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Übung: Schnittstellen und abstrakte Klassen

Übung 1: Implementiere die Klasse Dollar aus der abstrakten Klasse Number

Die Java Laufzeitumgebung bietet die abstrakte Klasse Number aus der alle Zahlentypen abgeleitet werden.

Implementieren Sie eine Klasse Dollar die aus der Klasse Number abgeleitetet wird.

  • Die Klasse soll aus Sicherheitsgründen mit unveränderbaren Attributen belegt sein. Der Wert des Objekts darf nur im Konstruktur gesetzt werden.
  • Im Konstruktor soll der Betrag nach Dollar und Centbeträgen getrennt erfasst werden. Unsinnige Centbeträge sollen auf Null Cent gesetzt werden.

Vorgehen:

  • Arbeiten Sie am besten im Paket Kurs2.Schnittstelle. Beim Kopieren sind dann keine Anpassungen notwendig.
  • Nutzen Sie die Klasse Kurs2.SchnittstelleTestDollar zum Testen Ihrer Implementierung.
  • Legen Sie eine Klasse Kurs2.Schnittstelle.Dollar an, die aus der Klasse Number abgeleitet wird.
  • Tipp: Verwaltung des Betrags. Es ist einfacher den gesamten Betrag als Centbetrag in einem long zu speichern
  • Geben Sie bei allen Methoden die ganze Zahlen implementieren nur den Dollarbetrag aus
  • Geben Sie bei den Fließkommamethoden den Dollar und Centbetrag auf 2 Nachkommastellen aus (Rundungsfehler können ignoriert werden)

Tipp: Vorsicht beim Berechnen des Centbetrag im Konstruktor bei negativen Werten. Es gilt:

  • $3.25 = 3 *100 + 25 cents
  • $-3.25 = -3 * 100 - 25 cents
  • daher gilt die Rechenregel cents = signum(dollar)*( abs(dollar)*100+abs(cents) )

Nutzen Sie hierfür die statischen Importdeklarationen:

import static java.lang.Math.abs;
import static java.lang.Math.signum;

Das Testprogramm TestDollar

package Kurs2.Schnittstelle;
public class TestDollar {
/**
*
* Das Hauptprogramm benötigt keine Parameter
* Es testet die wichtigsten Eigenschaften der Klasse Dollar
*/
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Phase 1: Einfache Tests");
Dollar konto1 = new Dollar(172, 12);
long d1 = konto1.longValue();
System.out.println("Dollar.longValue().Sollwert 172; Istwert: " + d1);
double d2 = konto1.doubleValue();
System.out.println("Dollar.doubleValue().Sollwert 172.12; Istwert: " + d2);
float d3 = konto1.floatValue();
System.out.println("Dollar.floatValue().Sollwert 172.12; Istwert: " + d3);
System.out.println("Phase 2: Härtere Tests");
Dollar konto2 = new Dollar(-380, 25);
d1 = konto2.longValue();
System.out.println("Dollar.longValue().Sollwert -380; Istwert: " + d1);
d2 = konto2.doubleValue();
System.out.println("Dollar.doubleValue().Sollwert -380.25; Istwert: " + d2);
d3 = konto2.floatValue();
System.out.println("Dollar.floatValue().Sollwert -380.25; Istwert: " + d3);
Dollar konto3 = new Dollar (-382,225);
d1 = konto3.longValue();
System.out.println("Dollar.longValue().Sollwert -382; Istwert: " + d1);
d2 = konto3.doubleValue();
System.out.println("Dollar.doubleValue().Sollwert -382; Istwert: " + d2);
d3 = konto3.floatValue();
System.out.println("Dollar.floatValue().Sollwert -382; Istwert: " + d3);
}
}

Die Ausgaben sollten etwa wie folgt aussehen:

Phase 1: Einfache Tests
Dollar.longValue().Sollwert 172; Istwert: 172
Dollar.doubleValue().Sollwert 172.12; Istwert: 172.12
Dollar.floatValue().Sollwert 172.12; Istwert: 172.12
Phase 2: Härtere Tests
Dollar.longValue().Sollwert -380; Istwert: -380
Dollar.doubleValue().Sollwert -380.25; Istwert: -380.25
Dollar.floatValue().Sollwert -380.25; Istwert: -380.25
Dollar.longValue().Sollwert -382; Istwert: -382
Dollar.doubleValue().Sollwert -382; Istwert: -382.0
Dollar.floatValue().Sollwert -382; Istwert: -382.0

Übung 2: Implementieren von Schnittstellen

Implementieren Sie die Klasse Euro. Die Klasse Euro

  • wird aus der Klasse Number abgeleitet
  • implementiert die Schnittstelle Comparable
  • implementiert die SchnittStelle Waehrung
  • soll noch die Methode public String toString() überschreiben um einen formatierten Wert ausgeben zu können.

Hinweise zur Implementierung der abstrakten Klasse Number

Kopieren Sie sich alle abstrakten Methoden der Klasse Number in die Klasse Dollar! Somit stellen Sie sicher, dass die Signatur identisch ist und das Überschreiben funktioniert.

Hinweise zur Implementierung der Schnittstelle Waehrung

Geben Sie bei der Methode symbol() ein "€" Zeichen zurück.

Implementierung der Methode mult(double faktor).

Diese Methode dient der Zinsberechnung. Durch die Multiplikation mit dem Wert 1.03 soll man den Wert um 3% Vergrößeren oder Verkleinern können.

  • Erzeugen Sie ein neues Objekt vom Typ Euro und geben Sie es direkt zurück. Verändern Sie da aktuelle Objekt nicht.
  • Berechnen des Centbetrags: Nehmen Sie den Absolutwert ihres neu berechneten Centbetrags und dann davon den Rest einer Division durch 100 (Modulo). Negative Beträge werden so korrekt berechnet.

Hinweise zu Implementierung der Schnittstelle Comparable()

Diese Schnittstelle erlaubt vielen Hilfsklassen in Java eine Sortierung vorzunehmen. Die Methode gibt abhängig vom Vergleich der Objekte negative, postive oder einen Nullwert zurück. Die Logik des Vergleichs liegt in der Verantwortung des Programmieres.

Tipp: Sie müssen in der Lage sein einen Euro gegen ein beliebiges Objekt zu vergleichen!

  • Prüfen Sie den Typ des Objekts vor dem Vergleich (siehe Kapitel Polymorphismus)
    • Geben Sie einen konstanten Betrag (-1 oder 1) zurück wenn Sie die Typen nicht vergleichen können
  • Falls Sie sicher sind, dass Sie Euro mit Euro vergleichen, können das Signum der Differenz des Wert in Cent benutzen.

Die Schnittstelle Waehrung

Benutzen Sie dies Klasse

package Kurs2.Schnittstelle;
/**
*
* @author sschneid * @ version 1.1
*/
public interface Waehrung {
/**
*
* @return Währungssymbol
*/
public String symbol();
/**
* Multipliziert den Wert des Objekts mit der Fließkommazahl
*
* @param f
* @return neues Objekt welches das Produkt enthält
*/
public Waehrung mult(double f);
}

Ein Testprogramm TestEuro

package Kurs2.Schnittstelle;
import java.util.Arrays;
/**
*
* @author sschneid
* @version 1.1
*/
public class TestEuro {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Phase 1: Einfache Tests");
Euro konto1 = new Euro(172, 12);
long d1 = konto1.longValue();
System.out.println(" Euro.longValue().Sollwert 172; Istwert: " + d1);
double d2 = konto1.doubleValue();
System.out.println(" Euro.doubleValue().Sollwert 172.12; Istwert: " + d2);
float d3 = konto1.floatValue();
System.out.println(" Euro.floatValue().Sollwert 172.12; Istwert: " + d3);
System.out.println(" Euro.symbol().Sollwert €; Istwert: " + konto1.symbol());
System.out.println(" Euro.toString().Sollwert 172.12€; Istwert: " + konto1);
System.out.println("Phase 2: Härtere Tests");
Euro konto2 = new Euro(-380, 25);
d1 = konto2.longValue();
System.out.println(" Euro.longValue().Sollwert -380; Istwert: " + d1);
d2 = konto2.doubleValue();
System.out.println(" Euro.doubleValue().Sollwert -380.25; Istwert: " + d2);
d3 = konto2.floatValue();
System.out.println(" Euro.floatValue().Sollwert -380.25; Istwert: " + d3);
Euro konto3 = new Euro (-382,225);
d1 = konto3.longValue();
System.out.println(" Euro.longValue().Sollwert -382; Istwert: " + d1);
d2 = konto3.doubleValue();
System.out.println(" Euro.doubleValue().Sollwert -382; Istwert: " + d2);
d3 = konto3.floatValue();
System.out.println(" Euro.floatValue().Sollwert -382; Istwert: " + d3);
System.out.println("Phase 3: Multiplikation testen");
Waehrung konto10 = new Euro(1,23);
double m1 = 2;
Waehrung konto11 = konto10.mult(m1);
System.out.println(" Euro.mult(): "+konto10 +" * "+ m1 + " = " + konto11);
Waehrung konto20 = new Euro(1,98);
double m2 = 2;
Waehrung konto21 = konto20.mult(m2);
System.out.println(" Euro.mult(): "+konto20 +" * "+ m2 + " = " + konto21);
Waehrung konto30 = new Euro(-1,98);
double m3 = 2;
Waehrung konto31 = konto30.mult(m3);
System.out.println(" Euro.mult(): "+konto30 +" * "+ m3 + " = " + konto31);
Waehrung konto40 = new Euro(-1,98);
double m4 = -2;
Waehrung konto41 = konto40.mult(m4);
System.out.println(" Euro.mult(): "+konto40 +" * "+ m4 + " = " + konto41);
Waehrung konto50 = new Euro(10,10);
double m5 = -2.01;
Waehrung konto51 = konto50.mult(m5);
System.out.println(" Euro.mult(): "+konto50 +" * "+ m5 + " = " + konto51);
Waehrung konto60 = new Euro(10,1);
double m6 = -2.001;
Waehrung konto61 = konto60.mult(m6);
System.out.println(" Euro.mult(): "+konto60 +" * "+ m6 + " = " + konto61);
System.out.println("Phase 4: Einfache Tests für Comparable");
if (konto1.compareTo(konto2) >0)
{System.out.println(" "+konto1 + " ist groeßer als " + konto2);}
else
{System.out.println(" "+konto1 + " ist nicht groeßer als " + konto2);}
if (konto3.compareTo(konto2) >0)
{System.out.println(" "+konto3 + " ist groeßer als " + konto2);}
else
{System.out.println(" "+konto3 + " ist nicht groeßer als " + konto2);}
sortierTest();
}
public static void sortierTest() {
System.out.println("Phase 4: Testen der Schnittstelle Comparable");
Euro[] bank = {
new Euro(99,99),
new Euro(66,66),
new Euro(33,33),
new Euro(11,11),
new Euro(22,22),
new Euro(88,88),
new Euro(55,55),
new Euro(22,22),
new Euro(44,44),
new Euro(0,0)};
System.out.println(" Unsortiertes Feld:");
for (Euro konto : bank) System.out.println(" "+konto);
// Diese Methode sortiert ein Feld in seiner natürlichen Ordnung
// Die ntürliche Ordnung wird durch die Schnittstelle Comparable
// festgelegt
Arrays.sort(bank);
System.out.println(" Sortiertes Feld:");
for (Euro konto : bank) System.out.println(" "+konto);
}


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