Liste Knoten NullPointerException

[Honksponk]

Hallo zusammen,

ich möchte eine Liste programmieren und habe eine Methode, die mir die nächsten Knoten rekursiv mit einer Zahl belegen soll.
Das funktioniert:
start ist der Anfangsknoten. start.next = new Knoten(1)
start.next.next = new Knoten(2)

Wenn ich mir hier über die Konsole start.next ausgeben lassen will geht das, aber mit meiner Methode kann ich das nicht, weil es angeblich null ist.

Warum funktioniert meine Methode nicht? Und was kann ich da besser machen?

int index = 1;

public void init(Knoten k){
      if(index != 50) {
              k = new Knoten(index);
              index++;
              init(k.next);
      }
  }

 

[httpdigest]

Die Zuweisung k = new Knoten(index); weist lediglich der lokalen Variable bzw. dem lokalen Parameter der Methode k einen neuen Wert zu.
Der Methodenaufruf von init(k.next) weiß ja aber nicht, wo der Wert von k für das Argument des Methodenaufrufes init(...) übrsprünglich einmal herkam (nämlich vom Feld k.next).
Man kann also nicht in einer Methode per Zuweisung zu einem Parameter das Feld ändern, von dem das Argument für den Parameter beim Methodenaufruf einmal gelesen wurde.

Der Parameter k der Methode init(Knoten k) enthält also keine "Referenz" auf das Feld bzw. die Instanzvariable next eines Knotens, sondern eine Referenz auf den Wert selbst, der zum Zeitpunkt des Methodenaufrufes in k.next gespeichert war (ohne Information darüber, wo der Wert für das Argument des Methodenaufrufes einmal herkam).

 

[Honksponk]

Heißt ich arbeite eigentlich mit einer Kopie, die nach Durchlauf meiner Methode wieder verschwunden ist ohne, dass ich an meinem Knoten start etwas verändert habe ...

Mit der Methode hätte ich ja was erreicht nur bin ich dann am Ende der Liste mit meinem Start und will wieder zurück.
Und wenn ich eine Kopie von Start erstelle und die ablaufe, dann kann ich nur die Kopie verändern ...

  public void einfuegen(Knoten k){
      while(start != null){
          start = start.next;
      }
      start = k;
  }

 

[httpdigest]

Stelle es dir einfach so vor. Angenommen, ich gebe dir folgende Methode (ohne, dass du andere Methoden kennen würdest), was würdest du denken, dass diese Methode tut?

public void veraendereEtwas(Knoten k) {
  k = new Knoten(1);
}

Und genauso sieht das auch Java bzw. die JVM. Hier wird einfach der lokalen Variablen (bzw. des Parameters) k eine Referenz eines neuen Objektes zugewiesen. Fertig. Und danach wird die Methode beendet und der Effekt ist keiner.

 

[Honksponk]

Stelle es dir einfach so vor. Angenommen, ich gebe dir folgende Methode (ohne, dass du andere Methoden kennen würdest), was würdest du denken, dass diese Methode tut?

public void veraendereEtwas(Knoten k) {
  k = new Knoten(1);
}

Und genauso sieht das auch Java bzw. die JVM. Hier wird einfach der lokalen Variablen (bzw. des Parameters) k eine Referenz eines neuen Objektes zugewiesen. Fertig. Und danach wird die Methode beendet und der Effekt ist keiner.

Das leuchtet ein, weil ich nichts zuweise und wenn ich jetzt eine lokale Variable gleich dem Knoten k setze, sollte es diese doch verändern?
Das funktioniert dann auch super, dann habe ich meine globale Variable start aber am Ende wie oben ...
Ich laufe durch und setze start auf neues Element. Eigentlich müsste ich ja start.next.next.next ... = neues Element setzen. Wie schaffe ich das?

 

[KonradN]

Das wichtige ist das Verständnis, wie das mit den Referenzen funktioniert.

Sieh eine Referenz an als eine Art Adresse an.

Variablen sind dann eine Art Zettel - auf der kann dann eine Adresse stehen.

Wenn Du eine Methode aufrufst, dann wird bei den Parametern die Regel "Call by Value" angewendet, d.h. das, was da als Werte angegeben wird, wird kopiert. Bei einem Methodenaufruf, bei dem Du eine Variable angibst als Parameter wird also nur der Inhalt der Variablen kopiert.

Bei einer Methode wie

public void init(Knoten k) {
  k = ....;
}

bedeutet das also: Beim Aufruf wird eine Variable angegeben. Dessen Inhalt (die Referenz) wird nun kopiert in den Parameter k. Wenn k geändert wird, dann ändert sich aber nur der Inhalt vom Parameter und nicht das, was da in der Variablen ist, die da beim Aufruf verändert wurde.

Wenn das mit dem Zettel Vergleich nehmen würde, dann kann man sich das bildlich so vorstellen:
Du hast einen Zettel, da steht die Adresse von einem Knoten drauf. Du rufst mich an (Gestatten: Mein Name ist init! ) und gibst mir die Adresse, die auf Deinem Zettel steht per Telefon durch. Diese schreibe ich auf einen Zettel (in dessen obere rechte Ecke ich "k" schreibe. Das ist aber egal). Dann streiche ich die Adresse durch und schreibe eine neue Adresse auf meinen Zettel.
==> Die Adresse auf dem Zettel, die Du hast, ist also weiterhin unverändert.

Das Gleiche passiert auch jetzt etwas in Deiner Methode (Wenn man mal davon absieht, dass start ja den Start der Liste entspricht und beim Anhängen ändert sich das ja nicht!):

      while(start != null){
          start = start.next;
      }

      start = k;

Damit man das erklären kann, muss man sich erst einmal bildlich vorstellen, was ein Knoten ist. Ein Knoten ist einfach ein Haus. In dem Haus sind viele Zettel. Auf diesen stehen dann entweder Werte (also bei Typ int und so) oder Referenzen. Bei Knoten ist da ein Zettel das oben rechts stehen hat "next".

Nun hast Du einen Zettel mit dem Titel "start". Da ist eine Adresse von einem Haus drin.
Nun gehst Du so lange, wie Du eine Adresse hast, in das Haus der Adresse und kopierst die Adresse auf dem Zettel "next" dort auf Deinen Zettel.
Irgendwann hast Du dann einen leeren Zettel und wenn das der Fall ist, dann schreibst Du auf Deinen Zettel die Adresse des neuen Knoten.

Das willst Du aber doch nicht. Du willst eine Kette haben.

Knoten1 -> Knoten2 -> Knoten3 -> null
(Mit den -> jeweils der Referenz "next")

Und wenn du nun Knoten4 hinter Knoten3 hängen willst und "start" der Pfeil auf den ersten Knoten der Liste ist, dann gehst Du wie vor?

Überlege Dir das.

 

[Honksponk]

Das wichtige ist das Verständnis, wie das mit den Referenzen funktioniert.

Sieh eine Referenz an als eine Art Adresse an.

Variablen sind dann eine Art Zettel - auf der kann dann eine Adresse stehen.

Wenn Du eine Methode aufrufst, dann wird bei den Parametern die Regel "Call by Value" angewendet, d.h. das, was da als Werte angegeben wird, wird kopiert. Bei einem Methodenaufruf, bei dem Du eine Variable angibst als Parameter wird also nur der Inhalt der Variablen kopiert.

Bei einer Methode wie

public void init(Knoten k) {
  k = ....;
}

bedeutet das also: Beim Aufruf wird eine Variable angegeben. Dessen Inhalt (die Referenz) wird nun kopiert in den Parameter k. Wenn k geändert wird, dann ändert sich aber nur der Inhalt vom Parameter und nicht das, was da in der Variablen ist, die da beim Aufruf verändert wurde.

Wenn das mit dem Zettel Vergleich nehmen würde, dann kann man sich das bildlich so vorstellen:
Du hast einen Zettel, da steht die Adresse von einem Knoten drauf. Du rufst mich an (Gestatten: Mein Name ist init! ) und gibst mir die Adresse, die auf Deinem Zettel steht per Telefon durch. Diese schreibe ich auf einen Zettel (in dessen obere rechte Ecke ich "k" schreibe. Das ist aber egal). Dann streiche ich die Adresse durch und schreibe eine neue Adresse auf meinen Zettel.
==> Die Adresse auf dem Zettel, die Du hast, ist also weiterhin unverändert.

Das Gleiche passiert auch jetzt etwas in Deiner Methode (Wenn man mal davon absieht, dass start ja den Start der Liste entspricht und beim Anhängen ändert sich das ja nicht!):

      while(start != null){
          start = start.next;
      }

      start = k;

Damit man das erklären kann, muss man sich erst einmal bildlich vorstellen, was ein Knoten ist. Ein Knoten ist einfach ein Haus. In dem Haus sind viele Zettel. Auf diesen stehen dann entweder Werte (also bei Typ int und so) oder Referenzen. Bei Knoten ist da ein Zettel das oben rechts stehen hat "next".

Nun hast Du einen Zettel mit dem Titel "start". Da ist eine Adresse von einem Haus drin.
Nun gehst Du so lange, wie Du eine Adresse hast, in das Haus der Adresse und kopierst die Adresse auf dem Zettel "next" dort auf Deinen Zettel.
Irgendwann hast Du dann einen leeren Zettel und wenn das der Fall ist, dann schreibst Du auf Deinen Zettel die Adresse des neuen Knoten.

Das willst Du aber doch nicht. Du willst eine Kette haben.

Knoten1 -> Knoten2 -> Knoten3 -> null
(Mit den -> jeweils der Referenz "next")

Und wenn du nun Knoten4 hinter Knoten3 hängen willst und "start" der Pfeil auf den ersten Knoten der Liste ist, dann gehst Du wie vor?

 

[Honksponk]

Das wichtige ist das Verständnis, wie das mit den Referenzen funktioniert.

Sieh eine Referenz an als eine Art Adresse an.

Variablen sind dann eine Art Zettel - auf der kann dann eine Adresse stehen.

Wenn Du eine Methode aufrufst, dann wird bei den Parametern die Regel "Call by Value" angewendet, d.h. das, was da als Werte angegeben wird, wird kopiert. Bei einem Methodenaufruf, bei dem Du eine Variable angibst als Parameter wird also nur der Inhalt der Variablen kopiert.

Bei einer Methode wie

public void init(Knoten k) {
  k = ....;
}

bedeutet das also: Beim Aufruf wird eine Variable angegeben. Dessen Inhalt (die Referenz) wird nun kopiert in den Parameter k. Wenn k geändert wird, dann ändert sich aber nur der Inhalt vom Parameter und nicht das, was da in der Variablen ist, die da beim Aufruf verändert wurde.

Wenn das mit dem Zettel Vergleich nehmen würde, dann kann man sich das bildlich so vorstellen:
Du hast einen Zettel, da steht die Adresse von einem Knoten drauf. Du rufst mich an (Gestatten: Mein Name ist init! ) und gibst mir die Adresse, die auf Deinem Zettel steht per Telefon durch. Diese schreibe ich auf einen Zettel (in dessen obere rechte Ecke ich "k" schreibe. Das ist aber egal). Dann streiche ich die Adresse durch und schreibe eine neue Adresse auf meinen Zettel.
==> Die Adresse auf dem Zettel, die Du hast, ist also weiterhin unverändert.

Das Gleiche passiert auch jetzt etwas in Deiner Methode (Wenn man mal davon absieht, dass start ja den Start der Liste entspricht und beim Anhängen ändert sich das ja nicht!):

      while(start != null){
          start = start.next;
      }

      start = k;

Damit man das erklären kann, muss man sich erst einmal bildlich vorstellen, was ein Knoten ist. Ein Knoten ist einfach ein Haus. In dem Haus sind viele Zettel. Auf diesen stehen dann entweder Werte (also bei Typ int und so) oder Referenzen. Bei Knoten ist da ein Zettel das oben rechts stehen hat "next".

Nun hast Du einen Zettel mit dem Titel "start". Da ist eine Adresse von einem Haus drin.
Nun gehst Du so lange, wie Du eine Adresse hast, in das Haus der Adresse und kopierst die Adresse auf dem Zettel "next" dort auf Deinen Zettel.
Irgendwann hast Du dann einen leeren Zettel und wenn das der Fall ist, dann schreibst Du auf Deinen Zettel die Adresse des neuen Knoten.

Das willst Du aber doch nicht. Du willst eine Kette haben.

Knoten1 -> Knoten2 -> Knoten3 -> null
(Mit den -> jeweils der Referenz "next")

Und wenn du nun Knoten4 hinter Knoten3 hängen willst und "start" der Pfeil auf den ersten Knoten der Liste ist, dann gehst Du wie vor?

Überlege Dir das.

Die Erklärung hat mir sehr geholfen. Ich brauche einfach nur einen 2. Zettel, den ich ins neue Haus lege. Nach einigem hin und her habe ich eine Lösung für mein Problem finden können. Kopie von start -> ans Ende schieben -> Kopie auf neues Element setzen