Java/List
Erster Implementierungsansatz
- ??? Wahrscheinlich ist der Positionszähler nicht so gemeint. Er soll anscheinend selbst ein Listenelement sein. Besitzt jemand einen stimmigen Quelltext?
Mögliche Interpretation
Realisiert mit ArrayList:
import java.util.ArrayList;
public class List {
private ArrayList liste;
private int positionszeiger;
public List(){
liste = new ArrayList(); // die Liste ist leer
positionszeiger=-1; // der Positionszeiger steht vor der Liste
}
public void insertBefore (Object pObject){
liste.add(positionszeiger, pObject);
positionszeiger--;
}
public void insertBehind (Object pObject){
liste.add(positionszeiger+1, pObject);
}
public void update (Object pObject){
liste.set(positionszeiger, pObject);
}
public void delete (){
liste.remove(positionszeiger);
}
public void next(){
if (positionszeiger!=liste.size()) positionszeiger++;
}
public void previous(){
if (positionszeiger>-1) positionszeiger--;
}
public void toFirst(){
positionszeiger=0;
}
public void toLast(){
positionszeiger=liste.size()-1;
}
public Object getItem(){
if (liste.size()==0 || positionszeiger==-1 || positionszeiger>=liste.size())
return null;
else return liste.get(positionszeiger);
}
public boolean isEmpty (){
return (liste.size()==0);
}
public boolean isBefore (){
return (positionszeiger<0);
}
public boolean isBehind (){
return (positionszeiger>=liste.size());
}
}
- Korrekturen
11.09. - insertBehind: Positionszeiger wird vor und zurück gestellt http://informatik.zum.de/pieper/blog/index.php?entry=entry060828-105313
Zweiter Implementierungsansatz OOP pur
- ??? Wahrscheinlich ist der Positionszeiger aus Delphi entlehnt und nicht sauber auf Java übertragbar. Hier mein Versuch es mit möglichst reinem OOP zu versuchen (bitte auf die Basisklasse ListElement achten).
<source lang="java"> import java.io.FileInputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.ObjectInputStream; import java.io.ObjectOutputStream; import java.io.Serializable;
/**
* Bestandteil des Zentralabiturs 2009
*
* Objekte der Klasse List verwalten beliebige Objekte nach einem Listenprinzip. Ein * interner Positionszeiger wird durch die Listenstruktur bewegt, seine Position markiert * ein aktuelles Objekt. Die Lage des Positionszeigers kann abgefragt, verändert und die * Objektinhalte an den Positionen können gelesen oder verändert werden. Die Klasse Stack * stellt Methoden in folgender Syntax zur Verfügung:
*
-
*
- public List() *
- public boolean isEmpty() *
- public boolean isBefore() *
- public boolean isBehind() *
- public void next() *
- public void previous() *
- public void toFirst() *
- public void toLast() *
- public Object getItem() *
- public void update (Object pObject) *
- public void insertBefore (Object pObject) *
- public void insertBehind (Object pObject) *
- public void delete() *
* Nicht Bestandteil des Zentralabiturs 2009 - dient der praktischen Anwendung
*
-
*
- public clone() *
- public load(String fileName) *
- public save(String fileName) *
* * @author <a href="mailto:schule@dinro.de">DiNaro</a> * @version 1.0z+ 2006-09-12 */
public class List implements Cloneable, Serializable { /** * Attribut dient zur Serialisierung. */ private static final long serialVersionUID = 1087406856309777647L; /** * Attribut der Positionszeiger befindet sich vor der Liste (Flag). */ private boolean before;
/** * Attribut der Positionszeiger befindet sich hinter der Liste (Flag). */ private boolean behind;
/** * Attribut aktuelles Element. */ private ListElement current;
/** * Attribut erstes Element der Liste */ private ListElement first;
/** * Attribut letztes Element der Liste. */ private ListElement last;
/**
* Der Konstruktor erzeugt eine leere lineare Liste.
*
*
*
* Konstruktor List() * <br> * Nachher Eine leere Liste ist angelegt. * Der interne Positionszeiger steht vor der leeren Liste. *
*/ public List() { this.first = null; this.last = null; this.current = null; this.before = true; this.behind = false; }
/**
* Kopiert die Liste - Nicht Bestandteil des Zentralbiturs 2009!!!
* ("shallow copy" nach dem Handbuch der Java Programmierung Kapitel 9.4.2).
*
* @return kopierte lineare Liste
* @throws CloneNotSupportedException kann nicht auftreten, aber der Compiler will es
* so...
*/
@Override
public List clone() throws CloneNotSupportedException
{
try
{
return (List) super.clone();// "shallow copy"
}
catch (CloneNotSupportedException e)
{ // Kann nicht auftreten, aber der Compiler will es so...
throw new CloneNotSupportedException(e.toString());
}
}
/**
* Löscht des aktuellen Listenelement.
*
*
*
* Auftrag delete() * Vorher Der Positionszeiger steht nicht vor oder hinter der Liste. * Nachher Das aktuelle Listenelement ist gelöscht. Der Positionszeiger steht auf * dem Element hinter dem gelöschten Element, bzw. hinter der Liste, * wenn das gelöschte Element das letzte Listenelement war. *
*/ public void delete() { if (!this.before && !this.behind) { // Zeiger des Vorgängerelementes setzen if (this.current == this.first) { // Vorgänger existiert nicht - Kopfzeiger korregieren this.first = this.current.getNext(); } else { // Vorgänger existiert this.current.getPrevious().setNext(this.current.getNext()); } // Zeiger des Nachfolgerelementes setzen if (this.current == this.last) { // Nachfolger existiert nicht - Scxhwanzzeiger korreegieren this.last = this.current.getPrevious(); } else { // Nachfolger existiert this.current.getNext().setPrevious(this.current.getPrevious()); } // aktuelles Element setzen this.current = this.current.getNext(); // Flag für Positionszeiger befindet sich hinter der Liste setzen this.behind = this.current == null; } }
/**
* Gibt den Inhalt des aktuellen Listenelementes zurück, ohne die Liste zu verändern.
*
*
*
* Anfrage getItem(): Object * Nachher Die Anfrage liefert den Wert des aktuellen Listenelements bzw. null, * wenn die Liste keine Elemente enthält, bzw. der Positionszeiger * vor oder hinter der Liste steht. *
* * @return item Inhalt des aktuellen Listenelementes. */ public Object getItem() { if (this.current != null) { return this.current.getItem(); } else { return null; } }
/**
* Einfügen eines Listenelementes vor das aktuelle.
*
*
*
* Auftrag insertBefore (Object pObject) * Vorher Der Positionszeiger steht nicht vor der Liste. * Nachher Ein neues Listenelement mit dem entsprechenden Objekt ist angelegt und * vor der aktuellen Position in die Liste eingefügt worden. * Der Positionszeiger steht hinter dem eingefügten Element. *
* * @param pObject Inhalt des Listenelementes. */ public void insertBefore(Object pObject) { if (!this.before) { // Der Positionszeiger steht nicht vor der Liste. ListElement newElement; if (this.isEmpty()) { // Erstes und einziges Element in die Liste einfügen newElement = new ListElement(pObject, null, null); this.first = newElement; this.last = newElement; this.behind = true; this.current = null; } else { // Die Liste ist nicht leer if (this.behind) { // Der Positionszeiger steht hinter der Liste newElement = new ListElement(pObject, this.last, null); this.last.setNext(newElement); this.last = newElement; this.behind = true; this.current = null; } else { // Der Positionszeiger steht mitten in der Liste newElement = new ListElement(pObject, this.current.getPrevious(), this.current); if (this.current == this.first) { // Vorgänger existiert nicht - Kopfzeiger korregieren this.first = newElement; } else { // Vorgänger koregieren this.current.getPrevious().setNext(newElement); } // Nachfolger korregieren this.current.setPrevious(newElement); // Aktuelles Element bleibt aktuelles Element } } } }
/**
* Einfügen eines Listenlementes hinter das aktuelle.
*
*
*
* Auftrag insertBehind (Object pObject) * Vorher Der Positionszeiger steht nicht hinter der Liste. * Nachher Ein neues Listenelement mit dem entsprechenden Objekt ist angelegt * und hinter der aktuellen Position in die Liste eingefügt worden. Der * Positionszeiger steht vor dem eingefügten Element. *
* * @param pObject Inhalt des Listenelementes. */ public void insertBehind(Object pObject) { if (!this.behind) { // Der Positionszeiger steht nicht hinter der Liste. ListElement newElement; if (this.isEmpty()) {// Erstes und einziges Element in die Liste einfügen newElement = new ListElement(pObject, null, null); this.first = newElement; this.last = newElement; this.before = true; this.current = null; } else { // Die Liste ist nicht leer if (this.before) { // Der Positionszeiger steht vor der Liste. newElement = new ListElement(pObject, null, this.first); this.first.setPrevious(newElement); this.first = newElement; this.before = true; this.current = null; } else { // Der Positionszeiger steht mitten in der Liste. newElement = new ListElement(pObject, this.current, this.current.getNext()); if (this.current == this.last) { // Nachfolger existiert nicht - Schwanzzeiger korregieren this.last = newElement; } else { // Nachfolger korregieren this.current.getNext().setPrevious(newElement); } // Vorgänger koregieren this.current.setNext(newElement); // Aktuelles Element bleibt aktuelles Element } } } }
/**
* Steht der Positionszeiger vor der Liste?
*
*
*
* Anfrage isBefore(): boolean * Nachher Die Anfrage liefert den Wert true, wenn der Positionszeiger vor dem * ersten Listenelement oder vor der leeren Liste steht, sonst liefert * sie den Wert false. *
* * @return liefert den Wert true, wenn der Positionszeiger vor dem ersten Listenelement * oder vor der leeren Liste steht, sonst liefert sie den Wert false. */ public boolean isBefore() { return this.before; }
/**
* Steht der Positionszeiger hinter der Liste?
*
*
*
* Anfrage isBehind(): boolean * Nachher Die Anfrage liefert den Wert true, wenn der Positionszeiger hinter dem * letzten Listenelement oder hinter der leeren Liste steht, sonst liefert * sie den Wert false. *
* * @return liefert den Wert true, wenn der Positionszeiger hinter dem letzten * Listenelement oder hinter der leeren Liste steht, sonst liefert sie den Wert * false. */ public boolean isBehind() { return this.behind; }
/**
* Enthält die Liste keine Elemente?
*
*
*
* Anfrage isEmpty(): boolean * Nachher Die Anfrage liefert den Wert true, wenn die Liste keine Elemente * enthält, sonst liefert sie den Wert false. *
* * @return liefert den Wert true, wenn die Liste keine Elemente enthält, sonst liefert * sie den Wert false. */ public boolean isEmpty() { return this.first == null; }
/**
* Lädt die gesamte Liste als Objekt aus einer Datei - Nicht Bestandteil des
* Zentralbiturs 2009!!!
* Neues aktuelles Element wird das erste Listenelement(Setzung!).
*
* @param fileName [Laufwerk][Pfad]Dateiname,
* @throws ClassNotFoundException Erwartete Klasse nicht vorhanden
* @throws IOException Fehler beim Laden der Datei
*/
public void load(final String fileName) throws ClassNotFoundException, IOException
{
try
{
final ObjectInputStream stream = new ObjectInputStream(
new FileInputStream(fileName));
final List dummy = (List) stream.readObject();
this.first = dummy.first;
this.last = dummy.last;
this.before = dummy.before;
this.behind = dummy.behind;
this.toFirst(); // Als neues aktuelles Element wird das erste Listenelement gesetzt!
stream.close();
}
catch (final ClassNotFoundException e)
{ // Erwartete Klasse nicht vorhanden.
throw new ClassNotFoundException(e.toString());
}
catch (final IOException e)
{ // Fehler beim Laden der Datei.
throw new IOException(e.toString());
}
}
/**
* Setze das aktuelle Listenelement auf das nächste.
*
*
*
* Auftrag next() * Nachher Der Positionszeiger ist um eine Position in Richtung Listenende weiter- * gerückt, d.h. wenn er vor der Liste stand, wird das Element am * Listenanfang zum aktuellen Element, ansonsten das jeweils nachfolgende * Listenelement. Stand der Positionszeiger auf dem letzten Listenelement, * befindet er sich jetzt hinter der Liste. Befand er sich hinter der * Liste, hat er sich nicht verändert. *
*/ public void next() { if (!this.isEmpty()) { if (this.before) { // Der Positionszeiger steht vor der Liste; das erste Element wird aktuelles this.current = this.first; this.before = false; } else { // der Positionszeiger steht nicht vor der Liste if (this.current != null) { // das jeweils nachfolgende Listenelement wird aktuelles this.current = this.current.getNext(); if (this.current == null) { // Der Positionszeiger zeigt hinter das letzte Element this.behind = true; } } } // Der Positionszeiger befindet sich hinter der Liste und bleibt unverändert } }
/**
* Setze das aktuelle Listenelement auf das vorherige.
*
*
*
* Auftrag previous() * Nachher Der Positionszeiger ist um eine Position in Richtung Listenanfang * weitergerückt, d.h. wenn er hinter der Liste stand, wird das Element am * Listenende zum aktuellen Element, ansonsten das jeweils vorhergehende * Listenelement. Stand der Positionszeiger auf dem ersten Listenelement, * befindet er sich jetzt vor der Liste. Befand er sich vor der Liste, hat * er sich nicht verändert. *
*/ public void previous() { if (!this.isEmpty()) { /// Der Positionszeiger bleibt unverändert, wenn die Liste leer ist if (this.behind) { // Der Positionszeiger steht hinter der Liste; das letzte Element wird aktuelles this.current = this.last; this.behind = false; } else {// Der Positionszeiger steht nicht hinter der Liste if (this.current != null) { // das jeweils vorhergehende Listenelement wird aktuelles this.current = this.current.getPrevious(); if (this.current == null) { // Der Positionszeiger zeigt vor das erste Element this.before = true; } } } // Der Positionszeiger befindet sich vor der Liste und bleibt unverändert } }
/**
* Speichert die gesamte Liste als Objekt in einer Datei - Nicht Bestandteil des
* Zentralbiturs 2009!!!
* Das aktuelles Element bleibt erhalten!
*
* @param fileName [Laufwerk][Pfad]Dateiname.
* @throws IOException Fehler beim Speichern der Datei
*/
public void save(String fileName) throws IOException
{
try
{
ObjectOutputStream stream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(fileName));
stream.writeObject(this);
stream.close();
}
catch (IOException e)
{ // Fehler beim Speichern der Datei.
throw new IOException(e.toString());
}
}
/**
* Setzt das aktuelle Listenelement auf das erste zurück.
*
*
*
* Auftrag toFirst() * Nachher Der Positionszeiger steht auf dem ersten Listenelement. * Falls die Liste leer ist befindet er sich jetzt hinter der Liste. *
*/ public void toFirst() { this.current = this.first; this.before = false; this.behind = this.isEmpty(); }
/**
* Setzt das aktuelle Listenelement auf das letzte zurück.
*
*
*
* Auftrag toLast() * Nachher Der Positionszeiger steht auf dem letzten Listenelement. * Falls die Liste leer ist befindet er sich jetzt vor der Liste. *
*/ public void toLast() { this.current = this.last; this.behind = false; this.before = this.isEmpty(); }
/**
*
* Auftrag update (Object pObject) * Vorher Die Liste ist nicht leer. Der Positionszeiger steht nicht vor oder * hinter der Liste. * Nachher Der Wert des Listenelements an der aktuellen Position ist durch pObject * ersetzt. *
* * @param pObject neuer Wert des Listenelements */ public void update(Object pObject) { // Die Liste ist nicht leer. Der Positionszeiger steht nicht vor oder hinter der // Liste. if (!this.isEmpty() && !this.before && !this.behind) { // Die Liste ist nicht leer. Der Positionszeiger steht nicht vor oder hinter der Liste. this.current.setItem(pObject); } }
} ////////////////////////////////// Basisklasse ListElement ///////////////////////////////// import java.io.Serializable;
/**
* Datei ListElement.java (Klasse Listelement mit generalisiertem Datentyp Object).
*
* Die Klasse ListElement ist die Basisklasse für doppelt verkette Listen.
*
* Ein ListElement enthält eine Date, einen Verweis auf den Vorgänger und einen Verweis * auf den Nachfolger.
* * Die Klasse ist wegen der Speicherbarkeit der Oberklasse serialisiert.
* Die Klasse ist nicht Bestandteil des Zentralabiturs 2009, aber notwendig!!! * * @author <a href="mailto:schule@dinro.de">DiNaro</a> * @version 1.0z+ 2006-09-11 */
public class ListElement implements Serializable { /** * Attribut dient zur Serialisierung. */ private static final long serialVersionUID = 8626283657638014888L;
/** * Attribut Date des Listenelements. */ private Object item;
/** * Attribut Nachfolger des Listenelements. */ private ListElement next;
/** * Attribut Vorgänger des Listenelements. */ private ListElement previous;
/** * Der Konstruktor erzeugt ein Listenelement mit Date, Vorgänger und Nachfolger. * * @param item Date des Listenelements. * @param previous Vorgänger des Listenelements * @param next Nachfolger des Listenelemente. */ public ListElement(Object item, ListElement previous, ListElement next) { this.item = item; this.previous = previous; this.next = next; }
/** * Gibt die Date des Elements zurück. * @return Date des Listenelements. */ public Object getItem() { return this.item; }
/** * Gibt den Nachfolger des Listenelements zurück. * @return Nachfolger des Listenelements. */ public ListElement getNext() { return this.next; }
/** * Gibt den Vorgänger des Listenelements zurück. * @return Vorgänger des Listenelements. */ public ListElement getPrevious() { return this.previous; }
/** * Setzt die Date des Listenelements. * @param item neue Date des Listenelements. */ public void setItem(Object item) { this.item = item; }
/** * Setzt den Nachfolger des Listenelements. * @param next neuer Nachfolger des Listenelements. */ public void setNext(ListElement next) { this.next = next; }
/** * Setzt den Vorgänger des Listenelements. * @param previous neuer Vorgänger des Listenelements. */ public void setPrevious(ListElement previous) { this.previous = previous; }
} </java>
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