Kein Folientitel - Institut für Geodäsie und Geoinformation der

Institut für Kartographie und Geoinformation
Prof. Dr. Lutz Plümer, Dr. Gerhard Gröger
Einführung in die
Programmierung mit Java
11. Vorlesung WS 2002/2003
Übersicht
• Besprechung der Hausaufgabe
• Allgemeine Listen/Suchstrukturen
(Fortsetzung)
• Benutzeroberflächen (Fenster, Menüs, Buttons,
Texteingabefenster, ...)
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Hausaufgabe
Schreibt eine Methode der Klasse Polygon, die den
Flächeninhalt eines Polygons berechnet.
Hinweise:
• Orientiert euch an der Methode "Umfang"
• Formel zur Berechnung des Flächeninhalts
(Gaussche Flächenformel) in Diskreter Mathe,
Vorlesung 2:
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F=
S
1
(xk - xk+1)(yk +
2 k = 1yk+1)
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Wh.: Klasse "Polygon": Methode Umfang
public class Polygon{
protected LinkedList punktliste;
public double umfang() {
double umfang = 0;
Iterator ersterIt = punktliste.iterator();
Iterator zweiterIt = punktliste.iterator();
zweiterIt.next();
Punkt ersterPt, zweiterPt;
while(zweiterIt.hasNext()) {
ersterPt = (Punkt) ersterIt.next();
zweiterPt = (Punkt) zweiterIt.next();
umfang = umfang + ersterPt.abstand(zweiterPt);
}
ersterPt = (Punkt) punktliste.getLast();
zweiterPt = (Punkt) punktliste.getFirst();
umfang = umfang + ersterPt.abstand(zweiterPt);
return umfang;}
}
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Klasse "Polygon": Methode Flächeninhalt
public class Polygon{
protected LinkedList punktliste;
public double flaecheninhalt() {
double f = 0;
Iterator ersterIt = punktliste.iterator();
Iterator zweiterIt = punktliste.iterator();
zweiterIt.next();
Punkt ersterPt, zweiterPt;
while(zweiterIt.hasNext()) {
ersterPt = (Punkt) ersterIt.next();
zweiterPt = (Punkt) zweiterIt.next();
f = f + (ersterPt.x() - zweiterPt.x()) *
(ersterPt.y() + zweiterPt.y());
}
ersterPt = (Punkt) punktliste.getLast();
zweiterPt = (Punkt) punktliste.getFirst();
f = f + (ersterPt.x() - zweiterPt.x()) *
(ersterPt.y() + zweiterPt.y());
return Math.abs(f * 0.5);}
}
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Wh.: Listen und Mengen: vordefinierte Klassen
Einfache Container-Datenstrukturen
Assoziative Datenstrukturen
AbstractCollection
AbstractMap
keine Duplikate
Set
LinkedList
ArrayList
TreeSet
sortiert
Map
HashSet
TreeMap
HashMap
sortiert
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Wh.: Laufzeiten / Komplexität
Klasse
Einfügen/
Löschen
Suchen
Suchen mit Key
LinkedList/
ArrayList
const.
O(n)
TreeSet
O(log n)
O(log n)
HashSet
const.
const. (mittel)
TreeMap
O(log n)
O(log n)
HashMap
const.
const.(mittel)
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HashMaps
• Speichern Objekte (Klasse Object) in Struktur
• Zuordnung eines (Such-)Schlüssel zu Objekt
(Key-Value-Pair)
• effizientes Suchen über Schlüssel (Key)
• Key muss eindeutig sein (sonst wird letzter Eintrag
mit identischem Key überschrieben)
• Methoden:
–
–
–
–
void put(Object Key, Object Value)
Object get(Object Key)
void clear()
int size()
//Einfügen
//Suchen
• Weitere Methoden: JavaDoc
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Beispiel zu HashMap
//Speicherung von Studenten in einer Struktur, in der
//Studenten effizient nach Namen gesucht werden können
import java.util.*;
.....
HashMap h = new HashMap();
//Erzeugen von Schlüsseln und Einfügen
h.put("Schmitz",new Student("Schmitz","Peter"));
h.put("Meyer",new Student("Meyer","Thomas"));
h.put("Schulz",new Student("Schulz","Bernd"));
h.put("Bauer",new Student("Bauer","Bettina"));
.....
Student s = (Student) h.get("Schulz");
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Wrapper-Klassen
• Keys einer HashMap: Unterklasse von Object
• Problem: einfache Datentypen (int, long, double,...)
sind keine Unterklassen von Object
• Lösung: Wrapper-Klassen: "Verpacken" eines
einfachen Datentyps in Klasse
• Welche gibt es?
– Klasse Integer: Bsp.: Integer i = new Integer(1234);
– Klasse Double: Bsp.: Double d = new Double(1234.565);
– ebenso für andere einfache Datentypen (char, boolean, ...)
• Methoden der Wrapper-Klassen: JavaDoc
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Beispiel 1 zu HashMaps mit Wrapper-Klassen
import java.util.*;
.....
HashMap h = new HashMap();
//Erzeugen von Schlüsseln und Einfügen
h.put(new Integer(45678),new Student("Schmitz","Peter"));
h.put(new Integer(76453),new Student("Meyer","Thomas"));
h.put(new Integer(43234),new Student("Schulz","Bernd"));
h.put(new Integer(56784),new Student("Bauer","Bettina"));
.....
Student s = (Student) h.get(new Integer(76453));
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Beispiel 2 zu HashMaps mit Wrapper-Klassen
import java.util.*;
.....
HashMap h = new HashMap();
//Erzeugen von Schlüsseln und Einfügen
for(int matNr = 1 ; matNr < 100000 ; matNr = matNr + 1)
{
Student s = new Student("Schmitz","Peter",matNr);
Integer key = new Integer(matNr);
h.put(key, s);
}
//Suche:
Student s = (Student) h.get(new Integer(76453));
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Benutzeroberflächen: Bibliotheken
Java-Klassenbibliotheken:
• AWT (Abstract Window Toolkit)
– historisch erste Java-Klassenbibliothek für Oberflächen
– Aussehen abhängig vom Betriebssystem
– Paket java.awt.*
• Swing
– Erweiterung des AWT
– Aussehen unabhängig vom Betriebssystem
– Paket javax.swing.*
• Weitere
– Java 2D /3D
– Drag and Drop
– ....
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Erzeugen einer Anwendung ("Frame")
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Ergebnis: Unterklasse von "Frame"
Form
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Einfügen eines "Button"
1. Klick
2. Klick
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Einfügen eines Menüs
1. Klick
2. Klick
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Ergänzen des Menüs um "MenueItems"
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Ausführen des Programms
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Verknüpfen von MenueItem mit Methode
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Ergebnis: Methode zu MenueItem
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Verknüpfen von Button mit Methode
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Ergebnis: Methode zu Button (bei Mausklick)
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Übungsaufgabe
• Programmiert eine Anwendung mit einem Button. Bei
Klick auf diesen Button soll der Text "Hallo"
ausgegeben werden.
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Ändern des Layouts
1. Klick
2. Klick
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Ausführen des Programms
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Einfügen eines Textfeldes
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Ausführen des Programms
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Erzeugte Attribute
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Literatur zu Forte
•
•
•
•
Forte QuickStart Guide (PDF)
Forte User Guide (PDF)
Forte Tutorials Guide (PDF)
zu finden auf der WWW-Seite dieser Veranstaltung
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Anmerkung
• bisher (ohne Frames):
– Erzeugen einer Klasse mit Methode "main"
– eigener Programmcode in "main" (oder in Methoden, die von
"main" aus aufgerufen werden)
• mit Frames:
– Erzeugen einer Unterklasse von Frame (JFrame)
– eigener Programmcode in Methode, die auf ButtonKlick/Menuewahl/sonst. Ereignis reagiert
– eine "main" gibt es hier auch, ist aber für uns nicht relevant
– zusätzlich wird eine Frame-Datei erzeugt
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Eigenschaften: der Component Inspector
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Methoden für Textfelder
Methoden der Klasse java.awt.TextField:
• String getText()
• void setText(String)
• weitere Methoden: Javadoc
Beispiel:
java.awt.TextField t;
....................
String st = t.getText();
t.setText(st+st);
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Übungsaufgabe
• Schreibt eine Anwendung mit einem Button und zwei
Textfeldern, so dass beim Klicken des Buttons der
Text des einen Textfeldes im anderen Textfeld in
Grossbuchstaben erscheint:
• Hinweis:
– die Methode toUpperCase() wandelt einen String in
Grossbuchstaben um
– Das Klicken auf einen Button löst den Event
• Events - Mouse - MouseClicked
aus
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Weitere Methoden
Methode der Klasse java.awt.Frame:
• void setSize(int, int )
– z.B. setSize(500,500);
• void setBackground(Color)
– z.B. setBackground(java.awt.Color.magenta);
Methoden der Klasse java.awt.Button:
• void setLabel(String)
• void setForeground(Color)
• void setBackground(Color)
• weitere Methoden: Javadoc
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Umwandeln von String in Zahl
• typische Anwendung: mit Eingabe in Textfeld soll
gerechnet werden.
• Methode: static int parseInt(String) der
Klasse Integer
• Beispiel:
java.awt.TextField tf;
........
String s = tf.getText();
int i = Integer.parseInt(s);
int j = 3*i + 8;
• Vorsicht: Wenn im String keine "Zahl" steht, stürzt das
Programm ab (Lösung: Ausnahmebehandlung,
Exceptions)
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Hausaufgabe
• Programmiert eine Anwendung, die eine Temperatur von
Celsius nach Fahrenheit und umgekehrt umrechnet. Die
Ausgangstemperatur soll interaktiv eingegeben werden. Die
Richtung der Berechnung soll über eine Checkbox eingestellt
werden. Die Anwendung soll also so oder so ähnlich aussehen:
• Hinweis: das Programm zur Temperaturumrechnung findet Ihr in
Vorlesung 3 (Musterlösung zur Hausaufgabe)
• Label (wie "Celsius") erzeugt mal mit
• Eine Checkbox erzeugt man mit
. Die Methode
boolean getState() der Klasse Checkbox gibt an, ob ein
Häkchen da ist (true) oder nicht (false).
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