class - Verallgemeinerung von Klassen

Auf dieser Seite lernst du ein neues Klassenmodell kennen.

Bisher kennst du das → das Hamster-Klassenmodell. Daneben gibt es ein → allgemeines Klassenmodell, das die Erstellung eigenständiger Klassen ermöglicht.

Aufgabe:

• Hamster willi trägt einen Sack voller Körner. Leider verliert er bei seinem Zickzackkurs durch das Arbeitsfeld alle Körner.
• Hamster paul ist so nett und sammelt sie wieder auf.
  




• Speichere das Programm unter class_koerner_aufsammeln.

Tipps:

• Erstelle eine Klasse Zufall und erstelle die Methode zufallsZahl()..

  • class Zufall
    {
        . . . 
    }
    

  • Sie enthält eine → int-Funktion zufallsZahl().

        int zufallsZahl(int maxZahl)
        {
            . . . 
        }

• Das Hauptprogramm:
  Erstelle jeweils ein → Array für die Reihen und Spalten, die paul aufsucht.

      int reihePos[] = new int[11];
      . . .
  

• paul und willi sind Hamster vom Typ AllesKoennerHamster
• Von der Klasse Zufall wird eine neue Instanz erzeugt:

      
      Zufall position = new Zufall();
  

• Der Aufruf der Methode zufallsZahl geschieht folgendermaßen:

      
      willi.geheZuKachel(position.zufallsZahl(...)
  

• willi nimmt alle Körner auf und legt sie wahllos im Territorium ab.
  Er verwendet dabei die Methode geheZuKachel() aus der Klasse AllesKoennerHamster.
  Die Reihe und die Spalte wird mit Hilfe der Methode zufallsZahl() aus der Klasse Zufall bestimmt.
  Die Positionen der Kacheln werden in Arrays gespeichert.

      while (!willi.maulLeer())
      {
          zaehler = zaehler + 1;
          willi.geheZuKachel(position.zufallsZahl(Territorium.getAnzahlReihen()-1), . . . );
          . . . 
          reihePos[zaehler] = willi.getReihe();
          . . . 
      }
  

• paul beginnt mit der zuletzt gespeicherten Position und sammelt die Körner rückwärtsgehend wieder ein

      while (zaehler != 0)
      {
          paul.geheZuKachel(. . . , . . .);
          zaehler = zaehler - 1;
      }
  

  
  

• Die Zwillinge paul und willi werden mitten auf dem Arbeitsfeld mit einer gleichen Anzahl von Körnern ausgesetzt.
  Solange sie Körner im Maul haben, bewegen sie sich immer geradeaus durch das Arbeitsfeld und legen beide auf jeder Kachel ein Korn ab.
  
• Stoßen sie auf eine Wand, drehen sie sich nach links.
• Haben sie keine Körner mehr im Maul, wandern sie den gleichen Weg zurück




• Speichere das Programm unter zwillinge_koerner_legen.

Tipps:

• Erstelle eine Klasse Zwillinge mit einem → Konstruktor:

  class Zwillinge 
  {
      int spalte;
      int reihe;
      int koerner;
      Hamster junge;
      Hamster maedchen;
  
      Zwillinge(int reihe, int spalte, int blickrichtung, int koerner) 
      {
          this.junge = new Hamster(reihe, spalte, blickrichtung, koerner);
          this.maedchen = new Hamster(reihe, spalte, blickrichtung, koerner);
      }
  

• Für jeden → Sensor und für jede → Hamster-Befehl musst du eine eigene Methode definieren: Zum Beispiel:

      boolean kornDa() 
      {
          return this.junge.kornDa() && this.maedchen.kornDa();
      }
  
      void vor() 
      {
          this.junge.vor();
          this.maedchen.vor();
      }
  

• Außerdem brauchst du eine → int-Funktion, um die die Anzahl der Körner auf einer Kachel festzustellen:

      int anzahlKoerner()
      {
          int anzahl = 0;
          while (this.junge.kornDa())
          {
              . . . .
          }
      }
  

• Im Hauptprogramm wird die Klasse Zufall verwendet:

      Zufall zahl = new Zufall(maxZahl);

• Die Zwillinge werden zufällig auf eine Kachel platziert und erhalten eine zufällige Anzahl von Körner ins Maul gelegt ...

      Zwillinge beide = new Zwillinge(zahl.zufallsZahl(Territorium.getAnzahlReihen()-1),. . . . );  
  

  ... und laufen dann solange, bis sie keine Körner mehr im Maul haben.

      while(!beide.maulLeer())
      {
          . . . .
      }
  

• Dann laufen sie den mit Körnern markierten Weg wieder zurück.
  

• Es ist ein großes Familientreffen geplant.
  Der Gastgeber startet von einer zufälligen Position und läuft zu einem zufällig ausgesuchten Ziel.
  Die Mitglieder der Familie sind zufällig auf dem Arbeitsfeld verteilt und folgen ihm einer nach dem anderen.
  
  
  
  
• Speichere das Programm unter familientreffen.

Tipps:

• Erstelle eine Klasse Position. Hier wird die Position des Hamsters im Arbeitsfeld bestimmt.
  Die Klasse besitzt einen Konstruktor, in dem die beiden → Attribute initialisiert werden.
  Die → int-Funktionen liefern die Werte für die Reihe und die Spalte.

  class Position
  {
      int reihe;
      int spalte;
  
      Position(int rWert, int sWert)
      {
          this.reihe = rWert;
          this.spalte = sWert;
      }
      
      int getReihe()
      {
         return this.reihe;
      }
      
      int getSpalte()
      {
         return this.spalte;
      }
  }
  

• Speichere die Klasse unter Position und kompiliere die Klasse.
• Schreibe eine Klasse GeheZuKachelHamster.
  Sie enthält zunächst ein → Subobjekt und einen Konstruktor:

  class GeheZuKachelHamster
  {
      int reihe;
      int spalte;
      int blickrichtung;
      // Subobjekt Hamster
      Hamster hamster;
      
      GeheZuKachelHamster(int reihe, int spalte, int blickrichtung, int koerner) 
      {
          this.hamster = new Hamster(reihe, spalte, blickrichtung, koerner); 
      }
       . . .
  }
  

• Eine Methode geheZuKachel veranlasst den jeweiligen Hamster zu einer bestimmten Kachel zu gehen.
  Verwende die Methode → geheZuKachel() der Klasse AllesKoennerHamster und setze die Befehle für das Hamsterobjekt hamster um.

  void geheZuKachel(int reihe, int spalte)
  {
  
      if (reihe >this.hamster.getReihe())
      {
          this.setzeBlickRichtung(Hamster.SUED);
      }
      . . .
  }

• Im Hauptprogramm werden drei Klassen verwendet:
  • die Klasse Zufall:

        Zufall zahl = new Zufall(maxZahl);
    

  • die Klasse Position: die Position wird durch Zufall bestimmt.

        Position posEnde = new Position(zahl.zufallsZahl(Territorium.getAnzahlReihen()-1),zahl.zufallsZahl(Territorium.getAnzahlSpalten()-1));
    

  • Die Klasse GeheZuKachelHamster wird als → Array realisiert:

        int anzahlHamster = 8;
        GeheZuKachelHamster[] familie = new GeheZuKachelHamster[anzahlHamster];	
    

• Die Intialisierung der Hamster des Arrays familie auf einer zufälligen Position und der Aufruf der Methode gehZuKachel werden mit einer → for-Schleife erledigt.
  
  

Aufgabe:

• Vier Hamster starten ein Rennen von Spalte 0.
  
  Alle Hamster machen nacheinander einen durch Zufall bestimmten Zug nach Osten.
  
• Gewonnen hat der Hamster, der als Erster die gegenüberliegende Wand erreicht.
  
  
  
• Speichere das Programm unter hamster_rennen.

Tipps:

• Erstelle zunächst den ersten Teil des Hauptprogramms.
• Lege ein → Hamster-Array mit 4 Hamstern an und setze in jeder Zeile auf die Spalte 0 einen Hamster.

      Hamster[] RennHamster = new Hamster[4];
      RennHamster[0] = new Hamster(0, 0, Hamster.OST, 0);
      . . . 
  

• Erstelle eine Klasse Wettlauf

class Wettlauf
{
    . . .
}

• Lege mit einer → Konstanten die maximale Anzahl von Schritten fest.

    static final int MAXZAHL = 6;

• Definiere wie im → Beispiel eine Funktion durchfuehren() vom Typ Hamster.
  Dieser Funktion wird das Array RennHamster übergeben.

      Hamster durchfuehren(Hamster[] RennHamster)
      {
          . . .
      }
  

  Definiere einen Hamster sieger, der zunächst den Wert → null hat.

          Hamster sieger = null;
  

  Im weiteren Verlauf der Klasse wird diesem Hamster der Name des Hamsters (die Position des Hamsters im Array) übergeben
  Erzeuge ein → Objekt der → Klasse Zufall.
  Solange der Hamster sieger den Wert null hat, gibt es noch keinen Sieger.
  Eine → for-Schleife sorgt dafür, dass die Hamster des Arrays RennHamster nacheinander eine zufällige Anzahl von Schritten vorwärts gehen.
  Innerhalb der for-Schleife wird geprüft, ob der gerade laufende Hamster die gegenüberliegende Mauer erreicht hat und damit den Wettlauf gewonnen hat.
  Der aktuelle Hamster wird mit → return an das Hauptprogramm zurück geliefert.

          while (sieger == null)
          {
              for (int zaehler = 0; . . .; zaehler ++) 
              {
                  if (RennHamster[zaehler].vornFrei()) 
                  {
                      . . .
                  }
                  
                  if (!RennHamster[zaehler].vornFrei()) 
                  { 
                      sieger =  . . .;
                      return sieger;
                  }
              }
          }
  

• Setze nun das Hauptprogramm fort.
  Erzeuge ein neues → Objekt der Klasse Wettlauf und rufe die Funktion durchfuehren() auf und übergib ihr das Hamster-Array RennHamster.
• Der Sieger darf sich einmal im Kreis drehen.