DCV 2024 09/Strukturierte Programmierung Uebungen/Arrays

Im Folgenden finden sich Aufgaben für Arrays und deren Sortierung.

Aufgabe: Number Array

Erstelle ein int[] mit der Dimension von Benutzerangabe und befülle mit 1, 2, 3, usw.

Erstelle ein zweites int[] und befülle mit Zahlen entsprechend der Größe ..., 3, 2, 1.

Aufgabe: Kopie

Erstelle eine Funktion, die aus dem Parameter-Array eine Kopie erstellt.

public static int[] makeACopy(int[] original){
}

Aufgabe: Random Number Array

Erstelle ein int[] und befülle es mit Zufallszahlen von 0 bis 100.

Random random = new Random();
...
int randomNumber = random.nextInt([Upper bound]);

1. Gib es mit Hilfe einer foreach-Schleife aus.
2. Gib es mit Hilfe einer fori-Schleife aus. Das Ziel ist eine identische Ausgabe, wie Arrays.toString()
3. Gib den zweiten, fünften und zehnten Wert des Arrays aus. Falls in Input Array die Werte nicht vorhanden sind, schreibe „nicht vorhanden“.
4. Gib jeden zweiten Wert des int[] mit Hilfe einer Schleife aus.

Aufgabe: Random Number Array Crazy Range

Erstelle ein int[] und befülle es mit Zufallszahlen von -50 bis 50 und gib es mit Hilfe einer foreach-Schleife aus.

Aufgabe: Random Number Array Zählen

Erstelle ein int[] und befülle es mit Zufallszahlen von 1 bis 100.

Erstelle eine Funktion, die die Werte größer als 30 zählt.

Aufgabe: Random Number Array Summe

Erstelle ein int[] und befülle es mit Zufallszahlen von 1 bis 100.

Erstelle eine Funktion, die die Summe der Werte zurückgibt.

Aufgabe: Random Number Array Min/Max/Avg

Erstelle ein int[] und befülle es mit Zufallszahlen von 1 bis 100. Erstelle jeweils eine Methode für das Minimum, das Maximum und den Durchschnitt. Die Methoden sollen jeweils den Wert zurückgeben (nicht Ausgeben). In der main Methode Rufe die Methoden mit den Zufallszahlen auf und gib diese aus.

Version 1)
[89, 86, 100, 87, 93, 81, 97, 95, 92, 98]
Max Value found in this Array is = 100
Max Value found at Position 2

Version2)
[94, 99, 83, 86, 96, 92, 92,...]
Max Value found in this Array is = 100
Index position found the highest Number: [17, 37, 43, 44]

• Erstelle zwei weitere Funktionen, die den Index des Minimums und des Maximums zurückgeben.
• Erstelle eine weitere Funktion, die mehrere Index Positionen zurück gibt, wenn der Max oder Min Wert, mehr als einmal vorkommt.

Aufgabe: Bubblesort mit Zahlen

Erstelle ein int[] und sortiere es mit einem selbsterstellten Bubblesort Algorithmus und gib es dann aus. Der Bubblesort Algorithmus soll in einer eigenen Methode implementiert werden. Der Aufruf und die Ausgabe erfolgt in der main Methode.

1. Sortiere der Größe nach aufsteigend (Ascending)
2. Sortiere der Größe nach absteigend (Descending)

Bonusaufgabe: 15 verschiedene Sortieralgorithmen

Implementiere 3 unterschiedliche Algorithmen deiner Wahl auf folgendem Video:

https://www.youtube.com/watch?v=kPRA0W1kECg

Den Pseudo-Code der Algorithmen findest du unter:

https://panthema.net/2013/sound-of-sorting/SoS-CheatSheet.pdf

Aufgabe: 2D-Array

Erstelle ein Zwei-Dimension-Array int[][] und befülle es mit Zufallszahlen von 0 bis 100.

Nach Eingabe von Anwender gebe zurück die Summe pro Zeile oder pro Spalte.

Aufgabe: Pascal Dreieck

Frage den Anwender nach der gewünschten Größe und erstelle ein Pascal-Dreieck mit der entsprechenden Dimension.

Regel: Jede Zahl in der Matrix ist gleich die Summe der Nachbarzahlen nach Links und nach Oben.

Aufruf:

>>>10

 1       1       1       1       1       1       1       1       1       1 
 1       2       3       4       5       6       7       8       9      10 
 1       3       6      10      15      21      28      36      45      55 
 1       4      10      20      35      56      84     120     165     220 
 1       5      15      35      70     126     210     330     495     715 
 1       6      21      56     126     252     462     792    1287    2002 
 1       7      28      84     210     462     924    1716    3003    5005 
 1       8      36     120     330     792    1716    3432    6435   11440 
 1       9      45     165     495    1287    3003    6435   12870   24310 
 1      10      55     220     715    2002    5005   11440   24310   48620

Aufgabe: Formular Generieren (Anwendung von Pascal Dreieck)

Wenn wir die Zahlen Diagonal lesen, bekommen wir die Koeffizienten von (a+b)^n

Zum Beispiel:

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2

(a+b)3 = a2 + 3a2b + 3ab2 + b3

Frage den Anwender, welche Formular er braucht, und gib die konkrete Formel in der Konsole aus. Verwende ^ für die Darstellung des Exponenten.

Aufgabe: TicTacToe

Programmiere das Spiel TicTacToe.

Für das Spielfeld, verwende int[3][3] Array, in dem

• 0 = Leer
• 1 = Spieler 1
• 2 = Spieler 2

Das Kriterium für Gewinn ist, 3 Zeichen in eine Reihe, Spalte oder Diagonal.

Bonusaufgabe: 4 in Rows

Das Spiel wird auf einem senkrecht stehenden hohlen Spielbrett gespielt, in das die Spieler abwechselnd ihre Spielsteine fallen lassen. Das Spielbrett besteht aus sieben Spalten (senkrecht) und sechs Reihen (waagerecht). Jeder Spieler besitzt 21 gleichfarbige Spielsteine. Wenn ein Spieler einen Spielstein in eine Spalte fallen lässt, besetzt dieser den untersten freien Platz der Spalte. Gewinner ist der Spieler, der es als erster schafft, vier oder mehr seiner Spielsteine waagerecht, senkrecht oder diagonal in eine Linie zu bringen. Das Spiel endet unentschieden, wenn das Spielbrett komplett gefüllt ist, ohne dass ein Spieler eine Viererlinie gebildet hat.

Aufgabe: Conways Game of life

Im folgenden soll Conways Spiel des Lebens implementiert werden.

Glider

1. Die Spielregeln finden sich hier.
2. Als Ausgangsfeld verwende folgende 2D-Arrays:

   1. public static final int[][] GLEITER = {
                  {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                  {0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                  {0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                  {0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                  {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                  {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                  {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                  {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                  {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                  {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
          };
      

   2. public static final int[][] SEGLER = {
                  {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                  {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                  {0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                  {0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                  {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                  {0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                  {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                  {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                  {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
                  {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
          };
      

   3. Ein zufällig generiertes Array
3. Verwende nach jedem Durchgang folgenden Code (dieser verlangsamt die Ausgabe)

   try {
       Thread.sleep(1000);
   } catch(InterruptedException exc) {
       //noop 
   }
   

4. Rufe vor der Ausgabe

   public static void clearScreen() {
           System.out.print("\033[H\033[2J");
           System.out.flush();
       }
   

   auf
5. Starte das Programm über git-bash

   cd [dein Pfad zum Projekt]/