Inform. Klaus-Bernd Sch ¨urmann Algor - Universität Bielefeld

Universität Bielefeld
Technische Fakultät
AG Genominformatik
Prof. Dr. Jens Stoye
Dipl.-Inform. Klaus-Bernd Schürmann
Algorithmen und Datenstrukturen II
Sommersemester 2004
Übungen zur Vorlesung
Blatt 11, Abgabe: 09.07.2004
Aufgabe 11.1 - Stack-Rechner (12 Punkte) Implementieren Sie in Java einen kleinen
Rechner, der in ”Umgekehrt-polnischer Notation” (UPN) rechnet. In dieser Notation werden
erst die Operanden angegeben und dann der Operator. Die natürliche Implementierung
verwendet dafür einen Stack (s. Seite 62 des Skripts).
Beispiele:
> java UpnRechner 7 3 x 9 +
Ergebnis: 30
>
> java UpnRechner 15 5 /
Ergebnis: 3
>
> java UpnRechner 3 4 5 6 - + x
Ergebnis: 9
Da auf dem Java-Stack (java.util.Stack) nur Objekte liegen dürfen, werden die Zahlen
als Integer-Objekte (java.lang.Integer) auf den Stack gelegt. Die Operatoren liegen als
String-Objekte (java.lang.String) auf dem Stack.
1. Schreiben Sie eine Java-Klasse UpnRechner.java, die die Operationen ”+”, ”-”, ”x”
und ”/” behandeln kann. Auf der Web-Seite ist das Grundgerüst dieser Klasse gegeben.
2. Überlegen Sie sich, wo im Programm Fehler behandelt werden sollen, zum Beispiel
falsche Operanden, Operatoren oder Division durch 0.
Aufgabe 11.2 - Kopieren (6 Punkte) Harry Hacker hat wieder einmal programmiert,
ohne genau nachzudenken. Er wollte mit der folgenden Methode einen Stack kopieren (d.h.:
einen neuen Stack mit den gleichen Werten kreieren):
public static Stack copy (Stack stack) {
Stack cpStack = stack;
return cpStack;
}
1. Was hat Harry nicht bedacht? Und wie kann man Harry helfen? Schreiben Sie in Java eine
Methode betterCopy, die den ursprünglichen Gedanken von Harry erfüllt. Ergänzen

Sie ebenfalls eine main-Methode, in der die beiden copy-Methoden aufgerufen werden,
so daß der Unterschied deutlich wird.
2. Implementieren Sie statt der klassenbezogenen Methode betterCopy eine objektbezogene
Methode gleichen Namens, die dasselbe leistet.
Verwenden Sie die Stack-Definition aus dem Skript.
Aufgabe 11.3 - Konstruktoren (6 Punkte) Das Modell eines Walkman soll folgende
Datenfelder enthalten:
idNum: Identifikationsnummer eines Gerätes. (long)
watt: Musikleistung des Walkman. (int)
radio: Enthält es ein integriertes Radio oder nicht? (boolean)
type: Ein String, der die Seriennummer des Walkman enthält. (java.lang.String)
Nehmen Sie an, die Parameter eines Konstruktors dienen nur der Initialisierung der Datenfelder.
1. Wieviele Konstruktoren sind bei 4 Datenfeldern theoretisch möglich (ohne Permutationen
der Parameterliste)? Wieviele sind in diesem Fall möglich?
2. Schreiben Sie eine Klasse Walkman in Java, die für unseren Fall alle möglichen Konstruktoren
zur Erzeugung von Walkman-Geräten enthält. Wird der Konstruktor z.B.
mit nur einem Parameter aufgerufen, sollen die restlichen auf voreingestellte Werte initialisiert
werden.
Denken Sie daran, daß jede Geräteidentifikationsnummer nur einmal vergeben werden
darf; also kann jedes Gerät durch die idNum eindeutig identifiziert werden.
3. Zusatzaufgabe (2 Punkte)
Wieviele Konstruktoren sind bei n Datenfeldern theoretisch möglich, falls
(a) Permutationen der Parameterliste nicht mitgezählt werden,
(b) Permutationen der Parameterliste berücksichtigt werden?
Geben Sie geschlossene Formeln an.
Abgabe der Lösungen zu den Übungsaufgaben: Freitag, 09.07.2004, zu Beginn der Vorlesung.
Beachten Sie, dass die Namen aller Gruppenmitglieder und der Name des Tutors/der Tutorin
auf dem Deckblatt erscheint.
Auf der Web-Seite
http://www.techfak.uni-bielefeld.de/ags/gi/teaching/2004summer/aud2/
finden sich weitere Informationen zur Vorlesung und zu den Übungen, sowie elektronische
Versionen der Übungsblätter.