Wiederholung - Universität Paderborn

Wiederholung
Universität Paderborn
Prof. Dr. Heike Wehrheim
Exceptions: Ausnahmen, die während der
Programmausführung auftreten
Behandlung:
try { …… }
catch (ExceptionTyp1 e1) { … }
catch (ExceptionTyp2 e2) { … }
Selber auslösen:
throw new SomeException(“Katastrophe“)
GP1- WS 08/09
552
Grundprinzipien
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Ausnahmebehandlung:
ƒ Das Auslösen einer Ausnahme bricht eine Operation, die
umgebenden Anweisungen, die verursachenden
Methodenaufrufe ab bis eine passende Ausnahmebehandlung
gefunden wird.
ƒ Beim Auslösen einer Ausnahme wird ein Ausnahmeobjekt
erzeugt. Seine Klassenzugehörigkeit charakterisiert die
Ausnahme (z. B. NoSuchElementException). Es kann
Information (z.B. einen Fehlertext als String) zur
Ausnahmebehandlung transportieren.
ƒ Die catch-Klauseln einer try-Anweisung sind
Ausnahmebehandlungen für jeweils die angegebene Klasse von
Ausnahme-Objekten.
ƒ Wird ein try-Block durch eine Ausnahme der Klasse E
abgebrochen und hat er eine Ausnahmebehandlung für E (oder
eine Oberklasse von E, kommt noch), so wird diese ausgeführt
und damit die try-Anweisung beendet. Hat er keine solche
Ausnahmebehandlung, so wird auch die try-Anweisung
abgebrochen.
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553
Reihenfolge der „catches“
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try { …… }
catch (ExceptionTyp1 e1) { … }
catch (ExceptionTyp2 e2) { … }
…
catch (ExceptionTypn en) { … }
Exception aus try-Block wird der Reihe nach mit den
Exceptiontypen verglichen, der erste passende
wird genommen
Deshalb: erst die spezialisierteren, dann die
allgemeineren Typen
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554
Weiteres Beispiel
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Beispiel mit mehreren Exceptions und einer „eigenen“ Exception:
public static void main(String [] args) {
Scanner s = new Scanner(System.in);
int a=0, b=0, c=0;
try {
System.out.print("Geben Sie zwei int-Zahlen ein: ");
a = s.nextInt(); b = s.nextInt();
if (a==0 && b==0)
throw new Exception ("Nur mit Nullen rechne ich
nicht!");
c = a/b;
}
catch(InputMismatchException i) {
System.out.println("Formatfehler: "+i); }
catch(NoSuchElementException n) {
System.out.println("\nEingabe leer: "+n); }
catch(ArithmeticException ae) {
Catch mit
System.out.println("Rechenfehler: "+ae); }
Exception ex
catch(Exception ex) {
als letztes!
System.out.println("Sonstiger Fehler: "+ex); } }
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Frage
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Gegeben eine Datei zahlen.txt mit mehr als 210 Zahlen.
Scanner sc = new Scanner(
new File("zahlen.txt"));
try {
for (int i = 0; i<=10; i++) {
int n = sc.nextInt();
System.out.println(n);
}
}
catch (NoSuchElementException e) {
}
Wieviele Zahlen werden gelesen?
(a)10
(b) 11
(c) keine (d) 210
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556
Frage
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static String liesPasswort () throws NoSuchElementException {
int fehler = 0; String passwort; Scanner sc = new Scanner(System.in);
while (true) {
try {
System.out.println("Geben Sie das Passwort ein: ");
passwort = sc.nextLine(); break;
Break verlässt die Schleife
}
sofort
catch (NoSuchElementException e) {
System.out.println("Eingabefehler, versuchen Sie es erneut");
fehler = fehler + 1;
if (fehler >= 3)
throw new NoSuchElementException();
}
}
return passwort; }
Wie ist der Ablauf im Normalfall?
Was passiert, wenn sc.nextLine() jedesmal eine
NoSuchElementException wirft?
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557
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Kapitel 3:
Dynamische Datenstrukturen
Listen und Bäume
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558
Wiederholung Rekursion
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ƒ Rekursive Funktionen rufen sich selber auf
ƒ Eine Aufgabenstellung auf die Lösung der
Aufgabe selber zurückführen
ƒ Es gibt eine (oder mehrere) „einfachste“
Aufgaben/Fälle
Abbruchbedingung der Rekursion:
einfachster Fall
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Beispiel
Schreiben Sie eine rekursive Methode
static int summe(int m,
int n),
welche die Summe der Zahlen von m bis n
berechnet, m und n positiv.
Beispiel:
summe(5,5)
summe(6,3)
summe(2,4)
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-> 5
-> 0
-> 9
560
Lösung
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static int summe(int m, int n) {
if (m > n)
return 0;
if (m == n)
return m;
else
return m + summe(m+1,n);
}
Wie oft wird summe bei Aufruf summe(3,5)
aufgerufen, und mit welchen Werten für m und n?
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Motivation
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Bisher gesehen: Rekursive Methoden
Definition einer Methode durch sich selbst
Jetzt: Rekursive Datenstrukturen
Definition der Datenstruktur durch sich selbst
Zweck (z.B.):
ƒ wollen eine am Programmanfang nicht vorhersehbare
Menge von Daten speichern;
diese müssen nicht notwendigerweise zusammenhängend
hintereinander gespeichert werden
die einzelnen Datenelemente selber wissen, wo das
nächste Element steht
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562
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Zugbeispiel
4
12
15
3
die Datenstruktur
Zug:
ƒ Hat Lokomotive, daran hängt ein Wagen
ƒ An Wagen hängt entweder weiterer Wagen
oder gar nichts
Rekursion
Abbruchbedingung
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563
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Zugbeispiel
4
12
15
3
Aufgaben:
ƒ Anzahl der Wagen zählen
ƒ Wagen mit Nummer 12 da?
ƒ Letzten Wagen abhängen
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564
Lineare Listen
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Lineare Listen repräsentieren Folgen
gleichartiger Elemente als dynamisch
veränderliche Datenstruktur mit linearem
Zugriff.
Listen werden aus Paaren aufgebaut:
(Elementwert, Referenz auf den Rest der
Liste)
G P1-
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565
Operationen auf Listen
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Oft: „Zeiger verdrehen“
Einfügung der 7 nach der 2:
1-2-3-4-5 → 1-2-7-3-4–5
Löschung der 4:
→ 1-2-7-3–5
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566
Implementierung
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Implementierung in Java: nicht notwendig gleichartige
Elemente, Elemente sind Objektreferenzen der Klasse
Object
jedes Objekt ist (auch) vom Typ Object
Klasse Node ("Knoten") für Paare (Element, Rest der Liste):
class Node {
Object data;
Node link;
Node (Object d, Node n) {
data = d; link = n;
}
}
Ein Objekt dazu:
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567
Erläuterung
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ƒ Die vordefinierte Klasse Object umfasst
Objektreferenzen beliebiger Klassen
ƒ Element muß ein Objekt sein, also „Wrapper“ für
Werte von Grundtypen
ƒ Deklaration einer Listenvariable, initialisiert mit
einer 1-elementigen Liste:
Node list = new Node (new Integer (5),
null);
ƒ null: vordefinierter Name für
die einzige Referenz, die kein
Objekt identifiziert
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568
Elementare Operationen
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ƒ Aufbauen einer Liste in umgekehrter Reihenfolge:
Node list = null;
for (int i = n; i > 0; i--)
list = new Node (new Integer (i), list);
ƒ Die komplette Liste durchlaufen – etwa zum Drucken
(Anfangszeiger ist list):
l = list;
while (l != null) {
System.out.print(l.data+" ");
l = l.link;
}
alternativ:
for (l = list; l != null; l = l.link)
System.out.print(l.data+" ");
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569
Weitere Operationen
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ƒ Einen Elementwert zahl in der Liste list suchen:
Integer zahlObj = new Integer (zahl);
Node
l
= list;
boolean gefunden = false;
while ((l != null) & !gefunden)
{
if (l.data.equals (zahlObj))
gefunden = true;
else l = l.link;
}
ListenTest.java
ƒ Ein Element d nach dem Objekt l einfügen (l sei != null):
l.link = new Node (d, l.link);
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570
Frage
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list = null;
for (int i = 1; i < 5; i++)
list = new Node (new Integer (i),
list);
Node l = list;
l = l.link;
l.link = new Node(new Integer(99),
l.link);
l = l.link;
l.link = l.link.link;
Wie sieht die Liste am Ende aus?
Welche Elemente referenzieren l und list?
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571
Eigene Aufgabe
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Schreiben Sie einen Programmteil, der die
Anzahl der Elemente in einer Liste zählt.
Node list = …;
gegeben.
Achtung: den Anfang der Liste wollen Sie
behalten; list darf nicht geändert werden
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Lösung
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Node list = …;
Node l = list;
int zähler = 0;
while (l != null) {
zähler++;
l = l.link;
}
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