Prof. Dr. Franz Schweiggert Abteilung Angewandte Informationsverarbeitung 27. Oktober 2004
Dr. Johannes Mayer Blatt 2






Software Engineering Praxis (WS 2004/2005)


Abgabetermin: 5. November 2004

1 Ich breche, duch brichst, ... Brüche! (5 Punkte)

Implementieren Sie eine eigene Klasse zum Arbeiten mit gekürzten Brüchen. Diese Klasse soll Operationen zum Addieren, Subtrahieren, Multiplizieren und Dividieren unterstützen. Außerdem dürfen natürlich auch eine toString()-Methode, sowie eine value()-Methode, die den Wert als double liefert, nicht fehlen.

Beachten Sie bei Ihrer Entwicklung das Prinzip der Kapselung. Mit ,,Fehlern`` brauchen Sie sich (momentan) nicht herumzuschlagen. :-)

2 Frauensache äh Damenprobleme (5 Punkte)

Sie kennen doch sicher das 8-Damen-Problem: Dabei soll man 8 Damen auf einem Schachbrett so positionieren, dass sich keine zwei Damen bedrohen.

Folgende Klasse Main löst das Problem für ein Brett der Größe 4 (Parameter size von check()).

import java.util.Vector;

public class Main {
    public static Figur erzeugeFigur(int x, int y) {
        return new Dame(x, y);
    }

    // versuche anzahl Figuren auf einem size x size Brett zu platzieren
    // (Figuren vom Typ, wie sie erzeugeFigur() anlegt)
    public static boolean positioniere(int size, int anzahl, Vector figuren) {
        if (anzahl == 0)
            return true;
        else {
            // probiere alle Brettpositionen durch
            for (int x = 1; x <= size; x++)
                for_y: for (int y = 1; y <= size; y++) {
                    Figur f = erzeugeFigur(x, y);
                    // teste, ob f mit allen vorher gesetzten Figuren
                    // kombiniert werden kann
                    for (int i = 0; i < figuren.size(); i++) {
                        Figur f1 = (Figur) figuren.get(i);
                        // f1 und f können nicht kombiniert werden,
                        // falls beide auf der selben Position sind,
                        // oder eine die andere schlagen würde
                        if (f1.illegal(f))
                            continue for_y; // nächster Durchlauf von for y=...
                    }
                    // Figur aufnehmen in die Liste der gesetzten Figuren
                    figuren.add(f);
                    // ... und nun rekursiv die restlichen anzahl-1
                    // Figuren auf dem Brett positionieren
                    if (positioniere(size, anzahl-1, figuren)) {
                        // lief alles gut, dann Figur ausgeben und Erfolg
                        // melden
                        System.out.println(""+f);
                        return true;
                    }
                    // andernfalls Figur wieder entfernen und mit
                    // nächster Möglichkeit weiter probieren
                    figuren.remove(figuren.size()-1);
                }
            return false; // keine Lösung mit Ausgangssituation (figuren)
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        if (!positioniere(4, 4, new Vector()))
            System.out.println("Nicht möglich!");
    }
}

Wenn es die geeigneten Klassen Figur und Dame gibt, dann macht die main-Methode von Main folgende Ausgabe:

thales$ java Main
Dame(4,3)
Dame(3,1)
Dame(2,4)
Dame(1,2)
thales$

(a)

(3 Punkte)
Schreiben Sie nun geeignete Klassen Figur und Dame, so dass obiges Programm funktioniert.

(b)

(2 Punkte)
Schreiben Sie nun noch Klassen Koenig, Turm, Springer und Laeufer, so dass man auch das 4-König-Problem, das 4-Turm-Problem, etc. mit der Klasse Main lösen kann, indem man nur die Methode erzeugeFigur() abändert.

Hinweis: Die Klasse Figur sollte die Position speichern (und diese beim Konstruktor entgegen nehmen). Außerdem sollte Sie Methoden toString(), schlaegt() und illegal() haben - schlaegt() kann man verwenden, um illegal() zu implementieren.

Die Klasse Dame muss dann nur mit der Position den Oberklassen-Konstruktor aufrufen und die Methoden schlaegt() und toString() sinnvoll überschreiben.

Den Betrag einer int kann man mit der Funktion Math.abs(.) berechnen.

Viel Erfolg!