9 extends JFrame
{

    public Uebung9()
    {
        super();
        this.setTitle("GUI Übung");
        this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);        

        JPanel content = this.initContent();
        this.getContentPane().add(content);

        this.setSize(400, 300);
        this.setLocation(300,200);
        this.setVisible(true);
    }

    private JPanel initContent()
    {
        JPanel mainPanel = new JPanel();
        mainPanel.setLayout(new BorderLayout());

        Border redline = BorderFactory.createLineBorder(Color.RED);
        JPanel oben = new JPanel();
        oben.setLayout(new FlowLayout());
        JLabel text1 = new JLabel("Text");
        text1.setForeground(Color.WHITE); 
        oben.add(text1);        
        oben.setBackground(Color.BLUE);
        oben.setBorder(redline);

        JPanel links = new JPanel();
        links.setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.CENTER, 50, 50));
        JLabel text2 = new JLabel("Weiterer Text");
        links.add(text2);
        JTextField input = new JTextField("Feld",10);
        links.add(input);       
        links.setBackground(Color.LIGHT_GRAY);


        JPanel rechts = new JPanel();
        rechts.setLayout(new GridLayout(2,1,20,20));
        rechts.add(new JButton("Button 1"));
        rechts.add(new JButton("Button 2"));
        rechts.setBackground(Color.LIGHT_GRAY);

        mainPanel.add(oben, BorderLayout.NORTH);
        mainPanel.add(links, BorderLayout.CENTER);
        mainPanel.add(rechts, BorderLayout.EAST);

        return mainPanel;
    }

    public static void main(String[] args) 
    {
        new Uebung9();
    }

}

sehr hilfreiche Grafiken zur Übung von Frau Busjahn

1. Unterscheidung zwischen Containern und Steuerelementen:

2. Visualisierung der Panels (Container) in der GUI der Übung

Übung 10 (JUnit)

Übung 10 (15.6.)

• Probieren Sie sich mit JUnit aus! Schreiben Sie Unit-Tests für Ihre MyInteger-Klasse aus Aufgabe 2.

mögliche Lösung für Übung 10 - Testklasse nicht vollständig, aber einige Testfälle

MyInteger.java

package uebungen.uebung10.loesung;

public class MyInteger
{
    public static final int MAX_VALUE = 2147483647;
    public static final int MIN_VALUE = -2147483648;

    private int value;

    public MyInteger(int value)
    {
        this.value=value;
    }

    public MyInteger(String s) throws IllegalArgumentException
    {
        this.value = parseInt(s);
    }

    private static boolean isDigit(char c)
    {
        return (c=='0' || c=='1' || c=='2' || c=='3' || c=='4' || c=='5' ||
                c=='6' || c=='7' || c=='8' || c=='9');
    }

    private static int charToInt(char c)
    {
        int asciivalue = c;
        int intvalue = asciivalue-48; // 0 ist 48 bis 9 ist 57
        return intvalue;
    }

    public static int parseInt(String s) throws IllegalArgumentException
    {
        if(s == null) throw new IllegalArgumentException("kein String");
        if(s.length()==0) throw new IllegalArgumentException("leerer String");
        // pruefe, ob erstes Zeichen + oder -
        // merken und weiter mit Rest
        boolean negativ = false;
        if(s.charAt(0)=='+') s = s.substring(1);
        else if(s.charAt(0)=='-')
        {
            s = s.substring(1);
            negativ = true;
        }
        if(s.length()==0) throw new IllegalArgumentException("nur '+' bzw. '-' --> keine Zahl");
        // entferne fuehrende Nullen
        while(s.length() > 0 && s.charAt(0)=='0')
        {
            s = s.substring(1);
        }
        if(s.length()==0) return 0;     // String bestand nur aus Nullen --> 0
        for(int i=0; i<s.length(); i++)
        {
            if(!isDigit(s.charAt(i))) throw new IllegalArgumentException("keine Zahl!");
        }

        int zahl = 0;
        for(int i = 0; i < s.length(); i++)
        {
            int ziffer = charToInt(s.charAt(i));
            if((!negativ && (MyInteger.MAX_VALUE - ziffer) / 10 < zahl) || (negativ && (MyInteger.MAX_VALUE+1 - ziffer) / 10 < zahl))
            {
                if(negativ) throw new IllegalArgumentException("Zahl zu klein!");
                else throw new IllegalArgumentException("Zahl zu gross!");
            }
            zahl = zahl * 10 + ziffer;
        }
        if(negativ) return -zahl;
        else return zahl;
    }

    public int intValue()
    {
        return this.value;
    }

    public double doubleValue()
    {
        return this.value;
    }

    public static MyInteger valueOf(String s) throws IllegalArgumentException
    {
        return new MyInteger(s);
    }

    public static MyInteger valueOf(int value)
    {
        return new MyInteger(value);
    }

    @Override
    public boolean equals(Object other)
    {
        if(other == null) return false;
        if(this == other) return true; 
        if(this.getClass() != other.getClass()) return false;   

        MyInteger otherInt = (MyInteger)other;  
        return (this.value == otherInt.value); 
    }

    @Override
    public int hashCode()
    {
        return this.value;
    }

    @Override
    public String toString()
    {
        return value+"";
    }

    public static int compare(int x, int y)
    {
        return (x < y) ? -1 : ((x == y) ? 0 : 1);
    }

    public int compareTo(MyInteger otherMyInteger)
    {
        return compare(this.value, otherMyInteger.value);
    }
}

MyIntegerTest.java

package uebungen.uebung10.loesung;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

import org.junit.jupiter.api.BeforeAll;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;

class MyIntegerTest {

    static MyInteger mi1, mi2, mi3, mi4, mi5, mi6, mi7;

    @BeforeAll
    public static void setUpBeforeClass() throws Exception 
    {
        mi1 = new MyInteger("-2147483648");
        mi2 = new MyInteger("+2147483647");
        mi3 = new MyInteger(-1);
        mi4 = new MyInteger(1);
        mi5 = new MyInteger(0);
        mi6 = new MyInteger("-1");
        mi7 = new MyInteger(2147483647);

    }

    /*
     * parseInt-Testfaelle:
     *  null        -> Exception (IAE) kein String
     *  ""          -> Exception (IAE) leerer String
     *  "+"         -> Exception (IAE) nur '+' bzw. '-' --> keine Zahl
     *  "-"         -> Exception (IAE) nur '+' bzw. '-' --> keine Zahl
     *  "-00000000" -> 0
     *  "+00000000" -> 0
     *  "-00000001" -> -1
     *  "+00000001" ->  1
     *  "123456a"   -> Exception (IAE) keine Zahl!
     *  "-123456a"  -> Exception (IAE) keine Zahl!
     *  "+123456a"  -> Exception (IAE) keine Zahl!
     *  "2147483648"    -> Exception (IAE) Zahl zu gross!
     *  "-2147483649"   -> Exception (IAE) Zahl zu klein!
     * 
     */
    @Test
    void testParseIntPositiveInt() {

        assertEquals(1234, MyInteger.parseInt("1234"), "\"1234\" should be 1234");
        assertEquals(1234, MyInteger.parseInt("+1234"), "\"+1234\" should be 1234");
        assertEquals(1234, MyInteger.parseInt("01234"), "\"01234\" should be 1234");
    }

    @Test
    void testParseIntNegativeInt() {

        assertEquals(-1234, MyInteger.parseInt("-1234"), "\"-1234\" should be -1234");
        assertEquals(-1234, MyInteger.parseInt("-01234"), "\"-01234\" should be -1234");
    }

    @Test
    void testValueOfPositiveInt() {
        MyInteger m = MyInteger.valueOf(1234);

        assertNotNull(m, "shoul be an object");
        assertEquals(1234, m.intValue(), "1234 should be 1234");
    }

    @Test
    @DisplayName("Input-String is null")
    void testParseIntNull() {
        Exception exception = assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> MyInteger.parseInt(null));

        assertEquals("kein String", exception.getMessage());
    }

    @Test
    @DisplayName("Input-String is leer")
    void testParseIntLeer() {
        Exception exception = assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> MyInteger.parseInt(""));

        assertEquals("leerer String", exception.getMessage());
    }


    @Test
    @DisplayName("Nur Plus oder Minus")
    void testParseIntNurPlusOderMinus() {
        Exception exception = assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> MyInteger.parseInt("+"));

        assertEquals("nur '+' bzw. '-' --> keine Zahl", exception.getMessage());

        exception = assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> MyInteger.parseInt("-"));

        assertEquals("nur '+' bzw. '-' --> keine Zahl", exception.getMessage());
    }

    @Test
    @DisplayName("Keine Zahl")
    void testParseIntKeineZahl() {
        Exception exception = assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> MyInteger.parseInt("+1234a"));

        assertEquals("keine Zahl!", exception.getMessage());

    }

    @Test
    @DisplayName("Zahl zu gross")
    void testParseIntZahlZuGross() {
        Exception exception = assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> MyInteger.parseInt("2147483648"));

        assertEquals("Zahl zu gross!", exception.getMessage());
    }

    @Test
    @DisplayName("Zahl zu klein")
    void testParseIntZahlZuKlein() {
        Exception exception = assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> MyInteger.parseInt("-2147483649"));

        assertEquals("Zahl zu klein!", exception.getMessage());
    }

    @Test
    void testParseIntNurNullen() {
        assertEquals(0, MyInteger.parseInt("-000000000000"), "\"-000000000000\" should be 0");
        assertEquals(0, MyInteger.parseInt("+000000000000"), "\"+000000000000\" should be 0");
        assertEquals(0, MyInteger.parseInt("0000000000000"), "\"0000000000000\" should be 0");
    }

    @Test
    void testHashCode()
    {
        assertTrue(mi2.hashCode()==mi7.hashCode(), "hashCode of mi2 and mi7 should be equal");
        assertEquals(-2147483648, mi1.hashCode(), "hashCode of mi1 should be -2147483648");
        assertEquals(0, mi5.hashCode(), "hashCode of mi5 should be 0");
    }

    @Test
    void testMyIntegerInt()
    {
        assertNotNull(mi4, "mi4 should be not null");
        assertTrue(mi3.equals(mi6), "mi3 and mi6 should be equal");
        assertTrue(mi7.equals(mi2), "mi7 and mi2 should be equal");
    }

    @Test
    void testMyIntegerString()
    {
        assertNotNull(mi1, "mi1 should be not null");
        assertNotNull(mi2, "mi2 should be not null");
        assertNotNull(mi6, "mi6 should be not null");
        assertTrue(mi3.equals(mi6), "mi3 and mi6 should be equal");
        assertTrue(mi7.equals(mi2), "mi7 and mi2 should be equal");
    }

    @Test
    void testParseInt()
    {
        assertEquals(-2147483648, MyInteger.parseInt("-2147483648"), "should be -2147483648");
        assertEquals(+2147483647, MyInteger.parseInt("+00002147483647"), "should be +2147483647");
        assertEquals(-1, MyInteger.parseInt("-0000001"), "should be -1");   
    }


    @Test
    void testIntValue()
    {
        assertEquals(-2147483648, mi1.intValue(), "should be -2147483648");
        assertEquals(+2147483647, mi2.intValue(), "should be +2147483647");
        assertEquals(+2147483647, mi7.intValue(), "should be +2147483647");
    }

    @Test
    void testDoubleValue()
    {
        assertEquals(-2147483648.0, mi1.doubleValue(), "should be -2147483648.0");
        assertEquals(+2147483647.0, mi2.doubleValue(), "should be +2147483647.0");
        assertEquals(+2147483647.0, mi7.doubleValue(), "should be +2147483647.0");
    }

    @Test
    void testValueOfString()
    {
        assertTrue(mi1.equals(MyInteger.valueOf("-2147483648")), "should be equal to mi1");
        assertTrue(mi2.equals(MyInteger.valueOf("2147483647")), "should be equal to mi2");
        assertTrue(mi7.equals(MyInteger.valueOf("2147483647")), "should be equal to mi7");
    }

    @Test
    void testValueOfInt()
    {
        assertTrue(mi1.equals(MyInteger.valueOf(-2147483648)), "should be equal to mi1");
        assertTrue(mi2.equals(MyInteger.valueOf(2147483647)), "should be equal to mi2");
        assertTrue(mi7.equals(MyInteger.valueOf(2147483647)), "should be equal to mi7");
    }

    @Test
    void testEqualsObject()
    {
        assertTrue(mi3.equals(mi6), "mi3 and mi6 should be equal");
        assertTrue(mi7.equals(mi2), "mi7 and mi2 should be equal");
        assertFalse(mi3.equals(mi4), "mi3 and mi4 should not be equal");
        assertFalse(mi3.equals(mi5), "mi3 and mi5 should not be equal");
    }

    @Test
    void testToString()
    {
        assertEquals("-2147483648", mi1.toString(), "should be '-2147483648'");
        assertEquals("2147483647", mi2.toString(), "should be '2147483647' mi2");
        assertEquals("2147483647", mi7.toString(), "should be '2147483647' mi7");
    }

    @Test
    void testCompare()
    {
        assertTrue(MyInteger.compare(5, 4)>0, "5,4 should be > 0");
        assertTrue(MyInteger.compare(4, 4)==0, "4,4 should be == 0");
        assertTrue(MyInteger.compare(4, 5)<0, "4,5 should be < 0");
        assertTrue(MyInteger.compare(MyInteger.MAX_VALUE, MyInteger.MIN_VALUE)>0, "MAX,MIN should be > 0");
        assertTrue(MyInteger.compare(MyInteger.MAX_VALUE, MyInteger.MAX_VALUE)==0, "MAX,MAX should be == 0");
        assertTrue(MyInteger.compare(MyInteger.MIN_VALUE, MyInteger.MAX_VALUE)<0, "MIN,MAX should be > 0");
    }

    @Test
    void testCompareTo()
    {
        assertTrue(mi1.compareTo(mi2)<0, "mi1, mi2 should be < 0");
        assertTrue(mi2.compareTo(mi1)>0, "mi2, mi1 should be > 0");
        assertTrue(mi2.compareTo(mi7)==0, "mi2, mi7 should be == 0");
        assertTrue(mi3.compareTo(mi6)==0, "mi3, mi6 should be == 0");
    }


}

Übung 11 (Ereignisbehandlung - ActionListener)

Übung 11 (28.6. - 30.6.)

1. Erstellen Sie ein Fenster mit einem Textfeld und zwei Buttons add und remove. Sowohl das Textfeld als auch die beiden Buttons sollen Objektvariablen (und somit zugreifbar von allen Methoden der Klasse) sein.
2. Unterteilen Sie das main-JPanel zunächst in zwei JPanels unten und oben. Dem JPanel oben werden das Textfeld und die beiden Buttons hinzugefügt. Setzen Sie die Hintergrundfarbe des JPanels oben auf YELLOW. Setzen Sie die Hintergrundfarbe des JPanels unten auf CYAN. Das JPanel unten soll ebenfalls eine Objektvariable sein.

3. Setzen Sie die Größe des Fensters auf Werte, so dass es wie folgt erscheint:

4. Fügen Sie folgende Objektvariable hinzu: List<JLabel> labels = new ArrayList<>();

5. Implementieren Sie den ActionListener wie folgt:
   Wird der add-Button gedrückt,

   • wird der Liste labels ein JLabel hinzugefügt, wobei der Text des JLabels dem Text im Textfeld entspricht (der Text des Textfeldes kann über die Objektmethode getText() von JTextField ausgelesen werden).

   • Die Liste labels wird vollständig ausgelesen und jedes JLabel aus labels wird dem JPanel unten mithilfe der add()-Methode von JPanel hinzugefügt.

   • Rufen Sie this.unten.revalidate(); auf – dies stößt ein Neuzeichnen des JPanels unten an.

   Wird der „remove“-Button gedrückt,

   • wird das JLabel aus der Liste labels gelöscht, das den gleichen Text hat wie der Text, der im Textfeld eingegeben wurde.

   • Außerdem wird das JLabel aus den JPanel unten entfernt (Objektmethode remove() von JPanel).

   • Rufen Sie this.unten.revalidate(); auf – dies stößt ein Neuzeichnen des JPanels unten an.

   

6. Tipp: wenn Sie einem JLabel eine Hintergrundfarbe mit setBackground(Color c) setzen, dann sieht man diese nur, wenn Sie für dieses JLabel die Methode setOpaque(true) aufrufen. Nur dadurch werden für dieses JLabel alle Pixel gezeichnet, die in dessen Grenzen sind, d.h. das komplette Rechteck, das das JLabel ausfüllt. Ansonsten würde nur der Text "gezeichnet" und die Hintergrundfarbe wäre hinter dem Text versteckt.

vorkommentierte Klasse

Uebung11.java

//import

public class Uebung11 // es werden JFrame und ActionListener benötigt
{
    //Objektvariablen: 
    //1. Textfeld, zwei Buttons (add und remove)
    //2. unteres Panel
    //4. Liste mit Labeln

    public Uebung11()
    {       
        super("TITEL");

        //Verhalten beim Schließen      
        //Größe         
        //Sichtbarkeit      
        //...

        //2. main-JPanel in JPanels unten und oben unterteilen
        //Dem Panel oben werden das Textfeld und die beiden Buttons hinzugefügt,
        //das lagern wir in die Methode createOben() aus
        //oben: Hintergrundfarbe ist YELLOW
        //unten: Hintergrundfarbe ist CYAN
        //Das Panel unten soll ebenfalls eine Objektvariable sein.

        //4. neue ArrayList für die Label anlegen 
    }

    private JPanel createOben()
    {
        //...

        return panel;
    }


    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e) 
    {

        //Quelle des Events ermitteln

        //Falls es der "add"-Button ist
        // - Text aus dem Textfeld übernehmen
        // - neues Label mit dem Text anlegen 
        // - das Label formatieren (Hintergrundfarbe RED)
        //   Tipp: wenn Sie einem JLabel eine Hintergrundfarbe mit setBackground(Color c) 
        //   setzen, dann sieht man diese nur, wenn Sie für dieses JLabel die Methode 
        //   setOpaque(true) aufrufen. Nur dadurch werden für dieses JLabel alle Pixel 
        //   gezeichnet, die in dessen Grenzen sind, d.h. das komplette Rechteck, 
        //   das das JLabel ausfüllt. Ansonsten würde nur der Text "gezeichnet" und 
        //   die Hintergrundfarbe wäre hinter dem Text versteckt.
        // - das Label in Label-Liste einfügen 
        // - das Label dem unteren Panel hinzufügen

        //Falls es der "remove"-Button ist
        // - Text aus dem Textfeld übernehmen
        // - durch die Label-Liste iterieren, um das zu entfernende Label zu finden  
        //   Tipp: Iterator nehmen
        //   Iterator<Typ> it = variable.iterator();
        //   while(it.hasNext()){ 
        //      mach irgendwas mit it.next()
        //   } 
        //   das Label muss sowohl aus der Liste als auch aus dem Panel entfernt werden 

        //Text im Textfeld löschen      
        //weitere nötige Schritte requestFocus(), revalidate(), repaint()

    }

    public static void main(String[] args) 
    {
        new Uebung11();
    }
}

mögliche Lösung für Übung 11

Uebung11.java

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JTextField;

public class Uebung11 extends JFrame implements ActionListener
{
    JPanel unten;
    JTextField input;
    List<JLabel> labels;
    JButton addBtn;
    JButton removeBtn;

    public Uebung11()
    {
        super("Elemente hinzufuegen");
        this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        this.setSize(400,100);
        this.setLocation(500,500);

        JPanel oben = this.createOben();
        this.getContentPane().add(oben, BorderLayout.NORTH);

        this.unten = new JPanel();
        this.unten.setBackground(Color.CYAN);
        this.getContentPane().add(unten, BorderLayout.CENTER);

        this.setVisible(true);

        this.labels = new ArrayList<>();
    }

    private JPanel createOben()
    {
        JPanel panel = new JPanel();
        panel.setBackground(Color.YELLOW);
        this.input = new JTextField(10);        
        this.addBtn = new JButton("add");
        this.addBtn.addActionListener(this);
        this.removeBtn = new JButton("remove");
        this.removeBtn.addActionListener(this);

        panel.add(this.input);
        panel.add(this.addBtn);
        panel.add(this.removeBtn);

        return panel;
    }

    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e){     
        Object src = e.getSource();

        if(src instanceof JButton){
            JButton srcBtn = (JButton)src;          
            if(srcBtn == this.addBtn) {     // geht wegen Objektvariable und gleiches Objekt
                String inputText = this.input.getText();
                JLabel newLabel = new JLabel(inputText);
                newLabel.setOpaque(true);
                newLabel.setBackground(Color.RED);
                this.labels.add(newLabel);
                this.unten.add(newLabel);
            }
            else if(srcBtn == this.removeBtn) {
                String inputText = this.input.getText();
                Iterator<JLabel> it = this.labels.iterator();
                while(it.hasNext()) {
                    JLabel aktLabel = it.next();
                    if(aktLabel.getText().equals(inputText)){
                        it.remove();
                        this.unten.remove(aktLabel);
                    }
                }
            }
            this.input.setText("");
            this.input.requestFocus();
            this.unten.revalidate();
            this.unten.repaint();           
        }       
    }

    public static void main(String[] args) 
    {
        new Uebung11();
    }
}       

Übung 12 (TicTacToe)

Übung 12 (5.7. - 7.7.)

Gegeben sind die folgenden Klassen:

Model.java

package uebungen.uebung12.loesung;

import java.util.Random;

/*
 * Implementierung von TicTacToe
 *
 */
public class Model
{
    private Player[][] field;
    public enum Player {RED, BLACK, EMPTY};
    private Player player;
    private int size;

    /*
     * erzeugt Objekt vom Model 
     *  Parameter size fuer field: size x size 
     *  alle Felder in field am Anfang leer (EMPTY)
     *  player BLACK beginnt
     */
    public Model(int size)
    {
        this.size = size;
        this.field = new Player[this.size][this.size];
        for(int row = 0; row < this.size; row++)
        {
            for(int col = 0; col < this.size; col++)
            {
                this.field[row][col] = Player.EMPTY;
            }
        }
        this.player = Player.BLACK;     // BLACK faengt an
    }

    /*
     * field wieder alle Felder EMPTY
     * player ist BLACK
     */
    public void restart() 
    {

        for(int row = 0; row < this.size; row++)
        {
            for(int col = 0; col < this.size; col++)
            {
                this.field[row][col] = Player.EMPTY;
            }
        }
        this.player = Player.BLACK;     
    }

    /*
     * Rueckgabe von size
     *  z.B. 3 bei 3 x 3 field
     */
    public int getSize() 
    {
        return this.size;
    }

    /*
     *  Rueckgabe deep copy von field
     */
    public Player[][] getField() {
        Player[][] copy = new Player[this.size][this.size];
        for(int row = 0; row < this.size; row++)
        {
            for(int col = 0; col < this.size; col++)
            {
                copy[row][col] = this.field[row][col];
            }
        }
        return copy;
    }

    /*
     * Ausgabe von field auf Konsole
     */
    public void printField()
    {
        for(int row = 0; row < this.size; row++)
        {
            for(int col = 0; col < this.size; col++)
            {
                if(this.field[row][col] == Player.EMPTY)
                {
                    System.out.print("- ");
                }
                else if(this.field[row][col] == Player.BLACK)
                {
                    System.out.print("x ");
                }
                else if(this.field[row][col] == Player.RED)
                {
                    System.out.print("o ");
                }
            }
            System.out.println();   // Ende der Zeile
        }
        System.out.println();       // nach Ausgabe des Feldes
    }

    /*
     * Spielerinnenwechsel 
     * von BLACK zu RED oder
     * von RED zu BLACK
     * 
     */
    public void switchPlayer()
    {
        this.player = (this.player == Player.BLACK) ? Player.RED : Player.BLACK;
    }

    /*
     * setzt player in field, wenn moeglich
     * gibt true zurueck, wenn Zug moeglich war
     * false, wenn Zug nicht moeglich war (z.B. falsche row oder col 
     * oder field[row][col] bereits besetzt)
     */
    public boolean move(int row, int col)
    {
        boolean movePossible = this.movePossible(row, col);
        if(movePossible)
        {
            this.field[row][col] = this.player;
        }
        return movePossible;
    }

    /*
     * Rueckgabe aktueller player
     */
    public Player curPlayer() 
    {
        return this.player;
    }

    /* 
     * Hilfsmethode, um zu ermitteln, ob Zug moeglich
     * gibt true zurueck, wenn Zug moeglich war
     * false, wenn Zug nicht moeglich war (z.B. falsche row oder col 
     * oder field[row][col] bereits besetzt)
     */
    public boolean movePossible(int row, int col)
    {
        boolean movePossible = false;
        // row und col jeweils koorekter Index ?
        if(row >= 0 && row < this.size && col >= 0 && col < this.size)
        {
            // ist das Feld ueberhaupt leer ?
            if(this.field[row][col] == Player.EMPTY)
            {
                movePossible = true;
            }
        }
        return movePossible;
    }

    /*
     * true, wenn gewonnen
     * false, wenn nicht
     */
    public boolean won()
    {
        return this.won(Player.BLACK) || this.won(Player.RED);
    }

    /*
     * Hilfsmethode fuer won(), um zu ueberpruefen,
     * ob BLACK oder RED gewonnen hat
     */
    private boolean won(Player player)
    {
        boolean won = false;
        if(player == Player.BLACK || player == Player.RED)
        {
            // 3 nebeneinander ???
            for(int row = 0; row < this.size && !won; row++)
            {
                if( this.field[row][0] == player && 
                    this.field[row][1] == player &&
                    this.field[row][2] == player) 
                {
                    won = true;
                }
            }
            // 3 untereinander ???
            for(int col = 0; col < this.size && !won; col++)
            {
                if( this.field[0][col] == player && 
                    this.field[1][col] == player &&
                    this.field[2][col] == player) 
                {
                    won = true;
                }
            }
            // von links oben nach rechts unten - Diagonale
            if( !won && 
                this.field[0][0] == player && 
                this.field[1][1] == player &&
                this.field[2][2] == player) 
            {
                won = true;
            }
            // von rechts oben nach links unten - Diagonale
            if( !won && 
                this.field[0][2] == player && 
                this.field[1][1] == player &&
                this.field[2][0] == player) 
            {
                won = true;
            }
        }
        return won;
    }

    /*
     * Ausgabe auf die Konsole 
     * player, die gewonnen hat
     */
    public void printWon()
    {
        if(this.player == Player.BLACK)
        {
            System.out.println("Spielerin x hat gewonnen !!!" );
        }
        else
        {
            System.out.println("Spielerin o hat gewonnen !!!" );
        }
    }

    /*
     * Hilfsmethode, um zu uberpruefen, ob alle Felder besetzt
     * wird fuer draw() benoetigt
     */
    private boolean fieldFilled()
    {
        for(int row = 0; row < this.size; row++)
        {
            for(int col = 0; col < this.size; col++)
            {
                if(this.field[row][col] == Player.EMPTY)
                {
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }

    /*
     * true, wenn unentschieden
     * false, wenn nicht
     * unentschieden ist, wenn field voll ist (fieldFilled()),
     * aber niemand gewonnen hat
     */
    public boolean draw()
    {
        return this.fieldFilled() && !this.won();
    }

    /*
     * true, wenn Spiel zu Ende
     * entweder unentschieden oder gewonnen
     */
    public boolean finished()
    {
        return this.draw() || this.won();
    }

    /*
     * zufaelliger Zug
     * wird ausgefuehrt, aber keine Pruefung, ob
     * gewonnen oder unentschieden
     * nach dem Zug switschPlayer()
     */
    public void automaticMove()
    {
        Random r = new Random();
        int row = r.nextInt(this.size);
        int col = r.nextInt(this.size);
        while(!this.movePossible(row, col))
        {
            row = r.nextInt(this.size);
            col = r.nextInt(this.size);
        }
        this.move(row, col);
    }

    /*
     * automatischer (zufaelliger) Zug mit
     * anschliessender Pruefung, ob gewonnen 
     * oder nicht
     * neuer Stand von field Ausgabe auf die Konsole
     * bei Gewinn oder Unentschieden Ausgabe auf die Konsole
     */
    public void automaticMoveAndCheck()
    {
        this.automaticMove();
        this.printField();
        if(this.finished())
        {
            if(this.won())
            {
                this.printWon();
            }
            else    // draw
            {
                System.out.println("Unentschieden !!!");
            }
        }
        else
        {
            this.switchPlayer();
        }
    }

    /*
     * so lange automatisch ziehen bis Spiel zu Ende
     * inkl. Ausgabe auf die Konsole
     */
    public void playGame()
    {
        while(!this.finished())
        {
            this.automaticMoveAndCheck();
        }
    }

}

View.java

package uebungen.uebung12;

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Font;
import java.awt.GridLayout;


import javax.swing.*;

public class View extends JFrame
{
    JButton[] buttons; 
    JLabel labelStatus;
    JButton btnStart;
    Model model;

    View(Model model)
    {
        super();
        this.model = model;
        setTitle("TicTacToe");
        setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        // center panel
        JPanel hauptPanel = init();
        this.getContentPane().add(hauptPanel, BorderLayout.CENTER);

        // label panel
        JPanel labelPanel = new JPanel();
        this.labelStatus = new JLabel();
        this.labelStatus.setFont(new Font("Verdana", Font.BOLD, 24));
        this.labelStatus.setText("X beginnt");
        labelPanel.add(this.labelStatus);
        this.getContentPane().add(labelPanel, BorderLayout.NORTH);

        // button panel
        this.btnStart = new JButton("Start");
        this.getContentPane().add(this.btnStart, BorderLayout.SOUTH);

        setSize(400,400);
        setVisible(true);
    }

    private JPanel init()
    {
        JPanel panel = new JPanel();
        panel.setLayout(new GridLayout(3,3,10,10));

        this.buttons = new JButton[9];
        for (int i=0; i<this.buttons.length; i++)
        {
            this.buttons[i]=new JButton();  
            this.buttons[i].setFont(new Font("Verdana", Font.BOLD, 48));
            this.buttons[i].setActionCommand(Integer.toString(i));
            panel.add(buttons[i]);
        }
        return panel;
    }

    public void restart() {
        for (int i=0; i<this.buttons.length; i++)
        {
            this.buttons[i].setText("");
            this.revalidate();
            this.repaint();
        }
    }



}

Controller.java

package uebungen.uebung12;

import java.awt.Color;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;

import javax.swing.JButton;

public class Controller implements ActionListener
{
    Model model;
    View view;

    Controller(Model model, View view) {
        this.model = model;
        this.model.restart();
        this.view = view;
        for(int i = 0; i < this.view.buttons.length; i++) {
            this.view.buttons[i].addActionListener(this);
        }
        this.view.btnStart.addActionListener(this);
    }

    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        // TODO

    }
}

Programclass.java

package uebungen.uebung12;

public class Programclass 
{

    public static void main(String[] args) 
    {
        Model model = new Model(3); 
        model.playGame();   // einmal ein Spiel auf Konsole ausgeben
        View view = new View(model);
        Controller controller = new Controller(model, view);
    }

}

Aufgabe: Implementieren Sie die actionPerformed()-Methode in der Controller-Klasse.

mögliche Lösung für Übung 12

actionPerformed() aus Controller.java

@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) 
{
    Object src = e.getSource();
    if(src instanceof JButton) {
        JButton buttonPressed = (JButton)src;
        if(buttonPressed.getActionCommand().equals("Start")) 
        {
            System.out.println("Start-Button");
            this.model.restart();
            this.view.restart();
        }
        else
        {
            String command = buttonPressed.getActionCommand();
            int index = Integer.valueOf(command).intValue();
            System.out.println("Button " + index + " geklickt");

            int row = index / this.model.getSize();
            int col = index % this.model.getSize();

            if(!this.model.finished() && this.model.movePossible(row, col))
            {
                if(this.model.curPlayer() == Model.Player.BLACK) {
                    buttonPressed.setForeground(Color.BLACK);
                    buttonPressed.setText("X");
                    this.view.labelStatus.setForeground(Color.RED);
                    this.view.labelStatus.setText("O ist dran");
                } else if(this.model.curPlayer() == Model.Player.RED) {
                    buttonPressed.setForeground(Color.RED);
                    buttonPressed.setText("O");
                    this.view.labelStatus.setForeground(Color.BLACK);
                    this.view.labelStatus.setText("X ist dran");
                }   

                this.model.move(row, col);

                if(this.model.won()) {
                    if(this.model.curPlayer() == Model.Player.BLACK) {
                        this.view.labelStatus.setForeground(Color.BLACK);
                        this.view.labelStatus.setText("X hat gewonnen!");
                    }
                    else {
                        this.view.labelStatus.setForeground(Color.RED);
                        this.view.labelStatus.setText("O hat gewonnen!");
                    }

                } 
                else if(this.model.draw()) {
                    this.view.labelStatus.setForeground(Color.GRAY);
                    this.view.labelStatus.setText("Unentschieden!");
                }

                if(!this.model.won()) this.model.switchPlayer();
            }

        }
    }
}

Klausurvorbereitung (Klicks zählen)

Klausurvorbereitung (Klicks zählen)

1. Erstellen Sie eine solche GUI:

   

   • Es handelt sich im Prinzip um ein Gitter aus JPanels (siehe auch Tipps unten). Beachten Sie: Dem Konstruktor für das Fenster wird eine hoehe (int) und eine breite (int) übergeben. Aus der hoehe und der breite ergibt sich die Anzahl der JPanels. In der Abbildung ist also hoehe=4 und breite=3.

   • Jedes JPanel soll ein JLabel enthalten, das der Anzahl der (Maus-)Klicks auf dieses JPanel entspricht. Am Anfang sind die Anzahl der Klicks für alle JPanels 0.

   • Implementieren Sie den MouseListener so, dass bei Klick auf ein JPanel automatisch die Anzahl der Klicks um 1 erhöht und die neue Anzahl im JLabel 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.

2. Wird auf den reset-Button geklickt, ist alles wieder auf 0 (und grau) gestellt.

3. Tipps:

   • Für die "JPanels" eigenen sich tatsächlich JPanels, da diese ja eine Hintergrundfarbe haben, einen Rand (Border) haben können, ein JLabel aufnehmen können usw. Es wäre ja aber auch sinnvoll, dass jedes JPanel z.B. auch eine Eigenschaft anzahlKlicks o.ä. hat. Insofern wäre der Vorschlag, eine eigene Klasse MyPanel zu erstellen, die von JPanel erbt, somit alle Eigenschaften eines JPanel 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 den MouseListener anmelden, dann müssen Sie gar nicht die Koordinaten des Mausklicks betrachten, sondern nur abfragen, welches der MyPanel das Mausereignis ausgelöst hat (oder Sie verwenden sogar für jedes dieser MyPanel eine anonyme Klasse des MouseListener). Probieren Sie mal ein wenig herum, es gibt sehr viele verschiedene Lösungsmöglichkeiten hier.

mögliche Lösung für Klicks Zählen

KlicksZaehlen.java

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.GridLayout;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseListener;

import javax.swing.*;

public class KlicksZaehlen extends JFrame
{
    MyPanel[][] panels;
    int meistenClicks;

    KlicksZaehlen(int hoehe, int breite)
    {
        super("Klicks zaehlen");
        this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        this.getContentPane().add(createMainPanel(hoehe, breite), BorderLayout.CENTER);
        this.setSize(400, 400);
        this.setVisible(true);
        this.meistenClicks=0;
    }

    JPanel createMainPanel(int hoehe, int breite)
    {
        JPanel mainPanel = new JPanel();
        mainPanel.setLayout(new GridLayout(hoehe, breite, 2, 2));
        mainPanel.setBackground(Color.DARK_GRAY);
        this.panels = new MyPanel[hoehe][breite];
        for(int zeile=0; zeile<this.panels.length; zeile++)
        {
            for(int spalte=0; spalte<this.panels[zeile].length; spalte++)
            {
                this.panels[zeile][spalte] = new MyPanel(zeile, spalte);
                mainPanel.add(this.panels[zeile][spalte]);
            }
        }
        return mainPanel;
    }

    class MyPanel extends JPanel implements MouseListener
    {
        int zeile;
        int spalte;
        int nrClicks;
        JLabel label;

        MyPanel(int zeile, int spalte)
        {
            this.zeile = zeile;
            this.spalte = spalte;
            this.nrClicks = 0;
            this.label = new JLabel("0");
            this.setLayout(new GridLayout());
            this.label.setFont(new Font("Verdana", Font.BOLD, 48));
            this.label.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);
            this.label.setForeground(Color.WHITE);
            this.add(label);
            this.setBackground(Color.LIGHT_GRAY);
            this.addMouseListener(this);
        }

        @Override
        public void mouseClicked(MouseEvent e)
        {
            MyPanel mp = (MyPanel)e.getSource();
            mp.nrClicks++;
            mp.label.setText(String.valueOf(nrClicks));
            if(mp.nrClicks>KlicksZaehlen.this.meistenClicks) KlicksZaehlen.this.meistenClicks=mp.nrClicks;
            for(int zeile=0; zeile<KlicksZaehlen.this.panels.length; zeile++)
            {
                for(int spalte=0; spalte<KlicksZaehlen.this.panels[zeile].length; spalte++)
                {
                    if(KlicksZaehlen.this.panels[zeile][spalte].nrClicks == KlicksZaehlen.this.meistenClicks)
                    {
                        KlicksZaehlen.this.panels[zeile][spalte].setBackground(Color.RED);
                    }
                    else
                    {
                        KlicksZaehlen.this.panels[zeile][spalte].setBackground(Color.LIGHT_GRAY);
                    }                   

                }
            }

        }

        @Override public void mousePressed(MouseEvent e) {}
        @Override public void mouseReleased(MouseEvent e) {}
        @Override public void mouseEntered(MouseEvent e) {}
        @Override public void mouseExited(MouseEvent e) {}

    }

    public static void main(String[] args)
    {
        new KlicksZaehlen(4,3);
    }
}

Klausurvorbereitung (Schiebepuzzle)

---

Die folgenden Übungen beschäftigen sich alle mit Zeichnen, d.h. Graphics.

Da wir das dieses Semester nicht hatten, müssen Sie sich die folgenden Übungen nicht anschauen!

Können Sie aber ;-)

---

Klausurvorbereitung (Zeichnen)

Klausurvorbereitung (Zeichnen)

1. 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.

2. Die Zeichenfarbe soll zufällig erzeugt werden - jedes Mal, wenn die paintComponent()-Methode aufgerufen wird.

   

3. Beobachten Sie anhand des Farbwechsels, wie oft die paintComponent()-Methode aufgerufen wird.

eine mögliche Lösung

Zeichnen.java

package uebungen.zeichnen;

import java.awt.BasicStroke;
import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.util.Random;
import javax.swing.*;
public class Uebung10 extends JFrame
{
    public Uebung10()
    {
        super();
        this.setTitle("Übung10");
        this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

        this.getContentPane().add(new Canvas());
        this.setSize(400,300);
        this.setLocation(300,200);
        this.setVisible(true);


    }
    private class Canvas extends JPanel
    {
        @Override
        protected void paintComponent(Graphics g)
        {
            super.paintComponent(g);
            Graphics2D g2 = (Graphics2D)g;
            //g2.drawRect(20, 130, 200, 100);
               int abstand = this.getHeight()/20;
               int hoehe = this.getHeight() - 2* abstand;
               int breite = this.getWidth() - 2* abstand;
            //Random Farben erzeugen:
             Random r = new Random();
            int rot = r.nextInt(256);
            int gruen = r.nextInt(256);
            int blau = r.nextInt(256);
            Color c = new Color(rot, gruen, blau);
            g2.setColor(c); //rot-Grün-Blau 0 bis 255
          // Quadrat zeichnen
          if(hoehe < breite)
          {
              int abstandLinks = (this.getWidth()- hoehe)/2;
               g2.fillRect(abstandLinks, abstand, hoehe, hoehe);
          }
          else
          {
              int abstandOben = (this.getHeight()- breite)/2;
              g2.setStroke(new BasicStroke(5.0f)); //dicke Linien
              g2.drawRect(abstand, abstandOben, breite, breite);

          }
        }

    }
    public static void main(String[] args)
    {
        new Zeichnen();
    }
}

sehr hilfreiche Erläuterungen zur Übung von Frau Busjahn

1. • Wenn man keine Abstände definiert und die gesamte Höhe als Seitenlänge nimmt:

     g2.fillRect(0,0,this.getHeight(),this.getHeight());
     

     

   Beispiel für Höhe < Breite

   • 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 und abstandUnten 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);
     

Klausurvorbereitung (Mausereignisse)

Klausurvorbereitung (Mausereignisse)

1. 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

2. Tipps:

   • studieren Sie dieses Beispiel
   • behandeln Sie die Mausereignisse in den Methoden mousePressed(), mouseReleased() (MouseListener) sowie aus dem MouseMotionListener mouseDragged()
   • erstellen Sie sich zunächst eine Klasse, die Rechtecke repräsentiert (Objektvariablen x, y, width, height, jweils int)
   • speichern Sie die Rechtecke zusammen mit ihrer Farbe in einer Map (untersuchen Sie den Unterschied zwischen HashMap und LinkedHashMap)
   • zeichnen Sie in paintComponent() alle Rechtecke aus der Map und das aktuelle Rechteck (das Sie gerade zeichnen)

   

vorkommentierte Klassen

RechteckeZeichnen.java

import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.Point;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseListener;
import java.awt.event.MouseMotionListener;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Random;

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;

public class RechteckeZeichnen extends ... implements ... { 
    //  Objektvariablen 

    public RechteckeZeichnen()
    {
        super();
        this.setTitle(...);
        this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);    

    //Collection für die Rechtecke anlegen

    //Leinwand anlegen und die Listener für Mausereignisse hinzufügen

        this.setSize(400, 300);
        this.setLocation(300,200);
        this.setVisible(true);
    }

    private class Canvas extends JPanel
    {       
        @Override
        protected void paintComponent(Graphics g)
        {
            super.paintComponent(g);        
            Graphics2D g2 = (Graphics2D)g;  

            //aktuelles Rechteck zeichnen (falls es aktuell eins gibt)            

            //gespecherte Rechtecke aus der Collection zeichnen

        }
    }

    public static void main(String[] args) 
    {
        new RechteckeZeichnen();
    }


    @Override
    public void mousePressed(MouseEvent e) {

        //neues Rechteck erzeugen       

        //zufällige Farbe erzeugen - hatten wir letzte Woche

    }

    @Override
    public void mouseDragged(MouseEvent e) {

        //Höhe und Breite des aktuellen Rechtecks setzen
        //je nachdem ob die Maus gerade nach rechts, links, oben oder unten gezogen wird        

        //Leinwand neu zeichnen
    }

    @Override
    public void mouseReleased(MouseEvent e) {
        //aktuelles Rechteck speichern

    }

    @Override public void mouseClicked(MouseEvent e) {}
    @Override public void mouseEntered(MouseEvent e) {}
    @Override public void mouseExited(MouseEvent e) {}
    @Override public void mouseMoved(MouseEvent e) {}
}

Rechteck.java

public class Rechteck {
    //private Objektvariablen für x, y, Höhe und Breite     

    public Rechteck(int x, int y, int width, int height) 
    {
        //Koordinaten und Größe des Rechtecks

    }

    // Getter und Setter für x, y, Höhe und Breite  

}

eine mögliche Lösung für Rechtecke Zeichnen

RechteckeZeichnen.java

package uebungen.uebung11;

import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.Point;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseListener;
import java.awt.event.MouseMotionListener;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Random;

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;

public class RechteckeZeichnen extends JFrame implements MouseListener, MouseMotionListener {
    Canvas canvas;
    Rechteck aktRechteck;
    Color aktColor;
    Map<Rechteck, Color> rechtecke;

    public RechteckeZeichnen()
    {
        super();
        this.setTitle("Rechtecke zeichnen");
        this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);    

        this.rechtecke = new HashMap<>();
        this.canvas = new Canvas();
        this.canvas.addMouseListener(this);
        this.canvas.addMouseMotionListener(this);
        this.getContentPane().add(this.canvas);

        this.setSize(400, 300);
        this.setLocation(300,200);
        this.setVisible(true);
    }

    private class Canvas extends JPanel
    {
        // die View
        @Override
        protected void paintComponent(Graphics g)
        {
            super.paintComponent(g);        
            Graphics2D g2 = (Graphics2D)g;  

            if(RechteckeZeichnen.this.aktRechteck != null)
            {
                g2.setColor(aktColor);
                int x = RechteckeZeichnen.this.aktRechteck.getX();
                int y = RechteckeZeichnen.this.aktRechteck.getY();
                int width = RechteckeZeichnen.this.aktRechteck.getWidth();
                int height = RechteckeZeichnen.this.aktRechteck.getHeight();

                g2.fillRect(x, y, width, height);
            }

            for(Map.Entry<Rechteck, Color> eintrag : RechteckeZeichnen.this.rechtecke.entrySet())
            {
                Rechteck r = eintrag.getKey();
                Color c = eintrag.getValue();

                g2.setColor(c);
                int x = r.getX();
                int y = r.getY();
                int width = r.getWidth();
                int height = r.getHeight();

                g2.fillRect(x, y, width, height);
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) 
    {
        new RechteckeZeichnen();
    }

    // der Controller
    @Override
    public void mousePressed(MouseEvent e) {
        Point p = e.getPoint();
        this.aktRechteck = new Rechteck(p.x,p.y,0,0);

        Random zuf = new Random();
        int r = zuf.nextInt(256);
        int g = zuf.nextInt(256);
        int b = zuf.nextInt(256);

        this.aktColor = new Color(r,g,b);
    }

    @Override
    public void mouseDragged(MouseEvent e) {
        Point p = e.getPoint();
        if(p.x > this.aktRechteck.getX()) // Maus nach rechts
        {
            int width = p.x - this.aktRechteck.getX();
            this.aktRechteck.setWidth(width);
        }
        else // Maus nach links
        {
            int width = (this.aktRechteck.getX() - p.x) + this.aktRechteck.getWidth();
            this.aktRechteck.setWidth(width);
            this.aktRechteck.setX(p.x);
        }

        if(p.y > this.aktRechteck.getY()) // Maus nach unten
        {
            int height = p.y - this.aktRechteck.getY();
            this.aktRechteck.setHeight(height);
        }
        else // Maus nach oben
        {
            int height = (this.aktRechteck.getY() - p.y) + this.aktRechteck.getHeight();
            this.aktRechteck.setHeight(height);
            this.aktRechteck.setY(p.y);
        }

        this.canvas.repaint();
    }

    @Override
    public void mouseReleased(MouseEvent e) {
        Point p = e.getPoint();
        this.rechtecke.put(this.aktRechteck, this.aktColor);
    }

    @Override public void mouseClicked(MouseEvent e) {}
    @Override public void mouseEntered(MouseEvent e) {}
    @Override public void mouseExited(MouseEvent e) {}
    @Override public void mouseMoved(MouseEvent e) {}
}

Rechteck.java

package uebungen.uebung11;

public class Rechteck {
    private int x;
    private int y;
    private int width;
    private int height;

    public Rechteck(int x, int y, int width, int height) 
    {
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.width = width;
        this.height = height;
    }

    public int getX() {
        return x;
    }

    public void setX(int x) {
        this.x = x;
    }

    public int getY() {
        return y;
    }

    public void setY(int y) {
        this.y = y;
    }

    public int getWidth() {
        return width;
    }

    public void setWidth(int width) {
        this.width = width;
    }

    public int getHeight() {
        return height;
    }

    public void setHeight(int height) {
        this.height = height;
    }

}   

sehr hilfreiche Erläuterungen zur Übung von Frau Busjahn

Klausurvorbereitung (Graphen)

Klausurvorbereitung (Graphen)

1. 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() und mousePressed(). Wegen der späteren Erweiterung (Bewegen der Punkte), sollten wir hier mouseClicked() wählen.

2. 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).

3. 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, nachdem mousePressed() und mouseReleased() aufgerufen wurden. Ändert sich die Mausposition zwischen den Aufrufen von mousePressed() und mouseReleased(), wird mouseClicked() 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 in mouseDragged() behandeln. Beachten Sie, dass mouseDragged() (bei gedrückter Maustaste) permanent aufgerufen wird. Wir können Sie die Änderung der Mausposition zwischen zwei Aufrufen von mouseDragged() ermitteln?

eine mögliche Lösung für Klausurvorbereitung (Graphen)

GraphenZeichnen.java

package uebungen.uebung13;

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.Point;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseListener;
import java.awt.event.MouseMotionListener;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;

public class GraphenZeichnen extends JFrame implements MouseListener, MouseMotionListener{
    Canvas canvas;
    List<Point> points; //für uns = Java.util!
    Point movepoint;
    Point remember;

    public GraphenZeichnen()
    {
        super();
        this.setTitle("Uebung13");
        this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        this.canvas = new Canvas();
        this.getContentPane().add(this.canvas, BorderLayout.CENTER);
        this.canvas.addMouseListener(this);//MOUSELISTENER ANMELDEN NICHT VERGESSEN!!!!
        this.canvas.addMouseMotionListener(this);//MOUSEMOTIONLISTENER ANMELDEN NICHT VERGESSEN!!!!
        this.setSize(400, 300);
        this.setLocation(300,200);
        this.setVisible(true);
        this.points = new ArrayList<>();
    }

    private class Canvas extends JPanel
    {
        final static int DURCHM = 30;
        final static int RADIUS = DURCHM / 2;

        @Override
        protected void paintComponent(Graphics g)
        {
            super.paintComponent(g);            // Implementierung von JPanel aufrufen
            Graphics2D g2 = (Graphics2D)g;      // Methoden von Graphics2D nutzbar

            // hier zeichnen wir die Punkte:
            for(Point p : Uebung13.this.points) // anstatt "points" = Uebung13.this.points
            {
                int x = p.x;
                int y = p.y;
                g2.fillOval(x, y, DURCHM, DURCHM);  
            }

            for (int i = 0; i < Uebung13.this.points.size()-1; i++)  //.size wegen Liste
            {
                Point p1 = Uebung13.this.points.get(i);
                Point p2 = Uebung13.this.points.get(i+1);   // "i+1" => Nachbarpunkt von p1

                g2.drawLine(p1.x + RADIUS, p1.y+ RADIUS, p2.x+ RADIUS, p2.y+ RADIUS); // "+ Radius" -> damit die Linien ab der Mitte des Punktes beginnen
                if(i == Uebung13.this.points.size()-2)      // vorletzte Position=> HIER verbinden wir den ersten und letzten Punkt
                {
                    Point p = Uebung13.this.points.get(0);
                    g2.drawLine(p2.x + RADIUS, p2.y + RADIUS, p.x + RADIUS, p.y + RADIUS);
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        new GraphenZeichnen();
    }

    @Override
    public void mouseClicked(MouseEvent e) //wir klicken -> Kreis wird gezeichnet -> Liste wird befüllt
    {
        Point p = e.getPoint();     // speichern den Punkt beim Ort des Klickens
        this.points.add(p);         // in der Liste speichern
        this.canvas.repaint();      // canvas wird nochmal gezeichnet-- wichtig!!

    }

    @Override
    public void mousePressed(MouseEvent e) //ermitteln, ob wir punkt getroffen haben
    {
        int x = e.getX();
        int y = e.getY();
        final int ABSTAND = 20; //Abstand festlegen
        for(Point p : this.points)
        {
            if(Math.abs(x-p.x)< ABSTAND && Math.abs(y-p.y)< ABSTAND) // Abstand von Punkt ermitteln 
                                                                     // MINUS den Punkt, den wir betrachten
            {
                this.movepoint=p;
                this.remember=e.getPoint();     // Speichern die Koordinate des Mausklicks
            }
        }

    }

    @Override public void mouseReleased(MouseEvent e) {}
    @Override public void mouseEntered(MouseEvent e) {}
    @Override public void mouseExited(MouseEvent e) {}

    @Override
    public void mouseDragged(MouseEvent e) //Kreise bewegen:
    {
        int x = e.getX();
        int y = e.getY();
        int x1 = this.remember.x;
        int y1 = this.remember.y;
        int xDif = x-x1; //Wohin und um wie viel haben wir uns bewegt?
        int yDif = y-y1;
        this.movepoint.x = this.movepoint.x+xDif;   // wir verschieben den Punkt um die Differenz, 
        this.movepoint.y = this.movepoint.y+yDif;   // die wir ermittelt haben
        this.canvas.repaint();//WICHTIG
        this.remember = e.getPoint();               // rememberPunkt wird gespeichert       
    }
}

sehr hilfreiche Erläuterungen zu this von Frau Busjahn

//Achtung, dieser Code dient nur dazu, zu zeigen, wie man an 
//verschiedenen Stellen auf die Methoden und Variablen zugreifen 
//kann und ist nicht unbedingt der beste Stil
public class A {
    int variableInA;
    B bInA;

    A(int wertA) {
        this.variableInA = wertA;
        this.bInA = new B(wertA+10);
        this.printA("Konstruktor A"); 
        this.bInA.printB("Konstruktor A");
    }

    void printA(String aufrufIn) {
        System.out.println("printA - " + aufrufIn + " - Variable der Klasse A: " + this.variableInA);
        System.out.println("printA - " + aufrufIn + " - Variable der Klasse B: " + this.bInA.variableInB);      
    }

    class B 
    {       
        int variableInB; 

        B(int wertB) {
            this.variableInB = wertB;               
            this.printB("Konstruktor B");
        }

        void printB(String aufrufIn) {
            System.out.println("printB - " + aufrufIn + " - Variable der Klasse A: " + A.this.variableInA);
            System.out.println("printB - " + aufrufIn + " - Variable der Klasse B: " + this.variableInB);           
        }
    }   


    public static void main(String[] args) {
        A a1 = new A(2);        
        a1.variableInA = 6;
        a1.printA("main");
        a1.bInA.variableInB = 16;
        a1.bInA.printB("main");     
    }
}

Klausurvorbereitung (Quadrat)

Klausurvorbereitung (Quadrat)

1. 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 der canvas oder der Höhe der canvas 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.

   

2. 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.

3. 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.

   

eine mögliche Lösung zu Klausurvorbereitung (Quadrat)

QuadratZeichnen.java

import java.awt.BasicStroke;
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.Point;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseListener;
import java.awt.event.MouseMotionListener;
import java.util.Random;

import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;

public class QuadratZeichnen  extends JFrame implements MouseListener, MouseMotionListener
{
    Canvas canvas;
    Point posSquare;
    Color colorSquare;
    boolean move = false;
    Point remember;
    boolean fixiert = false;

    public QuadratZeichnen()
    {
        super();
        this.setTitle("Quadrat");
        this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);    

        this.canvas = new Canvas();
        this.canvas.addMouseListener(this);
        this.canvas.addMouseMotionListener(this);
        this.getContentPane().add(this.canvas, BorderLayout.CENTER);

        // von den folgenden vier Zeilen werden eventuell eine oder mehrere oder alle auskommentiert
        this.getContentPane().add(this.initSouth(), BorderLayout.SOUTH);

        this.setSize(400, 300);
        this.setLocation(300,200);
        this.setVisible(true);
    }

    // start inner class
    private class Canvas extends JPanel
    {

        @Override
        protected void paintComponent(Graphics g)
        {
            super.paintComponent(g);        // Implementierung von JPanel aufrufen
            Graphics2D g2 = (Graphics2D)g;  // Methoden von Graphics2D nutzbar

            int width = this.getWidth();
            int height = this.getHeight();

            // int smaller = (width < height) ? width : height;
            int smaller = 0;
            int length = 0;
            int x = 0;
            int y = 0;
            if(width < height) {
                smaller = width;
                length = smaller/3;
                x = smaller/3;
                y = (height - length)/2;
            } else {
                smaller = height;
                length = smaller/3;
                y = smaller/3;
                x = (width - length)/2;
            }

            g2.setStroke(new BasicStroke(3.0f));
            g2.drawRect(x, y, length, length);

            if(Uebung14.this.posSquare != null  && Uebung14.this.colorSquare != null) 
            {
                int xSquare = Uebung14.this.posSquare.x;
                int ySquare = Uebung14.this.posSquare.y;

                Color cSquare = Uebung14.this.colorSquare;

                g2.setColor(cSquare);
                g2.fillRect(xSquare, ySquare, length, length);
            }
        }
    }
    // ende innere Klasse


    private JPanel initSouth() 
    {
        JPanel south = new JPanel();
        JButton btnCreate = new JButton("create square");

        btnCreate.addActionListener(new ActionListener() {

            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                Random r = new Random();
                int widthCanvas = Uebung14.this.canvas.getWidth();
                int heightCanvas = Uebung14.this.canvas.getHeight();
                int lengthSquare = (widthCanvas < heightCanvas) ? widthCanvas/3 : heightCanvas/3;

                int x = r.nextInt(widthCanvas - lengthSquare);
                int y = r.nextInt(heightCanvas - lengthSquare);
                Uebung14.this.posSquare = new Point(x,y);

                int rot = r.nextInt(256);
                int gruen = r.nextInt(256);
                int blau = r.nextInt(256);
                Uebung14.this.colorSquare = new Color(rot, gruen, blau);

                Uebung14.this.canvas.repaint();         
            }

        });

        south.add(btnCreate);
        return south;
    }


    public static void main(String[] args) 
    {
        new QuadratZeichnen();
    }


    @Override
    public void mouseDragged(MouseEvent e) 
    {
        if(move)
        {
            int xMouse = e.getX();
            int yMouse = e.getY();

            int xLast = this.remember.x;
            int yLast = this.remember.y;

            int xDiff = xMouse - xLast;
            int yDiff = yMouse - yLast;

            this.posSquare.x = this.posSquare.x + xDiff;
            this.posSquare.y = this.posSquare.y + yDiff;


            // ab hier: im schwarzen Quadrat?
            int widthCanvas = this.canvas.getWidth();
            int heightCanvas = this.canvas.getHeight();
            int xBlack, yBlack; 
            if(widthCanvas < heightCanvas)
            {
                int lengthSquare = widthCanvas/3;
                xBlack = widthCanvas/3;
                yBlack = (heightCanvas - lengthSquare)/2;
            }
            else
            {
                int lengthSquare = heightCanvas/3;
                yBlack = heightCanvas/3;
                xBlack = (widthCanvas - lengthSquare)/2;
            }

            int xSquare = this.posSquare.x;
            int ySquare = this.posSquare.y;

            final int ABSTAND = 20;

            if(Math.abs(xSquare-xBlack) < ABSTAND && Math.abs(ySquare-yBlack) < ABSTAND)
            {
                // farbiges Quadrat genau im schwarzen
                System.out.println("im schwarzen");
                this.move = false;
                this.posSquare.x = xBlack;
                this.posSquare.y = yBlack;
            }

            this.canvas.repaint();
            this.remember = e.getPoint();
        }   
    }


    @Override
    public void mouseMoved(MouseEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub

    }


    @Override
    public void mouseClicked(MouseEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub

    }


    @Override
    public void mousePressed(MouseEvent e) 
    {
        int xMouse = e.getX();
        int yMouse = e.getY();

        if(!this.fixiert && this.posSquare != null)
        {
            int xSquare = this.posSquare.x;
            int ySquare = this.posSquare.y;

            int widthCanvas = this.canvas.getWidth();
            int heightCanvas = this.canvas.getHeight();

            int lengthSquare = (widthCanvas < heightCanvas) ? widthCanvas/3 : heightCanvas/3;

            if(xMouse >= xSquare && xMouse <= (xSquare + lengthSquare) && 
                    yMouse >= ySquare && yMouse <= (ySquare + lengthSquare))
            {
                this.move = true;
                this.remember = e.getPoint();
                System.out.println("im Quadrat");
            }
        }

    }


    @Override
    public void mouseReleased(MouseEvent e) {
        this.move = false;

    }


    @Override
    public void mouseEntered(MouseEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub

    }


    @Override
    public void mouseExited(MouseEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub

    }
}

Klausurvorbereitung (Quadrat und Kreis)

Klausurvorbereitung (Quadrat und Kreis)

1. Erstellen Sie folgendes Fenster zum Zeichnen:

   

   Dabei sind folgende Dinge zu beachten:

   • Oben im Fenster ist ein JPanel dessen Hintergrundfarbe LIGHT_GRAY ist und das ein JLabel enthält. Die Beschriftung des JLabels sollten Sie in der paintComponent()-Methode vornehmen, denn das JLabel zeigt an, ob die Zeichenfläche (Canvas) breiter als hoch ist (breiter) oder umgedreht (hoeher) und die Breite der Canvas sowie die Höhe (breite, hoehe). Es gibt also diese beiden Möglichkeiten:

     

     Achten Sie auch darauf, dass der Text des JLabels angepasst wird, wenn Sie die Größe des Fensters ändern (ergibt sich aber automatisch, wenn Sie den Text des JLabels in der paintComponent()-Methode setzen).

   • In der Mitte des Fensters ist die Zeichenfläche (Canvas).

     • Es wird eine Linie dargestellt.

     • Diese Linie ist in Strichstärke 2.0f.

     • Wenn die Canvas breiter als hoch ist, dann verläuft die Linie in der Mitte der Breite vertikal.

     • Wenn die Canvas höher als breit ist, dann verläuft die Linie in der Mitte der Höhe horizontal.

     • Der Fall Höhe==Breite muss nicht extra behandelt werden.

     Es gibt also diese beiden Möglichkeiten:

     

   • Unten im Fenster ist ein JPanel,

     • dessen Hintergrundfarbe LIGHT_GRAY ist und

     • das ein JButton mit dem Text new enthält.

2. Implementieren Sie eine Klasse Figure mit drei privaten Objektvariablen

   • int x

   • int y

   • int length

   • Schreiben Sie einen parametrisierten Konstruktor Figure(int x, int y, int length), der die Objektvariablen mit den Parameterwerten initialisiert. Schreiben Sie für alle drei Objektvariablen jeweils Getter und Setter.

   • Implementieren Sie für den Button den ActionListener so, dass durch den Klick auf den Button

     • in die eine Hälfte der Canvas ein gelbes Quadrat (Farbe ist YELLOW) und

     • in die andere Hälfte der Canvas ein grüner Kreis (Farbe ist GREEN) gezeichnet wird.

     • Beide Objekte sind vom Typ Figure.

     • length des Quadrates entspricht der Seitenlänge, length des Kreises entspricht dem Durchmesser.

     • x und y sind jeweils die Koordinaten der linken oberen „Ecke“.

     Beachten Sie, dass length bei Kreis und Quadrat gleich sind und dass sich die Länge möglichst gut (ca. 90%) in die Hälfte der Canvas einpasst, d.h. Sie müssen schauen, dass das Quadrat und der Kreis stets vollständig in ihre Hälfte passen, aber bestmöglich.

     Außerdem sollen die beiden Figuren möglichst mittig in ihrer jeweiligen Hälfte angeordnet sein.

     

     Wenn Sie die Größe des Fensters ändern, dann müssen sich Quadrat und Kreis nicht mitändern! Wenn Sie dann aber wieder auf den new-Button klicken, dann werden die beiden Figuren wieder an die neuen Canvas-Dimensionen angepasst.

3. Implementieren Sie MouseListener und MouseMotionListener so, dass Sie entweder den Kreis oder das Quadrat bei gedrückter Maustaste bewegen können, je nachdem, ob Sie auf das Quadrat oder auf den Kreis mit der Maus geklickt haben.

   Wenn Sie weder das Quadrat noch den Kreis durch den Mausklick getroffen haben, dann soll sich auch nichts bewegen. Bei Kreis betrachten Sie das Tangentenquadrat um den Kreis, um zu prüfen, ob Sie den Kreis getroffen haben (also genauso, wie beim Quadrat).

   Sie können Kreis und Quadrat jeweils auch mehrmals hintereinander bewegen und/oder abwechselnd. Sie können nur nie beide Figuren zugleich bewegen (selbst wenn sie übereinander sind). In der folgenden Abbildung wurde sowohl der Kreis als auch das Quadrat bereits (evtl. mehrfach) bewegt:

   

4. Wenn Sie den Kreis fast vollständig über das Quadrat bewegt haben oder das Quadrat fast vollständig über den Kreis, dann wird das erkannt und der Kreis wird exakt in das Quadrat fixiert. Das bedeutet, es entsteht z.B. folgendes Bild:

   

   • Fast vollständig bedeutet, dass sich die x- und y-Koordinaten der beiden Figuren um jeweils höchsten 30 Punkte unterscheiden.

   • Sind die Figuren innerhalb dieses Abstandes, dann werden Sie automatisch exakt übereinandergelegt.

   • Sind die beiden Figuren exakt übereinander, kann keine der beiden Figuren mehr bewegt werden.

   • Es kann nur noch der Button new geklickt werden, um die Ausgangssituation wieder herzustellen.

   • Im Label oben erscheint fixiert. Der Text ist fettgedruckt (bold).

eine mögliche Lösung zu Klausurvorbereitung (Quadrat und Kreis)

Figure.java

public class Figure {
    private int x;
    private int y;
    private int length;

    public Figure(int x, int y, int length) 
    {
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.length = length;
    }

    public int getX() {
        return this.x;
    }

    public void setX(int x) {
        this.x = x;
    }

    public int getY() {
        return this.y;
    }

    public void setY(int y) {
        this.y = y;
    }

    public int getLength() {
        return this.length;
    }

    public void setLength(int length) {
        this.length = length;
    }

}

QuadratUndKreis.java

import java.awt.BasicStroke;
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.Point;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseListener;
import java.awt.event.MouseMotionListener;

import javax.swing.*;

public class QuadratUndKreis  extends JFrame implements MouseListener, MouseMotionListener
{
    Canvas canvas;
    JLabel lOben;
    Figure circle;
    Figure square;
    boolean circleMoved = false;
    boolean squareMoved = false;
    Point rememberLastPoint;
    boolean fixed = false;


    public QuadratUndKreis()
    {
        super();
        this.setTitle("Klausur");
        this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);    

        this.canvas = new Canvas();
        this.canvas.addMouseListener(this);
        this.canvas.addMouseMotionListener(this);
        this.getContentPane().add(this.canvas, BorderLayout.CENTER);

        // von den folgenden vier Zeilen werden eventuell eine oder mehrere oder alle auskommentiert
        this.getContentPane().add(this.initNorth(), BorderLayout.NORTH);
        this.getContentPane().add(this.initSouth(), BorderLayout.SOUTH);

        this.setSize(400, 300);
        this.setLocation(300,200);
        this.setVisible(true);
    }

    // start inner class
    private class Canvas extends JPanel
    {

        @Override
        protected void paintComponent(Graphics g)
        {
            super.paintComponent(g);        // Implementierung von JPanel aufrufen
            Graphics2D g2 = (Graphics2D)g;  // Methoden von Graphics2D nutzbar
            int width = this.getWidth();
            int height = this.getHeight();
            g2.setStroke(new BasicStroke(2.0f));
            if(width < height)
            {
                int mitteY = height/2;
                g2.drawLine(0, mitteY, width, mitteY);
            }
            else
            {
                int mitteX = width/2;
                g2.drawLine(mitteX, 0, mitteX, height);
            }

            String message = (width < height) ? "hoeher : " : "breiter : ";
            message = message + "( " + width + ", " + height + " )";
            if(QuadratUndKreis.this.fixed)
            {
                message = "fixiert";
                QuadratUndKreis.this.lOben.setFont(new Font("Verdana", Font.BOLD, 14));
            }
            QuadratUndKreis.this.lOben.setText(message);

            if(QuadratUndKreis.this.square != null)
            {
                g2.setColor(Color.YELLOW);
                int x = QuadratUndKreis.this.square.getX();
                int y = QuadratUndKreis.this.square.getY();
                int length = QuadratUndKreis.this.square.getLength();
                g2.fillRect(x,y,length,length);
            }
            if(QuadratUndKreis.this.circle != null)
            {
                g2.setColor(Color.GREEN);
                int x = QuadratUndKreis.this.circle.getX();
                int y = QuadratUndKreis.this.circle.getY();
                int length = QuadratUndKreis.this.circle.getLength();
                g2.fillOval(x,y,length,length);
            }
        }
    }
    // ende innere Klasse

    private JPanel initNorth() 
    {
        JPanel north = new JPanel();
        north.setBackground(Color.LIGHT_GRAY);
        this.lOben = new JLabel();
        north.add(this.lOben);
        return north;
    }

    private JPanel initSouth() 
    {
        JPanel south = new JPanel();
        south.setBackground(Color.LIGHT_GRAY);
        JButton btnNew = new JButton("new");
        btnNew.addActionListener(new ActionListener() {

            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                int width = QuadratUndKreis.this.canvas.getWidth();
                int height = QuadratUndKreis.this.canvas.getHeight();
                if(width < height) // hoeher --> untereinander
                {
                    int height2 = height/2;
                    int smallest = (height2 < width) ? height2 : width;
                    int length = (int)(smallest * 0.9);
                    int oben = (height2-length)/2;
                    int links = (width-length)/2;

                    QuadratUndKreis.this.square = new Figure(links, oben, length);
                    QuadratUndKreis.this.circle = new Figure(links, height2 + oben, length);
                }
                else // breiter --> nebeneinander
                {
                    int width2 = width/2;
                    int smallest = (width2 < height) ? width2 : height;
                    int length = (int)(smallest * 0.9);
                    int links = (width2-length)/2;
                    int oben = (height-length)/2;
                    QuadratUndKreis.this.square = new Figure(links, oben, length);
                    QuadratUndKreis.this.circle = new Figure(width2 + links, oben, length);                 
                }
                QuadratUndKreis.this.canvas.repaint();

                QuadratUndKreis.this.squareMoved = false;
                QuadratUndKreis.this.circleMoved = false;
                QuadratUndKreis.this.fixed = false;
                QuadratUndKreis.this.rememberLastPoint = null;
            }

        });

        south.add(btnNew);

        return south;
    }

    public static void main(String[] args) 
    {
        new QuadratUndKreis();
    }

    @Override
    public void mouseDragged(MouseEvent e) 
    {
        if((QuadratUndKreis.this.circleMoved || QuadratUndKreis.this.squareMoved) && !QuadratUndKreis.this.fixed)
        {
            int x = e.getX();
            int y = e.getY();

            int x1 = QuadratUndKreis.this.rememberLastPoint.x;
            int y1 = QuadratUndKreis.this.rememberLastPoint.y;

            int xDiff = x - x1;
            int yDiff = y - y1;

            if(QuadratUndKreis.this.circleMoved)
            {
                int newX = QuadratUndKreis.this.circle.getX() + xDiff;
                int newY = QuadratUndKreis.this.circle.getY() + yDiff;

                QuadratUndKreis.this.circle.setX(newX);
                QuadratUndKreis.this.circle.setY(newY);
            }
            else if(QuadratUndKreis.this.squareMoved)
            {
                int newX = QuadratUndKreis.this.square.getX() + xDiff;
                int newY = QuadratUndKreis.this.square.getY() + yDiff;

                QuadratUndKreis.this.square.setX(newX);
                QuadratUndKreis.this.square.setY(newY);
            }

            // ab hier erkennen, ob uebereinander

            final int ABSTAND = 30;

            int xAbstand = Math.abs(QuadratUndKreis.this.square.getX() - QuadratUndKreis.this.circle.getX());
            int yAbstand = Math.abs(QuadratUndKreis.this.square.getY() - QuadratUndKreis.this.circle.getY());

            if(xAbstand <= ABSTAND && yAbstand <= ABSTAND)
            {
                if(QuadratUndKreis.this.circleMoved)
                {
                    int newX = QuadratUndKreis.this.square.getX();
                    int newY = QuadratUndKreis.this.square.getY();

                    QuadratUndKreis.this.circle.setX(newX);
                    QuadratUndKreis.this.circle.setY(newY);
                }
                else if(QuadratUndKreis.this.squareMoved)
                {
                    int newX = QuadratUndKreis.this.circle.getX();
                    int newY = QuadratUndKreis.this.circle.getY();

                    QuadratUndKreis.this.square.setX(newX);
                    QuadratUndKreis.this.square.setY(newY);
                }
                QuadratUndKreis.this.fixed = true;
            }

            QuadratUndKreis.this.canvas.repaint();
            QuadratUndKreis.this.rememberLastPoint = e.getPoint();
        }

    }

    @Override
    public void mouseMoved(MouseEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

    @Override
    public void mouseClicked(MouseEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

    @Override
    public void mousePressed(MouseEvent e) 
    {
        if(!QuadratUndKreis.this.fixed)
        {
            int x = e.getX();
            int y = e.getY();

            int xC = QuadratUndKreis.this.circle.getX();
            int yC = QuadratUndKreis.this.circle.getY();

            int xS = QuadratUndKreis.this.square.getX();
            int yS = QuadratUndKreis.this.square.getY();    

            int length = QuadratUndKreis.this.square.getLength();

            if(x >= xC && x <= xC+length && y >= yC && y <= yC+length)
            {
                QuadratUndKreis.this.circleMoved = true;
                QuadratUndKreis.this.rememberLastPoint = e.getPoint();
            }
            else if(x >= xS && x <= xS+length && y >= yS && y <= yS+length)
            {
                QuadratUndKreis.this.squareMoved = true;
                QuadratUndKreis.this.rememberLastPoint = e.getPoint();
            }
        }
    }

    @Override
    public void mouseReleased(MouseEvent e) 
    {
        QuadratUndKreis.this.squareMoved = false;
        QuadratUndKreis.this.circleMoved = false;
        QuadratUndKreis.this.rememberLastPoint = null;
    }

    @Override
    public void mouseEntered(MouseEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub

    }

    @Override
    public void mouseExited(MouseEvent e) {
        // TODO Auto-generated method stub

    }
}

Klausurvorbereitung (Figure)

Klausurvorbereitung (Figure)

1. Erstellen Sie folgendes Fenster zum Zeichnen:

   

   Dabei ist zu beachten, dass es sich bei Ellipse, -, +, Löschen und Farbe aendern um Buttons handelt. Wählen Sie die Layoutmanager der jeweiligen JPanels so, dass das gleiche Aussehen entsteht, also z.B. der Button Ellipse über die gesamte Breite des Fensters geht und die Buttons – und + jeweils die angezeigte Höhe ausfüllen. Abstände zwischen den Buttons müssen nicht beachtet werden. In der Mitte des Fensters ist die Zeichenfläche (Canvas).

2. Implementieren Sie eine Klasse Figure mit folgenden 5 Objektvariablen (müssen hier nichtprivatesein – Paketsichtbarkeit ist gut; wenn Sie sieprivatemachen, benötigen Sie nochGetter`!!!)

   • Shape shape
   • Color color
   • Point start
   • int width
   • int height

   Shape ist dabei ein enum, das sie gleich in der Klasse erstellen können (oder separat). Dieses enum hat folgende Werte: OVAL und RECTANGLE.

   Die Idee der Objektvariablen ist in der folgenden Abbildung dargestellt (color ist nicht gezeigt, damit soll die Figure ausgefüllt werden):

   

   • Implementieren Sie eine Objektmethode public void changeColor(), in der der Wert von color zufällig (mithilfe von Random) auf einen neuen Wert gesetzt wird.

   • Implementieren Sie eine Objektmethode public void setStartPoint(Point point), in der der Wert der Objektvariablen point auf den Parameterwert gesetzt wird.

   • Implementieren Sie eine Objektmethode public void changeShape(), in der der Wert der Objektvariablen shape auf den jeweils anderen Wert aus dem Shape-enum gesetzt wird (d.h. wenn der Wert OVAL war, dann soll er auf RECTANGLE gesetzt werden und andersherum).

   • Implementieren Sie eine Objektmethode public void addSideLength(int xDiff, int yDiff). Die Werte von xDiff und yDiff geben an, um wieviel sich die Seitenlängen ändern.

   Erklärung: Diese Methode wird später aufgerufen, wenn Sie die Figure mit der Maus zeichnen (bei gedrückter Maustaste). Entweder Sie ziehen nach rechts unten (dann sind xDiff und yDiff postiv) oder Sie ziehen nach links und/oder nach oben (dann sind xDiff und/oder yDiff entsprechend negativ).

   Beachten Sie(!):

   • Wenn xDiff und yDiff postiv sind, dann verhält sich die Sache relativ einfach, denn dann werden die Werte einfach auf die jeweiligen Seitenlängen addiert (siehe folgende Abbildung):

     

   • Wenn xDiff und/oder yDiff negativ sind/ist, dann ist es komplizierter, denn dann ändern sich nicht nur die Seitenlängen, sondern es verschiebt sich auch der Startpunkt der Figure (siehe folgende Abbildung für den Fall, dass xDiff und yDiff negativ sind):

     

   • Implementieren Sie eine Objektmethode public void bigger(), in der die Figure größer skaliert werden soll (ca 10% abhängig von der aktuellen Breite und Länge nach allen Seiten):

     

   • Implementieren Sie eine Objektmethode public void smaller(), in der die Figure kleiner skaliert werden soll (ca 10% abhängig von der aktuellen Breite und Länge nach allen Seiten):

     

3. Implementieren Sie MouseListener und MouseMotionListener so, dass Sie bei gedrückter Maustaste ein Objekt der Klasse Figure zeichnen können, d.h. bei Mausklick in die Canvas wird der start-Punkt der Figure erzeugt und bei gedrückter Maustaste vergrößern Sie die Figure.

   In der folgenden Abbildung steht der Pfeil für die gedrückte Maus:

   

   Wenn Sie die Maustaste loslassen, ist die Figure fertig gezeichnet. Am Anfang handelt es sich bei derFigureum einRECTANGLE`.

4. Implementieren Sie das Klick-Ereignis des Buttons Ellipse so, dass aus dem Rechteck eine Ellipse wird. Die Farbe der Figure bleibt gleich. Nutzen Sie dazu die Methode changeShape() aus der Figure-Klasse.

   Die Beschriftung des Buttons wechselt auf Rechteck. Wenn Sie den Button erneut drücken, erscheint wieder das Rechteck und auf dem Button erscheint Ellipse.

   

   • Implementieren Sie das Klick-Ereignis des Buttons + so, dass sich die Figure vergrößert. Nutzen Sie dazu die Methode bigger() aus der Figure-Klasse.

     

   • Implementieren Sie das Klick-Ereignis des Buttons - so, dass sich die Figure verkleinert. Nutzen Sie dazu die Methode smaller() aus der Figure-Klasse.

     

   • Implementieren Sie das Klick-Ereignis des Buttons Farbe aendern so, dass sich die Farbe der Figure ändert. Nutzen Sie dazu die Methode changeColor() aus der Figure-Klasse.

     

   • Implementieren Sie das Klick-Ereignis des Buttons Loeschen so, dass keine Figure mehr existiert und angezeigt wird.

     

eine mögliche Lösung zu Klausurvorbereitung (Figure)

Figure.java

import java.awt.Color;
import java.awt.Point;
import java.util.Random;

public class Figure {

    enum Shape {
        OVAL, RECTANGLE
    }
    Shape shape;
    Color color;
    Point start;
    int width;
    int height;

    public Figure(Shape shape, Point start) {
        this.shape = shape;
        this.start = start;
        this.width = 0;
        this.height = 0;
        Random r = new Random();
        int gelb = r.nextInt(256);
        int rot = r.nextInt(256);
        int blau = r.nextInt(256);
        this.color = new Color(rot, gelb, blau);
    }

    public void changeColor() {
        Random r = new Random();
        int gelb = r.nextInt(256);
        int rot = r.nextInt(256);
        int blau = r.nextInt(256);
        this.color = new Color(rot, gelb, blau);
    }

    public void addSideLengths(int xDiff, int yDiff)
    {
        if(xDiff<0 && yDiff<0) {
            Point start = this.start;
            start.x += xDiff;
            start.y += yDiff;
            this.width -= xDiff;
            this.height -= yDiff;
            this.setStartPoint(start);
        }
        else if(xDiff<0 && yDiff>=0) {
            Point start = this.start;
            start.x += xDiff;
            this.width -= xDiff;
            this.height += yDiff;
            this.setStartPoint(start);
        }
        else if(xDiff>=0 && yDiff<0) {
            Point start = this.start;
            start.y += yDiff;
            this.width += xDiff;
            this.height -= yDiff;
            this.setStartPoint(start);
        }
        else {
            this.width += xDiff;
            this.height += yDiff;
        }
    }

    public void setStartPoint(Point start) {
        this.start = start;
    }

    public void bigger() {
        int xScale = (int)(this.width * 0.1);
        int yScale = (int)(this.height * 0.1);
        Point start = this.start;
        start.x -= xScale;
        start.y -= yScale;
        this.width += 2*xScale;
        this.height += 2*yScale;
        this.setStartPoint(start);
    }

    public void smaller() {
        int xScale = (int)(this.width * 0.1);
        int yScale = (int)(this.height * 0.1);
        Point start = this.start;
        start.x += xScale;
        start.y += yScale;
        this.width -= 2*xScale;
        this.height -= 2*yScale;
        this.setStartPoint(start);
    }

    public void changeShape() {
        if(this.shape == Shape.OVAL) this.shape = Shape.RECTANGLE;
        else this.shape = Shape.OVAL;
    }

}

FigureZeichnen.java

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.GridLayout;
import java.awt.Point;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseListener;
import java.awt.event.MouseMotionListener;

import javax.swing.*;

public class FigureZeichnen  extends JFrame 
{
    Canvas canvas;


    public FigureZeichnen()
    {
        super();
        this.setTitle("Klausur");
        this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);    

        this.canvas = new Canvas();
        this.canvas.addMouseListener(this.canvas);
        this.canvas.addMouseMotionListener(this.canvas);
        this.getContentPane().add(this.canvas, BorderLayout.CENTER);

        // von den folgenden vier Zeilen werden eventuell eine oder mehrere oder alle auskommentiert
        this.getContentPane().add(this.initNorth(), BorderLayout.NORTH);
        this.getContentPane().add(this.initSouth(), BorderLayout.SOUTH);
        this.getContentPane().add(this.initWest(), BorderLayout.WEST);
        this.getContentPane().add(this.initEast(), BorderLayout.EAST);

        this.setSize(800, 600);
        this.setLocation(300,200);
        this.setVisible(true);
    }

    // start inner class
    private class Canvas extends JPanel implements MouseListener, MouseMotionListener
    {
        Figure figure;
        Point remember;
        boolean finishedCreating = false;

        @Override
        protected void paintComponent(Graphics g)
        {
            super.paintComponent(g);        // Implementierung von JPanel aufrufen
            Graphics2D g2 = (Graphics2D)g;  // Methoden von Graphics2D nutzbar

            if(this.figure != null)
            {
                g2.setColor(this.figure.color);
                Point start = this.figure.start;
                int width = this.figure.width;
                int height = this.figure.height;
                if(this.figure.shape == Figure.Shape.RECTANGLE) {
                    g2.fillRect(start.x, start.y, width, height);
                }
                else if(this.figure.shape == Figure.Shape.OVAL) {
                    g2.fillOval(start.x, start.y, width, height);
                }

            }
        }

        @Override
        public void mouseDragged(MouseEvent e) {
            if(this.figure != null && !this.finishedCreating) {
                Point here = e.getPoint();
                int xDiff = here.x - this.remember.x;
                int yDiff = here.y - this.remember.y;
                this.figure.addSideLengths(xDiff, yDiff);
                this.remember = here;
            }
            System.out.println(this.figure.width + ", " + this.figure.height);
            this.repaint();

        }

        @Override
        public void mouseMoved(MouseEvent e) {


        }

        @Override
        public void mouseClicked(MouseEvent e) {
            // TODO Auto-generated method stub

        }

        @Override
        public void mousePressed(MouseEvent e) {
            Point here = e.getPoint();
            if(this.figure == null) {
                this.figure = new Figure(Figure.Shape.RECTANGLE, here);
                this.remember = here;
            }
            this.repaint();
        }

        @Override
        public void mouseReleased(MouseEvent e) {
            if(!this.finishedCreating) this.finishedCreating = true;

        }

        @Override
        public void mouseEntered(MouseEvent e) {
            // TODO Auto-generated method stub

        }

        @Override
        public void mouseExited(MouseEvent e) {
            // TODO Auto-generated method stub

        }
    }
    // ende innere Klasse

    private JPanel initNorth() 
    {
        JPanel north = new JPanel();
        north.setLayout(new GridLayout(1,1));
        JButton circle = new JButton("Ellipse");
        circle.addActionListener(new ActionListener() {

            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                Klausur2PZ.this.canvas.figure.changeShape();
                JButton circle = (JButton)e.getSource();
                if(circle.getActionCommand().equals("Ellipse")) circle.setText("Rechteck");
                else circle.setText("Ellipse");
                Klausur2PZ.this.canvas.repaint();
            }

        });
        north.add(circle);
        return north;
    }

    private JPanel initSouth() 
    {
        JPanel south = new JPanel();
        south.setLayout(new GridLayout(1,2,10,10));
        JButton delete = new JButton("Löschen");
        delete.addActionListener(new ActionListener() {

            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                Klausur2PZ.this.canvas.figure = null;
                Klausur2PZ.this.canvas.finishedCreating = false;
                Klausur2PZ.this.canvas.remember = null;
                Klausur2PZ.this.canvas.repaint();
            }

        });
        south.add(delete);
        JButton farbe = new JButton("Farbe aendern");
        farbe.addActionListener(new ActionListener() {

            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                Klausur2PZ.this.canvas.figure.changeColor();;
                Klausur2PZ.this.canvas.repaint();
            }

        });
        south.add(farbe);
        return south;
    }

    private JPanel initWest() 
    {
        JPanel west = new JPanel();
        west.setLayout(new GridLayout(1,1));
        JButton minus = new JButton("-");
        minus.addActionListener(new ActionListener() {

            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                Klausur2PZ.this.canvas.figure.smaller();
                Klausur2PZ.this.canvas.repaint();
            }

        });
        west.add(minus);
        return west;
    }

    private JPanel initEast() 
    {
        JPanel east = new JPanel();
        east.setLayout(new GridLayout(1,1));
        JButton plus = new JButton("+");
        plus.addActionListener(new ActionListener() {

            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                Klausur2PZ.this.canvas.figure.bigger();
                Klausur2PZ.this.canvas.repaint();
            }

        });
        east.add(plus);
        return east;
    }

    public static void main(String[] args) 
    {
        new Klausur2PZ();
    }
}

Zusatz

Test-driven development

parseDouble(String)

1. In der Aufgabe 2 sollen Sie für die Klasse MyInteger eine Methode parseInt(String s) schreiben, die einen String s in eine int-Zahl umwandelt, wenn dies möglich ist.
2. In dieser Übung wollen wir eine solche (statische) Methode parseDouble(String s) für eine Klasse MyDouble 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 von assertThrows() können Sie übrigens prüfen, ob eine Exception geworfen wird (wenn s keiner Zahl entspricht) - siehe dazu z.B. hier oder hier.

Viel Spaß!