Lösungen - Lehr- und Forschungsgebiet Informatik 2

RHEINISCH-
WESTFÄLISCHE
TECHNISCHE
HOCHSCHULE
AACHEN
LEHR- UND FORSCHUNGSGEBIET
INFORMATIK 2
RWTH Aachen · D-52056 Aachen · GERMANY
http://programmierung.informatik.rwth-aachen.de
LuFG
Informatik II
Prof. Dr. Jürgen Giesl
Carsten Fuhs, Peter Schneider-Kamp, Stephan Swiderski
Übung Programmierung WS 2007/08 - Blatt 8
(Lösungsvorschlag)
Aufgabe 1
a)
OUT a.x ((B)a).y b.y
1 4 2
2 2 2
3 2 -2
4 -3 3 3
Es gilt im Folgenden: a.x = b.x = x, da x eine statische Variable der Klasse A
ist. Die in Kästchen dargestellten Ergebnisse sind jeweilige Endergebnisse der
Teilaufgaben.
• Zu OUT 1:
Aufruf des Konstruktors von B mit Argument 5 ⇒
– super(-2) ⇒ x = x + (-2) = -1
– y += x ⇒ y = y + x = 3 + (-1) = 2
– x += z ⇒ x = x + 5 = 4
• Zu OUT 2:
Es wird ((B)a).f(2); ausgeführt. ⇒
Die Typkonversion (B)a ist für die Frage, welche Methodenimplementierung
verwendet wird, unerheblich. Es wird die Methode A.f(int z) mit
Argument 2 aufgerufen. ⇒
x = z; ⇒ x = 2

• Zu OUT 3:
Es wird a = a.toB(); ausgeführt, also wird die Methode toB() aus der
Klasse A auf dem Objekt a aufgerufen. ⇒
– B b = new B(x); ⇒ Aufruf des Konstruktors von B mit Argument 2
⇒
∗ super(-2) ⇒ x = x - 2 = 0
∗ y += x ⇒ y = y + x = 3 + 0 = 3
∗ x += z ⇒ x = x + 2 = 2
– b.y = (int)this.y; ⇒ b.y = (int) a.y = (int) -2.0 = -2
Hier wird auf der rechten Seite der Zuweisung das Attribut y aus der
Klasse A betrachtet. Der double-Wert -2.0 wird explizit nach int
konvertiert und als -2 dem Attribut B.y des Objektes zugewiesen,
das in toB() mit b bezeichnet ist.
Die folgende Anweisung return this; und die Zuweisung der Rückgabewertes
von a.toB() an a bewirken, dass a nun auf in toB() erzeugte
Objekt zeigt, also a.y = -2
• Zu OUT 4:
Es werden folgende Anweisungen ausgeführt:
– B b = new B(-3); ⇒
∗ super(-2) ⇒ x = x - 2 = 0
∗ y += x ⇒ y = y + x = 3 + 0 = 3
∗ x += z ⇒ x = x + (-3) = -3
– a = b ⇒ a zeigt nun auf b.
b) Das Programm beinhaltet folgende Compilierfehler:
• B r = new A();
Einem Objekt der UnterklasseB kann kein Objekt einer seiner Oberklassen
(hier: A) zugewiesen werden.
• int i = s.y;
Der Wert des Attributes s.y hat den Typ double und kann ohne explizite
Konvertierung nicht einer int-Variablen zugewiesen werden.
• Dem implizit angelegten Konstruktor C() fehlt der implizit aufgerufene
Konstruktor B() der Oberklasse.

Aufgabe 2
a)

)
Listing 1: Gewaesser.java
1 /∗ ∗
2 ∗ Die Klasse Gewaesser modelliert ein Gewaesser , welches
3 ∗ ueber seinen Namen i d e n t i f i z i e r t wird.
4 ∗
5 ∗ Erstellt : 10.12.2007
6 ∗ Letzte Aenderung : 11.12.2007
7 ∗
8 ∗ @author Carsten Fuhs
9 ∗/
10 public class Gewaesser {
11
12 /∗ Die Klasse Gewaesser s o l l t e sinnvollerweise abstrakt sein , jedoch war
13 ∗ dieses Konzept zum Zeitpunkt der Aufgabenstellung noch nicht in
14 ∗ der Vorlesung behandelt worden .
15 ∗/
16
17 // Name des Gewaessers
18 private String name ;
19
20 /∗∗
21 ∗ Erzeugt ein neues Gewaesser mit dem Namen name.
22 ∗
23 ∗ @param name Name fuer das neue Gewaesser
24 ∗/
25 public Gewaesser (String name ) {
26 this .name = name ;
27 }
28
29 /∗∗
30 ∗ @return den Namen des aktuellen Gewaessers
31 ∗/
32 public String getName () {
33 return this .name ;
34 }
35
36 /∗∗
37 ∗ Berechnet die Anzahl von Meeren in einem Array .
38 ∗
39 ∗ @param gs Array von Gewaessern
40 ∗ @return wieviele der Elemente von gs vom Typ
41 ∗ Meer sind
42 ∗/
43 public static int anzahlMeere (Gewaesser [ ] gs ) {
44 int ergebnis = 0;
45 for ( int i = 0; i < gs .length ; i++) {
46 if (gs [i] instanceof Meer ) {
47 ergebnis++;

48 }
49 }
50 return ergebnis ;
51 }
52
53 /∗∗
54 ∗ Gibt das Gewaesser zurueck , in dem das Wasser des aktuellen Gewaessers
55 ∗ l e t z t l i c h endet .
56 ∗
57 ∗ @return das Gewaesser , in dem das Wasser des aktuellen Gewaessers
58 ∗ l e t z t l i c h endet
59 ∗/
60 protected Gewaesser senke () {
61 return this ;
62 }
63
64 /∗∗
65 ∗ @return eine textuelle Repraesentation des aktuellen Gewaessers ,
66 ∗ aus der alle Attribute hervorgehen .
67 ∗/
68 public String toString () {
69 return ”Das Gewaesser heisst ” + this .name ;
70 }
71
72 /∗∗
73 ∗ @param g mit dem aktuellen Gewaesser auf Gleichheit zu
74 ∗ ueberpruefen
75 ∗ @return ob das aktuelle Gewaesser gleich g is t ;
76 ∗ als Kriterium wird hier allein der Name verwendet
77 ∗/
78 protected boolean gleich (Gewaesser g) {
79 return g != null && this .name .equals (g .name ) ;
80 }
81 }
Listing 2: Stehgewaesser.java
1 /∗ ∗
2 ∗ Die Klasse Stehgewaesser modelliert ein Stehgewaesser.
3 ∗
4 ∗ Erstellt : 10.12.2007
5 ∗ Letzte Aenderung : 11.12.2007
6 ∗
7 ∗ @author Carsten Fuhs
8 ∗/
9 public class Stehgewaesser extends Gewaesser {
10
11 /∗ Die Klasse Stehgewaesser s o l l t e sinnvollerweise abstrakt sein , jedoch
12 ∗ war dieses Konzept zum Zeitpunkt der Aufgabenstellung noch nicht in
13 ∗ der Vorlesung behandelt worden .
14 ∗/

15
16 // die Flaeche des Stehgewaessers
17 private double flaeche ;
18
19 // enthaelt das Stehgewaesser salzwasser
20 private boolean salzwasser ;
21
22 /∗∗
23 ∗ Erzeugt ein neues Stehgewaesser .
24 ∗
25 ∗ @param name Name fuer das neue Gewaesser
26 ∗ @param flaeche Oberflaeche des neuen Stehgewaessers
27 ∗ @param salzwasser Enthaelt das neue Gewaesser Salzwasser
28 ∗/
29 public Stehgewaesser (String name , double flaeche , boolean salzwasser ) {
30 super(name ) ;
31 this . flaeche = flaeche ;
32 this . salzwasser = salzwasser ;
33 }
34
35 public String toString () {
36 return super .toString () + ” , hat die Flaeche ” + this .flaeche +
37 ” qkm, enthaelt ” + ( this .salzwasser ”” : ”kein ”) + ” Salzwasser” ;
38 }
39 }
Listing 3: Fluss.java
1 /∗ ∗
2 ∗ Die Klasse Fluss modelliert einen Fluss .
3 ∗
4 ∗ Erstellt : 10.12.2007
5 ∗ Letzte Aenderung : 11.12.2007
6 ∗
7 ∗ @author Carsten Fuhs
8 ∗/
9 public class Fluss extends Gewaesser {
10
11 /∗ Die Klasse Fluss s o l l t e sinnvollerweise abstrakt sein , jedoch war
12 ∗ dieses Konzept zum Zeitpunkt der Aufgabenstellung noch nicht in
13 ∗ der Vorlesung behandelt worden .
14 ∗/
15
16 // Laenge des Flusses in km
17 private int laenge ;
18
19 /∗∗
20 ∗ Erzeugt einen neuen Fluss .
21 ∗
22 ∗ @param name Name des Flusses
23 ∗ @param laenge Laenge des Flusses in km

24 ∗/
25 public Fluss (String name , int laenge ) {
26 super(name ) ;
27 this .laenge = laenge ;
28 }
29
30 /∗∗
31 ∗ @param f ein weiterer Fluss ; darf nicht null sein
32 ∗ @return ob der aktuelle Fluss die gleiche Senke hat wie der Fluss
33 ∗ f
34 ∗/
35 public boolean fliesstInGleicheSenkeAb (Fluss f) {
36 Gewaesser ziel1 , ziel2 ;
37 ziel1 = this .senke ( ) ;
38 ziel2 = f .senke ( ) ;
39 return ziel1 .gleich (ziel2 ) ;
40 }
41
42 public String toString () {
43 return super .toString () + ” , i s t ein Fluss der Laenge ” +
44 this .laenge + ” km” ;
45 }
46 }
Listing 4: Binnensee.java
1 /∗ ∗
2 ∗ Die Klasse Binnensee modelliert einen Binnensee.
3 ∗
4 ∗ Erstellt : 10.12.2007
5 ∗ Letzte Aenderung : 11.12.2007
6 ∗
7 ∗ @author Carsten Fuhs
8 ∗/
9 public class Binnensee extends Stehgewaesser {
10
11 // Ist der Binnensee kuenstlich
12 private boolean kuenstlich ;
13
14 /∗∗
15 ∗ Erzeugt einen Binnensee .
16 ∗
17 ∗ @param name Name des neuen Binnensees
18 ∗ @param flaeche Oberflaeche des neuen Binnensees in qkm
19 ∗ @param salzwasser Ist das Wasser des neuen Binnensees Salzwasser
20 ∗ @param kuenstlich Ist der neue Binnensee kuenstlich
21 ∗/
22 public Binnensee (String name , double flaeche ,
23 boolean salzwasser , boolean kuenstlich ) {
24 super(name , flaeche , salzwasser ) ;
25 this . kuenstlich = kuenstlich ;

26 }
27
28 public String toString () {
29 return super .toString () + ” und i s t ein ” +
30 ( this .kuenstlich ” kuenstlicher ” : ” natuerlicher ”) +
31 ”Binnensee ” ;
32 }
33 }
Listing 5: Meer.java
1 /∗ ∗
2 ∗ Die Klasse Meer modelliert ein Meer.
3 ∗
4 ∗ Erstellt : 10.12.2007
5 ∗ Letzte Aenderung : 11.12.2007
6 ∗
7 ∗ @author Carsten Fuhs
8 ∗/
9 public class Meer extends Stehgewaesser {
10
11 // der Salzgehalt des Meeres
12 private double salzwasser ;
13
14 /∗∗
15 ∗ Erzeugt ein neues Meer.
16 ∗
17 ∗ @param name Name fuer das neue Meer
18 ∗ @param flaeche Oberflaeche des neuen Meeres in qkm
19 ∗ @param salzwasser Salzgehalt des neuen Meeres in Prozent
20 ∗/
21 public Meer (String name , double flaeche , double salzwasser ) {
22 super(name , flaeche , true ) ;
23 this . salzwasser = salzwasser ;
24 }
25
26 public String toString () {
27 return super .toString () + ” und i s t ein Meer mit ”
28 + this . salzwasser + ”% Salzgehalt ” ;
29 }
30 }
Listing 6: Hauptfluss.java
1 /∗ ∗
2 ∗ Die Klasse Hauptfluss modelliert einen Fluss ,
3 ∗ der in ein Stehgewaesser muendet.
4 ∗
5 ∗ Erstellt : 10.12.2007
6 ∗ Letzte Aenderung : 11.12.2007
7 ∗

8 ∗ @author Carsten Fuhs
9 ∗/
10 public class Hauptfluss extends Fluss {
11
12 // dort muendet der Hauptfluss
13 private Stehgewaesser ziel ;
14
15 /∗∗
16 ∗ Erzeugt einen neuen Hauptfluss .
17 ∗
18 ∗ @param name Name des Hauptflusses
19 ∗ @param laenge Laenge des Hauptflusses in km
20 ∗ @param z i e l Dort muendet der Hauptfluss .
21 ∗/
22 public Hauptfluss (String name , int laenge , Stehgewaesser ziel ) {
23 super(name , laenge ) ;
24 this .ziel = ziel ;
25 }
26
27 protected Gewaesser senke () {
28 return this .ziel .senke ( ) ;
29 }
30
31 /∗∗
32 ∗ @return die Flussordnungszahl des aktuellen Hauptflusses
33 ∗/
34 public int floz () {
35 return 1;
36 }
37
38 public String toString () {
39 return super .toString () + ” und muendet als Hauptfluss in das Stehgewaesser ” +
40 this .ziel . getName ( ) ;
41 }
42 }
Listing 7: Nebenfluss.java
1 /∗ ∗
2 ∗ Die Klasse Nebenfluss modelliert einen Fluss ,
3 ∗ der in einen anderen Fluss muendet.
4 ∗
5 ∗ Erstellt : 10.12.2007
6 ∗ Letzte Aenderung : 11.12.2007
7 ∗
8 ∗ @author Carsten Fuhs
9 ∗/
10 public class Nebenfluss extends Fluss {
11
12 // der Fluss , in den der aktuelle Fluss muendet
13 private Fluss ziel ;

14
15 /∗∗
16 ∗ Erzeugt einen neuen Nebenfluss .
17 ∗
18 ∗ @param name Name des neuen Nebenflusses
19 ∗ @param laenge Laenge des neuen Nebenflusses
20 ∗ @param z i e l Dort muendet der neue Nebenfluss .
21 ∗/
22 public Nebenfluss (String name , int laenge , Fluss ziel ) {
23 super(name , laenge ) ;
24 this .ziel = ziel ;
25 }
26
27 /∗∗
28 ∗ @return in welches Stehgewaesser der aktuelle Fluss a b f l i e s s t
29 ∗/
30 protected Gewaesser senke () {
31 return this .ziel .senke ( ) ;
32 }
33
34 /∗∗
35 ∗ @return die Flussordnungszahl des aktuellen Nebenflusses
36 ∗/
37 public int floz () {
38 int flozVonZiel = 0;
39 if ( this .ziel instanceof Hauptfluss ) {
40 flozVonZiel = ((Hauptfluss ) this .ziel ) . floz ( ) ;
41 }
42 else if ( this .ziel instanceof Nebenfluss ) {
43 flozVonZiel = ((Nebenfluss ) this .ziel ) . floz ( ) ;
44 }
45 return 1 + flozVonZiel ;
46 /∗ Diese Methode is t mit einer /abstrakten/ Methode
47 ∗ int floz ()
48 ∗ in der Klasse Fluss wesentlich eleganter in einer Zeile
49 ∗ zu implementieren:
50 ∗ return 1 + this . z i e l . f l oz ();
51 ∗/
52 }
53
54 public String toString () {
55 return super .toString () + ” und muendet als Nebenfluss in den Fluss ” +
56 this .ziel . getName ( ) ;
57 }
58 }