Objektorientierte Programmierung
LVA 185.162, VL 2.0, 2006 W

6. Übungsaufgabe

Themen:

Generizität, Iteratoren

Termine:

Ausgabe:	30.11.2006
reguläre Abgabe:	07.12.2006, 12:45 Uhr
nachträgliche Abgabe:	14.12.2006, 12:45 Uhr

Abgabeverzeichnis:

Aufgabe6

Programmaufruf:

java Test

Grundlage:

Skriptum bis Seite 99 und die Seiten 105 bis 109.

Aufgabe

Welche Aufgabe zu lösen ist:

Schreiben Sie Java-Klassen mit folgender Funktionalität:

• Objekte der generischen Klasse GenGraph sollen gerichtete Graphen darstellen. Anders als in den vorangegangenen Aufgaben tragen sowohl Knoten als auch Kanten Objekte unterschiedlicher Typen als Namen. Die Namen aller Knoten sind vom selben Typ, und die Namen aller Kanten sind vom selben Typ, aber Namen von Knoten und Kanten können unterschiedlichen Typs sein. Zwei solche Namen werden als gleich angesehen, wenn die Methode equals (die in jedem Objekt existiert) beim Vergleich der Namen true liefert. Alle Knoten in einem Graphen sollen unterschiedliche Namen haben. Außerdem soll es zwischen je zwei Knoten höchstens eine Kante in jede Richtung mit demselben Namen geben. Es kann zwischen zwei Knoten aber beliebig viele Kanten mit unterschiedlichen Namen geben. Außerhalb von GenGraph soll ein Knoten nur durch seinen Namen und eine Kante durch ihren Namen und die Namen der beiden Knoten, zwischen denen die Kante steht, ansprechbar sein; das heißt, Klassen für Kanten und Knoten sollen, falls sie existieren, von Clients nicht gesehen werden können. Methoden für folgende Aufgaben werden benötigt:
  • Einfügen eines neuen Knotens (mit neuem Namen)
  • Löschen eines Knotens, wenn es weder eingehende noch ausgehende Kanten darauf gibt
  • Einfügen einer Kante (mit neuem Namen) zwischen zwei Knoten (falls diese noch nicht existiert)
  • Löschen einer Kante (falls sie existiert)
  • Erzeugen eines Iterators, der die Namen aller Knoten des Graphen in beliebiger Reihenfolge liefert.
  • Erzeugen eines Iterators (mit dem Namen eines Knotens X als Argument), der die Namen aller Knoten Y (in beliebiger Reihenfolge) liefert, für die es mindestens eine Kante von X nach Y gibt.
  • Erzeugen eines Iterators (mit dem Namen eines Knotens Y als Argument), der die Namen aller Knoten X (in beliebiger Reihenfolge) liefert, für die es mindestens eine Kante von X nach Y gibt.
  • Erzeugen eines Iterators (mit den Namen zweier Knoten X und Y als Argumente), der die Namen aller Kanten von X nach Y (in beliebiger Reihenfolge) liefert.
• Die nicht-generische Klasse Graph soll wie in Aufgabe 4 definiert sein, aber sie soll GenGraph erweitern. Alle Kanten sollen dieselbe Zeichenkette als Namen haben (womit Namen von Kanten irrelevant sind, sodass man in Graph unbenannte Kanten annehmen kann). Die in Aufgabe 4 vorgegebenen Methoden werden benötigt.
• Die Klasse Person stellt die wichtigsten Daten zu einer Person bereit. Es soll möglich sein, den Nachnamen und das Geburtsjahr der Person über Methoden abzufragen und zu verändern.
• Die generische Klasse PersGraph soll GenGraph erweitern, wobei Namen von Knoten stets vom Typ Person sind, während Typen der Namen von Kanten über Generizität wählbar sind. Zwei Personen werden als gleich angesehen, wenn sie durch dasselbe Objekt dargestellt werden; Nachname und Geburtsjahr (sowie alle sonstigen Personendaten) sind zur Unterscheidung von Personen nicht hinreichend. Zusätzlich zu den Methoden von GenGraph soll es eine Methode für folgende Aufgabe geben:
  • Löschen aller Knoten, deren Namen Personen sind, die in oder nach einem (als Argument gegebenen) Jahr geboren wurden (das heißt, die Geburtsjahre sind größer oder gleich dem gegebenen Jahr); dabei werden auch alle Kanten zu oder von einem gelöschten Knoten gelöscht.
• Die Klasse Test soll zum nicht-interaktiven Testen aller oben genannten Klassen dienen. Die wichtigsten Normal- und Grenzfälle sollen überprüft werden, und die Testergebnisse sind in allgemein verständlicher Form in der Standardausgabe darzustellen.

Wie die Aufgabe zu lösen ist:

Achten Sie vor allem auf einen sinnvollen Umgang mit Generizität und Iteratoren. Vermeiden Sie unnötigen Code; insbesondere soll Funktionalität, die in einer Oberklasse bereits (in ähnlicher Form) vorhanden ist, in der Unterklasse nicht nochmals implementiert werden. Vermeiden Sie Kommentare, die keine Zusicherungen darstellen, sowie unklare Zusicherungen. Wählen Sie stets jene Faktorisierung und jene Arten von Zusicherungen, durch welche die Objektkopplung (vor allem die Abhängigkeit mit Test) am schwächsten ist. Es soll stillschweigend (ohne Fehlermeldung oder Exception) möglich sein, dass eine aufgerufene Methode nichts tut, wenn deren Nachbedingungen bereits beim Aufruf erfüllt sind. Achten Sie auf die Sichtbarkeit, wobei angenommen wird, dass auf alle in der Aufgabenstellung angeführten Methoden von außen zugegriffen können werden soll. Nennen Sie Ihre Klassen so, wie sie in der Aufgabenstellung heißen. Überlegen Sie, wie Sie geschachtelte Klassen in dieser Aufgabe einsetzen können. Vermeiden Sie die Verwendung von Paketen.

Hinweise zur Beurteilung:

Der Schwerpunkt bei der Beurteilung liegt auf Generizität und Iteratoren (so weit in der Vorlesung bereits behandelt). Starke Punkteabzüge gibt es für vermeidbare Warnungen des Compilers, die mit (der falschen Verwendung von) Generizität in Zusammenhang stehen, vor allem für die Verwendung von raw types bzw. type erasures. Entsprechende Warnungen haben ihre Ursache hauptsächlich in vergessenen Typangaben bei Verwendung generischer Typen. Punkteabzüge gibt es auch für unnötigen (oder unnötig komplexen) Code, mangelhafte Zusicherungen, inkorrekte Untertypbeziehungen, schlechte Verwendung von Sichtbarkeit, starke Objektkopplung, sowie fehlende oder nicht der Aufgabenstellung entsprechende Funktionalität.

Was im Hinblick auf die Abgabe zu beachten ist:

Schreiben Sie Ihre Lösung in den bereits existierenden Ordner Aufgabe6 in Ihrem Verzeichnis auf dem Übungsrechner b3. Das Programm soll von diesem Ordner aus durch java Test aufrufbar sein. Schreiben Sie wenn möglich nicht mehr als eine Klasse in jede Datei. Der Ordner soll zum Zeitpunkt der Abgabe (7.12.2006, 12:45 Uhr) und der nachträglichen Abgabe (14.12.2006, 12:45 Uhr) alle .java-Dateien enthalten, die Sie für Ihre Lösung benötigen. Bitte entfernen Sie alle .java-Dateien, die nicht zur Abgabe gehören. Dateien mit anderen Endungen werden bei der Beurteilung nicht berücksichtigt. Vermeiden Sie die Verwendung von Ordnern innerhalb des Abgabeordners Aufgabe6.