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Benutzer:Katherina Ushachov

2024-05-08T07:17:00Z

Katherina Ushachov:

Hi!<br>
<br>
Kurz über mich:
* ich habe "was mit Büchern" bis zum Master studiert
* Sprachen lernen macht mir Spaß (ich spreche Englisch, Französisch, Russisch und lerne Ukrainisch, Polnisch. Geplante Sprachen: Japanisch, Hebräisch.)
* eines Morgens bin ich aus unruhigen Träumen erwacht und konnte kein Mathe mehr. Ein bisschen davon habe ich mir inzwischen mühsam wieder beigebracht.
* Jahrgang 1990
* künstlerisch wuselnd (Kurzgeschichten, Novellen, Romane, Lyrik, digitale Zeichnungen, Vocaloid-Musik und allgemein digitaler Sound)
* seit 2006 betreibe ich ein Forum und mache regelmäßig Quatsch mit Webdesign.
* im Kurs bin ich total aufgedreht und motiviert, weil mir Coden zu lernen großen Spaß macht, aber eigentlich bin ich ruhig und introvertiert.

Benutzer:Katherina Ushachov

2024-05-08T07:16:03Z

Katherina Ushachov: Ein "Über mich" verfasst.

Hi!

Kurz über mich:
- ich habe "was mit Büchern" bis zum Master studiert
- Sprachen lernen macht mir Spaß (ich spreche Englisch, Französisch, Russisch und lerne Ukrainisch, Polnisch. Geplante Sprachen: Japanisch, Hebräisch.)
- eines Morgens bin ich aus unruhigen Träumen erwacht und konnte kein Mathe mehr. Ein bisschen davon habe ich mir inzwischen mühsam wieder beigebracht.
- Jahrgang 1990
- künstlerisch wuselnd (Kurzgeschichten, Novellen, Romane, Lyrik, digitale Zeichnungen, Vocaloid-Musik und allgemein digitaler Sound)
- seit 2006 betreibe ich ein Forum und mache regelmäßig Quatsch mit Webdesign.
- im Kurs bin ich total aufgedreht und motiviert, weil mir Coden zu lernen großen Spaß macht, aber eigentlich bin ich ruhig und introvertiert.

DCV 2024 03/Objekt Orientierte Programmierung Übungen

2024-04-25T11:42:28Z

Katherina Ushachov: /* Übungen Zur Modellierung */

Im folgenden sollen diese Begriffe verstanden und angewandt werden. Diese sind nicht chronologisch geordnet.
'''Tip:''' Für weitere Informationen: [[Objektorientierte_Programmierung|Objektorientierte Programmierung]]
* Klasse
** Instanz- vs. Klassenmethode
** Instanz- vs. Klassenattribut
** Innere Klassen (statisch vs. nicht statisch)
* Enumeration (enum)
* Collections (Liste, Set, Map)
* Vererbung
* Abstrakte Klasse
* Interface
* Polymorphismus
* Beziehungen
** Has-A vs. Is-A
** Implementierung von Interfaces
* Generics
* Designpatterns

=== Aufgabe: Objekt orientierte Min-Max-Avg ===
Wir haben die Erfahrung mit Min, Max und Avarage Rechnungen über Arrays.
Es soll eine gleichwertige OOP (Object Oriented Programming) Lösung erstellt werden.
* Erstelle eine Klasse mit einem sinnvollen Namen
* Füge eine Objekt-Variable für Speichern eines {{JSL|int[]}}
* Erstelle ein Konstruktor, der diese Variable initialisiert
* Erstelle 3 (non-static) Funktionen {{JSL|calcMin()}}, {{JSL|calcMax()}}, {{JSL|calcAvg()}}, die über die gespeicherte Member-Variable (Objekt-Variable) arbeiten.
* Teste diese '''Methoden''' ausgiebig mit verschiedenen {{JSL|int[]}}, verwende auch ein zufallsgeneriertes {{JSL|int[]}} mit negativen und positiven Werten.

=== Aufgabe: Rückgabewert min-max-avg in einem Object ===
Es soll eine {{JSL|calcMinMaxAvg(int[])}} Methode erstellt werden, welche das '''kleinste''' und das '''größte Element''' sowie den '''Durchschnitt''' des {{JSL|int[]}} Parameters ermittelt und ein Objekt mit Min, Max und Avarage zurückgibt. Teste diese '''Methode''' ausgiebig mit verschiedenen {{JSL|int[]}}, verwende auch ein zufallsgeneriertes {{JSL|int[]}} mit negativen und positiven Werten.
* Erstelle die Datenklasse mit einem Sinnvollen Klassennamen und entsprechenden '''Attributen'''. Achte hierbei auch auf die Korrekte Sichtbarkeit
* Erstelle in in der Datenklasse einen '''Konstruktor''' welcher alle Werte entgegennimmt und erstelle '''getter''' für alle Werte
* Überschreibe die {{JSL|toString()}} '''Methode''' und erstelle einen schönen {{JSL|String}} mit den gegebenen Werten.

=== Aufgabe: Person ===
Erstelle eine '''Klasse''' welche die typischen Werte eines Menschen speichern kann.
* Größe
* Alter
* Name
* Gewicht
Erstelle weiters eine {{JSL|toString()}} '''Methode''' und erstelle einen schönen {{JSL|String}} mit den gegebenen Werten.

=== Aufgabe: Fotoapparat ===
Erstelle eine Fotoapparat '''Klasse'''.
* Mit zumindest folgenden Attributen (es dürfen auch gerne mehr sein), '''Brennweite min/max''', '''Model''', '''Hersteller''' und '''Megapixel'''.
* Erstelle für die Attribute '''getter''' und '''setter'''
* Erstelle weiters die '''Methode''' {{JSL|takePhoto()}}, die ein Foto schießt (Mach einfach eine nette Ausgabe)
* Überschreibe die {{JSL|toString()}} '''Methode''' und gib die relevanten Daten als {{JSL|String}} zurück

Erstelle verschiedene '''Instanzen''' der Fotoapparat '''Klasse''' und Teste diese ausgiebig.

=== Aufgabe: Fotoapparat & Objektiv & Speicherkarte ===
Erweitere das vorhergehende Beispiel um die Klassen Objektiv und Speicherkarte. Die Brennweite der Kamera fällt demnach weg.
Das Objektiv und die Speicherkarte sollen getauscht werden können.
Erstelle Methoden um zu erfragen wieviele Fotos bereits aufgenommen wurden und wieviel Speicher noch frei ist. Für die Berechnung speicherplatz pro bild, kann ein wert von 0.3mb pro Megapixel angenommen werden.[https://www.mvorganizing.org/what-is-the-average-size-of-a-jpg/#What_is_the_average_size_of_a_JPG]

== Handhabung von dynamischen Datenstrukturen (ArrayList, Vector, LinkedList, HashSet, HashMap) ==

=== Aufgabe: Vector erstellen ===
Erstelle einen Vector mit 20 Zufallszahlen zwischen 0 und 99.

Gib den Vector mit {{JSL|System.out.println()}} aus.

=== Aufgabe: Vector erstellen ===
Erstelle einen Vector mit 20 Zufallszahlen zwischen 0 und 99.

Erstelle jeweils eine Funktionen für:
# Zählen der geraden Zahlen
# Suche nach der kleinsten Zahl
# Suche nach der größten Zahl
# Sortiere die Elementen absteigend
# Lösche alle Ungerade Zahlen

=== Aufgabe: Zwei Vectoren zusammenführen ===
Es gibt zwei Vectoren mit 20 Elementen, die nach Größe sortiert sind.

Erstelle einen dritten Vector, in dem du die Elemente der vorhergehenden Vectoren zusammenfügst, der neu erstellte Vector soll immer noch sortiert sein.

=== Aufgabe: Person 2.0 ===
Erstelle eine '''Klasse''' welche die typischen Werte eines Menschen speichern kann.
* Größe
* Alter
* Name
* Gewicht
Erstelle weiters eine Methode welche eine {{JSL|List}} von Personen erhält und bezüglich '''Größe''', '''Alter''', '''Gewicht''', das '''kleinste''' und das '''größte Element''' sowie den '''Durchschnitt''' berechnet und wie in der vorhergehenden Aufgabe in einer eigenen Klasse zurückgibt.

=== Aufgabe: Person Sortiert ===
Verwende die erstellte '''Klasse''' aus dem vorhergehenden Beispiel und erstelle eine '''Methode''' welche eine {{JSL|List}} von Personen nach entweder nach '''Größe''', '''Alter''', '''Gewicht''', oder '''Name''' sortiert. Hierfür kann ein '''enum''' verwendet werden, oder auch einfach ein {{JSL|int}}.

=== '''Bonusaufgabe: Permutation''' ===
Erstelle eine Vector mit einzelnen Buchstaben. Zum Beispiel ["A", "B", "C", "D"].

Implementiere den bekannten Permutationsalgorithmus, diesmal mit Hilfe von Vectoren.

== Zoo-Simulation ==

=== Aufgabe: Zoo ===

Erstelle eine '''Main''' Klasse, die zuständig ist für
* die Initialisierung des Zoos und aller seiner Bestandteile
* Initiieren des nächsten Simulationsschrittes

Erstelle eine '''Zoo''' Klasse mit ''Name'' und ''Gründungsjahr''

Erstelle eine '''Gehege''' Klasse mit ''Name'' der als Beschreibung des Geheges dient.

Erweitere deinen Zoo, sodass Gehege dynamisch hinzugefügt und entfernt werden können.

Erweitere dein Programm um eine Funktion, die die Struktur des Zoos ausgibt. Der erwartete Ausdruck sieht folgendermaßen aus.

{{BML|code=
├── Zoo: Tiergarten Dornbirn, gegründet 2022
│ ├── Gehege: Alpenwiese
│ ├── Gehege: Ried
│ ├── Gehege: Terrarium (warm)
}}

=== Aufgabe: Tiere ===

Erweitere dein Zooprogramm mit Tiere.

Erstelle eine '''Tier''' Klasse mit einem ''Name'' und einer ''Gattung''

Erweitere die Gehege, um Tiere dynamisch zufügen und entfernen zu können.

Erweitere den Struktur-Ausdruck von Zoo, dass es auch die Tiere ausdrückt.

{{BML|code=
├── Zoo: Tiergarten Dornbirn, gegründet 2022
│ ├── Gehege: Alpenwiese
│ ├── Rijska, Kuh
│ ├── Gehege: Ried
│ ├── Garmond, Storch
│ ├── Hugo, Storch
│ ├── Idaxis, Storch
│ ├── Gehege: Terrarium (warm)
│ ├── (leer)
}}

=== '''Bonusaufgabe: Tierfutter''' ===

Erweitere dein Zooprogramm mit Futter-Bedarfsanalyse.

Erstelle eine Klasse für '''Futter''' mit einen ''Name'', ''Einheit'' und ''Einheitspreis''.

Jedes Tier hat einen Futterbedarf, die beinhaltet den ''Futter'' und eine ''Menge''

Erstelle eine Statistik, was den Futterbedarf von Zoo ist, und wie viel die Tagesversorgung sich kostet. Für diese Aufgabe kann man {{JSL|HashMap}} gut brauchen.

=== Aufgabe: Pfleger ===

Erweitere dein Zooprogramm um Tierpfleger.

Erstelle eine Klasse '''Pfleger''' mit einem ''Namen'' und mit einer dynamischen Liste von ''Gehegen'', wofür der Pfleger zuständig ist. Erweitere die Klasse ''Zoo'', dass die eine Liste der ''Pfleger'' beinhaltet.

Erweitere den Struktur-Ausdruck um die neu eingeführten Pfleger.

=== Aufgabe: Simulation 0.1 ===

Erweitere das Programm mit einer Tagessimulation.

# An jedem Tag gehen die Pfleger los und kümmern sich um die Gehege in deren Zuständigkeitsbereich.
## Falls ein Pfleger ein Gehege findet, welche schon bearbeitet wurde, überspringt er das Gehege und nimmt das nächste
# Wenn ein Pfleger zu einem Gehege kommt, wird er zuerst die Tiere füttern
# Nach dem Füttern wird er ein Zufälliges Tier länger beobachten.
## Mit einer Erweiterung der Pfleger mit den ''Lieblings-Tier-Gattung'', kann der Pfleger das Tier bewundern.

Lass auf der Konsole ausdrucken, wer-was macht...

=== '''Bonusaufgabe: Simulation 0.2''' ===

Erweitere die Simulation

# Jedes Tier hat eine ''Gesundheit'', ein ''MaxGesundheit'' und einen ''Biss''
# Jedes Tier versucht mit 40% Wahrscheinlichkeit, ein Nachbar von ihm aus dem gleichen Gehege zu beißen.
# Falls ein Tier gebissen wird, wird seine Gesundheit mit dem Biss von Angreifer reduziert
# "toten Tiere" beißen nicht.
# Am Ende des Tages werden "toten Tiere" aus dem Gehege entfernt

Lass auf der Konsole ausdrucken, wer-was macht...

=== '''Bonusaufgabe: Simulation 0.3''' ===

Erweitere den Zoo mit Tierärzte, die die verletzte Tiere behandeln und heilen. Erstelle eine Klasse '''TierArzt''' mit einem ''Name''.

Erweitere die Simulation

# Jeder Tierarzt wird an jedem Tag - genau 1 Tier behandeln
# Der Tierarzt wählt das Tier mit der geringsten relativen Gesundheit
## Zum Beispiel: 10 Gesundheit mit 100 Maximum ist 10% und so dringender als 1 Gesundheit aus 2 ergo 50%.
# Der Tierarzt wird zufällig zwischen 30 und 100% der Gesundheit wiederherstellen
# Kein Tier kann über die maximale Gesundheit geboostet werden.

Lass auf der Konsole ausdrucken, wer-was macht...

== Übungen Zur Modellierung ==

Die folgenden Übungen haben das Ziel, schnell ein Model zu erfassen, das die folgenden Aspekte beinhaltet:
# Klassen
# Kompositionen
# Vererbungen
# Methoden / Funktionen
# Variablen / Attribute

[[Datei:Uml-class-diagram-cheat-sheet.png]]

Eine ausführliche Erklärung dazu findet sich beim Klick auf diesen Verweis: [https://ccwiki.digitalcampusvorarlberg.at/index.php/UML_Klassendiagramm].

=== Schwarzwald Klinik ===

Es gibt ein '''Krankenhaus''' mit unterschiedlichen '''Abteilungen'''. Manche Abteilungen sind '''Ambulanz'''en anderen sind '''Station'''en. Ambulanzen haben eine Öffnungszeit sowie einen Warteraum mit einer definierten Anzahl von Plätzen. Stationen beinhalten '''Zimmer''' in denen sich '''Betten''' befinden.
Wenn ein Patient ins Krankenhaus kommt, besucht dieser entsprechend seiner Erkrankung eine Ambulanz. Falls der Fall schwerwiegender ist, muss er in einer Station aufgenommen werden. Patienten werden untersucht, behandelt und eventuell gepflegt. Aus der Ambulanzen dürfen die Patienten nach kurzer Zeit wieder nach Hause gehen. Patienten die in Stationen behandelt werden, müssen solange da bleiben, bis sie vollständig geheilt sind.

=== Restaurant ''Dolce Vita'' ===

Es gibt ein '''Restaurant''', das aus mehreren Räumen besteht. Jeder '''Raum''' hat einen zuständigen '''Kellner'''. In jedem '''Raum''' befinden sich unterschiedliche Tische. Manche sind groß, andere sind winzig klein. Wenn eine '''Gruppe''' eintrifft, werden sie vom '''Hauptkellner''' begrüßt. Der Hauptkellner führt sie zu einem Tisch und übergibt die Gruppe an den im jeweiligen Raum zuständigen Kellner. Die Gruppe der Gäste bekommt eine '''Speisekarte''' mit den Speisen und Getränken. Der Kellner nimmt die Bestellungen auf und serviert diese anschließend. Nach dem Essen fragt die Gruppe nach der '''Rechnung''' und bezahlt diese.

Am Ende des Tages macht der Hauptkellner eine Gesamtabrechnung und eine Analyse:
* Welcher Kellner hat die meisten Gäste bedient?
* Welcher Kellner hat den Höchsten Umsatz generiert?
* Welcher Kellner hat den größten Gewinnn erwirtschaftet? (Dazu braucht man die Selbstkosten pro Speise/Getränk)
* Was war die beliebteste Speise?
* Was war das beliebteste Getränk?

=== Museum: Neue Pinakothek ===

Ein '''Museum''' besteht aus Gängen und Ausstellungsräume. Jeder '''Gang''' und '''Ausstellungsraum''' kennt über die benachbarten Räume. In jedem Ausstellungsraum sind '''Kunststücke''' ausgestellt. Ein Kunststück kann ein Zeichen, Gemälde, Statue, oder ein Kunstobjekt sein.
Es gibt einen besonderen Gang im Museum, der als Eingang für Gäste dient. Ab dem Zeitpunkt der Öffnung dürfen Gäste ins Museum kommen. Ein Gast in einem Gang wählt einen zufälligen Raum, den er betritt. Falls sich ein Gast in einem Ausstellungsraum befindet, kann er ein zufälliges Kunststück beobachten oder in den nächsten Raum gehen. Falls ein Gast nach einer Zeit müde wird, geht er nach Hause. Zwischen den Gästen sind einige mit bösen Absichten. Ein '''Dieb''' stiehlt den beobachteten Gegenstand, falls er sich allein in einem Raum befindet. Um die Diebstähle zu verhindern sind einige '''Wächter''' im Museum unterwegs. Die Wächter beobachten keine Kunstobjekte, sondern sie versuchen sich in Räumen zu befinden in denen auch anderen Gäste präsent sind.

=== Aufgabe: Geometry ===
Zeichne zuerst für die Aufgabe ein entsprechendes Klassendiagramm

Erstelle eine '''Abstrakte Klasse''' {{JSL|Geometry}}. Diese enthält folgende '''Methoden''':
* {{JSL|getCircumference()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück
* {{JSL|getArea()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück

Erstelle nun einige '''Klassen''' die von {{JSL|Geometry}} erben (Circle, Square, Rectangle, Triangle,...). Jede '''Klasse''' soll in ihrem Konstruktor die entsprechenden Werte erhalten.

Erstelle nun verschiedene '''Instanzen''' von {{JSL|Geometry}}, speichere diese in einer {{JSL|List}}. Erstelle eine '''Methode''' die den Gesamtumfang und die Gesamtfläche aller {{JSL|Geometry}} '''Objekte''' in der {{JSL|List}} ausgibt.

'''Teste deine Implementierung ausgiebig'''

[[Datei:Geometry.png|mini|ohne]]

=== Aufgabe: Geometry Interface ===
Gleiche Aufgabe wie zuvor, verwende jedoch ein '''Interface''' anstatt eine '''Abstrakte Klasse''' für die Geometry.
Welche möglichen Vorteile ergeben sich dadurch?

[[Datei:Geometry Interface.png|mini|ohne]]

=== Aufgabe: Geometry Enhanced Version ===
Zeichne zuerst für die Aufgabe ein entsprechendes Klassendiagramm (kann wiederverwendet werden)

Erweitere das vorhergehende Beispiel um die Geometrische Form Stern und Haus vom Nikolaus. Verwende soviel Code wie möglich wieder.

{|
|-
| [[Datei:Hausvomnikolaus.png|mini|none|Haus vom Nikolaus|150px]] || [[Datei:Kompass Stern.png|mini|Kompass Stern|150px]]
|}

== Simulationen ==

=== Aufgabe: Carsimulation ===
Erstelle eine {{JSL|Car}} '''Klasse'''. Diese enthält alle gängigen Attribute die für ein Auto benötigt werden. Zumindest sollte die '''Klasse''' folgende Attribute enthalten:
* Hersteller
* Modell
* kW (Leistung)
* Tankinhalt
* Antriebsart (erstelle dafür eine Enumeration ''Benzin'', ''Diesel'', ''Gas'', ''Strom'')
* Gewicht
Überlege welche Attribute du im '''Konstruktor''' als Parameter erhalten willst. Ohne welche kann eine Auto '''Instanz''' nicht existieren?
Erstelle nun die '''Methode''' {{JSL|drive(int kilometer)}} welche einen {{JSL|int}} zurückgibt. Diese '''Methode''' soll, wenn es der Tankinhalt zulässt, die gegebene Strecke zurücklegen. Wenn der Tank leer ist, soll nur die Strecke zurückgegeben werden, die zurückgelegt werden konnte, ansonsten die gesamte Strecke. Um den Verbrauch zu berechnen und den Tankinhalt zu reduzieren, verwende das '''Gewicht''' und die '''kW (Leistung)''' des Autos.

Wenn der Tank leer ist, soll der Tank über eine '''Methode''' mit einer gewissen Menge an Kraftstoff aufgefüllt werden. Erstelle dazu eine entsprechende '''Methode''' und fahr weiter.

Erstelle nun eine Carsimulation welche eine gewisse Anzahl von Autoinstanzen erstellt und diese fahren lässt und wenn nötig wieder betankt.

'''Wunsch:''' Die Methoden sollen zu ihrer eigentlichen Funktion auch eine schöne Ausgabe erstellen

=== Aufgabe: Carsimulation Extended ===
Erweitere das vorhergende Beispiel um die '''Klassen'''
* {{JSL|Engine}} (Motor)
* {{JSL|Tank}}
* {{JSL|GasStation}}
* {{JSL|RepairStation}}
Sowohl {{JSL|Tank}} und {{JSL|Motor}} sollen in {{JSL|Car}} als Attribute existieren und durch die {{JSL|RepairStation}} austauschbar sein.

Eine {{JSL|Engine}} soll nach einer zufälligen Wahrscheinlichkeit einen Defekt haben und in der {{JSL|RepairStation}} getauscht werden. Je mehr Kilometer gefahren wurden, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die {{JSL|Engine}} kaputt geht.

Wenn die {{JSL|Car}} nicht die gewünschten Kilometer fährt, so ist entweder der Tank leer, oder der Motor kaputt. Erstelle '''Methoden''' der {{JSL|Car}} '''Klasse''' die den Tankinhalt und den Zustand des '''Motors''' (defekt oder ganz) zurückgeben.

Wird die {{JSL|drive(int kilometers)}} '''Methode''' ausgeführt, so soll nun eine Methode im Motor aufgerufen werden, die diesen startet, und nach den gefahrenen Kilomtern wieder stoppt. Auch der Treibstoffverbrauch soll mit dem Motor zusammenhängen. Vielleicht ist es eine gute Idee beim Starten den Tank an den Motor zu übergeben?

==== Erstelle folgende '''Subklassen''' von '''Tank''' ====
* Battery
* FuelTank

Überlege welche '''Methoden''' in der '''Superklasse''' '''Tank''' Sinn machen.

==== Erstelle folgende '''Subklassen''' von '''Car''' ====
* SelfRepairingCar (hat der Motor einen Schaden, so soll dieser automatisch repariert und weitergefahren werden)
* AeroDynamicCar (reduziert den Treibstoffverbrauch um 50%)
* CrapCar (erhöht die Wahrscheinlichkeit dass der Motor kaputt geht um 50%)

Überlege welche '''Methoden''' in der '''Superklasse''' '''Car''' sinn machen. Eine eigene Methode in der '''Superklasse''' welche den Treibstoffverbrauch pro Kilometer ausrechnet, macht wahrscheinlich sinn. Diese kann dann in den '''Subklassen''' überschrieben werden.

'''Teste deine Autosimulation ausgiebig.'''

=== Aufgabe: Bank ===
Ein Bankinstitut hat verschiedene Schalter. Ein Kunde geht in ein Bankinstitut um sein Bankgeschäft zu verrichten. Zuerst geht der Kunde ins Institut und geht zum nächsten freien Schalter. Wenn der Kunde den Schalter wieder verlässt, wird der Schalter zu einer Wahrscheinlichkeit von 20% für eine Pause geschlossen (die Pause eines Schalters endet nach dem 3 weitere Kunden die Bank betreten und verlassen haben). Hat ein Schalter kein Geld mehr so muss dieser wieder aufgefüllt werden und der Schalter ist für die Dauer eines Kunden geschlossen.
* Das Bankgeschäft eines Kunden ist entweder eine Einzahlung bzw. eine Auszahlung.
* Kann ein Schalter eine gewisse Geldmenge nicht bedienen geht der Kunde zum nächsten Schalter und der Ursprüngliche Schalter wird aufgefüllt.
* Es soll nachvollzogen werden können welcher Schalter welche Kunden bedient hat und was für ein Betrag eingezahlt oder ausgezahlt wurde ('''ACHTUNG''' keine {{JSL|HashMap}}).

# Erstelle ein UML Diagramm für dein Banksystem (Dia)
# Erstelle die notwendingen Klassen und Methoden.
# Erstelle nun eine Bank mit einigen Schaltern und erstelle weiters einige Kunden.
# Simuliere nun das Bankgeschäft. Die Kunden gehen der reihe nach in die Bank. Am Ende der Simulation soll für jeden Schalter eine Statistik ausgegeben werden (welche Kunden waren dort, welche Beträge wurden verarbeitet).
# Erstelle Unit Tests für deine Banksimulation

=== Aufgabe: Filesystem traversal ===
Das wurde schonmal gemacht, einfach nochmal machen, das schadet nicht :-)
Erstelle eine Methode welche durch das Dateisystem ab einem gegebenen Pfad navigiert (Ob der Pfad als {{JSL|String}} oder {{JSL|File}} übergeben wird ist egal). Wird der Pfad nicht gefunden, so soll eine {{JSL|FileNotFoundException}} geworfen werden. Die Navigation soll dabei '''Rekursiv''' erfolgen. Gib den Pfad mit entsprechender Einrückung aus.
'''Tip zur Rekursion:''' Iteriere in einer Methode durch alle Kinder einer Datei. Handelt es sich um einen Ordner so rufe für jedes Kind dieses Ordners die Methode wieder auf und erhöhe die Einrückung.

'''Ausgabe (muss nicht genau so aussehen):'''
{{BML|code=
├── otherPackageInvocationTest
│   └── Test.java
├── week1
│   ├── tag3
│   │   ├── Aufgabe1.java
│   │   ├── Aufgabe2.java
│   │   └── Loops.java
│   ├── tag4
│   │   ├── Christbaum2.java
│   │   ├── Christbaum.java
│   │   ├── Loops.java
│   │   ├── Traingle2.java
│   │   └── Triangle.java
│   ├── tag5
│   │   ├── Circle2.java
│   │   ├── Circle3.java
│   │   ├── Circle.java
│   │   └── Methods.java
│   └── tag5a
│   └── UseMethods.java
├── week2
│   ├── day3
│   │   ├── Calendar.java
│   │   ├── LogicPuzzle.java
│   │   ├── Recursion2.java
│   │   └── Recursion.java
│   └── day4
│   ├── Menu.java
│   └── UserInput.java
}}

=== Aufgabe: Filesystem traversal usefull ===
Erstelle eine Methode welche durch das Dateisystem ab einem gegebenen Pfad navigiert. Die Methode erhält weiters eine Klasse {{JSL|FileReceiver}}. Diese Klasse hat eine Methode {{JSL|onFileReceived(int depth, File file)}} welche zur Verarbeitung jeder einzelnen Datei, bzw. jedes einzelnen Ordners aufgerufen wird. Erstelle verschiedene weitere Klassen die von {{JSL|FileReceiver}} erben und {{JSL|onFileReceived(int depth, File file)}} überschreiben und folgende Aufgaben erfüllen sollen:
* Größe aller Dateien berechnen
* Anzahl der Dateien mit einer bestimmten Endung zählen
* Alle Dateiendungen Zählen. Tip.: {{JSL|HashMap}}
* Die größe jedes Ordners ermitteln. Tip.: Hier wird die '''depth''' und ein Stapel benötigt ({{JSL|List}}, oder {{JSL|Stack}}).

=== Aufgabe: Filesystem traversal usefull & extended ===
Wie in der vorhergehenden Aufgabe, jedoch soll nicht nur ein {{JSL|FileReceiver}} übergeben werden können, sondern eine {{JSL|List}} von {{JSL|FileReceiver}}.

=== Aufgabe: JUnit ===
Wähle drei Beispiele aus deiner Sammlung und teste diese mit '''JUnit'''.

=== Aufgabe: Geometry ===
Erstelle eine '''Abstrakte Klasse''' {{JSL|Geometry}}. Diese enthält folgende '''Methoden''':
* {{JSL|getCircumference()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück
* {{JSL|getArea()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück

Erstelle nun einige '''Klassen''' die von {{JSL|Geometry}} erben (Circle, Square, Rectangle, Triangle,...). Jede '''Klasse''' soll in ihrem Konstruktor die entsprechenden Werte erhalten.

Erstelle nun verschiedene '''Instanzen''' von {{JSL|Geometry}}, speichere diese in einer {{JSL|List}}. Erstelle eine '''Methode''' die den Gesamtumfang und die Gesamtfläche aller {{JSL|Geometry}} '''Objekte''' in der {{JSL|List}} ausgibt.

'''Teste deine Implementierung ausgibig'''

=== Aufgabe: Verhalten ===
Wie in [[Protokoll#19._November_2021|Protokoll 19.11]] gezeigt, soll nun das '''Schwimmverhalten''' implementiert werden. Erstelle endweder die Bestehende Klassenhierarchie als Übung in deinem eigenen Paket, oder kopiere diese.

=== Aufgabe: Graph ===

Ein Graph ist eine Datenstruktur die aus mehreren Knoten (Nodes besteht). Eine Node kann mehrere Nodes als Nachbarn haben, das heißt, sie hat eine Verbindung zu diesen Nachbarn.
[[Datei:Graph.png|mini|Ein einfacher Graph|150px]]

* Erstelle eine Datenstruktur für die '''Node''' mit (X/Y Koordinaten), verwende für die Nachbarn eine {{JSL|List}} in der jeweiligen '''Node'''
* Erstelle weiters eine Datenstruktur für den Graphen, welche eine {{JSL|List}} von '''Nodes''' enthält
* Erstelle aus den schwarzen Pixeln des folgenden Labyrinths einen Graphen

[[Datei:Labyrinth.png|150px|mini|none|Ein Labyrinth]]

=== Aufgabe: Dijkstra ===

Zeige deinen Graphen in einem {{JSL|JPanel}} an. Es soll nun der Start und das Ziel angeklickt werden können. Finde mittels Dijkstra Algorithmus[https://de.wikipedia.org/wiki/Dijkstra-Algorithmus] den kürzesten Weg vom Start zum Ziel. Illustriere dabei alle durchwanderten Knoten.

DCV 2024 03/Objekt Orientierte Programmierung Übungen

2024-04-25T11:41:03Z

Katherina Ushachov: /* Übungen Zur Modellierung */

Im folgenden sollen diese Begriffe verstanden und angewandt werden. Diese sind nicht chronologisch geordnet.
'''Tip:''' Für weitere Informationen: [[Objektorientierte_Programmierung|Objektorientierte Programmierung]]
* Klasse
** Instanz- vs. Klassenmethode
** Instanz- vs. Klassenattribut
** Innere Klassen (statisch vs. nicht statisch)
* Enumeration (enum)
* Collections (Liste, Set, Map)
* Vererbung
* Abstrakte Klasse
* Interface
* Polymorphismus
* Beziehungen
** Has-A vs. Is-A
** Implementierung von Interfaces
* Generics
* Designpatterns

=== Aufgabe: Objekt orientierte Min-Max-Avg ===
Wir haben die Erfahrung mit Min, Max und Avarage Rechnungen über Arrays.
Es soll eine gleichwertige OOP (Object Oriented Programming) Lösung erstellt werden.
* Erstelle eine Klasse mit einem sinnvollen Namen
* Füge eine Objekt-Variable für Speichern eines {{JSL|int[]}}
* Erstelle ein Konstruktor, der diese Variable initialisiert
* Erstelle 3 (non-static) Funktionen {{JSL|calcMin()}}, {{JSL|calcMax()}}, {{JSL|calcAvg()}}, die über die gespeicherte Member-Variable (Objekt-Variable) arbeiten.
* Teste diese '''Methoden''' ausgiebig mit verschiedenen {{JSL|int[]}}, verwende auch ein zufallsgeneriertes {{JSL|int[]}} mit negativen und positiven Werten.

=== Aufgabe: Rückgabewert min-max-avg in einem Object ===
Es soll eine {{JSL|calcMinMaxAvg(int[])}} Methode erstellt werden, welche das '''kleinste''' und das '''größte Element''' sowie den '''Durchschnitt''' des {{JSL|int[]}} Parameters ermittelt und ein Objekt mit Min, Max und Avarage zurückgibt. Teste diese '''Methode''' ausgiebig mit verschiedenen {{JSL|int[]}}, verwende auch ein zufallsgeneriertes {{JSL|int[]}} mit negativen und positiven Werten.
* Erstelle die Datenklasse mit einem Sinnvollen Klassennamen und entsprechenden '''Attributen'''. Achte hierbei auch auf die Korrekte Sichtbarkeit
* Erstelle in in der Datenklasse einen '''Konstruktor''' welcher alle Werte entgegennimmt und erstelle '''getter''' für alle Werte
* Überschreibe die {{JSL|toString()}} '''Methode''' und erstelle einen schönen {{JSL|String}} mit den gegebenen Werten.

=== Aufgabe: Person ===
Erstelle eine '''Klasse''' welche die typischen Werte eines Menschen speichern kann.
* Größe
* Alter
* Name
* Gewicht
Erstelle weiters eine {{JSL|toString()}} '''Methode''' und erstelle einen schönen {{JSL|String}} mit den gegebenen Werten.

=== Aufgabe: Fotoapparat ===
Erstelle eine Fotoapparat '''Klasse'''.
* Mit zumindest folgenden Attributen (es dürfen auch gerne mehr sein), '''Brennweite min/max''', '''Model''', '''Hersteller''' und '''Megapixel'''.
* Erstelle für die Attribute '''getter''' und '''setter'''
* Erstelle weiters die '''Methode''' {{JSL|takePhoto()}}, die ein Foto schießt (Mach einfach eine nette Ausgabe)
* Überschreibe die {{JSL|toString()}} '''Methode''' und gib die relevanten Daten als {{JSL|String}} zurück

Erstelle verschiedene '''Instanzen''' der Fotoapparat '''Klasse''' und Teste diese ausgiebig.

=== Aufgabe: Fotoapparat & Objektiv & Speicherkarte ===
Erweitere das vorhergehende Beispiel um die Klassen Objektiv und Speicherkarte. Die Brennweite der Kamera fällt demnach weg.
Das Objektiv und die Speicherkarte sollen getauscht werden können.
Erstelle Methoden um zu erfragen wieviele Fotos bereits aufgenommen wurden und wieviel Speicher noch frei ist. Für die Berechnung speicherplatz pro bild, kann ein wert von 0.3mb pro Megapixel angenommen werden.[https://www.mvorganizing.org/what-is-the-average-size-of-a-jpg/#What_is_the_average_size_of_a_JPG]

== Handhabung von dynamischen Datenstrukturen (ArrayList, Vector, LinkedList, HashSet, HashMap) ==

=== Aufgabe: Vector erstellen ===
Erstelle einen Vector mit 20 Zufallszahlen zwischen 0 und 99.

Gib den Vector mit {{JSL|System.out.println()}} aus.

=== Aufgabe: Vector erstellen ===
Erstelle einen Vector mit 20 Zufallszahlen zwischen 0 und 99.

Erstelle jeweils eine Funktionen für:
# Zählen der geraden Zahlen
# Suche nach der kleinsten Zahl
# Suche nach der größten Zahl
# Sortiere die Elementen absteigend
# Lösche alle Ungerade Zahlen

=== Aufgabe: Zwei Vectoren zusammenführen ===
Es gibt zwei Vectoren mit 20 Elementen, die nach Größe sortiert sind.

Erstelle einen dritten Vector, in dem du die Elemente der vorhergehenden Vectoren zusammenfügst, der neu erstellte Vector soll immer noch sortiert sein.

=== Aufgabe: Person 2.0 ===
Erstelle eine '''Klasse''' welche die typischen Werte eines Menschen speichern kann.
* Größe
* Alter
* Name
* Gewicht
Erstelle weiters eine Methode welche eine {{JSL|List}} von Personen erhält und bezüglich '''Größe''', '''Alter''', '''Gewicht''', das '''kleinste''' und das '''größte Element''' sowie den '''Durchschnitt''' berechnet und wie in der vorhergehenden Aufgabe in einer eigenen Klasse zurückgibt.

=== Aufgabe: Person Sortiert ===
Verwende die erstellte '''Klasse''' aus dem vorhergehenden Beispiel und erstelle eine '''Methode''' welche eine {{JSL|List}} von Personen nach entweder nach '''Größe''', '''Alter''', '''Gewicht''', oder '''Name''' sortiert. Hierfür kann ein '''enum''' verwendet werden, oder auch einfach ein {{JSL|int}}.

=== '''Bonusaufgabe: Permutation''' ===
Erstelle eine Vector mit einzelnen Buchstaben. Zum Beispiel ["A", "B", "C", "D"].

Implementiere den bekannten Permutationsalgorithmus, diesmal mit Hilfe von Vectoren.

== Zoo-Simulation ==

=== Aufgabe: Zoo ===

Erstelle eine '''Main''' Klasse, die zuständig ist für
* die Initialisierung des Zoos und aller seiner Bestandteile
* Initiieren des nächsten Simulationsschrittes

Erstelle eine '''Zoo''' Klasse mit ''Name'' und ''Gründungsjahr''

Erstelle eine '''Gehege''' Klasse mit ''Name'' der als Beschreibung des Geheges dient.

Erweitere deinen Zoo, sodass Gehege dynamisch hinzugefügt und entfernt werden können.

Erweitere dein Programm um eine Funktion, die die Struktur des Zoos ausgibt. Der erwartete Ausdruck sieht folgendermaßen aus.

{{BML|code=
├── Zoo: Tiergarten Dornbirn, gegründet 2022
│ ├── Gehege: Alpenwiese
│ ├── Gehege: Ried
│ ├── Gehege: Terrarium (warm)
}}

=== Aufgabe: Tiere ===

Erweitere dein Zooprogramm mit Tiere.

Erstelle eine '''Tier''' Klasse mit einem ''Name'' und einer ''Gattung''

Erweitere die Gehege, um Tiere dynamisch zufügen und entfernen zu können.

Erweitere den Struktur-Ausdruck von Zoo, dass es auch die Tiere ausdrückt.

{{BML|code=
├── Zoo: Tiergarten Dornbirn, gegründet 2022
│ ├── Gehege: Alpenwiese
│ ├── Rijska, Kuh
│ ├── Gehege: Ried
│ ├── Garmond, Storch
│ ├── Hugo, Storch
│ ├── Idaxis, Storch
│ ├── Gehege: Terrarium (warm)
│ ├── (leer)
}}

=== '''Bonusaufgabe: Tierfutter''' ===

Erweitere dein Zooprogramm mit Futter-Bedarfsanalyse.

Erstelle eine Klasse für '''Futter''' mit einen ''Name'', ''Einheit'' und ''Einheitspreis''.

Jedes Tier hat einen Futterbedarf, die beinhaltet den ''Futter'' und eine ''Menge''

Erstelle eine Statistik, was den Futterbedarf von Zoo ist, und wie viel die Tagesversorgung sich kostet. Für diese Aufgabe kann man {{JSL|HashMap}} gut brauchen.

=== Aufgabe: Pfleger ===

Erweitere dein Zooprogramm um Tierpfleger.

Erstelle eine Klasse '''Pfleger''' mit einem ''Namen'' und mit einer dynamischen Liste von ''Gehegen'', wofür der Pfleger zuständig ist. Erweitere die Klasse ''Zoo'', dass die eine Liste der ''Pfleger'' beinhaltet.

Erweitere den Struktur-Ausdruck um die neu eingeführten Pfleger.

=== Aufgabe: Simulation 0.1 ===

Erweitere das Programm mit einer Tagessimulation.

# An jedem Tag gehen die Pfleger los und kümmern sich um die Gehege in deren Zuständigkeitsbereich.
## Falls ein Pfleger ein Gehege findet, welche schon bearbeitet wurde, überspringt er das Gehege und nimmt das nächste
# Wenn ein Pfleger zu einem Gehege kommt, wird er zuerst die Tiere füttern
# Nach dem Füttern wird er ein Zufälliges Tier länger beobachten.
## Mit einer Erweiterung der Pfleger mit den ''Lieblings-Tier-Gattung'', kann der Pfleger das Tier bewundern.

Lass auf der Konsole ausdrucken, wer-was macht...

=== '''Bonusaufgabe: Simulation 0.2''' ===

Erweitere die Simulation

# Jedes Tier hat eine ''Gesundheit'', ein ''MaxGesundheit'' und einen ''Biss''
# Jedes Tier versucht mit 40% Wahrscheinlichkeit, ein Nachbar von ihm aus dem gleichen Gehege zu beißen.
# Falls ein Tier gebissen wird, wird seine Gesundheit mit dem Biss von Angreifer reduziert
# "toten Tiere" beißen nicht.
# Am Ende des Tages werden "toten Tiere" aus dem Gehege entfernt

Lass auf der Konsole ausdrucken, wer-was macht...

=== '''Bonusaufgabe: Simulation 0.3''' ===

Erweitere den Zoo mit Tierärzte, die die verletzte Tiere behandeln und heilen. Erstelle eine Klasse '''TierArzt''' mit einem ''Name''.

Erweitere die Simulation

# Jeder Tierarzt wird an jedem Tag - genau 1 Tier behandeln
# Der Tierarzt wählt das Tier mit der geringsten relativen Gesundheit
## Zum Beispiel: 10 Gesundheit mit 100 Maximum ist 10% und so dringender als 1 Gesundheit aus 2 ergo 50%.
# Der Tierarzt wird zufällig zwischen 30 und 100% der Gesundheit wiederherstellen
# Kein Tier kann über die maximale Gesundheit geboostet werden.

Lass auf der Konsole ausdrucken, wer-was macht...

== Übungen Zur Modellierung ==

Die folgenden Übungen haben das Ziel, schnell ein Model zu erfassen, das die folgenden Aspekte beinhaltet:
# Klassen
# Kompositionen
# Vererbungen
# Methoden / Funktionen
# Variablen / Attribute

[[Datei:Uml-class-diagram-cheat-sheet.png]]

Eine ausführliche Erklärung dazu findet sich [[https://ccwiki.digitalcampusvorarlberg.at/index.php/UML_Klassendiagramm]in diesem Artikel]].

=== Schwarzwald Klinik ===

Es gibt ein '''Krankenhaus''' mit unterschiedlichen '''Abteilungen'''. Manche Abteilungen sind '''Ambulanz'''en anderen sind '''Station'''en. Ambulanzen haben eine Öffnungszeit sowie einen Warteraum mit einer definierten Anzahl von Plätzen. Stationen beinhalten '''Zimmer''' in denen sich '''Betten''' befinden.
Wenn ein Patient ins Krankenhaus kommt, besucht dieser entsprechend seiner Erkrankung eine Ambulanz. Falls der Fall schwerwiegender ist, muss er in einer Station aufgenommen werden. Patienten werden untersucht, behandelt und eventuell gepflegt. Aus der Ambulanzen dürfen die Patienten nach kurzer Zeit wieder nach Hause gehen. Patienten die in Stationen behandelt werden, müssen solange da bleiben, bis sie vollständig geheilt sind.

=== Restaurant ''Dolce Vita'' ===

Es gibt ein '''Restaurant''', das aus mehreren Räumen besteht. Jeder '''Raum''' hat einen zuständigen '''Kellner'''. In jedem '''Raum''' befinden sich unterschiedliche Tische. Manche sind groß, andere sind winzig klein. Wenn eine '''Gruppe''' eintrifft, werden sie vom '''Hauptkellner''' begrüßt. Der Hauptkellner führt sie zu einem Tisch und übergibt die Gruppe an den im jeweiligen Raum zuständigen Kellner. Die Gruppe der Gäste bekommt eine '''Speisekarte''' mit den Speisen und Getränken. Der Kellner nimmt die Bestellungen auf und serviert diese anschließend. Nach dem Essen fragt die Gruppe nach der '''Rechnung''' und bezahlt diese.

Am Ende des Tages macht der Hauptkellner eine Gesamtabrechnung und eine Analyse:
* Welcher Kellner hat die meisten Gäste bedient?
* Welcher Kellner hat den Höchsten Umsatz generiert?
* Welcher Kellner hat den größten Gewinnn erwirtschaftet? (Dazu braucht man die Selbstkosten pro Speise/Getränk)
* Was war die beliebteste Speise?
* Was war das beliebteste Getränk?

=== Museum: Neue Pinakothek ===

Ein '''Museum''' besteht aus Gängen und Ausstellungsräume. Jeder '''Gang''' und '''Ausstellungsraum''' kennt über die benachbarten Räume. In jedem Ausstellungsraum sind '''Kunststücke''' ausgestellt. Ein Kunststück kann ein Zeichen, Gemälde, Statue, oder ein Kunstobjekt sein.
Es gibt einen besonderen Gang im Museum, der als Eingang für Gäste dient. Ab dem Zeitpunkt der Öffnung dürfen Gäste ins Museum kommen. Ein Gast in einem Gang wählt einen zufälligen Raum, den er betritt. Falls sich ein Gast in einem Ausstellungsraum befindet, kann er ein zufälliges Kunststück beobachten oder in den nächsten Raum gehen. Falls ein Gast nach einer Zeit müde wird, geht er nach Hause. Zwischen den Gästen sind einige mit bösen Absichten. Ein '''Dieb''' stiehlt den beobachteten Gegenstand, falls er sich allein in einem Raum befindet. Um die Diebstähle zu verhindern sind einige '''Wächter''' im Museum unterwegs. Die Wächter beobachten keine Kunstobjekte, sondern sie versuchen sich in Räumen zu befinden in denen auch anderen Gäste präsent sind.

=== Aufgabe: Geometry ===
Zeichne zuerst für die Aufgabe ein entsprechendes Klassendiagramm

Erstelle eine '''Abstrakte Klasse''' {{JSL|Geometry}}. Diese enthält folgende '''Methoden''':
* {{JSL|getCircumference()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück
* {{JSL|getArea()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück

Erstelle nun einige '''Klassen''' die von {{JSL|Geometry}} erben (Circle, Square, Rectangle, Triangle,...). Jede '''Klasse''' soll in ihrem Konstruktor die entsprechenden Werte erhalten.

Erstelle nun verschiedene '''Instanzen''' von {{JSL|Geometry}}, speichere diese in einer {{JSL|List}}. Erstelle eine '''Methode''' die den Gesamtumfang und die Gesamtfläche aller {{JSL|Geometry}} '''Objekte''' in der {{JSL|List}} ausgibt.

'''Teste deine Implementierung ausgiebig'''

[[Datei:Geometry.png|mini|ohne]]

=== Aufgabe: Geometry Interface ===
Gleiche Aufgabe wie zuvor, verwende jedoch ein '''Interface''' anstatt eine '''Abstrakte Klasse''' für die Geometry.
Welche möglichen Vorteile ergeben sich dadurch?

[[Datei:Geometry Interface.png|mini|ohne]]

=== Aufgabe: Geometry Enhanced Version ===
Zeichne zuerst für die Aufgabe ein entsprechendes Klassendiagramm (kann wiederverwendet werden)

Erweitere das vorhergehende Beispiel um die Geometrische Form Stern und Haus vom Nikolaus. Verwende soviel Code wie möglich wieder.

{|
|-
| [[Datei:Hausvomnikolaus.png|mini|none|Haus vom Nikolaus|150px]] || [[Datei:Kompass Stern.png|mini|Kompass Stern|150px]]
|}

== Simulationen ==

=== Aufgabe: Carsimulation ===
Erstelle eine {{JSL|Car}} '''Klasse'''. Diese enthält alle gängigen Attribute die für ein Auto benötigt werden. Zumindest sollte die '''Klasse''' folgende Attribute enthalten:
* Hersteller
* Modell
* kW (Leistung)
* Tankinhalt
* Antriebsart (erstelle dafür eine Enumeration ''Benzin'', ''Diesel'', ''Gas'', ''Strom'')
* Gewicht
Überlege welche Attribute du im '''Konstruktor''' als Parameter erhalten willst. Ohne welche kann eine Auto '''Instanz''' nicht existieren?
Erstelle nun die '''Methode''' {{JSL|drive(int kilometer)}} welche einen {{JSL|int}} zurückgibt. Diese '''Methode''' soll, wenn es der Tankinhalt zulässt, die gegebene Strecke zurücklegen. Wenn der Tank leer ist, soll nur die Strecke zurückgegeben werden, die zurückgelegt werden konnte, ansonsten die gesamte Strecke. Um den Verbrauch zu berechnen und den Tankinhalt zu reduzieren, verwende das '''Gewicht''' und die '''kW (Leistung)''' des Autos.

Wenn der Tank leer ist, soll der Tank über eine '''Methode''' mit einer gewissen Menge an Kraftstoff aufgefüllt werden. Erstelle dazu eine entsprechende '''Methode''' und fahr weiter.

Erstelle nun eine Carsimulation welche eine gewisse Anzahl von Autoinstanzen erstellt und diese fahren lässt und wenn nötig wieder betankt.

'''Wunsch:''' Die Methoden sollen zu ihrer eigentlichen Funktion auch eine schöne Ausgabe erstellen

=== Aufgabe: Carsimulation Extended ===
Erweitere das vorhergende Beispiel um die '''Klassen'''
* {{JSL|Engine}} (Motor)
* {{JSL|Tank}}
* {{JSL|GasStation}}
* {{JSL|RepairStation}}
Sowohl {{JSL|Tank}} und {{JSL|Motor}} sollen in {{JSL|Car}} als Attribute existieren und durch die {{JSL|RepairStation}} austauschbar sein.

Eine {{JSL|Engine}} soll nach einer zufälligen Wahrscheinlichkeit einen Defekt haben und in der {{JSL|RepairStation}} getauscht werden. Je mehr Kilometer gefahren wurden, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die {{JSL|Engine}} kaputt geht.

Wenn die {{JSL|Car}} nicht die gewünschten Kilometer fährt, so ist entweder der Tank leer, oder der Motor kaputt. Erstelle '''Methoden''' der {{JSL|Car}} '''Klasse''' die den Tankinhalt und den Zustand des '''Motors''' (defekt oder ganz) zurückgeben.

Wird die {{JSL|drive(int kilometers)}} '''Methode''' ausgeführt, so soll nun eine Methode im Motor aufgerufen werden, die diesen startet, und nach den gefahrenen Kilomtern wieder stoppt. Auch der Treibstoffverbrauch soll mit dem Motor zusammenhängen. Vielleicht ist es eine gute Idee beim Starten den Tank an den Motor zu übergeben?

==== Erstelle folgende '''Subklassen''' von '''Tank''' ====
* Battery
* FuelTank

Überlege welche '''Methoden''' in der '''Superklasse''' '''Tank''' Sinn machen.

==== Erstelle folgende '''Subklassen''' von '''Car''' ====
* SelfRepairingCar (hat der Motor einen Schaden, so soll dieser automatisch repariert und weitergefahren werden)
* AeroDynamicCar (reduziert den Treibstoffverbrauch um 50%)
* CrapCar (erhöht die Wahrscheinlichkeit dass der Motor kaputt geht um 50%)

Überlege welche '''Methoden''' in der '''Superklasse''' '''Car''' sinn machen. Eine eigene Methode in der '''Superklasse''' welche den Treibstoffverbrauch pro Kilometer ausrechnet, macht wahrscheinlich sinn. Diese kann dann in den '''Subklassen''' überschrieben werden.

'''Teste deine Autosimulation ausgiebig.'''

=== Aufgabe: Bank ===
Ein Bankinstitut hat verschiedene Schalter. Ein Kunde geht in ein Bankinstitut um sein Bankgeschäft zu verrichten. Zuerst geht der Kunde ins Institut und geht zum nächsten freien Schalter. Wenn der Kunde den Schalter wieder verlässt, wird der Schalter zu einer Wahrscheinlichkeit von 20% für eine Pause geschlossen (die Pause eines Schalters endet nach dem 3 weitere Kunden die Bank betreten und verlassen haben). Hat ein Schalter kein Geld mehr so muss dieser wieder aufgefüllt werden und der Schalter ist für die Dauer eines Kunden geschlossen.
* Das Bankgeschäft eines Kunden ist entweder eine Einzahlung bzw. eine Auszahlung.
* Kann ein Schalter eine gewisse Geldmenge nicht bedienen geht der Kunde zum nächsten Schalter und der Ursprüngliche Schalter wird aufgefüllt.
* Es soll nachvollzogen werden können welcher Schalter welche Kunden bedient hat und was für ein Betrag eingezahlt oder ausgezahlt wurde ('''ACHTUNG''' keine {{JSL|HashMap}}).

# Erstelle ein UML Diagramm für dein Banksystem (Dia)
# Erstelle die notwendingen Klassen und Methoden.
# Erstelle nun eine Bank mit einigen Schaltern und erstelle weiters einige Kunden.
# Simuliere nun das Bankgeschäft. Die Kunden gehen der reihe nach in die Bank. Am Ende der Simulation soll für jeden Schalter eine Statistik ausgegeben werden (welche Kunden waren dort, welche Beträge wurden verarbeitet).
# Erstelle Unit Tests für deine Banksimulation

=== Aufgabe: Filesystem traversal ===
Das wurde schonmal gemacht, einfach nochmal machen, das schadet nicht :-)
Erstelle eine Methode welche durch das Dateisystem ab einem gegebenen Pfad navigiert (Ob der Pfad als {{JSL|String}} oder {{JSL|File}} übergeben wird ist egal). Wird der Pfad nicht gefunden, so soll eine {{JSL|FileNotFoundException}} geworfen werden. Die Navigation soll dabei '''Rekursiv''' erfolgen. Gib den Pfad mit entsprechender Einrückung aus.
'''Tip zur Rekursion:''' Iteriere in einer Methode durch alle Kinder einer Datei. Handelt es sich um einen Ordner so rufe für jedes Kind dieses Ordners die Methode wieder auf und erhöhe die Einrückung.

'''Ausgabe (muss nicht genau so aussehen):'''
{{BML|code=
├── otherPackageInvocationTest
│   └── Test.java
├── week1
│   ├── tag3
│   │   ├── Aufgabe1.java
│   │   ├── Aufgabe2.java
│   │   └── Loops.java
│   ├── tag4
│   │   ├── Christbaum2.java
│   │   ├── Christbaum.java
│   │   ├── Loops.java
│   │   ├── Traingle2.java
│   │   └── Triangle.java
│   ├── tag5
│   │   ├── Circle2.java
│   │   ├── Circle3.java
│   │   ├── Circle.java
│   │   └── Methods.java
│   └── tag5a
│   └── UseMethods.java
├── week2
│   ├── day3
│   │   ├── Calendar.java
│   │   ├── LogicPuzzle.java
│   │   ├── Recursion2.java
│   │   └── Recursion.java
│   └── day4
│   ├── Menu.java
│   └── UserInput.java
}}

=== Aufgabe: Filesystem traversal usefull ===
Erstelle eine Methode welche durch das Dateisystem ab einem gegebenen Pfad navigiert. Die Methode erhält weiters eine Klasse {{JSL|FileReceiver}}. Diese Klasse hat eine Methode {{JSL|onFileReceived(int depth, File file)}} welche zur Verarbeitung jeder einzelnen Datei, bzw. jedes einzelnen Ordners aufgerufen wird. Erstelle verschiedene weitere Klassen die von {{JSL|FileReceiver}} erben und {{JSL|onFileReceived(int depth, File file)}} überschreiben und folgende Aufgaben erfüllen sollen:
* Größe aller Dateien berechnen
* Anzahl der Dateien mit einer bestimmten Endung zählen
* Alle Dateiendungen Zählen. Tip.: {{JSL|HashMap}}
* Die größe jedes Ordners ermitteln. Tip.: Hier wird die '''depth''' und ein Stapel benötigt ({{JSL|List}}, oder {{JSL|Stack}}).

=== Aufgabe: Filesystem traversal usefull & extended ===
Wie in der vorhergehenden Aufgabe, jedoch soll nicht nur ein {{JSL|FileReceiver}} übergeben werden können, sondern eine {{JSL|List}} von {{JSL|FileReceiver}}.

=== Aufgabe: JUnit ===
Wähle drei Beispiele aus deiner Sammlung und teste diese mit '''JUnit'''.

=== Aufgabe: Geometry ===
Erstelle eine '''Abstrakte Klasse''' {{JSL|Geometry}}. Diese enthält folgende '''Methoden''':
* {{JSL|getCircumference()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück
* {{JSL|getArea()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück

Erstelle nun einige '''Klassen''' die von {{JSL|Geometry}} erben (Circle, Square, Rectangle, Triangle,...). Jede '''Klasse''' soll in ihrem Konstruktor die entsprechenden Werte erhalten.

Erstelle nun verschiedene '''Instanzen''' von {{JSL|Geometry}}, speichere diese in einer {{JSL|List}}. Erstelle eine '''Methode''' die den Gesamtumfang und die Gesamtfläche aller {{JSL|Geometry}} '''Objekte''' in der {{JSL|List}} ausgibt.

'''Teste deine Implementierung ausgibig'''

=== Aufgabe: Verhalten ===
Wie in [[Protokoll#19._November_2021|Protokoll 19.11]] gezeigt, soll nun das '''Schwimmverhalten''' implementiert werden. Erstelle endweder die Bestehende Klassenhierarchie als Übung in deinem eigenen Paket, oder kopiere diese.

=== Aufgabe: Graph ===

Ein Graph ist eine Datenstruktur die aus mehreren Knoten (Nodes besteht). Eine Node kann mehrere Nodes als Nachbarn haben, das heißt, sie hat eine Verbindung zu diesen Nachbarn.
[[Datei:Graph.png|mini|Ein einfacher Graph|150px]]

* Erstelle eine Datenstruktur für die '''Node''' mit (X/Y Koordinaten), verwende für die Nachbarn eine {{JSL|List}} in der jeweiligen '''Node'''
* Erstelle weiters eine Datenstruktur für den Graphen, welche eine {{JSL|List}} von '''Nodes''' enthält
* Erstelle aus den schwarzen Pixeln des folgenden Labyrinths einen Graphen

[[Datei:Labyrinth.png|150px|mini|none|Ein Labyrinth]]

=== Aufgabe: Dijkstra ===

Zeige deinen Graphen in einem {{JSL|JPanel}} an. Es soll nun der Start und das Ziel angeklickt werden können. Finde mittels Dijkstra Algorithmus[https://de.wikipedia.org/wiki/Dijkstra-Algorithmus] den kürzesten Weg vom Start zum Ziel. Illustriere dabei alle durchwanderten Knoten.

DCV 2024 03/Objekt Orientierte Programmierung Übungen

2024-04-25T11:27:35Z

Katherina Ushachov: /* Übungen Zur Modellierung */

Im folgenden sollen diese Begriffe verstanden und angewandt werden. Diese sind nicht chronologisch geordnet.
'''Tip:''' Für weitere Informationen: [[Objektorientierte_Programmierung|Objektorientierte Programmierung]]
* Klasse
** Instanz- vs. Klassenmethode
** Instanz- vs. Klassenattribut
** Innere Klassen (statisch vs. nicht statisch)
* Enumeration (enum)
* Collections (Liste, Set, Map)
* Vererbung
* Abstrakte Klasse
* Interface
* Polymorphismus
* Beziehungen
** Has-A vs. Is-A
** Implementierung von Interfaces
* Generics
* Designpatterns

=== Aufgabe: Objekt orientierte Min-Max-Avg ===
Wir haben die Erfahrung mit Min, Max und Avarage Rechnungen über Arrays.
Es soll eine gleichwertige OOP (Object Oriented Programming) Lösung erstellt werden.
* Erstelle eine Klasse mit einem sinnvollen Namen
* Füge eine Objekt-Variable für Speichern eines {{JSL|int[]}}
* Erstelle ein Konstruktor, der diese Variable initialisiert
* Erstelle 3 (non-static) Funktionen {{JSL|calcMin()}}, {{JSL|calcMax()}}, {{JSL|calcAvg()}}, die über die gespeicherte Member-Variable (Objekt-Variable) arbeiten.
* Teste diese '''Methoden''' ausgiebig mit verschiedenen {{JSL|int[]}}, verwende auch ein zufallsgeneriertes {{JSL|int[]}} mit negativen und positiven Werten.

=== Aufgabe: Rückgabewert min-max-avg in einem Object ===
Es soll eine {{JSL|calcMinMaxAvg(int[])}} Methode erstellt werden, welche das '''kleinste''' und das '''größte Element''' sowie den '''Durchschnitt''' des {{JSL|int[]}} Parameters ermittelt und ein Objekt mit Min, Max und Avarage zurückgibt. Teste diese '''Methode''' ausgiebig mit verschiedenen {{JSL|int[]}}, verwende auch ein zufallsgeneriertes {{JSL|int[]}} mit negativen und positiven Werten.
* Erstelle die Datenklasse mit einem Sinnvollen Klassennamen und entsprechenden '''Attributen'''. Achte hierbei auch auf die Korrekte Sichtbarkeit
* Erstelle in in der Datenklasse einen '''Konstruktor''' welcher alle Werte entgegennimmt und erstelle '''getter''' für alle Werte
* Überschreibe die {{JSL|toString()}} '''Methode''' und erstelle einen schönen {{JSL|String}} mit den gegebenen Werten.

=== Aufgabe: Person ===
Erstelle eine '''Klasse''' welche die typischen Werte eines Menschen speichern kann.
* Größe
* Alter
* Name
* Gewicht
Erstelle weiters eine {{JSL|toString()}} '''Methode''' und erstelle einen schönen {{JSL|String}} mit den gegebenen Werten.

=== Aufgabe: Fotoapparat ===
Erstelle eine Fotoapparat '''Klasse'''.
* Mit zumindest folgenden Attributen (es dürfen auch gerne mehr sein), '''Brennweite min/max''', '''Model''', '''Hersteller''' und '''Megapixel'''.
* Erstelle für die Attribute '''getter''' und '''setter'''
* Erstelle weiters die '''Methode''' {{JSL|takePhoto()}}, die ein Foto schießt (Mach einfach eine nette Ausgabe)
* Überschreibe die {{JSL|toString()}} '''Methode''' und gib die relevanten Daten als {{JSL|String}} zurück

Erstelle verschiedene '''Instanzen''' der Fotoapparat '''Klasse''' und Teste diese ausgiebig.

=== Aufgabe: Fotoapparat & Objektiv & Speicherkarte ===
Erweitere das vorhergehende Beispiel um die Klassen Objektiv und Speicherkarte. Die Brennweite der Kamera fällt demnach weg.
Das Objektiv und die Speicherkarte sollen getauscht werden können.
Erstelle Methoden um zu erfragen wieviele Fotos bereits aufgenommen wurden und wieviel Speicher noch frei ist. Für die Berechnung speicherplatz pro bild, kann ein wert von 0.3mb pro Megapixel angenommen werden.[https://www.mvorganizing.org/what-is-the-average-size-of-a-jpg/#What_is_the_average_size_of_a_JPG]

== Handhabung von dynamischen Datenstrukturen (ArrayList, Vector, LinkedList, HashSet, HashMap) ==

=== Aufgabe: Vector erstellen ===
Erstelle einen Vector mit 20 Zufallszahlen zwischen 0 und 99.

Gib den Vector mit {{JSL|System.out.println()}} aus.

=== Aufgabe: Vector erstellen ===
Erstelle einen Vector mit 20 Zufallszahlen zwischen 0 und 99.

Erstelle jeweils eine Funktionen für:
# Zählen der geraden Zahlen
# Suche nach der kleinsten Zahl
# Suche nach der größten Zahl
# Sortiere die Elementen absteigend
# Lösche alle Ungerade Zahlen

=== Aufgabe: Zwei Vectoren zusammenführen ===
Es gibt zwei Vectoren mit 20 Elementen, die nach Größe sortiert sind.

Erstelle einen dritten Vector, in dem du die Elemente der vorhergehenden Vectoren zusammenfügst, der neu erstellte Vector soll immer noch sortiert sein.

=== Aufgabe: Person 2.0 ===
Erstelle eine '''Klasse''' welche die typischen Werte eines Menschen speichern kann.
* Größe
* Alter
* Name
* Gewicht
Erstelle weiters eine Methode welche eine {{JSL|List}} von Personen erhält und bezüglich '''Größe''', '''Alter''', '''Gewicht''', das '''kleinste''' und das '''größte Element''' sowie den '''Durchschnitt''' berechnet und wie in der vorhergehenden Aufgabe in einer eigenen Klasse zurückgibt.

=== Aufgabe: Person Sortiert ===
Verwende die erstellte '''Klasse''' aus dem vorhergehenden Beispiel und erstelle eine '''Methode''' welche eine {{JSL|List}} von Personen nach entweder nach '''Größe''', '''Alter''', '''Gewicht''', oder '''Name''' sortiert. Hierfür kann ein '''enum''' verwendet werden, oder auch einfach ein {{JSL|int}}.

=== '''Bonusaufgabe: Permutation''' ===
Erstelle eine Vector mit einzelnen Buchstaben. Zum Beispiel ["A", "B", "C", "D"].

Implementiere den bekannten Permutationsalgorithmus, diesmal mit Hilfe von Vectoren.

== Zoo-Simulation ==

=== Aufgabe: Zoo ===

Erstelle eine '''Main''' Klasse, die zuständig ist für
* die Initialisierung des Zoos und aller seiner Bestandteile
* Initiieren des nächsten Simulationsschrittes

Erstelle eine '''Zoo''' Klasse mit ''Name'' und ''Gründungsjahr''

Erstelle eine '''Gehege''' Klasse mit ''Name'' der als Beschreibung des Geheges dient.

Erweitere deinen Zoo, sodass Gehege dynamisch hinzugefügt und entfernt werden können.

Erweitere dein Programm um eine Funktion, die die Struktur des Zoos ausgibt. Der erwartete Ausdruck sieht folgendermaßen aus.

{{BML|code=
├── Zoo: Tiergarten Dornbirn, gegründet 2022
│ ├── Gehege: Alpenwiese
│ ├── Gehege: Ried
│ ├── Gehege: Terrarium (warm)
}}

=== Aufgabe: Tiere ===

Erweitere dein Zooprogramm mit Tiere.

Erstelle eine '''Tier''' Klasse mit einem ''Name'' und einer ''Gattung''

Erweitere die Gehege, um Tiere dynamisch zufügen und entfernen zu können.

Erweitere den Struktur-Ausdruck von Zoo, dass es auch die Tiere ausdrückt.

{{BML|code=
├── Zoo: Tiergarten Dornbirn, gegründet 2022
│ ├── Gehege: Alpenwiese
│ ├── Rijska, Kuh
│ ├── Gehege: Ried
│ ├── Garmond, Storch
│ ├── Hugo, Storch
│ ├── Idaxis, Storch
│ ├── Gehege: Terrarium (warm)
│ ├── (leer)
}}

=== '''Bonusaufgabe: Tierfutter''' ===

Erweitere dein Zooprogramm mit Futter-Bedarfsanalyse.

Erstelle eine Klasse für '''Futter''' mit einen ''Name'', ''Einheit'' und ''Einheitspreis''.

Jedes Tier hat einen Futterbedarf, die beinhaltet den ''Futter'' und eine ''Menge''

Erstelle eine Statistik, was den Futterbedarf von Zoo ist, und wie viel die Tagesversorgung sich kostet. Für diese Aufgabe kann man {{JSL|HashMap}} gut brauchen.

=== Aufgabe: Pfleger ===

Erweitere dein Zooprogramm um Tierpfleger.

Erstelle eine Klasse '''Pfleger''' mit einem ''Namen'' und mit einer dynamischen Liste von ''Gehegen'', wofür der Pfleger zuständig ist. Erweitere die Klasse ''Zoo'', dass die eine Liste der ''Pfleger'' beinhaltet.

Erweitere den Struktur-Ausdruck um die neu eingeführten Pfleger.

=== Aufgabe: Simulation 0.1 ===

Erweitere das Programm mit einer Tagessimulation.

# An jedem Tag gehen die Pfleger los und kümmern sich um die Gehege in deren Zuständigkeitsbereich.
## Falls ein Pfleger ein Gehege findet, welche schon bearbeitet wurde, überspringt er das Gehege und nimmt das nächste
# Wenn ein Pfleger zu einem Gehege kommt, wird er zuerst die Tiere füttern
# Nach dem Füttern wird er ein Zufälliges Tier länger beobachten.
## Mit einer Erweiterung der Pfleger mit den ''Lieblings-Tier-Gattung'', kann der Pfleger das Tier bewundern.

Lass auf der Konsole ausdrucken, wer-was macht...

=== '''Bonusaufgabe: Simulation 0.2''' ===

Erweitere die Simulation

# Jedes Tier hat eine ''Gesundheit'', ein ''MaxGesundheit'' und einen ''Biss''
# Jedes Tier versucht mit 40% Wahrscheinlichkeit, ein Nachbar von ihm aus dem gleichen Gehege zu beißen.
# Falls ein Tier gebissen wird, wird seine Gesundheit mit dem Biss von Angreifer reduziert
# "toten Tiere" beißen nicht.
# Am Ende des Tages werden "toten Tiere" aus dem Gehege entfernt

Lass auf der Konsole ausdrucken, wer-was macht...

=== '''Bonusaufgabe: Simulation 0.3''' ===

Erweitere den Zoo mit Tierärzte, die die verletzte Tiere behandeln und heilen. Erstelle eine Klasse '''TierArzt''' mit einem ''Name''.

Erweitere die Simulation

# Jeder Tierarzt wird an jedem Tag - genau 1 Tier behandeln
# Der Tierarzt wählt das Tier mit der geringsten relativen Gesundheit
## Zum Beispiel: 10 Gesundheit mit 100 Maximum ist 10% und so dringender als 1 Gesundheit aus 2 ergo 50%.
# Der Tierarzt wird zufällig zwischen 30 und 100% der Gesundheit wiederherstellen
# Kein Tier kann über die maximale Gesundheit geboostet werden.

Lass auf der Konsole ausdrucken, wer-was macht...

== Übungen Zur Modellierung ==

Die folgenden Übungen haben das Ziel, schnell ein Model zu erfassen, das die folgenden Aspekte beinhaltet:
# Klassen
# Kompositionen
# Vererbungen
# Methoden / Funktionen
# Variablen / Attribute

[[Datei:Uml-class-diagram-cheat-sheet.png]]

Eine ausführliche Erklärung dazu findet sich [[https://ccwiki.digitalcampusvorarlberg.at/index.php/UML_Klassendiagramm|in diesem Artikel]].

=== Schwarzwald Klinik ===

Es gibt ein '''Krankenhaus''' mit unterschiedlichen '''Abteilungen'''. Manche Abteilungen sind '''Ambulanz'''en anderen sind '''Station'''en. Ambulanzen haben eine Öffnungszeit sowie einen Warteraum mit einer definierten Anzahl von Plätzen. Stationen beinhalten '''Zimmer''' in denen sich '''Betten''' befinden.
Wenn ein Patient ins Krankenhaus kommt, besucht dieser entsprechend seiner Erkrankung eine Ambulanz. Falls der Fall schwerwiegender ist, muss er in einer Station aufgenommen werden. Patienten werden untersucht, behandelt und eventuell gepflegt. Aus der Ambulanzen dürfen die Patienten nach kurzer Zeit wieder nach Hause gehen. Patienten die in Stationen behandelt werden, müssen solange da bleiben, bis sie vollständig geheilt sind.

=== Restaurant ''Dolce Vita'' ===

Es gibt ein '''Restaurant''', das aus mehreren Räumen besteht. Jeder '''Raum''' hat einen zuständigen '''Kellner'''. In jedem '''Raum''' befinden sich unterschiedliche Tische. Manche sind groß, andere sind winzig klein. Wenn eine '''Gruppe''' eintrifft, werden sie vom '''Hauptkellner''' begrüßt. Der Hauptkellner führt sie zu einem Tisch und übergibt die Gruppe an den im jeweiligen Raum zuständigen Kellner. Die Gruppe der Gäste bekommt eine '''Speisekarte''' mit den Speisen und Getränken. Der Kellner nimmt die Bestellungen auf und serviert diese anschließend. Nach dem Essen fragt die Gruppe nach der '''Rechnung''' und bezahlt diese.

Am Ende des Tages macht der Hauptkellner eine Gesamtabrechnung und eine Analyse:
* Welcher Kellner hat die meisten Gäste bedient?
* Welcher Kellner hat den Höchsten Umsatz generiert?
* Welcher Kellner hat den größten Gewinnn erwirtschaftet? (Dazu braucht man die Selbstkosten pro Speise/Getränk)
* Was war die beliebteste Speise?
* Was war das beliebteste Getränk?

=== Museum: Neue Pinakothek ===

Ein '''Museum''' besteht aus Gängen und Ausstellungsräume. Jeder '''Gang''' und '''Ausstellungsraum''' kennt über die benachbarten Räume. In jedem Ausstellungsraum sind '''Kunststücke''' ausgestellt. Ein Kunststück kann ein Zeichen, Gemälde, Statue, oder ein Kunstobjekt sein.
Es gibt einen besonderen Gang im Museum, der als Eingang für Gäste dient. Ab dem Zeitpunkt der Öffnung dürfen Gäste ins Museum kommen. Ein Gast in einem Gang wählt einen zufälligen Raum, den er betritt. Falls sich ein Gast in einem Ausstellungsraum befindet, kann er ein zufälliges Kunststück beobachten oder in den nächsten Raum gehen. Falls ein Gast nach einer Zeit müde wird, geht er nach Hause. Zwischen den Gästen sind einige mit bösen Absichten. Ein '''Dieb''' stiehlt den beobachteten Gegenstand, falls er sich allein in einem Raum befindet. Um die Diebstähle zu verhindern sind einige '''Wächter''' im Museum unterwegs. Die Wächter beobachten keine Kunstobjekte, sondern sie versuchen sich in Räumen zu befinden in denen auch anderen Gäste präsent sind.

=== Aufgabe: Geometry ===
Zeichne zuerst für die Aufgabe ein entsprechendes Klassendiagramm

Erstelle eine '''Abstrakte Klasse''' {{JSL|Geometry}}. Diese enthält folgende '''Methoden''':
* {{JSL|getCircumference()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück
* {{JSL|getArea()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück

Erstelle nun einige '''Klassen''' die von {{JSL|Geometry}} erben (Circle, Square, Rectangle, Triangle,...). Jede '''Klasse''' soll in ihrem Konstruktor die entsprechenden Werte erhalten.

Erstelle nun verschiedene '''Instanzen''' von {{JSL|Geometry}}, speichere diese in einer {{JSL|List}}. Erstelle eine '''Methode''' die den Gesamtumfang und die Gesamtfläche aller {{JSL|Geometry}} '''Objekte''' in der {{JSL|List}} ausgibt.

'''Teste deine Implementierung ausgiebig'''

[[Datei:Geometry.png|mini|ohne]]

=== Aufgabe: Geometry Interface ===
Gleiche Aufgabe wie zuvor, verwende jedoch ein '''Interface''' anstatt eine '''Abstrakte Klasse''' für die Geometry.
Welche möglichen Vorteile ergeben sich dadurch?

[[Datei:Geometry Interface.png|mini|ohne]]

=== Aufgabe: Geometry Enhanced Version ===
Zeichne zuerst für die Aufgabe ein entsprechendes Klassendiagramm (kann wiederverwendet werden)

Erweitere das vorhergehende Beispiel um die Geometrische Form Stern und Haus vom Nikolaus. Verwende soviel Code wie möglich wieder.

{|
|-
| [[Datei:Hausvomnikolaus.png|mini|none|Haus vom Nikolaus|150px]] || [[Datei:Kompass Stern.png|mini|Kompass Stern|150px]]
|}

== Simulationen ==

=== Aufgabe: Carsimulation ===
Erstelle eine {{JSL|Car}} '''Klasse'''. Diese enthält alle gängigen Attribute die für ein Auto benötigt werden. Zumindest sollte die '''Klasse''' folgende Attribute enthalten:
* Hersteller
* Modell
* kW (Leistung)
* Tankinhalt
* Antriebsart (erstelle dafür eine Enumeration ''Benzin'', ''Diesel'', ''Gas'', ''Strom'')
* Gewicht
Überlege welche Attribute du im '''Konstruktor''' als Parameter erhalten willst. Ohne welche kann eine Auto '''Instanz''' nicht existieren?
Erstelle nun die '''Methode''' {{JSL|drive(int kilometer)}} welche einen {{JSL|int}} zurückgibt. Diese '''Methode''' soll, wenn es der Tankinhalt zulässt, die gegebene Strecke zurücklegen. Wenn der Tank leer ist, soll nur die Strecke zurückgegeben werden, die zurückgelegt werden konnte, ansonsten die gesamte Strecke. Um den Verbrauch zu berechnen und den Tankinhalt zu reduzieren, verwende das '''Gewicht''' und die '''kW (Leistung)''' des Autos.

Wenn der Tank leer ist, soll der Tank über eine '''Methode''' mit einer gewissen Menge an Kraftstoff aufgefüllt werden. Erstelle dazu eine entsprechende '''Methode''' und fahr weiter.

Erstelle nun eine Carsimulation welche eine gewisse Anzahl von Autoinstanzen erstellt und diese fahren lässt und wenn nötig wieder betankt.

'''Wunsch:''' Die Methoden sollen zu ihrer eigentlichen Funktion auch eine schöne Ausgabe erstellen

=== Aufgabe: Carsimulation Extended ===
Erweitere das vorhergende Beispiel um die '''Klassen'''
* {{JSL|Engine}} (Motor)
* {{JSL|Tank}}
* {{JSL|GasStation}}
* {{JSL|RepairStation}}
Sowohl {{JSL|Tank}} und {{JSL|Motor}} sollen in {{JSL|Car}} als Attribute existieren und durch die {{JSL|RepairStation}} austauschbar sein.

Eine {{JSL|Engine}} soll nach einer zufälligen Wahrscheinlichkeit einen Defekt haben und in der {{JSL|RepairStation}} getauscht werden. Je mehr Kilometer gefahren wurden, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die {{JSL|Engine}} kaputt geht.

Wenn die {{JSL|Car}} nicht die gewünschten Kilometer fährt, so ist entweder der Tank leer, oder der Motor kaputt. Erstelle '''Methoden''' der {{JSL|Car}} '''Klasse''' die den Tankinhalt und den Zustand des '''Motors''' (defekt oder ganz) zurückgeben.

Wird die {{JSL|drive(int kilometers)}} '''Methode''' ausgeführt, so soll nun eine Methode im Motor aufgerufen werden, die diesen startet, und nach den gefahrenen Kilomtern wieder stoppt. Auch der Treibstoffverbrauch soll mit dem Motor zusammenhängen. Vielleicht ist es eine gute Idee beim Starten den Tank an den Motor zu übergeben?

==== Erstelle folgende '''Subklassen''' von '''Tank''' ====
* Battery
* FuelTank

Überlege welche '''Methoden''' in der '''Superklasse''' '''Tank''' Sinn machen.

==== Erstelle folgende '''Subklassen''' von '''Car''' ====
* SelfRepairingCar (hat der Motor einen Schaden, so soll dieser automatisch repariert und weitergefahren werden)
* AeroDynamicCar (reduziert den Treibstoffverbrauch um 50%)
* CrapCar (erhöht die Wahrscheinlichkeit dass der Motor kaputt geht um 50%)

Überlege welche '''Methoden''' in der '''Superklasse''' '''Car''' sinn machen. Eine eigene Methode in der '''Superklasse''' welche den Treibstoffverbrauch pro Kilometer ausrechnet, macht wahrscheinlich sinn. Diese kann dann in den '''Subklassen''' überschrieben werden.

'''Teste deine Autosimulation ausgiebig.'''

=== Aufgabe: Bank ===
Ein Bankinstitut hat verschiedene Schalter. Ein Kunde geht in ein Bankinstitut um sein Bankgeschäft zu verrichten. Zuerst geht der Kunde ins Institut und geht zum nächsten freien Schalter. Wenn der Kunde den Schalter wieder verlässt, wird der Schalter zu einer Wahrscheinlichkeit von 20% für eine Pause geschlossen (die Pause eines Schalters endet nach dem 3 weitere Kunden die Bank betreten und verlassen haben). Hat ein Schalter kein Geld mehr so muss dieser wieder aufgefüllt werden und der Schalter ist für die Dauer eines Kunden geschlossen.
* Das Bankgeschäft eines Kunden ist entweder eine Einzahlung bzw. eine Auszahlung.
* Kann ein Schalter eine gewisse Geldmenge nicht bedienen geht der Kunde zum nächsten Schalter und der Ursprüngliche Schalter wird aufgefüllt.
* Es soll nachvollzogen werden können welcher Schalter welche Kunden bedient hat und was für ein Betrag eingezahlt oder ausgezahlt wurde ('''ACHTUNG''' keine {{JSL|HashMap}}).

# Erstelle ein UML Diagramm für dein Banksystem (Dia)
# Erstelle die notwendingen Klassen und Methoden.
# Erstelle nun eine Bank mit einigen Schaltern und erstelle weiters einige Kunden.
# Simuliere nun das Bankgeschäft. Die Kunden gehen der reihe nach in die Bank. Am Ende der Simulation soll für jeden Schalter eine Statistik ausgegeben werden (welche Kunden waren dort, welche Beträge wurden verarbeitet).
# Erstelle Unit Tests für deine Banksimulation

=== Aufgabe: Filesystem traversal ===
Das wurde schonmal gemacht, einfach nochmal machen, das schadet nicht :-)
Erstelle eine Methode welche durch das Dateisystem ab einem gegebenen Pfad navigiert (Ob der Pfad als {{JSL|String}} oder {{JSL|File}} übergeben wird ist egal). Wird der Pfad nicht gefunden, so soll eine {{JSL|FileNotFoundException}} geworfen werden. Die Navigation soll dabei '''Rekursiv''' erfolgen. Gib den Pfad mit entsprechender Einrückung aus.
'''Tip zur Rekursion:''' Iteriere in einer Methode durch alle Kinder einer Datei. Handelt es sich um einen Ordner so rufe für jedes Kind dieses Ordners die Methode wieder auf und erhöhe die Einrückung.

'''Ausgabe (muss nicht genau so aussehen):'''
{{BML|code=
├── otherPackageInvocationTest
│   └── Test.java
├── week1
│   ├── tag3
│   │   ├── Aufgabe1.java
│   │   ├── Aufgabe2.java
│   │   └── Loops.java
│   ├── tag4
│   │   ├── Christbaum2.java
│   │   ├── Christbaum.java
│   │   ├── Loops.java
│   │   ├── Traingle2.java
│   │   └── Triangle.java
│   ├── tag5
│   │   ├── Circle2.java
│   │   ├── Circle3.java
│   │   ├── Circle.java
│   │   └── Methods.java
│   └── tag5a
│   └── UseMethods.java
├── week2
│   ├── day3
│   │   ├── Calendar.java
│   │   ├── LogicPuzzle.java
│   │   ├── Recursion2.java
│   │   └── Recursion.java
│   └── day4
│   ├── Menu.java
│   └── UserInput.java
}}

=== Aufgabe: Filesystem traversal usefull ===
Erstelle eine Methode welche durch das Dateisystem ab einem gegebenen Pfad navigiert. Die Methode erhält weiters eine Klasse {{JSL|FileReceiver}}. Diese Klasse hat eine Methode {{JSL|onFileReceived(int depth, File file)}} welche zur Verarbeitung jeder einzelnen Datei, bzw. jedes einzelnen Ordners aufgerufen wird. Erstelle verschiedene weitere Klassen die von {{JSL|FileReceiver}} erben und {{JSL|onFileReceived(int depth, File file)}} überschreiben und folgende Aufgaben erfüllen sollen:
* Größe aller Dateien berechnen
* Anzahl der Dateien mit einer bestimmten Endung zählen
* Alle Dateiendungen Zählen. Tip.: {{JSL|HashMap}}
* Die größe jedes Ordners ermitteln. Tip.: Hier wird die '''depth''' und ein Stapel benötigt ({{JSL|List}}, oder {{JSL|Stack}}).

=== Aufgabe: Filesystem traversal usefull & extended ===
Wie in der vorhergehenden Aufgabe, jedoch soll nicht nur ein {{JSL|FileReceiver}} übergeben werden können, sondern eine {{JSL|List}} von {{JSL|FileReceiver}}.

=== Aufgabe: JUnit ===
Wähle drei Beispiele aus deiner Sammlung und teste diese mit '''JUnit'''.

=== Aufgabe: Geometry ===
Erstelle eine '''Abstrakte Klasse''' {{JSL|Geometry}}. Diese enthält folgende '''Methoden''':
* {{JSL|getCircumference()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück
* {{JSL|getArea()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück

Erstelle nun einige '''Klassen''' die von {{JSL|Geometry}} erben (Circle, Square, Rectangle, Triangle,...). Jede '''Klasse''' soll in ihrem Konstruktor die entsprechenden Werte erhalten.

Erstelle nun verschiedene '''Instanzen''' von {{JSL|Geometry}}, speichere diese in einer {{JSL|List}}. Erstelle eine '''Methode''' die den Gesamtumfang und die Gesamtfläche aller {{JSL|Geometry}} '''Objekte''' in der {{JSL|List}} ausgibt.

'''Teste deine Implementierung ausgibig'''

=== Aufgabe: Verhalten ===
Wie in [[Protokoll#19._November_2021|Protokoll 19.11]] gezeigt, soll nun das '''Schwimmverhalten''' implementiert werden. Erstelle endweder die Bestehende Klassenhierarchie als Übung in deinem eigenen Paket, oder kopiere diese.

=== Aufgabe: Graph ===

Ein Graph ist eine Datenstruktur die aus mehreren Knoten (Nodes besteht). Eine Node kann mehrere Nodes als Nachbarn haben, das heißt, sie hat eine Verbindung zu diesen Nachbarn.
[[Datei:Graph.png|mini|Ein einfacher Graph|150px]]

* Erstelle eine Datenstruktur für die '''Node''' mit (X/Y Koordinaten), verwende für die Nachbarn eine {{JSL|List}} in der jeweiligen '''Node'''
* Erstelle weiters eine Datenstruktur für den Graphen, welche eine {{JSL|List}} von '''Nodes''' enthält
* Erstelle aus den schwarzen Pixeln des folgenden Labyrinths einen Graphen

[[Datei:Labyrinth.png|150px|mini|none|Ein Labyrinth]]

=== Aufgabe: Dijkstra ===

Zeige deinen Graphen in einem {{JSL|JPanel}} an. Es soll nun der Start und das Ziel angeklickt werden können. Finde mittels Dijkstra Algorithmus[https://de.wikipedia.org/wiki/Dijkstra-Algorithmus] den kürzesten Weg vom Start zum Ziel. Illustriere dabei alle durchwanderten Knoten.

DCV 2024 03/Objekt Orientierte Programmierung Übungen

2024-04-25T11:27:01Z

Katherina Ushachov: /* Übungen Zur Modellierung */

Im folgenden sollen diese Begriffe verstanden und angewandt werden. Diese sind nicht chronologisch geordnet.
'''Tip:''' Für weitere Informationen: [[Objektorientierte_Programmierung|Objektorientierte Programmierung]]
* Klasse
** Instanz- vs. Klassenmethode
** Instanz- vs. Klassenattribut
** Innere Klassen (statisch vs. nicht statisch)
* Enumeration (enum)
* Collections (Liste, Set, Map)
* Vererbung
* Abstrakte Klasse
* Interface
* Polymorphismus
* Beziehungen
** Has-A vs. Is-A
** Implementierung von Interfaces
* Generics
* Designpatterns

=== Aufgabe: Objekt orientierte Min-Max-Avg ===
Wir haben die Erfahrung mit Min, Max und Avarage Rechnungen über Arrays.
Es soll eine gleichwertige OOP (Object Oriented Programming) Lösung erstellt werden.
* Erstelle eine Klasse mit einem sinnvollen Namen
* Füge eine Objekt-Variable für Speichern eines {{JSL|int[]}}
* Erstelle ein Konstruktor, der diese Variable initialisiert
* Erstelle 3 (non-static) Funktionen {{JSL|calcMin()}}, {{JSL|calcMax()}}, {{JSL|calcAvg()}}, die über die gespeicherte Member-Variable (Objekt-Variable) arbeiten.
* Teste diese '''Methoden''' ausgiebig mit verschiedenen {{JSL|int[]}}, verwende auch ein zufallsgeneriertes {{JSL|int[]}} mit negativen und positiven Werten.

=== Aufgabe: Rückgabewert min-max-avg in einem Object ===
Es soll eine {{JSL|calcMinMaxAvg(int[])}} Methode erstellt werden, welche das '''kleinste''' und das '''größte Element''' sowie den '''Durchschnitt''' des {{JSL|int[]}} Parameters ermittelt und ein Objekt mit Min, Max und Avarage zurückgibt. Teste diese '''Methode''' ausgiebig mit verschiedenen {{JSL|int[]}}, verwende auch ein zufallsgeneriertes {{JSL|int[]}} mit negativen und positiven Werten.
* Erstelle die Datenklasse mit einem Sinnvollen Klassennamen und entsprechenden '''Attributen'''. Achte hierbei auch auf die Korrekte Sichtbarkeit
* Erstelle in in der Datenklasse einen '''Konstruktor''' welcher alle Werte entgegennimmt und erstelle '''getter''' für alle Werte
* Überschreibe die {{JSL|toString()}} '''Methode''' und erstelle einen schönen {{JSL|String}} mit den gegebenen Werten.

=== Aufgabe: Person ===
Erstelle eine '''Klasse''' welche die typischen Werte eines Menschen speichern kann.
* Größe
* Alter
* Name
* Gewicht
Erstelle weiters eine {{JSL|toString()}} '''Methode''' und erstelle einen schönen {{JSL|String}} mit den gegebenen Werten.

=== Aufgabe: Fotoapparat ===
Erstelle eine Fotoapparat '''Klasse'''.
* Mit zumindest folgenden Attributen (es dürfen auch gerne mehr sein), '''Brennweite min/max''', '''Model''', '''Hersteller''' und '''Megapixel'''.
* Erstelle für die Attribute '''getter''' und '''setter'''
* Erstelle weiters die '''Methode''' {{JSL|takePhoto()}}, die ein Foto schießt (Mach einfach eine nette Ausgabe)
* Überschreibe die {{JSL|toString()}} '''Methode''' und gib die relevanten Daten als {{JSL|String}} zurück

Erstelle verschiedene '''Instanzen''' der Fotoapparat '''Klasse''' und Teste diese ausgiebig.

=== Aufgabe: Fotoapparat & Objektiv & Speicherkarte ===
Erweitere das vorhergehende Beispiel um die Klassen Objektiv und Speicherkarte. Die Brennweite der Kamera fällt demnach weg.
Das Objektiv und die Speicherkarte sollen getauscht werden können.
Erstelle Methoden um zu erfragen wieviele Fotos bereits aufgenommen wurden und wieviel Speicher noch frei ist. Für die Berechnung speicherplatz pro bild, kann ein wert von 0.3mb pro Megapixel angenommen werden.[https://www.mvorganizing.org/what-is-the-average-size-of-a-jpg/#What_is_the_average_size_of_a_JPG]

== Handhabung von dynamischen Datenstrukturen (ArrayList, Vector, LinkedList, HashSet, HashMap) ==

=== Aufgabe: Vector erstellen ===
Erstelle einen Vector mit 20 Zufallszahlen zwischen 0 und 99.

Gib den Vector mit {{JSL|System.out.println()}} aus.

=== Aufgabe: Vector erstellen ===
Erstelle einen Vector mit 20 Zufallszahlen zwischen 0 und 99.

Erstelle jeweils eine Funktionen für:
# Zählen der geraden Zahlen
# Suche nach der kleinsten Zahl
# Suche nach der größten Zahl
# Sortiere die Elementen absteigend
# Lösche alle Ungerade Zahlen

=== Aufgabe: Zwei Vectoren zusammenführen ===
Es gibt zwei Vectoren mit 20 Elementen, die nach Größe sortiert sind.

Erstelle einen dritten Vector, in dem du die Elemente der vorhergehenden Vectoren zusammenfügst, der neu erstellte Vector soll immer noch sortiert sein.

=== Aufgabe: Person 2.0 ===
Erstelle eine '''Klasse''' welche die typischen Werte eines Menschen speichern kann.
* Größe
* Alter
* Name
* Gewicht
Erstelle weiters eine Methode welche eine {{JSL|List}} von Personen erhält und bezüglich '''Größe''', '''Alter''', '''Gewicht''', das '''kleinste''' und das '''größte Element''' sowie den '''Durchschnitt''' berechnet und wie in der vorhergehenden Aufgabe in einer eigenen Klasse zurückgibt.

=== Aufgabe: Person Sortiert ===
Verwende die erstellte '''Klasse''' aus dem vorhergehenden Beispiel und erstelle eine '''Methode''' welche eine {{JSL|List}} von Personen nach entweder nach '''Größe''', '''Alter''', '''Gewicht''', oder '''Name''' sortiert. Hierfür kann ein '''enum''' verwendet werden, oder auch einfach ein {{JSL|int}}.

=== '''Bonusaufgabe: Permutation''' ===
Erstelle eine Vector mit einzelnen Buchstaben. Zum Beispiel ["A", "B", "C", "D"].

Implementiere den bekannten Permutationsalgorithmus, diesmal mit Hilfe von Vectoren.

== Zoo-Simulation ==

=== Aufgabe: Zoo ===

Erstelle eine '''Main''' Klasse, die zuständig ist für
* die Initialisierung des Zoos und aller seiner Bestandteile
* Initiieren des nächsten Simulationsschrittes

Erstelle eine '''Zoo''' Klasse mit ''Name'' und ''Gründungsjahr''

Erstelle eine '''Gehege''' Klasse mit ''Name'' der als Beschreibung des Geheges dient.

Erweitere deinen Zoo, sodass Gehege dynamisch hinzugefügt und entfernt werden können.

Erweitere dein Programm um eine Funktion, die die Struktur des Zoos ausgibt. Der erwartete Ausdruck sieht folgendermaßen aus.

{{BML|code=
├── Zoo: Tiergarten Dornbirn, gegründet 2022
│ ├── Gehege: Alpenwiese
│ ├── Gehege: Ried
│ ├── Gehege: Terrarium (warm)
}}

=== Aufgabe: Tiere ===

Erweitere dein Zooprogramm mit Tiere.

Erstelle eine '''Tier''' Klasse mit einem ''Name'' und einer ''Gattung''

Erweitere die Gehege, um Tiere dynamisch zufügen und entfernen zu können.

Erweitere den Struktur-Ausdruck von Zoo, dass es auch die Tiere ausdrückt.

{{BML|code=
├── Zoo: Tiergarten Dornbirn, gegründet 2022
│ ├── Gehege: Alpenwiese
│ ├── Rijska, Kuh
│ ├── Gehege: Ried
│ ├── Garmond, Storch
│ ├── Hugo, Storch
│ ├── Idaxis, Storch
│ ├── Gehege: Terrarium (warm)
│ ├── (leer)
}}

=== '''Bonusaufgabe: Tierfutter''' ===

Erweitere dein Zooprogramm mit Futter-Bedarfsanalyse.

Erstelle eine Klasse für '''Futter''' mit einen ''Name'', ''Einheit'' und ''Einheitspreis''.

Jedes Tier hat einen Futterbedarf, die beinhaltet den ''Futter'' und eine ''Menge''

Erstelle eine Statistik, was den Futterbedarf von Zoo ist, und wie viel die Tagesversorgung sich kostet. Für diese Aufgabe kann man {{JSL|HashMap}} gut brauchen.

=== Aufgabe: Pfleger ===

Erweitere dein Zooprogramm um Tierpfleger.

Erstelle eine Klasse '''Pfleger''' mit einem ''Namen'' und mit einer dynamischen Liste von ''Gehegen'', wofür der Pfleger zuständig ist. Erweitere die Klasse ''Zoo'', dass die eine Liste der ''Pfleger'' beinhaltet.

Erweitere den Struktur-Ausdruck um die neu eingeführten Pfleger.

=== Aufgabe: Simulation 0.1 ===

Erweitere das Programm mit einer Tagessimulation.

# An jedem Tag gehen die Pfleger los und kümmern sich um die Gehege in deren Zuständigkeitsbereich.
## Falls ein Pfleger ein Gehege findet, welche schon bearbeitet wurde, überspringt er das Gehege und nimmt das nächste
# Wenn ein Pfleger zu einem Gehege kommt, wird er zuerst die Tiere füttern
# Nach dem Füttern wird er ein Zufälliges Tier länger beobachten.
## Mit einer Erweiterung der Pfleger mit den ''Lieblings-Tier-Gattung'', kann der Pfleger das Tier bewundern.

Lass auf der Konsole ausdrucken, wer-was macht...

=== '''Bonusaufgabe: Simulation 0.2''' ===

Erweitere die Simulation

# Jedes Tier hat eine ''Gesundheit'', ein ''MaxGesundheit'' und einen ''Biss''
# Jedes Tier versucht mit 40% Wahrscheinlichkeit, ein Nachbar von ihm aus dem gleichen Gehege zu beißen.
# Falls ein Tier gebissen wird, wird seine Gesundheit mit dem Biss von Angreifer reduziert
# "toten Tiere" beißen nicht.
# Am Ende des Tages werden "toten Tiere" aus dem Gehege entfernt

Lass auf der Konsole ausdrucken, wer-was macht...

=== '''Bonusaufgabe: Simulation 0.3''' ===

Erweitere den Zoo mit Tierärzte, die die verletzte Tiere behandeln und heilen. Erstelle eine Klasse '''TierArzt''' mit einem ''Name''.

Erweitere die Simulation

# Jeder Tierarzt wird an jedem Tag - genau 1 Tier behandeln
# Der Tierarzt wählt das Tier mit der geringsten relativen Gesundheit
## Zum Beispiel: 10 Gesundheit mit 100 Maximum ist 10% und so dringender als 1 Gesundheit aus 2 ergo 50%.
# Der Tierarzt wird zufällig zwischen 30 und 100% der Gesundheit wiederherstellen
# Kein Tier kann über die maximale Gesundheit geboostet werden.

Lass auf der Konsole ausdrucken, wer-was macht...

== Übungen Zur Modellierung ==

Die folgenden Übungen haben das Ziel, schnell ein Model zu erfassen, das die folgenden Aspekte beinhaltet:
# Klassen
# Kompositionen
# Vererbungen
# Methoden / Funktionen
# Variablen / Attribute

[[Datei:Uml-class-diagram-cheat-sheet.png]]
Eine ausführliche Erklärung dazu findet sich [[https://ccwiki.digitalcampusvorarlberg.at/index.php/UML_Klassendiagramm|in diesem Artikel]].

=== Schwarzwald Klinik ===

Es gibt ein '''Krankenhaus''' mit unterschiedlichen '''Abteilungen'''. Manche Abteilungen sind '''Ambulanz'''en anderen sind '''Station'''en. Ambulanzen haben eine Öffnungszeit sowie einen Warteraum mit einer definierten Anzahl von Plätzen. Stationen beinhalten '''Zimmer''' in denen sich '''Betten''' befinden.
Wenn ein Patient ins Krankenhaus kommt, besucht dieser entsprechend seiner Erkrankung eine Ambulanz. Falls der Fall schwerwiegender ist, muss er in einer Station aufgenommen werden. Patienten werden untersucht, behandelt und eventuell gepflegt. Aus der Ambulanzen dürfen die Patienten nach kurzer Zeit wieder nach Hause gehen. Patienten die in Stationen behandelt werden, müssen solange da bleiben, bis sie vollständig geheilt sind.

=== Restaurant ''Dolce Vita'' ===

Es gibt ein '''Restaurant''', das aus mehreren Räumen besteht. Jeder '''Raum''' hat einen zuständigen '''Kellner'''. In jedem '''Raum''' befinden sich unterschiedliche Tische. Manche sind groß, andere sind winzig klein. Wenn eine '''Gruppe''' eintrifft, werden sie vom '''Hauptkellner''' begrüßt. Der Hauptkellner führt sie zu einem Tisch und übergibt die Gruppe an den im jeweiligen Raum zuständigen Kellner. Die Gruppe der Gäste bekommt eine '''Speisekarte''' mit den Speisen und Getränken. Der Kellner nimmt die Bestellungen auf und serviert diese anschließend. Nach dem Essen fragt die Gruppe nach der '''Rechnung''' und bezahlt diese.

Am Ende des Tages macht der Hauptkellner eine Gesamtabrechnung und eine Analyse:
* Welcher Kellner hat die meisten Gäste bedient?
* Welcher Kellner hat den Höchsten Umsatz generiert?
* Welcher Kellner hat den größten Gewinnn erwirtschaftet? (Dazu braucht man die Selbstkosten pro Speise/Getränk)
* Was war die beliebteste Speise?
* Was war das beliebteste Getränk?

=== Museum: Neue Pinakothek ===

Ein '''Museum''' besteht aus Gängen und Ausstellungsräume. Jeder '''Gang''' und '''Ausstellungsraum''' kennt über die benachbarten Räume. In jedem Ausstellungsraum sind '''Kunststücke''' ausgestellt. Ein Kunststück kann ein Zeichen, Gemälde, Statue, oder ein Kunstobjekt sein.
Es gibt einen besonderen Gang im Museum, der als Eingang für Gäste dient. Ab dem Zeitpunkt der Öffnung dürfen Gäste ins Museum kommen. Ein Gast in einem Gang wählt einen zufälligen Raum, den er betritt. Falls sich ein Gast in einem Ausstellungsraum befindet, kann er ein zufälliges Kunststück beobachten oder in den nächsten Raum gehen. Falls ein Gast nach einer Zeit müde wird, geht er nach Hause. Zwischen den Gästen sind einige mit bösen Absichten. Ein '''Dieb''' stiehlt den beobachteten Gegenstand, falls er sich allein in einem Raum befindet. Um die Diebstähle zu verhindern sind einige '''Wächter''' im Museum unterwegs. Die Wächter beobachten keine Kunstobjekte, sondern sie versuchen sich in Räumen zu befinden in denen auch anderen Gäste präsent sind.

=== Aufgabe: Geometry ===
Zeichne zuerst für die Aufgabe ein entsprechendes Klassendiagramm

Erstelle eine '''Abstrakte Klasse''' {{JSL|Geometry}}. Diese enthält folgende '''Methoden''':
* {{JSL|getCircumference()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück
* {{JSL|getArea()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück

Erstelle nun einige '''Klassen''' die von {{JSL|Geometry}} erben (Circle, Square, Rectangle, Triangle,...). Jede '''Klasse''' soll in ihrem Konstruktor die entsprechenden Werte erhalten.

Erstelle nun verschiedene '''Instanzen''' von {{JSL|Geometry}}, speichere diese in einer {{JSL|List}}. Erstelle eine '''Methode''' die den Gesamtumfang und die Gesamtfläche aller {{JSL|Geometry}} '''Objekte''' in der {{JSL|List}} ausgibt.

'''Teste deine Implementierung ausgiebig'''

[[Datei:Geometry.png|mini|ohne]]

=== Aufgabe: Geometry Interface ===
Gleiche Aufgabe wie zuvor, verwende jedoch ein '''Interface''' anstatt eine '''Abstrakte Klasse''' für die Geometry.
Welche möglichen Vorteile ergeben sich dadurch?

[[Datei:Geometry Interface.png|mini|ohne]]

=== Aufgabe: Geometry Enhanced Version ===
Zeichne zuerst für die Aufgabe ein entsprechendes Klassendiagramm (kann wiederverwendet werden)

Erweitere das vorhergehende Beispiel um die Geometrische Form Stern und Haus vom Nikolaus. Verwende soviel Code wie möglich wieder.

{|
|-
| [[Datei:Hausvomnikolaus.png|mini|none|Haus vom Nikolaus|150px]] || [[Datei:Kompass Stern.png|mini|Kompass Stern|150px]]
|}

== Simulationen ==

=== Aufgabe: Carsimulation ===
Erstelle eine {{JSL|Car}} '''Klasse'''. Diese enthält alle gängigen Attribute die für ein Auto benötigt werden. Zumindest sollte die '''Klasse''' folgende Attribute enthalten:
* Hersteller
* Modell
* kW (Leistung)
* Tankinhalt
* Antriebsart (erstelle dafür eine Enumeration ''Benzin'', ''Diesel'', ''Gas'', ''Strom'')
* Gewicht
Überlege welche Attribute du im '''Konstruktor''' als Parameter erhalten willst. Ohne welche kann eine Auto '''Instanz''' nicht existieren?
Erstelle nun die '''Methode''' {{JSL|drive(int kilometer)}} welche einen {{JSL|int}} zurückgibt. Diese '''Methode''' soll, wenn es der Tankinhalt zulässt, die gegebene Strecke zurücklegen. Wenn der Tank leer ist, soll nur die Strecke zurückgegeben werden, die zurückgelegt werden konnte, ansonsten die gesamte Strecke. Um den Verbrauch zu berechnen und den Tankinhalt zu reduzieren, verwende das '''Gewicht''' und die '''kW (Leistung)''' des Autos.

Wenn der Tank leer ist, soll der Tank über eine '''Methode''' mit einer gewissen Menge an Kraftstoff aufgefüllt werden. Erstelle dazu eine entsprechende '''Methode''' und fahr weiter.

Erstelle nun eine Carsimulation welche eine gewisse Anzahl von Autoinstanzen erstellt und diese fahren lässt und wenn nötig wieder betankt.

'''Wunsch:''' Die Methoden sollen zu ihrer eigentlichen Funktion auch eine schöne Ausgabe erstellen

=== Aufgabe: Carsimulation Extended ===
Erweitere das vorhergende Beispiel um die '''Klassen'''
* {{JSL|Engine}} (Motor)
* {{JSL|Tank}}
* {{JSL|GasStation}}
* {{JSL|RepairStation}}
Sowohl {{JSL|Tank}} und {{JSL|Motor}} sollen in {{JSL|Car}} als Attribute existieren und durch die {{JSL|RepairStation}} austauschbar sein.

Eine {{JSL|Engine}} soll nach einer zufälligen Wahrscheinlichkeit einen Defekt haben und in der {{JSL|RepairStation}} getauscht werden. Je mehr Kilometer gefahren wurden, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die {{JSL|Engine}} kaputt geht.

Wenn die {{JSL|Car}} nicht die gewünschten Kilometer fährt, so ist entweder der Tank leer, oder der Motor kaputt. Erstelle '''Methoden''' der {{JSL|Car}} '''Klasse''' die den Tankinhalt und den Zustand des '''Motors''' (defekt oder ganz) zurückgeben.

Wird die {{JSL|drive(int kilometers)}} '''Methode''' ausgeführt, so soll nun eine Methode im Motor aufgerufen werden, die diesen startet, und nach den gefahrenen Kilomtern wieder stoppt. Auch der Treibstoffverbrauch soll mit dem Motor zusammenhängen. Vielleicht ist es eine gute Idee beim Starten den Tank an den Motor zu übergeben?

==== Erstelle folgende '''Subklassen''' von '''Tank''' ====
* Battery
* FuelTank

Überlege welche '''Methoden''' in der '''Superklasse''' '''Tank''' Sinn machen.

==== Erstelle folgende '''Subklassen''' von '''Car''' ====
* SelfRepairingCar (hat der Motor einen Schaden, so soll dieser automatisch repariert und weitergefahren werden)
* AeroDynamicCar (reduziert den Treibstoffverbrauch um 50%)
* CrapCar (erhöht die Wahrscheinlichkeit dass der Motor kaputt geht um 50%)

Überlege welche '''Methoden''' in der '''Superklasse''' '''Car''' sinn machen. Eine eigene Methode in der '''Superklasse''' welche den Treibstoffverbrauch pro Kilometer ausrechnet, macht wahrscheinlich sinn. Diese kann dann in den '''Subklassen''' überschrieben werden.

'''Teste deine Autosimulation ausgiebig.'''

=== Aufgabe: Bank ===
Ein Bankinstitut hat verschiedene Schalter. Ein Kunde geht in ein Bankinstitut um sein Bankgeschäft zu verrichten. Zuerst geht der Kunde ins Institut und geht zum nächsten freien Schalter. Wenn der Kunde den Schalter wieder verlässt, wird der Schalter zu einer Wahrscheinlichkeit von 20% für eine Pause geschlossen (die Pause eines Schalters endet nach dem 3 weitere Kunden die Bank betreten und verlassen haben). Hat ein Schalter kein Geld mehr so muss dieser wieder aufgefüllt werden und der Schalter ist für die Dauer eines Kunden geschlossen.
* Das Bankgeschäft eines Kunden ist entweder eine Einzahlung bzw. eine Auszahlung.
* Kann ein Schalter eine gewisse Geldmenge nicht bedienen geht der Kunde zum nächsten Schalter und der Ursprüngliche Schalter wird aufgefüllt.
* Es soll nachvollzogen werden können welcher Schalter welche Kunden bedient hat und was für ein Betrag eingezahlt oder ausgezahlt wurde ('''ACHTUNG''' keine {{JSL|HashMap}}).

# Erstelle ein UML Diagramm für dein Banksystem (Dia)
# Erstelle die notwendingen Klassen und Methoden.
# Erstelle nun eine Bank mit einigen Schaltern und erstelle weiters einige Kunden.
# Simuliere nun das Bankgeschäft. Die Kunden gehen der reihe nach in die Bank. Am Ende der Simulation soll für jeden Schalter eine Statistik ausgegeben werden (welche Kunden waren dort, welche Beträge wurden verarbeitet).
# Erstelle Unit Tests für deine Banksimulation

=== Aufgabe: Filesystem traversal ===
Das wurde schonmal gemacht, einfach nochmal machen, das schadet nicht :-)
Erstelle eine Methode welche durch das Dateisystem ab einem gegebenen Pfad navigiert (Ob der Pfad als {{JSL|String}} oder {{JSL|File}} übergeben wird ist egal). Wird der Pfad nicht gefunden, so soll eine {{JSL|FileNotFoundException}} geworfen werden. Die Navigation soll dabei '''Rekursiv''' erfolgen. Gib den Pfad mit entsprechender Einrückung aus.
'''Tip zur Rekursion:''' Iteriere in einer Methode durch alle Kinder einer Datei. Handelt es sich um einen Ordner so rufe für jedes Kind dieses Ordners die Methode wieder auf und erhöhe die Einrückung.

'''Ausgabe (muss nicht genau so aussehen):'''
{{BML|code=
├── otherPackageInvocationTest
│   └── Test.java
├── week1
│   ├── tag3
│   │   ├── Aufgabe1.java
│   │   ├── Aufgabe2.java
│   │   └── Loops.java
│   ├── tag4
│   │   ├── Christbaum2.java
│   │   ├── Christbaum.java
│   │   ├── Loops.java
│   │   ├── Traingle2.java
│   │   └── Triangle.java
│   ├── tag5
│   │   ├── Circle2.java
│   │   ├── Circle3.java
│   │   ├── Circle.java
│   │   └── Methods.java
│   └── tag5a
│   └── UseMethods.java
├── week2
│   ├── day3
│   │   ├── Calendar.java
│   │   ├── LogicPuzzle.java
│   │   ├── Recursion2.java
│   │   └── Recursion.java
│   └── day4
│   ├── Menu.java
│   └── UserInput.java
}}

=== Aufgabe: Filesystem traversal usefull ===
Erstelle eine Methode welche durch das Dateisystem ab einem gegebenen Pfad navigiert. Die Methode erhält weiters eine Klasse {{JSL|FileReceiver}}. Diese Klasse hat eine Methode {{JSL|onFileReceived(int depth, File file)}} welche zur Verarbeitung jeder einzelnen Datei, bzw. jedes einzelnen Ordners aufgerufen wird. Erstelle verschiedene weitere Klassen die von {{JSL|FileReceiver}} erben und {{JSL|onFileReceived(int depth, File file)}} überschreiben und folgende Aufgaben erfüllen sollen:
* Größe aller Dateien berechnen
* Anzahl der Dateien mit einer bestimmten Endung zählen
* Alle Dateiendungen Zählen. Tip.: {{JSL|HashMap}}
* Die größe jedes Ordners ermitteln. Tip.: Hier wird die '''depth''' und ein Stapel benötigt ({{JSL|List}}, oder {{JSL|Stack}}).

=== Aufgabe: Filesystem traversal usefull & extended ===
Wie in der vorhergehenden Aufgabe, jedoch soll nicht nur ein {{JSL|FileReceiver}} übergeben werden können, sondern eine {{JSL|List}} von {{JSL|FileReceiver}}.

=== Aufgabe: JUnit ===
Wähle drei Beispiele aus deiner Sammlung und teste diese mit '''JUnit'''.

=== Aufgabe: Geometry ===
Erstelle eine '''Abstrakte Klasse''' {{JSL|Geometry}}. Diese enthält folgende '''Methoden''':
* {{JSL|getCircumference()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück
* {{JSL|getArea()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück

Erstelle nun einige '''Klassen''' die von {{JSL|Geometry}} erben (Circle, Square, Rectangle, Triangle,...). Jede '''Klasse''' soll in ihrem Konstruktor die entsprechenden Werte erhalten.

Erstelle nun verschiedene '''Instanzen''' von {{JSL|Geometry}}, speichere diese in einer {{JSL|List}}. Erstelle eine '''Methode''' die den Gesamtumfang und die Gesamtfläche aller {{JSL|Geometry}} '''Objekte''' in der {{JSL|List}} ausgibt.

'''Teste deine Implementierung ausgibig'''

=== Aufgabe: Verhalten ===
Wie in [[Protokoll#19._November_2021|Protokoll 19.11]] gezeigt, soll nun das '''Schwimmverhalten''' implementiert werden. Erstelle endweder die Bestehende Klassenhierarchie als Übung in deinem eigenen Paket, oder kopiere diese.

=== Aufgabe: Graph ===

Ein Graph ist eine Datenstruktur die aus mehreren Knoten (Nodes besteht). Eine Node kann mehrere Nodes als Nachbarn haben, das heißt, sie hat eine Verbindung zu diesen Nachbarn.
[[Datei:Graph.png|mini|Ein einfacher Graph|150px]]

* Erstelle eine Datenstruktur für die '''Node''' mit (X/Y Koordinaten), verwende für die Nachbarn eine {{JSL|List}} in der jeweiligen '''Node'''
* Erstelle weiters eine Datenstruktur für den Graphen, welche eine {{JSL|List}} von '''Nodes''' enthält
* Erstelle aus den schwarzen Pixeln des folgenden Labyrinths einen Graphen

[[Datei:Labyrinth.png|150px|mini|none|Ein Labyrinth]]

=== Aufgabe: Dijkstra ===

Zeige deinen Graphen in einem {{JSL|JPanel}} an. Es soll nun der Start und das Ziel angeklickt werden können. Finde mittels Dijkstra Algorithmus[https://de.wikipedia.org/wiki/Dijkstra-Algorithmus] den kürzesten Weg vom Start zum Ziel. Illustriere dabei alle durchwanderten Knoten.

DCV 2024 03/Objekt Orientierte Programmierung Übungen

2024-04-16T09:05:09Z

Katherina Ushachov: /* Aufgabe: Simulation 0.1 */

Im folgenden sollen diese Begriffe verstanden und angewandt werden. Diese sind nicht chronologisch geordnet.
'''Tip:''' Für weitere Informationen: [[Objektorientierte_Programmierung|Objektorientierte Programmierung]]
* Klasse
** Instanz- vs. Klassenmethode
** Instanz- vs. Klassenattribut
** Innere Klassen (statisch vs. nicht statisch)
* Enumeration (enum)
* Collections (Liste, Set, Map)
* Vererbung
* Abstrakte Klasse
* Interface
* Polymorphismus
* Beziehungen
** Has-A vs. Is-A
** Implementierung von Interfaces
* Generics
* Designpatterns

=== Aufgabe: Objekt orientierte Min-Max-Avg ===
Wir haben die Erfahrung mit Min, Max und Avarage Rechnungen über Arrays.
Es soll eine gleichwertige OOP (Object Oriented Programming) Lösung erstellt werden.
* Erstelle eine Klasse mit einem sinnvollen Namen
* Füge eine Objekt-Variable für Speichern eines {{JSL|int[]}}
* Erstelle ein Konstruktor, der diese Variable initialisiert
* Erstelle 3 (non-static) Funktionen {{JSL|calcMin()}}, {{JSL|calcMax()}}, {{JSL|calcAvg()}}, die über die gespeicherte Member-Variable (Objekt-Variable) arbeiten.
* Teste diese '''Methoden''' ausgiebig mit verschiedenen {{JSL|int[]}}, verwende auch ein zufallsgeneriertes {{JSL|int[]}} mit negativen und positiven Werten.

=== Aufgabe: Rückgabewert min-max-avg in einem Object ===
Es soll eine {{JSL|calcMinMaxAvg(int[])}} Methode erstellt werden, welche das '''kleinste''' und das '''größte Element''' sowie den '''Durchschnitt''' des {{JSL|int[]}} Parameters ermittelt und ein Objekt mit Min, Max und Avarage zurückgibt. Teste diese '''Methode''' ausgiebig mit verschiedenen {{JSL|int[]}}, verwende auch ein zufallsgeneriertes {{JSL|int[]}} mit negativen und positiven Werten.
* Erstelle die Datenklasse mit einem Sinnvollen Klassennamen und entsprechenden '''Attributen'''. Achte hierbei auch auf die Korrekte Sichtbarkeit
* Erstelle in in der Datenklasse einen '''Konstruktor''' welcher alle Werte entgegennimmt und erstelle '''getter''' für alle Werte
* Überschreibe die {{JSL|toString()}} '''Methode''' und erstelle einen schönen {{JSL|String}} mit den gegebenen Werten.

=== Aufgabe: Person ===
Erstelle eine '''Klasse''' welche die typischen Werte eines Menschen speichern kann.
* Größe
* Alter
* Name
* Gewicht
Erstelle weiters eine {{JSL|toString()}} '''Methode''' und erstelle einen schönen {{JSL|String}} mit den gegebenen Werten.

=== Aufgabe: Fotoapparat ===
Erstelle eine Fotoapparat '''Klasse'''.
* Mit zumindest folgenden Attributen (es dürfen auch gerne mehr sein), '''Brennweite min/max''', '''Model''', '''Hersteller''' und '''Megapixel'''.
* Erstelle für die Attribute '''getter''' und '''setter'''
* Erstelle weiters die '''Methode''' {{JSL|takePhoto()}}, die ein Foto schießt (Mach einfach eine nette Ausgabe)
* Überschreibe die {{JSL|toString()}} '''Methode''' und gib die relevanten Daten als {{JSL|String}} zurück

Erstelle verschiedene '''Instanzen''' der Fotoapparat '''Klasse''' und Teste diese ausgiebig.

=== Aufgabe: Fotoapparat & Objektiv & Speicherkarte ===
Erweitere das vorhergehende Beispiel um die Klassen Objektiv und Speicherkarte. Die Brennweite der Kamera fällt demnach weg.
Das Objektiv und die Speicherkarte sollen getauscht werden können.
Erstelle Methoden um zu erfragen wieviele Fotos bereits aufgenommen wurden und wieviel Speicher noch frei ist. Für die Berechnung speicherplatz pro bild, kann ein wert von 0.3mb pro Megapixel angenommen werden.[https://www.mvorganizing.org/what-is-the-average-size-of-a-jpg/#What_is_the_average_size_of_a_JPG]

== Handhabung von dynamischen Datenstrukturen (ArrayList, Vector, LinkedList, HashSet, HashMap) ==

=== Aufgabe: Vector erstellen ===
Erstelle einen Vector mit 20 Zufallszahlen zwischen 0 und 99.

Gib den Vector mit {{JSL|System.out.println()}} aus.

=== Aufgabe: Vector erstellen ===
Erstelle einen Vector mit 20 Zufallszahlen zwischen 0 und 99.

Erstelle jeweils eine Funktionen für:
# Zählen der geraden Zahlen
# Suche nach der kleinsten Zahl
# Suche nach der größten Zahl
# Sortiere die Elementen absteigend
# Lösche alle Ungerade Zahlen

=== Aufgabe: Zwei Vectoren zusammenführen ===
Es gibt zwei Vectoren mit 20 Elementen, die nach Größe sortiert sind.

Erstelle einen dritten Vector, in dem du die Elemente der vorhergehenden Vectoren zusammenfügst, der neu erstellte Vector soll immer noch sortiert sein.

=== Aufgabe: Person 2.0 ===
Erstelle eine '''Klasse''' welche die typischen Werte eines Menschen speichern kann.
* Größe
* Alter
* Name
* Gewicht
Erstelle weiters eine Methode welche eine {{JSL|List}} von Personen erhält und bezüglich '''Größe''', '''Alter''', '''Gewicht''', das '''kleinste''' und das '''größte Element''' sowie den '''Durchschnitt''' berechnet und wie in der vorhergehenden Aufgabe in einer eigenen Klasse zurückgibt.

=== Aufgabe: Person Sortiert ===
Verwende die erstellte '''Klasse''' aus dem vorhergehenden Beispiel und erstelle eine '''Methode''' welche eine {{JSL|List}} von Personen nach entweder nach '''Größe''', '''Alter''', '''Gewicht''', oder '''Name''' sortiert. Hierfür kann ein '''enum''' verwendet werden, oder auch einfach ein {{JSL|int}}.

=== '''Bonusaufgabe: Permutation''' ===
Erstelle eine Vector mit einzelnen Buchstaben. Zum Beispiel ["A", "B", "C", "D"].

Implementiere den bekannten Permutationsalgorithmus, diesmal mit Hilfe von Vectoren.

== Zoo-Simulation ==

=== Aufgabe: Zoo ===

Erstelle eine '''Main''' Klasse, die zuständig ist für
* die Initialisierung des Zoos und aller seiner Bestandteile
* Initiieren des nächsten Simulationsschrittes

Erstelle eine '''Zoo''' Klasse mit ''Name'' und ''Gründungsjahr''

Erstelle eine '''Gehege''' Klasse mit ''Name'' der als Beschreibung des Geheges dient.

Erweitere deinen Zoo, sodass Gehege dynamisch hinzugefügt und entfernt werden können.

Erweitere dein Programm um eine Funktion, die die Struktur des Zoos ausgibt. Der erwartete Ausdruck sieht folgendermaßen aus.

{{BML|code=
├── Zoo: Tiergarten Dornbirn, gegründet 2022
│ ├── Gehege: Alpenwiese
│ ├── Gehege: Ried
│ ├── Gehege: Terrarium (warm)
}}

=== Aufgabe: Tiere ===

Erweitere dein Zooprogramm mit Tiere.

Erstelle eine '''Tier''' Klasse mit einem ''Name'' und einer ''Gattung''

Erweitere die Gehege, um Tiere dynamisch zufügen und entfernen zu können.

Erweitere den Struktur-Ausdruck von Zoo, dass es auch die Tiere ausdrückt.

{{BML|code=
├── Zoo: Tiergarten Dornbirn, gegründet 2022
│ ├── Gehege: Alpenwiese
│ ├── Rijska, Kuh
│ ├── Gehege: Ried
│ ├── Garmond, Storch
│ ├── Hugo, Storch
│ ├── Idaxis, Storch
│ ├── Gehege: Terrarium (warm)
│ ├── (leer)
}}

=== '''Bonusaufgabe: Tierfutter''' ===

Erweitere dein Zooprogramm mit Futter-Bedarfsanalyse.

Erstelle eine Klasse für '''Futter''' mit einen ''Name'', ''Einheit'' und ''Einheitspreis''.

Jedes Tier hat einen Futterbedarf, die beinhaltet den ''Futter'' und eine ''Menge''

Erstelle eine Statistik, was den Futterbedarf von Zoo ist, und wie viel die Tagesversorgung sich kostet. Für diese Aufgabe kann man {{JSL|HashMap}} gut brauchen.

=== Aufgabe: Pfleger ===

Erweitere dein Zooprogramm um Tierpfleger.

Erstelle eine Klasse '''Pfleger''' mit einem ''Namen'' und mit einer dynamischen Liste von ''Gehegen'', wofür der Pfleger zuständig ist. Erweitere die Klasse ''Zoo'', dass die eine Liste der ''Pfleger'' beinhaltet.

Erweitere den Struktur-Ausdruck um die neu eingeführten Pfleger.

=== Aufgabe: Simulation 0.1 ===

Erweitere das Programm mit einer Tagessimulation.

# An jedem Tag gehen die Pfleger los und kümmern sich um die Gehege in deren Zuständigkeitsbereich.
## Falls ein Pfleger ein Gehege findet, welche schon bearbeitet wurde, überspringt er das Gehege und nimmt das nächste
# Wenn ein Pfleger zu einem Gehege kommt, wird er zuerst die Tiere füttern
# Nach dem Füttern wird er ein Zufälliges Tier länger beobachten.
## Mit einer Erweiterung der Pfleger mit den ''Lieblings-Tier-Gattung'', kann der Pfleger das Tier bewundern.

Lass auf der Konsole ausdrucken, wer-was macht...

=== '''Bonusaufgabe: Simulation 0.2''' ===

Erweitere die Simulation

# Jedes Tier hat eine ''Gesundheit'', ein ''MaxGesundheit'' und einen ''Biss''
# Jedes Tier versucht mit 40% Wahrscheinlichkeit, ein Nachbar von ihm aus dem gleichen Gehege zu beißen.
# Falls ein Tier gebissen wird, wird seine Gesundheit mit dem Biss von Angreifer reduziert
# "toten Tiere" beißen nicht.
# Am Ende des Tages werden "toten Tiere" aus dem Gehege entfernt

Lass auf der Konsole ausdrucken, wer-was macht...

=== '''Bonusaufgabe: Simulation 0.3''' ===

Erweitere den Zoo mit Tierärzte, die die verletzte Tiere behandeln und heilen. Erstelle eine Klasse '''TierArzt''' mit einem ''Name''.

Erweitere die Simulation

# Jeder Tierarzt wird an jedem Tag - genau 1 Tier behandeln
# Der Tierarzt wählt das Tier mit der geringsten relativen Gesundheit
## Zum Beispiel: 10 Gesundheit mit 100 Maximum ist 10% und so dringender als 1 Gesundheit aus 2 ergo 50%.
# Der Tierarzt wird zufällig zwischen 30 und 100% der Gesundheit wiederherstellen
# Kein Tier kann über die maximale Gesundheit geboostet werden.

Lass auf der Konsole ausdrucken, wer-was macht...

== Übungen Zur Modellierung ==

Die folgenden Übungen haben das Ziel, schnell ein Model zu erfassen, das die folgenden Aspekte beinhaltet:
# Klassen
# Kompositionen
# Vererbungen
# Methoden / Funktionen
# Variablen / Attribute

[[Datei:Uml-class-diagram-cheat-sheet.png]]

=== Schwarzwald Klinik ===

Es gibt ein '''Krankenhaus''' mit unterschiedlichen '''Abteilungen'''. Manche Abteilungen sind '''Ambulanz'''en anderen sind '''Station'''en. Ambulanzen haben eine Öffnungszeit sowie einen Warteraum mit einer definierten Anzahl von Plätzen. Stationen beinhalten '''Zimmer''' in denen sich '''Betten''' befinden.
Wenn ein Patient ins Krankenhaus kommt, besucht dieser entsprechend seiner Erkrankung eine Ambulanz. Falls der Fall schwerwiegender ist, muss er in einer Station aufgenommen werden. Patienten werden untersucht, behandelt und eventuell gepflegt. Aus der Ambulanzen dürfen die Patienten nach kurzer Zeit wieder nach Hause gehen. Patienten die in Stationen behandelt werden, müssen solange da bleiben, bis sie vollständig geheilt sind.

=== Restaurant ''Dolce Vita'' ===

Es gibt ein '''Restaurant''', das aus mehreren Räumen besteht. Jeder '''Raum''' hat einen zuständigen '''Kellner'''. In jedem '''Raum''' befinden sich unterschiedliche Tische. Manche sind groß, andere sind winzig klein. Wenn eine '''Gruppe''' eintrifft, werden sie vom '''Hauptkellner''' begrüßt. Der Hauptkellner führt sie zu einem Tisch und übergibt die Gruppe an den im jeweiligen Raum zuständigen Kellner. Die Gruppe der Gäste bekommt eine '''Speisekarte''' mit den Speisen und Getränken. Der Kellner nimmt die Bestellungen auf und serviert diese anschließend. Nach dem Essen fragt die Gruppe nach der '''Rechnung''' und bezahlt diese.

Am Ende des Tages macht der Hauptkellner eine Gesamtabrechnung und eine Analyse:
* Welcher Kellner hat die meisten Gäste bedient?
* Welcher Kellner hat den Höchsten Umsatz generiert?
* Welcher Kellner hat den größten Gewinnn erwirtschaftet? (Dazu braucht man die Selbstkosten pro Speise/Getränk)
* Was war die beliebteste Speise?
* Was war das beliebteste Getränk?

=== Museum: Neue Pinakothek ===

Ein '''Museum''' besteht aus Gängen und Ausstellungsräume. Jeder '''Gang''' und '''Ausstellungsraum''' kennt über die benachbarten Räume. In jedem Ausstellungsraum sind '''Kunststücke''' ausgestellt. Ein Kunststück kann ein Zeichen, Gemälde, Statue, oder ein Kunstobjekt sein.
Es gibt einen besonderen Gang im Museum, der als Eingang für Gäste dient. Ab dem Zeitpunkt der Öffnung dürfen Gäste ins Museum kommen. Ein Gast in einem Gang wählt einen zufälligen Raum, den er betritt. Falls sich ein Gast in einem Ausstellungsraum befindet, kann er ein zufälliges Kunststück beobachten oder in den nächsten Raum gehen. Falls ein Gast nach einer Zeit müde wird, geht er nach Hause. Zwischen den Gästen sind einige mit bösen Absichten. Ein '''Dieb''' stiehlt den beobachteten Gegenstand, falls er sich allein in einem Raum befindet. Um die Diebstähle zu verhindern sind einige '''Wächter''' im Museum unterwegs. Die Wächter beobachten keine Kunstobjekte, sondern sie versuchen sich in Räumen zu befinden in denen auch anderen Gäste präsent sind.

=== Aufgabe: Geometry ===
Zeichne zuerst für die Aufgabe ein entsprechendes Klassendiagramm

Erstelle eine '''Abstrakte Klasse''' {{JSL|Geometry}}. Diese enthält folgende '''Methoden''':
* {{JSL|getCircumference()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück
* {{JSL|getArea()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück

Erstelle nun einige '''Klassen''' die von {{JSL|Geometry}} erben (Circle, Square, Rectangle, Triangle,...). Jede '''Klasse''' soll in ihrem Konstruktor die entsprechenden Werte erhalten.

Erstelle nun verschiedene '''Instanzen''' von {{JSL|Geometry}}, speichere diese in einer {{JSL|List}}. Erstelle eine '''Methode''' die den Gesamtumfang und die Gesamtfläche aller {{JSL|Geometry}} '''Objekte''' in der {{JSL|List}} ausgibt.

'''Teste deine Implementierung ausgiebig'''

[[Datei:Geometry.png|mini|ohne]]

=== Aufgabe: Geometry Interface ===
Gleiche Aufgabe wie zuvor, verwende jedoch ein '''Interface''' anstatt eine '''Abstrakte Klasse''' für die Geometry.
Welche möglichen Vorteile ergeben sich dadurch?

[[Datei:Geometry Interface.png|mini|ohne]]

=== Aufgabe: Geometry Enhanced Version ===
Zeichne zuerst für die Aufgabe ein entsprechendes Klassendiagramm (kann wiederverwendet werden)

Erweitere das vorhergehende Beispiel um die Geometrische Form Stern und Haus vom Nikolaus. Verwende soviel Code wie möglich wieder.

{|
|-
| [[Datei:Hausvomnikolaus.png|mini|none|Haus vom Nikolaus|150px]] || [[Datei:Kompass Stern.png|mini|Kompass Stern|150px]]
|}

== Simulationen ==

=== Aufgabe: Carsimulation ===
Erstelle eine {{JSL|Car}} '''Klasse'''. Diese enthält alle gängigen Attribute die für ein Auto benötigt werden. Zumindest sollte die '''Klasse''' folgende Attribute enthalten:
* Hersteller
* Modell
* kW (Leistung)
* Tankinhalt
* Antriebsart (erstelle dafür eine Enumeration ''Benzin'', ''Diesel'', ''Gas'', ''Strom'')
* Gewicht
Überlege welche Attribute du im '''Konstruktor''' als Parameter erhalten willst. Ohne welche kann eine Auto '''Instanz''' nicht existieren?
Erstelle nun die '''Methode''' {{JSL|drive(int kilometer)}} welche einen {{JSL|int}} zurückgibt. Diese '''Methode''' soll, wenn es der Tankinhalt zulässt, die gegebene Strecke zurücklegen. Wenn der Tank leer ist, soll nur die Strecke zurückgegeben werden, die zurückgelegt werden konnte, ansonsten die gesamte Strecke. Um den Verbrauch zu berechnen und den Tankinhalt zu reduzieren, verwende das '''Gewicht''' und die '''kW (Leistung)''' des Autos.

Wenn der Tank leer ist, soll der Tank über eine '''Methode''' mit einer gewissen Menge an Kraftstoff aufgefüllt werden. Erstelle dazu eine entsprechende '''Methode''' und fahr weiter.

Erstelle nun eine Carsimulation welche eine gewisse Anzahl von Autoinstanzen erstellt und diese fahren lässt und wenn nötig wieder betankt.

'''Wunsch:''' Die Methoden sollen zu ihrer eigentlichen Funktion auch eine schöne Ausgabe erstellen

=== Aufgabe: Carsimulation Extended ===
Erweitere das vorhergende Beispiel um die '''Klassen'''
* {{JSL|Engine}} (Motor)
* {{JSL|Tank}}
* {{JSL|GasStation}}
* {{JSL|RepairStation}}
Sowohl {{JSL|Tank}} und {{JSL|Motor}} sollen in {{JSL|Car}} als Attribute existieren und durch die {{JSL|RepairStation}} austauschbar sein.

Eine {{JSL|Engine}} soll nach einer zufälligen Wahrscheinlichkeit einen Defekt haben und in der {{JSL|RepairStation}} getauscht werden. Je mehr Kilometer gefahren wurden, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die {{JSL|Engine}} kaputt geht.

Wenn die {{JSL|Car}} nicht die gewünschten Kilometer fährt, so ist entweder der Tank leer, oder der Motor kaputt. Erstelle '''Methoden''' der {{JSL|Car}} '''Klasse''' die den Tankinhalt und den Zustand des '''Motors''' (defekt oder ganz) zurückgeben.

Wird die {{JSL|drive(int kilometers)}} '''Methode''' ausgeführt, so soll nun eine Methode im Motor aufgerufen werden, die diesen startet, und nach den gefahrenen Kilomtern wieder stoppt. Auch der Treibstoffverbrauch soll mit dem Motor zusammenhängen. Vielleicht ist es eine gute Idee beim Starten den Tank an den Motor zu übergeben?

==== Erstelle folgende '''Subklassen''' von '''Tank''' ====
* Battery
* FuelTank

Überlege welche '''Methoden''' in der '''Superklasse''' '''Tank''' Sinn machen.

==== Erstelle folgende '''Subklassen''' von '''Car''' ====
* SelfRepairingCar (hat der Motor einen Schaden, so soll dieser automatisch repariert und weitergefahren werden)
* AeroDynamicCar (reduziert den Treibstoffverbrauch um 50%)
* CrapCar (erhöht die Wahrscheinlichkeit dass der Motor kaputt geht um 50%)

Überlege welche '''Methoden''' in der '''Superklasse''' '''Car''' sinn machen. Eine eigene Methode in der '''Superklasse''' welche den Treibstoffverbrauch pro Kilometer ausrechnet, macht wahrscheinlich sinn. Diese kann dann in den '''Subklassen''' überschrieben werden.

'''Teste deine Autosimulation ausgiebig.'''

=== Aufgabe: Bank ===
Ein Bankinstitut hat verschiedene Schalter. Ein Kunde geht in ein Bankinstitut um sein Bankgeschäft zu verrichten. Zuerst geht der Kunde ins Institut und geht zum nächsten freien Schalter. Wenn der Kunde den Schalter wieder verlässt, wird der Schalter zu einer Wahrscheinlichkeit von 20% für eine Pause geschlossen (die Pause eines Schalters endet nach dem 3 weitere Kunden die Bank betreten und verlassen haben). Hat ein Schalter kein Geld mehr so muss dieser wieder aufgefüllt werden und der Schalter ist für die Dauer eines Kunden geschlossen.
* Das Bankgeschäft eines Kunden ist entweder eine Einzahlung bzw. eine Auszahlung.
* Kann ein Schalter eine gewisse Geldmenge nicht bedienen geht der Kunde zum nächsten Schalter und der Ursprüngliche Schalter wird aufgefüllt.
* Es soll nachvollzogen werden können welcher Schalter welche Kunden bedient hat und was für ein Betrag eingezahlt oder ausgezahlt wurde ('''ACHTUNG''' keine {{JSL|HashMap}}).

# Erstelle ein UML Diagramm für dein Banksystem (Dia)
# Erstelle die notwendingen Klassen und Methoden.
# Erstelle nun eine Bank mit einigen Schaltern und erstelle weiters einige Kunden.
# Simuliere nun das Bankgeschäft. Die Kunden gehen der reihe nach in die Bank. Am Ende der Simulation soll für jeden Schalter eine Statistik ausgegeben werden (welche Kunden waren dort, welche Beträge wurden verarbeitet).
# Erstelle Unit Tests für deine Banksimulation

=== Aufgabe: Filesystem traversal ===
Das wurde schonmal gemacht, einfach nochmal machen, das schadet nicht :-)
Erstelle eine Methode welche durch das Dateisystem ab einem gegebenen Pfad navigiert (Ob der Pfad als {{JSL|String}} oder {{JSL|File}} übergeben wird ist egal). Wird der Pfad nicht gefunden, so soll eine {{JSL|FileNotFoundException}} geworfen werden. Die Navigation soll dabei '''Rekursiv''' erfolgen. Gib den Pfad mit entsprechender Einrückung aus.
'''Tip zur Rekursion:''' Iteriere in einer Methode durch alle Kinder einer Datei. Handelt es sich um einen Ordner so rufe für jedes Kind dieses Ordners die Methode wieder auf und erhöhe die Einrückung.

'''Ausgabe (muss nicht genau so aussehen):'''
{{BML|code=
├── otherPackageInvocationTest
│   └── Test.java
├── week1
│   ├── tag3
│   │   ├── Aufgabe1.java
│   │   ├── Aufgabe2.java
│   │   └── Loops.java
│   ├── tag4
│   │   ├── Christbaum2.java
│   │   ├── Christbaum.java
│   │   ├── Loops.java
│   │   ├── Traingle2.java
│   │   └── Triangle.java
│   ├── tag5
│   │   ├── Circle2.java
│   │   ├── Circle3.java
│   │   ├── Circle.java
│   │   └── Methods.java
│   └── tag5a
│   └── UseMethods.java
├── week2
│   ├── day3
│   │   ├── Calendar.java
│   │   ├── LogicPuzzle.java
│   │   ├── Recursion2.java
│   │   └── Recursion.java
│   └── day4
│   ├── Menu.java
│   └── UserInput.java
}}

=== Aufgabe: Filesystem traversal usefull ===
Erstelle eine Methode welche durch das Dateisystem ab einem gegebenen Pfad navigiert. Die Methode erhält weiters eine Klasse {{JSL|FileReceiver}}. Diese Klasse hat eine Methode {{JSL|onFileReceived(int depth, File file)}} welche zur Verarbeitung jeder einzelnen Datei, bzw. jedes einzelnen Ordners aufgerufen wird. Erstelle verschiedene weitere Klassen die von {{JSL|FileReceiver}} erben und {{JSL|onFileReceived(int depth, File file)}} überschreiben und folgende Aufgaben erfüllen sollen:
* Größe aller Dateien berechnen
* Anzahl der Dateien mit einer bestimmten Endung zählen
* Alle Dateiendungen Zählen. Tip.: {{JSL|HashMap}}
* Die größe jedes Ordners ermitteln. Tip.: Hier wird die '''depth''' und ein Stapel benötigt ({{JSL|List}}, oder {{JSL|Stack}}).

=== Aufgabe: Filesystem traversal usefull & extended ===
Wie in der vorhergehenden Aufgabe, jedoch soll nicht nur ein {{JSL|FileReceiver}} übergeben werden können, sondern eine {{JSL|List}} von {{JSL|FileReceiver}}.

=== Aufgabe: JUnit ===
Wähle drei Beispiele aus deiner Sammlung und teste diese mit '''JUnit'''.

=== Aufgabe: Geometry ===
Erstelle eine '''Abstrakte Klasse''' {{JSL|Geometry}}. Diese enthält folgende '''Methoden''':
* {{JSL|getCircumference()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück
* {{JSL|getArea()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück

Erstelle nun einige '''Klassen''' die von {{JSL|Geometry}} erben (Circle, Square, Rectangle, Triangle,...). Jede '''Klasse''' soll in ihrem Konstruktor die entsprechenden Werte erhalten.

Erstelle nun verschiedene '''Instanzen''' von {{JSL|Geometry}}, speichere diese in einer {{JSL|List}}. Erstelle eine '''Methode''' die den Gesamtumfang und die Gesamtfläche aller {{JSL|Geometry}} '''Objekte''' in der {{JSL|List}} ausgibt.

'''Teste deine Implementierung ausgibig'''

=== Aufgabe: Verhalten ===
Wie in [[Protokoll#19._November_2021|Protokoll 19.11]] gezeigt, soll nun das '''Schwimmverhalten''' implementiert werden. Erstelle endweder die Bestehende Klassenhierarchie als Übung in deinem eigenen Paket, oder kopiere diese.

=== Aufgabe: Graph ===

Ein Graph ist eine Datenstruktur die aus mehreren Knoten (Nodes besteht). Eine Node kann mehrere Nodes als Nachbarn haben, das heißt, sie hat eine Verbindung zu diesen Nachbarn.
[[Datei:Graph.png|mini|Ein einfacher Graph|150px]]

* Erstelle eine Datenstruktur für die '''Node''' mit (X/Y Koordinaten), verwende für die Nachbarn eine {{JSL|List}} in der jeweiligen '''Node'''
* Erstelle weiters eine Datenstruktur für den Graphen, welche eine {{JSL|List}} von '''Nodes''' enthält
* Erstelle aus den schwarzen Pixeln des folgenden Labyrinths einen Graphen

[[Datei:Labyrinth.png|150px|mini|none|Ein Labyrinth]]

=== Aufgabe: Dijkstra ===

Zeige deinen Graphen in einem {{JSL|JPanel}} an. Es soll nun der Start und das Ziel angeklickt werden können. Finde mittels Dijkstra Algorithmus[https://de.wikipedia.org/wiki/Dijkstra-Algorithmus] den kürzesten Weg vom Start zum Ziel. Illustriere dabei alle durchwanderten Knoten.

DCV 2024 03/Objekt Orientierte Programmierung Übungen

2024-04-15T06:36:24Z

Katherina Ushachov: /* Aufgabe: Tiere */

Im folgenden sollen diese Begriffe verstanden und angewandt werden. Diese sind nicht chronologisch geordnet.
'''Tip:''' Für weitere Informationen: [[Objektorientierte_Programmierung|Objektorientierte Programmierung]]
* Klasse
** Instanz- vs. Klassenmethode
** Instanz- vs. Klassenattribut
** Innere Klassen (statisch vs. nicht statisch)
* Enumeration (enum)
* Collections (Liste, Set, Map)
* Vererbung
* Abstrakte Klasse
* Interface
* Polymorphismus
* Beziehungen
** Has-A vs. Is-A
** Implementierung von Interfaces
* Generics
* Designpatterns

=== Aufgabe: Objekt orientierte Min-Max-Avg ===
Wir haben die Erfahrung mit Min, Max und Avarage Rechnungen über Arrays.
Es soll eine gleichwertige OOP (Object Oriented Programming) Lösung erstellt werden.
* Erstelle eine Klasse mit einem sinnvollen Namen
* Füge eine Objekt-Variable für Speichern eines {{JSL|int[]}}
* Erstelle ein Konstruktor, der diese Variable initialisiert
* Erstelle 3 (non-static) Funktionen {{JSL|calcMin()}}, {{JSL|calcMax()}}, {{JSL|calcAvg()}}, die über die gespeicherte Member-Variable (Objekt-Variable) arbeiten.
* Teste diese '''Methoden''' ausgiebig mit verschiedenen {{JSL|int[]}}, verwende auch ein zufallsgeneriertes {{JSL|int[]}} mit negativen und positiven Werten.

=== Aufgabe: Rückgabewert min-max-avg in einem Object ===
Es soll eine {{JSL|calcMinMaxAvg(int[])}} Methode erstellt werden, welche das '''kleinste''' und das '''größte Element''' sowie den '''Durchschnitt''' des {{JSL|int[]}} Parameters ermittelt und ein Objekt mit Min, Max und Avarage zurückgibt. Teste diese '''Methode''' ausgiebig mit verschiedenen {{JSL|int[]}}, verwende auch ein zufallsgeneriertes {{JSL|int[]}} mit negativen und positiven Werten.
* Erstelle die Datenklasse mit einem Sinnvollen Klassennamen und entsprechenden '''Attributen'''. Achte hierbei auch auf die Korrekte Sichtbarkeit
* Erstelle in in der Datenklasse einen '''Konstruktor''' welcher alle Werte entgegennimmt und erstelle '''getter''' für alle Werte
* Überschreibe die {{JSL|toString()}} '''Methode''' und erstelle einen schönen {{JSL|String}} mit den gegebenen Werten.

=== Aufgabe: Person ===
Erstelle eine '''Klasse''' welche die typischen Werte eines Menschen speichern kann.
* Größe
* Alter
* Name
* Gewicht
Erstelle weiters eine {{JSL|toString()}} '''Methode''' und erstelle einen schönen {{JSL|String}} mit den gegebenen Werten.

=== Aufgabe: Fotoapparat ===
Erstelle eine Fotoapparat '''Klasse'''.
* Mit zumindest folgenden Attributen (es dürfen auch gerne mehr sein), '''Brennweite min/max''', '''Model''', '''Hersteller''' und '''Megapixel'''.
* Erstelle für die Attribute '''getter''' und '''setter'''
* Erstelle weiters die '''Methode''' {{JSL|takePhoto()}}, die ein Foto schießt (Mach einfach eine nette Ausgabe)
* Überschreibe die {{JSL|toString()}} '''Methode''' und gib die relevanten Daten als {{JSL|String}} zurück

Erstelle verschiedene '''Instanzen''' der Fotoapparat '''Klasse''' und Teste diese ausgiebig.

=== Aufgabe: Fotoapparat & Objektiv & Speicherkarte ===
Erweitere das vorhergehende Beispiel um die Klassen Objektiv und Speicherkarte. Die Brennweite der Kamera fällt demnach weg.
Das Objektiv und die Speicherkarte sollen getauscht werden können.
Erstelle Methoden um zu erfragen wieviele Fotos bereits aufgenommen wurden und wieviel Speicher noch frei ist. Für die Berechnung speicherplatz pro bild, kann ein wert von 0.3mb pro Megapixel angenommen werden.[https://www.mvorganizing.org/what-is-the-average-size-of-a-jpg/#What_is_the_average_size_of_a_JPG]

== Handhabung von dynamischen Datenstrukturen (ArrayList, Vector, LinkedList, HashSet, HashMap) ==

=== Aufgabe: Vector erstellen ===
Erstelle einen Vector mit 20 Zufallszahlen zwischen 0 und 99.

Gib den Vector mit {{JSL|System.out.println()}} aus.

=== Aufgabe: Vector erstellen ===
Erstelle einen Vector mit 20 Zufallszahlen zwischen 0 und 99.

Erstelle jeweils eine Funktionen für:
# Zählen der geraden Zahlen
# Suche nach der kleinsten Zahl
# Suche nach der größten Zahl
# Sortiere die Elementen absteigend
# Lösche alle Ungerade Zahlen

=== Aufgabe: Zwei Vectoren zusammenführen ===
Es gibt zwei Vectoren mit 20 Elementen, die nach Größe sortiert sind.

Erstelle einen dritten Vector, in dem du die Elemente der vorhergehenden Vectoren zusammenfügst, der neu erstellte Vector soll immer noch sortiert sein.

=== Aufgabe: Person 2.0 ===
Erstelle eine '''Klasse''' welche die typischen Werte eines Menschen speichern kann.
* Größe
* Alter
* Name
* Gewicht
Erstelle weiters eine Methode welche eine {{JSL|List}} von Personen erhält und bezüglich '''Größe''', '''Alter''', '''Gewicht''', das '''kleinste''' und das '''größte Element''' sowie den '''Durchschnitt''' berechnet und wie in der vorhergehenden Aufgabe in einer eigenen Klasse zurückgibt.

=== Aufgabe: Person Sortiert ===
Verwende die erstellte '''Klasse''' aus dem vorhergehenden Beispiel und erstelle eine '''Methode''' welche eine {{JSL|List}} von Personen nach entweder nach '''Größe''', '''Alter''', '''Gewicht''', oder '''Name''' sortiert. Hierfür kann ein '''enum''' verwendet werden, oder auch einfach ein {{JSL|int}}.

=== '''Bonusaufgabe: Permutation''' ===
Erstelle eine Vector mit einzelnen Buchstaben. Zum Beispiel ["A", "B", "C", "D"].

Implementiere den bekannten Permutationsalgorithmus, diesmal mit Hilfe von Vectoren.

== Zoo-Simulation ==

=== Aufgabe: Zoo ===

Erstelle eine '''Main''' Klasse, die zuständig ist für
* die Initialisierung des Zoos und aller seiner Bestandteile
* Initiieren des nächsten Simulationsschrittes

Erstelle eine '''Zoo''' Klasse mit ''Name'' und ''Gründungsjahr''

Erstelle eine '''Gehege''' Klasse mit ''Name'' der als Beschreibung des Geheges dient.

Erweitere deinen Zoo, sodass Gehege dynamisch hinzugefügt und entfernt werden können.

Erweitere dein Programm um eine Funktion, die die Struktur des Zoos ausgibt. Der erwartete Ausdruck sieht folgendermaßen aus.

{{BML|code=
├── Zoo: Tiergarten Dornbirn, gegründet 2022
│ ├── Gehege: Alpenwiese
│ ├── Gehege: Ried
│ ├── Gehege: Terrarium (warm)
}}

=== Aufgabe: Tiere ===

Erweitere dein Zooprogramm mit Tiere.

Erstelle eine '''Tier''' Klasse mit einem ''Name'' und einer ''Gattung''

Erweitere die Gehege, um Tiere dynamisch zufügen und entfernen zu können.

Erweitere den Struktur-Ausdruck von Zoo, dass es auch die Tiere ausdrückt.

{{BML|code=
├── Zoo: Tiergarten Dornbirn, gegründet 2022
│ ├── Gehege: Alpenwiese
│ ├── Rijska, Kuh
│ ├── Gehege: Ried
│ ├── Garmond, Storch
│ ├── Hugo, Storch
│ ├── Idaxis, Storch
│ ├── Gehege: Terrarium (warm)
│ ├── (leer)
}}

=== '''Bonusaufgabe: Tierfutter''' ===

Erweitere dein Zooprogramm mit Futter-Bedarfsanalyse.

Erstelle eine Klasse für '''Futter''' mit einen ''Name'', ''Einheit'' und ''Einheitspreis''.

Jedes Tier hat einen Futterbedarf, die beinhaltet den ''Futter'' und eine ''Menge''

Erstelle eine Statistik, was den Futterbedarf von Zoo ist, und wie viel die Tagesversorgung sich kostet. Für diese Aufgabe kann man {{JSL|HashMap}} gut brauchen.

=== Aufgabe: Pfleger ===

Erweitere dein Zooprogramm um Tierpfleger.

Erstelle eine Klasse '''Pfleger''' mit einem ''Namen'' und mit einer dynamischen Liste von ''Gehegen'', wofür der Pfleger zuständig ist. Erweitere die Klasse ''Zoo'', dass die eine Liste der ''Pfleger'' beinhaltet.

Erweitere den Struktur-Ausdruck um die neu eingeführten Pfleger.

=== Aufgabe: Simulation 0.1 ===

Erweitere das Programm mit einer Tagessimulation.

# An jeden Tag, gehen die Pfleger los, und kümmern sich um die Gehege in deren Zuständigkeitsbereich.
## Falls ein Pfleger ein Gehege findet, welche schon bearbeitet wurde, überspringt die Gehege und nimmt der nächste
# Wenn ein Pfleger zu einem Gehege kommt, wird zuerst die Tiere füttern
# Nach dem Füttern wird er ein Zufälliges Tier länger beobachten.
## Mit einer Erweiterung der Pfleger mit den ''Lieblings-Tier-Gattung'', kann der Pfleger auf das Tier bewundern.

Lass auf der Konsole ausdrucken, wer-was macht...

=== '''Bonusaufgabe: Simulation 0.2''' ===

Erweitere die Simulation

# Jedes Tier hat eine ''Gesundheit'', ein ''MaxGesundheit'' und einen ''Biss''
# Jedes Tier versucht mit 40% Wahrscheinlichkeit, ein Nachbar von ihm aus dem gleichen Gehege zu beißen.
# Falls ein Tier gebissen wird, wird seine Gesundheit mit dem Biss von Angreifer reduziert
# "toten Tiere" beißen nicht.
# Am Ende des Tages werden "toten Tiere" aus dem Gehege entfernt

Lass auf der Konsole ausdrucken, wer-was macht...

=== '''Bonusaufgabe: Simulation 0.3''' ===

Erweitere den Zoo mit Tierärzte, die die verletzte Tiere behandeln und heilen. Erstelle eine Klasse '''TierArzt''' mit einem ''Name''.

Erweitere die Simulation

# Jeder Tierarzt wird an jedem Tag - genau 1 Tier behandeln
# Der Tierarzt wählt das Tier mit der geringsten relativen Gesundheit
## Zum Beispiel: 10 Gesundheit mit 100 Maximum ist 10% und so dringender als 1 Gesundheit aus 2 ergo 50%.
# Der Tierarzt wird zufällig zwischen 30 und 100% der Gesundheit wiederherstellen
# Kein Tier kann über die maximale Gesundheit geboostet werden.

Lass auf der Konsole ausdrucken, wer-was macht...

== Übungen Zur Modellierung ==

Die folgenden Übungen haben das Ziel, schnell ein Model zu erfassen, das die folgenden Aspekte beinhaltet:
# Klassen
# Kompositionen
# Vererbungen
# Methoden / Funktionen
# Variablen / Attribute

[[Datei:Uml-class-diagram-cheat-sheet.png]]

=== Schwarzwald Klinik ===

Es gibt ein '''Krankenhaus''' mit unterschiedlichen '''Abteilungen'''. Manche Abteilungen sind '''Ambulanz'''en anderen sind '''Station'''en. Ambulanzen haben eine Öffnungszeit sowie einen Warteraum mit einer definierten Anzahl von Plätzen. Stationen beinhalten '''Zimmer''' in denen sich '''Betten''' befinden.
Wenn ein Patient ins Krankenhaus kommt, besucht dieser entsprechend seiner Erkrankung eine Ambulanz. Falls der Fall schwerwiegender ist, muss er in einer Station aufgenommen werden. Patienten werden untersucht, behandelt und eventuell gepflegt. Aus der Ambulanzen dürfen die Patienten nach kurzer Zeit wieder nach Hause gehen. Patienten die in Stationen behandelt werden, müssen solange da bleiben, bis sie vollständig geheilt sind.

=== Restaurant ''Dolce Vita'' ===

Es gibt ein '''Restaurant''', das aus mehreren Räumen besteht. Jeder '''Raum''' hat einen zuständigen '''Kellner'''. In jedem '''Raum''' befinden sich unterschiedliche Tische. Manche sind groß, andere sind winzig klein. Wenn eine '''Gruppe''' eintrifft, werden sie vom '''Hauptkellner''' begrüßt. Der Hauptkellner führt sie zu einem Tisch und übergibt die Gruppe an den im jeweiligen Raum zuständigen Kellner. Die Gruppe der Gäste bekommt eine '''Speisekarte''' mit den Speisen und Getränken. Der Kellner nimmt die Bestellungen auf und serviert diese anschließend. Nach dem Essen fragt die Gruppe nach der '''Rechnung''' und bezahlt diese.

Am Ende des Tages macht der Hauptkellner eine Gesamtabrechnung und eine Analyse:
* Welcher Kellner hat die meisten Gäste bedient?
* Welcher Kellner hat den Höchsten Umsatz generiert?
* Welcher Kellner hat den größten Gewinnn erwirtschaftet? (Dazu braucht man die Selbstkosten pro Speise/Getränk)
* Was war die beliebteste Speise?
* Was war das beliebteste Getränk?

=== Museum: Neue Pinakothek ===

Ein '''Museum''' besteht aus Gängen und Ausstellungsräume. Jeder '''Gang''' und '''Ausstellungsraum''' kennt über die benachbarten Räume. In jedem Ausstellungsraum sind '''Kunststücke''' ausgestellt. Ein Kunststück kann ein Zeichen, Gemälde, Statue, oder ein Kunstobjekt sein.
Es gibt einen besonderen Gang im Museum, der als Eingang für Gäste dient. Ab dem Zeitpunkt der Öffnung dürfen Gäste ins Museum kommen. Ein Gast in einem Gang wählt einen zufälligen Raum, den er betritt. Falls sich ein Gast in einem Ausstellungsraum befindet, kann er ein zufälliges Kunststück beobachten oder in den nächsten Raum gehen. Falls ein Gast nach einer Zeit müde wird, geht er nach Hause. Zwischen den Gästen sind einige mit bösen Absichten. Ein '''Dieb''' stiehlt den beobachteten Gegenstand, falls er sich allein in einem Raum befindet. Um die Diebstähle zu verhindern sind einige '''Wächter''' im Museum unterwegs. Die Wächter beobachten keine Kunstobjekte, sondern sie versuchen sich in Räumen zu befinden in denen auch anderen Gäste präsent sind.

=== Aufgabe: Geometry ===
Zeichne zuerst für die Aufgabe ein entsprechendes Klassendiagramm

Erstelle eine '''Abstrakte Klasse''' {{JSL|Geometry}}. Diese enthält folgende '''Methoden''':
* {{JSL|getCircumference()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück
* {{JSL|getArea()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück

Erstelle nun einige '''Klassen''' die von {{JSL|Geometry}} erben (Circle, Square, Rectangle, Triangle,...). Jede '''Klasse''' soll in ihrem Konstruktor die entsprechenden Werte erhalten.

Erstelle nun verschiedene '''Instanzen''' von {{JSL|Geometry}}, speichere diese in einer {{JSL|List}}. Erstelle eine '''Methode''' die den Gesamtumfang und die Gesamtfläche aller {{JSL|Geometry}} '''Objekte''' in der {{JSL|List}} ausgibt.

'''Teste deine Implementierung ausgiebig'''

[[Datei:Geometry.png|mini|ohne]]

=== Aufgabe: Geometry Interface ===
Gleiche Aufgabe wie zuvor, verwende jedoch ein '''Interface''' anstatt eine '''Abstrakte Klasse''' für die Geometry.
Welche möglichen Vorteile ergeben sich dadurch?

[[Datei:Geometry Interface.png|mini|ohne]]

=== Aufgabe: Geometry Enhanced Version ===
Zeichne zuerst für die Aufgabe ein entsprechendes Klassendiagramm (kann wiederverwendet werden)

Erweitere das vorhergehende Beispiel um die Geometrische Form Stern und Haus vom Nikolaus. Verwende soviel Code wie möglich wieder.

{|
|-
| [[Datei:Hausvomnikolaus.png|mini|none|Haus vom Nikolaus|150px]] || [[Datei:Kompass Stern.png|mini|Kompass Stern|150px]]
|}

== Simulationen ==

=== Aufgabe: Carsimulation ===
Erstelle eine {{JSL|Car}} '''Klasse'''. Diese enthält alle gängigen Attribute die für ein Auto benötigt werden. Zumindest sollte die '''Klasse''' folgende Attribute enthalten:
* Hersteller
* Modell
* kW (Leistung)
* Tankinhalt
* Antriebsart (erstelle dafür eine Enumeration ''Benzin'', ''Diesel'', ''Gas'', ''Strom'')
* Gewicht
Überlege welche Attribute du im '''Konstruktor''' als Parameter erhalten willst. Ohne welche kann eine Auto '''Instanz''' nicht existieren?
Erstelle nun die '''Methode''' {{JSL|drive(int kilometer)}} welche einen {{JSL|int}} zurückgibt. Diese '''Methode''' soll, wenn es der Tankinhalt zulässt, die gegebene Strecke zurücklegen. Wenn der Tank leer ist, soll nur die Strecke zurückgegeben werden, die zurückgelegt werden konnte, ansonsten die gesamte Strecke. Um den Verbrauch zu berechnen und den Tankinhalt zu reduzieren, verwende das '''Gewicht''' und die '''kW (Leistung)''' des Autos.

Wenn der Tank leer ist, soll der Tank über eine '''Methode''' mit einer gewissen Menge an Kraftstoff aufgefüllt werden. Erstelle dazu eine entsprechende '''Methode''' und fahr weiter.

Erstelle nun eine Carsimulation welche eine gewisse Anzahl von Autoinstanzen erstellt und diese fahren lässt und wenn nötig wieder betankt.

'''Wunsch:''' Die Methoden sollen zu ihrer eigentlichen Funktion auch eine schöne Ausgabe erstellen

=== Aufgabe: Carsimulation Extended ===
Erweitere das vorhergende Beispiel um die '''Klassen'''
* {{JSL|Engine}} (Motor)
* {{JSL|Tank}}
* {{JSL|GasStation}}
* {{JSL|RepairStation}}
Sowohl {{JSL|Tank}} und {{JSL|Motor}} sollen in {{JSL|Car}} als Attribute existieren und durch die {{JSL|RepairStation}} austauschbar sein.

Eine {{JSL|Engine}} soll nach einer zufälligen Wahrscheinlichkeit einen Defekt haben und in der {{JSL|RepairStation}} getauscht werden. Je mehr Kilometer gefahren wurden, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die {{JSL|Engine}} kaputt geht.

Wenn die {{JSL|Car}} nicht die gewünschten Kilometer fährt, so ist entweder der Tank leer, oder der Motor kaputt. Erstelle '''Methoden''' der {{JSL|Car}} '''Klasse''' die den Tankinhalt und den Zustand des '''Motors''' (defekt oder ganz) zurückgeben.

Wird die {{JSL|drive(int kilometers)}} '''Methode''' ausgeführt, so soll nun eine Methode im Motor aufgerufen werden, die diesen startet, und nach den gefahrenen Kilomtern wieder stoppt. Auch der Treibstoffverbrauch soll mit dem Motor zusammenhängen. Vielleicht ist es eine gute Idee beim Starten den Tank an den Motor zu übergeben?

==== Erstelle folgende '''Subklassen''' von '''Tank''' ====
* Battery
* FuelTank

Überlege welche '''Methoden''' in der '''Superklasse''' '''Tank''' Sinn machen.

==== Erstelle folgende '''Subklassen''' von '''Car''' ====
* SelfRepairingCar (hat der Motor einen Schaden, so soll dieser automatisch repariert und weitergefahren werden)
* AeroDynamicCar (reduziert den Treibstoffverbrauch um 50%)
* CrapCar (erhöht die Wahrscheinlichkeit dass der Motor kaputt geht um 50%)

Überlege welche '''Methoden''' in der '''Superklasse''' '''Car''' sinn machen. Eine eigene Methode in der '''Superklasse''' welche den Treibstoffverbrauch pro Kilometer ausrechnet, macht wahrscheinlich sinn. Diese kann dann in den '''Subklassen''' überschrieben werden.

'''Teste deine Autosimulation ausgiebig.'''

=== Aufgabe: Bank ===
Ein Bankinstitut hat verschiedene Schalter. Ein Kunde geht in ein Bankinstitut um sein Bankgeschäft zu verrichten. Zuerst geht der Kunde ins Institut und geht zum nächsten freien Schalter. Wenn der Kunde den Schalter wieder verlässt, wird der Schalter zu einer Wahrscheinlichkeit von 20% für eine Pause geschlossen (die Pause eines Schalters endet nach dem 3 weitere Kunden die Bank betreten und verlassen haben). Hat ein Schalter kein Geld mehr so muss dieser wieder aufgefüllt werden und der Schalter ist für die Dauer eines Kunden geschlossen.
* Das Bankgeschäft eines Kunden ist entweder eine Einzahlung bzw. eine Auszahlung.
* Kann ein Schalter eine gewisse Geldmenge nicht bedienen geht der Kunde zum nächsten Schalter und der Ursprüngliche Schalter wird aufgefüllt.
* Es soll nachvollzogen werden können welcher Schalter welche Kunden bedient hat und was für ein Betrag eingezahlt oder ausgezahlt wurde ('''ACHTUNG''' keine {{JSL|HashMap}}).

# Erstelle ein UML Diagramm für dein Banksystem (Dia)
# Erstelle die notwendingen Klassen und Methoden.
# Erstelle nun eine Bank mit einigen Schaltern und erstelle weiters einige Kunden.
# Simuliere nun das Bankgeschäft. Die Kunden gehen der reihe nach in die Bank. Am Ende der Simulation soll für jeden Schalter eine Statistik ausgegeben werden (welche Kunden waren dort, welche Beträge wurden verarbeitet).
# Erstelle Unit Tests für deine Banksimulation

=== Aufgabe: Filesystem traversal ===
Das wurde schonmal gemacht, einfach nochmal machen, das schadet nicht :-)
Erstelle eine Methode welche durch das Dateisystem ab einem gegebenen Pfad navigiert (Ob der Pfad als {{JSL|String}} oder {{JSL|File}} übergeben wird ist egal). Wird der Pfad nicht gefunden, so soll eine {{JSL|FileNotFoundException}} geworfen werden. Die Navigation soll dabei '''Rekursiv''' erfolgen. Gib den Pfad mit entsprechender Einrückung aus.
'''Tip zur Rekursion:''' Iteriere in einer Methode durch alle Kinder einer Datei. Handelt es sich um einen Ordner so rufe für jedes Kind dieses Ordners die Methode wieder auf und erhöhe die Einrückung.

'''Ausgabe (muss nicht genau so aussehen):'''
{{BML|code=
├── otherPackageInvocationTest
│   └── Test.java
├── week1
│   ├── tag3
│   │   ├── Aufgabe1.java
│   │   ├── Aufgabe2.java
│   │   └── Loops.java
│   ├── tag4
│   │   ├── Christbaum2.java
│   │   ├── Christbaum.java
│   │   ├── Loops.java
│   │   ├── Traingle2.java
│   │   └── Triangle.java
│   ├── tag5
│   │   ├── Circle2.java
│   │   ├── Circle3.java
│   │   ├── Circle.java
│   │   └── Methods.java
│   └── tag5a
│   └── UseMethods.java
├── week2
│   ├── day3
│   │   ├── Calendar.java
│   │   ├── LogicPuzzle.java
│   │   ├── Recursion2.java
│   │   └── Recursion.java
│   └── day4
│   ├── Menu.java
│   └── UserInput.java
}}

=== Aufgabe: Filesystem traversal usefull ===
Erstelle eine Methode welche durch das Dateisystem ab einem gegebenen Pfad navigiert. Die Methode erhält weiters eine Klasse {{JSL|FileReceiver}}. Diese Klasse hat eine Methode {{JSL|onFileReceived(int depth, File file)}} welche zur Verarbeitung jeder einzelnen Datei, bzw. jedes einzelnen Ordners aufgerufen wird. Erstelle verschiedene weitere Klassen die von {{JSL|FileReceiver}} erben und {{JSL|onFileReceived(int depth, File file)}} überschreiben und folgende Aufgaben erfüllen sollen:
* Größe aller Dateien berechnen
* Anzahl der Dateien mit einer bestimmten Endung zählen
* Alle Dateiendungen Zählen. Tip.: {{JSL|HashMap}}
* Die größe jedes Ordners ermitteln. Tip.: Hier wird die '''depth''' und ein Stapel benötigt ({{JSL|List}}, oder {{JSL|Stack}}).

=== Aufgabe: Filesystem traversal usefull & extended ===
Wie in der vorhergehenden Aufgabe, jedoch soll nicht nur ein {{JSL|FileReceiver}} übergeben werden können, sondern eine {{JSL|List}} von {{JSL|FileReceiver}}.

=== Aufgabe: JUnit ===
Wähle drei Beispiele aus deiner Sammlung und teste diese mit '''JUnit'''.

=== Aufgabe: Geometry ===
Erstelle eine '''Abstrakte Klasse''' {{JSL|Geometry}}. Diese enthält folgende '''Methoden''':
* {{JSL|getCircumference()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück
* {{JSL|getArea()}} und gibt einen {{JSL|double}} zurück

Erstelle nun einige '''Klassen''' die von {{JSL|Geometry}} erben (Circle, Square, Rectangle, Triangle,...). Jede '''Klasse''' soll in ihrem Konstruktor die entsprechenden Werte erhalten.

Erstelle nun verschiedene '''Instanzen''' von {{JSL|Geometry}}, speichere diese in einer {{JSL|List}}. Erstelle eine '''Methode''' die den Gesamtumfang und die Gesamtfläche aller {{JSL|Geometry}} '''Objekte''' in der {{JSL|List}} ausgibt.

'''Teste deine Implementierung ausgibig'''

=== Aufgabe: Verhalten ===
Wie in [[Protokoll#19._November_2021|Protokoll 19.11]] gezeigt, soll nun das '''Schwimmverhalten''' implementiert werden. Erstelle endweder die Bestehende Klassenhierarchie als Übung in deinem eigenen Paket, oder kopiere diese.

=== Aufgabe: Graph ===

Ein Graph ist eine Datenstruktur die aus mehreren Knoten (Nodes besteht). Eine Node kann mehrere Nodes als Nachbarn haben, das heißt, sie hat eine Verbindung zu diesen Nachbarn.
[[Datei:Graph.png|mini|Ein einfacher Graph|150px]]

* Erstelle eine Datenstruktur für die '''Node''' mit (X/Y Koordinaten), verwende für die Nachbarn eine {{JSL|List}} in der jeweiligen '''Node'''
* Erstelle weiters eine Datenstruktur für den Graphen, welche eine {{JSL|List}} von '''Nodes''' enthält
* Erstelle aus den schwarzen Pixeln des folgenden Labyrinths einen Graphen

[[Datei:Labyrinth.png|150px|mini|none|Ein Labyrinth]]

=== Aufgabe: Dijkstra ===

Zeige deinen Graphen in einem {{JSL|JPanel}} an. Es soll nun der Start und das Ziel angeklickt werden können. Finde mittels Dijkstra Algorithmus[https://de.wikipedia.org/wiki/Dijkstra-Algorithmus] den kürzesten Weg vom Start zum Ziel. Illustriere dabei alle durchwanderten Knoten.

DCV 2024 03/Strukturierte Programmierung Uebungen/Logische Operatoren

2024-02-29T13:59:39Z

Katherina Ushachov: /* Beispiel: Aufgabe 0 */

Im folgenden sollen '''Logische Operatoren''', Kontrollstrukturen und der Datentyp {{JSL|boolean}} geübt werden.
Folgende Aufgaben sollen in jeweils '''zwei''' Varianten gelöst werden.
* Die Auswertung erfolgt durch verknüpfung von '''logischen Operatoren'''
* Die Auswertung erfolgt mittels '''if then else'''

Teste deine Lösungen ausgiebig!
{{JML|code=
Random random = new Random();
//Random number between 100 and 100
int randomNumber = random.nextInt(-100, 101);
}}

=== Wahrheitstabelle ===

{| class="wikitable"
|+ Wahrheitstabelle für logische Operatoren
|-
! Eingabe A !! Eingabe B !! A AND B !! A OR B
|-
| true || true || true || true
|-
| true || false || false || true
|-
| false || true || false || true
|-
| false || false || false || false
|}

=== Operator Präzedenz ===

Folgende Auflistung zeigt in welcher Reihenfolge Ausdrücke ausgewertet werden:
* Klammern ()
* Postfix-Operatoren (z.B.: i++, i--)
* Präfix-Operatoren (z.B.: ++i, --i, -i, !)
* Multiplikation, Division, Modulo (%)
* Addition, Subtraktion
* Relationale Operatoren (z.B.: <, >, <=, >=)
* Gleichheitsoperatoren (==, !=)
* Logisches "und" (&&)
* Logisches "oder" (||)
* Zuweisungsoperatoren (z.B.:, =, +=, -=)

=== Beispiel: Aufgabe 0 ===
Erstelle eine Methode, welche eine Ganzzahl als Parameter nimmt. Diese Methode gibt {{JSL|true}} zurück, wenn folgende Bedingung für die Zahl gilt:
Die Zahl ist: Größer als 3 und eine gerade Zahl oder 11

'''Aufruf:'''

{{JSL|isBiggerThanThreeAndEvenOrEleven(10);}}

'''Ausgabe:'''

{{BSL|true}}

{{JML|code=
//Solution 1: Connecting logical operators
public static boolean isBiggerThanThreeAndEvenOrEleven1(int value) {
return value > 3 && value % 2 == 0 {{!}}{{!}} 11;
}

//Solution 2: if then else
public static boolean isBiggerThanThreeAndEvenOrEleven1(int value) {
if(value == 11) {
return true;
} else if(value > 3) {
if(value % 2 == 0) {
return true;
}
return false;
} else {
return false;
}
}

//Solution 3: if then else, without nesting
public static boolean isBiggerThanThreeAndEvenOrEleven1(int value) {
if(value == 11) {
return true;
} else if(value <= 3) {
return false;
} else {
return value % 2;
}
}
}}

=== Beispiel: Aufgabe 1 ===
Erstelle eine Methode, welche eine Ganzzahl als Parameter nimmt. Diese Methode gibt {{JSL|true}} zurück, wenn folgende Bedingung für die Zahl gilt:
Die Zahl ist: Ist gerade und größer als 10

=== Beispiel: Aufgabe 2 ===
Erstelle eine Methode, welche eine Ganzzahl als Parameter nimmt. Diese Methode gibt {{JSL|true}} zurück, wenn folgende Bedingung für die Zahl gilt:
Die Zahl ist: Ist kleiner als 5 oder größer als 100

=== Beispiel: Aufgabe 3 ===
Erstelle eine Methode, welche eine Ganzzahl als Parameter nimmt. Diese Methode gibt {{JSL|true}} zurück, wenn folgende Bedingung für die Zahl gilt:
Die Zahl ist: Positiv und ungerade

=== Beispiel: Aufgabe 4 ===
Erstelle eine Methode, welche eine Ganzzahl als Parameter nimmt. Diese Methode gibt {{JSL|true}} zurück, wenn folgende Bedingung für die Zahl gilt:
Die Zahl ist: Kleiner als 0 aber nicht -1

=== Beispiel: Aufgabe 5 ===
Erstelle eine Methode, welche eine Ganzzahl als Parameter nimmt. Diese Methode gibt {{JSL|true}} zurück, wenn folgende Bedingung für die Zahl gilt:
Die Zahl ist: Ist größer gleich 5 und kleiner gleich 100
Kann hier auf eine der vorhergehenden Aufgaben zurückgegriffen werden? {{JSL|!}} '''Negation'''

=== Beispiel: Aufgabe 6 ===
Erstelle eine Methode, welche eine Ganzzahl als Parameter nimmt. Diese Methode gibt {{JSL|true}} zurück, wenn folgende Bedingung für die Zahl gilt:
Die Zahl ist: Ohne Rest durch 3 oder 16 Teilbar, aber nicht durch 32

=== Beispiel: Aufgabe 7 ===
Erstelle eine Methode, welche eine Ganzzahl als Parameter nimmt. Diese Methode gibt {{JSL|true}} zurück, wenn folgende Bedingung für die Zahl gilt:
Die Zahl ist: ein Schaltjahr

=== Beispiel: Aufgabe 8 ===
Erstelle eine Methode, welche drei Ganzzahlen als Parameter ('''lowerLimit''', '''upperLimit''' und '''value''') nimmt. Diese Methode gibt {{JSL|true}} zurück, wenn folgende Bedingung für den Parameter '''value''' gilt:
Die Zahl ist: Größer gleich '''lowerLimit''' und kleiner gleich '''upperLimit'''

=== Beispiel: Aufgabe 9 ===
Erstelle eine Methode, welche drei Ganzzahlen als Parameter ('''lowerLimit''', '''upperLimit''' und '''value''') nimmt. Diese Methode gibt {{JSL|true}} zurück, wenn folgende Bedingung für den Parameter '''value''' gilt:
Die Zahl ist: Liegt genau in der Mitte zwischen '''lowerLimit''' und '''upperLimit'''