Objektorientierte Programmiertechniken
LVA 185.A01, VU, 3 ECTS, 2016/2017 W

2. Übungsaufgabe

Thema:

Aufwandsabschätzung, Programmiereffizienz, Untertypbeziehungen und dynamisches Binden

Termine:

Ausgabe: 19.10.2016
Abgabe Grobstruktur: 24.10.2016, 12:00 Uhr
Abgabe Zwischenstand: 31.10.2016, 12:00 Uhr
Abgabe fertige Lösung: 09.11.2016, 12:00 Uhr

Abgabeverzeichnis:

Aufgabe1-3

Programmaufruf:

java Test

Grundlage:

Skriptum, Schwerpunkt auf Abschnitt 2.1

Aufgabe

Welche Aufgabe zu lösen ist:

Naturschutzverbände zeigen sich besorgt: Sollten sich Eichhörnchen an die aus Simulationsläufen von Aufgabe 1 abgeleiteten Empfehlungen halten, müssten sie in nur wenigen Jahren auf die Rote Liste gef├Ąhrdeter Arten gesetzt werden. Der Nagetierzuchtverein sieht das nicht so dramatisch: Eichhörnchen sind stur genug um sich nicht an jede sinnlose Empfehlung zu halten. Eine konträre Position bezieht der Verein für ein selbstbestimmtes Eichhörnchenleben: Auch wenn jedes Tier das Recht hat, nach seiner Natur und seinem Willen zu leben, braucht es Regeln um das Leben angenehmer zu gestalten. Empfehlungen sind ein Schritt in diese Richtung. Es wird betont, dass man nur das Beste für Eichhörnchen im Sinn habe, aber auch eingeräumt, dass Ergebnisse von Simulationsläufen derzeit noch nicht die Aussagekraft erreicht hätten, die man sich wünschen würde.

Das Ziel dieser Aufgabe besteht darin, die Simulation aus Aufgabe 1 so weit zu verbessern, dass sich auch Naturschutzverbände und der Nagetierzuchtverein damit anfreunden können. Klar ist, dass wesentliche Verbesserungen passieren müssen. Zumindest die am stärksten trivialisierenden Annahmen (z.B. in jedem Winter gleiche Witterungsverhältnisse, nur Gesamtnahrungsmenge statt der Qualität betrachtet, Umgebungseinflüsse nicht berücksichtigt, etc.) gehören rasch beseitigt. Die genaue Art der Verbesserungen bleibt Ihnen überlassen. Hier sind einige Vorschläge, die in der letzten Sitzung des Vereins für ein selbstbestimmtes Eichhörnchenleben gesammelt wurden:

Ändern und erweitern Sie Ihre Lösung von Aufgabe 1 entsprechend. Konzentrieren Sie sich wieder nur auf den Kern des Programms (ohne Benutzerschnittstelle) sowie das Testprogramm. Der Kern soll einen möglichst großen Teil der vom Verein für ein selbstbestimmtes Eichhörnchenleben benötigten Funktionalität abdecken, aber keinerlei Eingabe von der Tastatur oder Ausgabe auf den Bildschirm machen.

Das Testprogramm soll mittels java Test von Aufgabe1-3 aus aufrufbar sein und die selbst gewählte Funktionalität überprüfen. Tests sollen ohne Benutzerinteraktion ablaufen, sodass Aufrufer keine Testfälle auswählen oder Testdaten eintippen müssen. Ergebnisse sollen (in nachvollziehbarer und verständlicher Form) am Bildschirm ausgegeben werden.

Neben dem Testprogramm soll die Klasse Test.java als Kommentar die Grobstruktur und den (geplanten) Funktionsumfang der Lösung zusammenfassen sowie eine kurze, aber verständliche Beschreibung der Aufteilung der Arbeiten auf die einzelnen Gruppenmitglieder enthalten – wer hat was gemacht.

Abgaben

Eine Besonderheit dieser Aufgabe liegt darin, dass es (bedingt durch den langen Zeitraum aufgrund der Feiertage) drei Abgabetermine gibt. Zum Zeitpunkt der ersten Abgabe (Montag, 24.10.) soll die Klasse Test.java als Kommentar schon die geplante Grobstruktur und den geplanten Funktionsumfang zusammenfassen sowie eine Beschreibung der geplanten Aufteilung der Arbeiten auf die einzelnen Gruppenmitglieder enthalten. Weitere Teile der Lösung dürfen natürlich schon vorhanden sein, müssen aber nicht. Tutor(inn)en werden sich Test.java ansehen und bei Bedarf Änderungen verlangen bzw. Unterstützung anbieten.

Zum Zeitpunkt der zweiten Abgabe (Montag, 31.10.) soll die Lösung schon zumindest etwa zur Hälfte fertig sein. Sollten Tutor(inn)en zur Ansicht gelangen, dass Lösungsansätze noch sehr unvollständig sind oder große strukturelle Mängel aufweisen, werden sie darauf hinweisen, die Behebung der Mängel noch vor dem letzten Abgabetermin verlangen und Unterstützung anbieten.

Zur dritten Abgabe (Mittwoch, 9.11.) muss die Lösung fertig sein.

Wie die Aufgabe zu lösen ist:

Die oben aufgezählten Vorschläge zur Verbesserung der Simulation sind nur als Anhaltspunkte gedacht. Sie können auch andere sinnvoll erscheinende Verbesserungen machen und einzelne Punkte weglassen bzw. unvollständig oder anders als angedeutet lösen.

Eine der größten Schwierigkeiten dieser Aufgabe besteht in der richtigen Abschätzung des Umfangs der Arbeiten, die Sie bis zum Abgabetermin fertigstellen können. Planen Sie entsprechend Ihren Vorkenntnissen und Fähigkeiten möglichst viel ein, das Sie in der vorgesehenen Zeit auch zum Abschluss bringen können – das heißt, so viel Sie können, aber auf keinen Fall mehr als Sie können. Als groben Anhaltspunkt sollten Sie (jedes Gruppenmitglied) etwa elf Stunden (das ist die doppelte Zeit, die zur Lösung einer durchschnittlichen Aufgabe angenommen wird) in die Lösung dieser Aufgabe fließen lassen. Versuchen Sie so effizient wie möglich zu arbeiten und sehr rasch zu einer brauchbaren Lösung zu kommen. Ignorieren Sie Details, die Ihnen als unwichtig erscheinen. Bedenken Sie, dass Sie alle Teile Ihrer Lösung durch Testfälle überprüfen sollen und planen Sie die Zeit für die Entwicklung der Testfälle und für die Fehlerbeseitigung ein.

Überschätzen Sie sich nicht. Erstellen Sie ein Konzept, von dem Sie annehmen, dass Sie die Arbeiten zeitlich sicher schaffen. Wenn das Konzept Ihrer Tutorin oder Ihrem Tutor nach der ersten Abgabe nicht reicht, werden Sie um eine Abänderung gebeten.

Einer der Schwerpunkte dieser Aufgabe ist der Umgang mit Untertypbeziehungen. Planen Sie die Verwendung von Untertypbeziehungen zusammen mit dynamischem Binden ein.

Warum die Aufgabe diese Form hat:

Sie sollen möglichst große Freiheit bei der Lösung der Aufgabe haben und selbst die Verantwortung für alles übernehmen. Niemand schreibt Ihnen vor, wie die Aufgabenstellung genau zu verstehen ist.

Diese Aufgabe stellt hohe Anforderungen an jedes einzelne Gruppenmitglied sowie die Zusammenarbeit innerhalb der Gruppe – eine Nagelprobe für das Funktionieren der Gruppe und zum Aufdecken möglicher Schwachstellen.

Untertypbeziehungen sind ein schwieriges, aber für die objektorientierte Programmierung sehr wichtiges Thema. Nutzen Sie die Gelegenheit, bei der Lösung der Aufgabe Erfahrungen damit zu gewinnen. Fehler, die Sie dabei noch machen, wirken sich nicht auf Ihre Beurteilung aus. Sie bekommen von den Tutor(inn)en Rückmeldungen und bei Bedarf maßgeschneiderte Hilfe.

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