Grundlæggende Programmering IT-C, Forår 2001 Løbeseddel 8

Forelæsninger i uge 12: 19/3 – 23/3
Løbeseddel 8
2001-03-14
Til forelæsningerne gennemgås klassehierarkier: superklasse og subklasse, nedarvning (‘inheritance’), overskrivning
(‘overriding’), overlæsning (‘overloading’) og polymorfi (‘polymorphism’). Dette er en meget væsentlig del af objektorienteret
programmering. Nedarvning understøtter modellering af specialtilfælde (en bil er en bestemt slags køretøj),
og fremmer genbrug af programdele og metoder.
Endvidere gennemgås abstrakte klasser og klassegrænseflader (‘interfaces’). En abstrakt klasse kan definere felter
og metoder men kan ikke instantieres (dvs. bruges som skabelon til at danne objekter), men den vil typisk have
subklasser som kan. En klassegrænseflade (‘interface’) kan betragtes som en ultra-abstrakt klasse: den kan kun erklære
konstante felter (final) og abstrakte metoder.
Læsestoffet i denne uge er Lewis og Loftus, 2. udgave: kapitel 7 samt afsnit 5.3, 5.4.
Øvelser i uge 13: 26/3 – 30/3
Ved øvelserne skal I løse nogle af opgaverne nedenfor. Løsninger til opgaverne Java61, Java62 og Java64 skal afleveres
i din instruktors dueslag onsdag 28/3 i receptionen på IT-højskolen.
Opgave Java61 — flere beholdere
Denne opgave handler om klassehierarkiet af beholdere fra forelæsning 8. Klasserne er defineret i Vessel9.java.
Definér en ny klasse Cube der repræsenterer en terningformet beholder, lige stor på alle leder. Den kan gøres til en
subklasse af Tank (løsning A, der kan laves meget elegant) eller en direkte subklasse af Vessel (løsning B):
Klassehierarki - løsning A
Vessel
Barrel Tank
Cube
Klassehierarki - løsning B
Barrel
Vessel
Tank Cube
Forsyn alle beholderklasser med en metode boolean empty() der afgør om beholderen er tom. Vink: Overvej
hvor højt i hierarkiet metoden empty kan defineres; kan den erklæres (ikke-abstrakt) i klassen Vessel?
Lav en metode static boolean empty(Vessel[] vs) der tager en tabel af beholdere som argument og
afgør om samtlige beholdere i tabellen vs er tomme.
Lav et eksempel (i en main-metode) der bruger de nye metoder.
Du kan f.eks. lave følgende klasse som tester dine beholderklasser:
public class Java61 {
static boolean empty(Vessel[] vs) {
// Skriv din kode for empty her.
}
}
public static void main(String[] args) {
Vessel v1 = new Tank(15, 9, 12);
Vessel v2 = new Cube(15);
Vessel v3 = new Barrel(2.5, 8);
Vessel[] vs = {v1,v2,v3};
System.out.println("Alle tre beholdere er tomme (true): " + empty(vs));
v2.fill(20000);
System.out.println("Indhold af v2 = " + v2.contents);
System.out.println("Alle tre beholdere er tomme (false): " + empty(vs));
}
1

der giver følgende uddata:
Alle tre beholdere er tomme (true): true
Indhold af v2 = 3375.0
Alle tre beholdere er tomme (false): false
Opgave Java62 — personer på IT-C
Definer et klassehierarki til at repræsentere personer på IT-C:
Studerende
ITCPerson
Ansat
VIP TAP
Stiplede kasser repræsenterer abstrake
klasser.
Start med den abstrakte klasse ITCPerson der skal indeholde felter for navn og adresse. Klassen skal også forsynes
med en konstruktor samt en toString metode der laver en tegnstreng sammensat af personoplysningerne. Vi lader
klassen være abstrakt selvom at alle metoderne er implementeret.
Underklassen Studerende er konkret og tilføjer et studienummer til de oplysninger der gemmes om personen.
Overskriv metoden toString fra ITCPerson således at studienumeret kommer med (brug super.toString()
for at få fat i toString metoden fra ITCPerson). Lav også en passende konstruktor der initialiserer feltet studienummer
samt kalder konstruktoren i superklassen for at få felterne navn og adresse initialiseret.
Underklassen Ansat er abstrakt og tilføjer et lønkontonummer. Den skal også have en passende toString
metode og konstruktor. Vi lader Ansat være abstrakt selvom at alle metoderne er implementeret.
Underklasserne TAP (teknisk–administrativt personale) og VIP (videnskabligt personale) er konkrete udvidelser
af Ansat. TAPere er repræsenteret tilstrækkeligt detaljeret ved egenskaberne der arves fra Ansat. VIPere er kendetegnet
ved at de har undervisning på kurser, så giv hver VIP en tabel over navnene på de kurser han eller hun underviser
på. Forsyn både TAP og VIP med passende konstruktorer og toString metoder. Vink: toString metoden for en
VIP er lidt mere kompliceret end de andre toString metoder idet indholdet af kursustabellen også skal med i den
tegnstreng der returneres. Du skal altså bruge en løkke i toString metoden. Derudover skal konstruktoren for en
VIP tage en kursustabel som argument.
Skriv en metode static void udskriv(ITCPerson[] ps) der givet en tabel af ITC-personer kan udskrive
den (brug toString). Brug metoden i et program der opretter og udskriver en tabel af studerende, TAPere og
VIPere (mindst én person af hver slags).
Du kan f.eks. bruge følgende klasse til at teste dine personklasser:
public class Java62 {
static void udskriv(ITCPerson[] ps) {
// Skriv din kode her
}
}
public static void main(String[] args) {
Studerende stud = new Studerende("Lene Hallenberg", "Øresundsvej 82, 3. tv.", 1);
TAP tap = new TAP("Niels Hallenberg", "Øresundsvej 82, 3. tv.", "234-223423");
String[] vip_kurser = {"Grundlæggende Programmering", "Konstruktion af IT og medier"};
VIP vip = new VIP("Hugo Thorsen", "Hulteager 3, 4. tv.", "234-234234", vip_kurser);
ITCPerson[] itc_personer = {stud, tap, vip};
}
System.out.println(stud.toString());
System.out.println(tap.toString());
System.out.println(vip.toString());
udskriv(itc_personer);
2

som f.eks. kan give følgende uddata
Stud. Lene Hallenberg, Øresundsvej 82, 3. tv.. Stud. id: 1
TAP. Niels Hallenberg, Øresundsvej 82, 3. tv.. Lønkonto: 234-223423
VIP. Hugo Thorsen, Hulteager 3, 4. tv.. Lønkonto: 234-234234
Kursus 0: Grundlæggende Programmering
Kursus 1: Konstruktion af IT og medier
Nu udskrives tabellen:
Stud. Lene Hallenberg, Øresundsvej 82, 3. tv.. Stud. id: 1
TAP. Niels Hallenberg, Øresundsvej 82, 3. tv.. Lønkonto: 234-223423
VIP. Hugo Thorsen, Hulteager 3, 4. tv.. Lønkonto: 234-234234
Kursus 0: Grundlæggende Programmering
Kursus 1: Konstruktion af IT og medier
Opgave Java63 — en grænseflade for sorterbare ting
Denne opgave er noget vanskelig, da løsningen på en gang indeholder elementer vedrørende synlighed (private og
public), type konvertering (‘type cast’) og klassegrænseflader (‘interfaces’). Til gengæld er opgaven meget lærerig.
I denne opgave skal der defineres og anvendes en grænseflade (interface) der gør at klasser der implementerer
grænsefladen kan sorteres. Da sortering er et helt emne for sig skal der bare laves en metode der undersøger om en
tabel af sorterbare objekter allerede er sorteret. Her er en metode der returnerer true hvis en tabel af heltal er sorteret
og false hvis bare et element i tabellen er mindre end det foregående element:
static boolean sorted(int a[]) {
for(int i=1; i < a.length; i=i+1)
if (a[i] < a[i-1]) return false; // a er ikke sorteret på plads i og i-1
return true; // sorteret på alle pladser.
}
Definer en grænseflade Sortable med en metode lessThan, der er public og returnerer en boolean. Metoden
skal i klasser der implementerer grænsefladen defineres således at for to Sortable-objekter s1 og s2 svarer
s1.lessThan(s2) til testen s1

}
public static void main(String[] args) {
SortableTime t1 = new SortableTime(12, 0);
SortableTime t2 = new SortableTime(12, 15);
SortableTime t3 = new SortableTime(12, 45);
}
SortableTime[] sorted = {t1, t2, t3};
SortableTime[] un_sorted = {t1, t3, t2};
System.out.println("Sorted(true): " + sorted(sorted));
System.out.println("Un-sorted(false): " + sorted(un_sorted));
som f.eks. kan give følgende uddata:
Sorted(true): true
Un-sorted(false): false
Opgave Java64 — et hierarki af figurer
I denne opgave skal defineres et hierarki af objekter der kan anvendes til at lave tegninger. Opgaven er noget omfattende,
men den giver megen øvelse og forstand. Hierarkiet skal bestå af klasserne Shape, Rectangle, Circle, Line og
Compound (start evt. med at udelade Compound; har du fået styr på de andre ting er den nem at få med bagefter):
Klassehierarki af figurer
Shape
Rectangle Circle Line Compound
Stiplede kasser repræsenterer abstrakte klasser.
Klassen Shape skal være en abstrakt klasse der erklærer følgende abstrakte metoder:
void draw(Graphics g) – tegn figuren på det givne Graphics objekt.
void move(int deltax, int deltay) – flyt figuren det givne antal pixels.
Shape copy() – producerer en identisk kopi af figuren.
De forskellige konkrete figurer er definerede ved følgende egenkaber (som også er de argumenter man bruger i deres
konstruktorer):
Rectangle har et øverste venstre hjørne (x,y) samt en bredde og en højde:
Rectangle(int x, int y, int bredde, int højde)
Du kan bruge metoden drawRect i klassen Graphics til at tegne kassen. Metoden move skal opdatere placeringen
x og y af kassen. Metoden copy skal returnere en kopi af objektet (se evt. metoden plus i eksempel
Time4.java fra forelæsning 5).
Circle har et centrum (x,y) samt en radius:
Circle(int x, int y, int radius)
En cirkel tegnes med metoden drawOval i klassen Graphics.
Line har to endepunkter (x1,y1) og (x2,y2):
Line(int x1, int y1, int x2, int y2)
4

En linie tegnes med metoden drawLine i klassen Graphics.
Compound er en Shape sammensat af to andre, s1 og s2:
Compound(Shape s1, Shape s2)
Et sammensat (eng. compound) objekt tegnes ved at tegne de to objekter som er sat sammen – hvert objekt har
jo deres egen draw metode. Et sammensat objekt flyttes ved at flytte de to sammensatte objekter. Et sammensat
objekt kopieres ved at returnere et nyt sammensat objekt indeholdende en kopi af de to sammensatte objekter.
Alle koordinater og størrelser skal være heltal. Du skal huske at skrive import java.awt.*; i starten af dit
program.
Hent appletten Train i filen Train.java fra de vejledende løsninger på kursushjemmesiden, og oversæt den.
Den skulle gerne kunne oversættes med det Shape-hierarki du har defineret. Hent også filen Train.html og kør
appletviewer Train.html. Du skulle gerne se et lille futtog med to vogne (du kan se hvordan det burde se ud
ved at køre Train.html direkte fra hjemmesiden).
Opgave Java65 — et hierarki af litteratur
I denne opgave skal du modellere et lille hierarki af litteratur som består af bøger og blade. Du kan udvide hierarkiet
til også at indeholde aviser, brochurer m.m.
Klassehierarki af litteratur
Litteratur
Blad Bog
Stiplede kasser repræsenterer abstrakte klasser.
Øverst i hierarkiet har vi en klasse Litteratur som er abstrakt. Fællestræk ved al litteratur er at der er en titel. Den
konkrete klasse Blad indeholder desuden information om årgang, nr, dato og pris. Den konkrete klasse Bog indeholder
desuden information om forfatter og forlag.
Klasserne skal udover en konstruktor indeholde metoden public String toString() som returnerer en
pænt formatteret tegnstreng med indholdet af objektet.
Du kan f.eks. afprøve dit klassehierarki med følgende klasse:
public class Java65 {
public static void main(String[] args) {
Litteratur l1 = new Blad("Alt om Data", "18", "1",
"23/12-1999", 59.5);
Litteratur l2 = new Bog("Java Software Solutions",
"John Lewis og William Loftus",
"Addison-Wesley 1998");
System.out.println(l1);
System.out.println(l2);
}
}
som giver følgende uddata:
Blad: Titel: Alt om Data
Årgang: 18
Nr: 1
Dato: 23/12-1999
Pris: 59.5
Bog: Titel: Java Software Solutions
Forfatter: John Lewis og William Loftus
Forlag: Addison-Wesley 1998
5