Liste mit Objekten und Listen

[SebOeh]

Hallo,
ich habe eine Klasse mit einem Attribut von Typ Liste. Diese Liste enthält Elemente der gleichen Klasse.

package MatheAufgaben;

import java.util.*;

public class MatheTerm {

    List termlist = new LinkedList();

    MatheTerm(int zahl) { termlist.add((Integer) zahl); }

    void erweitereTerm(int zahl){
        termlist.add('+');
        termlist.add((Integer) zahl);
    }
    
     void erweitereTerm(MatheTerm otherMatheTerm){
        termlist.add('+');
        termlist.add(otherMatheTerm);
    }
 
}

Wie man sieht, kann die Liste in einem MatheTerm-Object Integers, Charaktere und weitere MatheTerm-Objecte beinhalten. Die Liste kann beliebig lang und tief sein.
Wie kann ich so iterieren oder rekursiv aufrufen, daß ich alle Elemente in der richtigen Reihenfolge ausgebe? Dabei sollen alle Elemente eines Unterterms ausgegeben werden, bevor man mit dem weiteren Listenelement weitermacht.

Noch eine Frage: ich werde ja beliebige Rechenarten erlauben (nicht nur '+') und dabei kommen auch nicht-ASCII Zeichen vor. Was muß man dabei beachten?

 

[InfectedBytes]

Eine Liste speichert nur "hintereinander", du willst aber eher eine Baumstruktur haben.
Dementsprechend wäre es praktikabler diese Struktur zu verwenden

 

[SebOeh]

Soweit ich jetzt gelesen habe, ist das java Treeset nicht unbedingt für eine Baumstruktur da.

JavaInsel: Speichert TreeSet ein neues Element, so fügt TreeSet das Element automatisch sortiert in die Datenstruktur ein.

Das will ich aber nicht, die Elemente sollen die Reihenfolge behalten wie sie eingefügt wurden.
Auch eine Treemap wäre zu viel, da ich keinen assoziativen Speicher, also keinen Schlüssel brauche.
Da die Elemente ihre Reihenfolge behalten sollen, ist eine List wohl doch das Richtige; aber bitte korrigieren, ich bin ja kein Experte, nur einer der zuerst nachprüft.
Für mein Problem habe ich aber schon eine Lösung gefunden:

    static void schreibe(MatheTerm einMatheTerm) {
        for (Object termteil : einMatheTerm.termlist) {
            if(termteil instanceof MatheTerm) schreibe((MatheTerm) termteil);
            else System.out.print(termteil);
        }

Mir war nicht eingefallen, das Object termteil in ein MatheTerm umzuwandeln beim rekursiven Aufruf.

 

[InfectedBytes]

Eine Baumstruktur kann man sich leicht selber bauen.
Ein einfacher Baum für Terme würde ungefähr so aussehen:

public abstract class Node {
  public abstract double getValue();
}
public class InnerNode {
  private Node left;
  private Operator operator;
  private Node right;
  //konstruktor, getter/setter, etc.
  public double getValue() {
    //falls Addition:
    return left.getValue() + right.getValue();
    //je nach operator anders rechnen
  }
}

public class LeafNode extends Node {
  private double value;
  public double getValue() { return value; }
}

 

[SebOeh]

Ja, ein Binär Baum will ich aber auch nicht. Eine Summe kann ZB ewig lang sein und es muss oder darf nicht vorher festgelegt sein welche und wie viele Summanden zuerst addiert werden sollen. Ein Zweig kann sich somit in mehreren Bauelementen abzweigen. Wenn ein Zweig ein Element der Klasse MatheTerm ist, dann entspricht das einem Eingeklammerten mathematischen Ausdruck.
Es geht hier um die Erzeugung von Mathe-Aufgaben.

Was mir an meinem Aufbau nicht gefällt, ist daß jedes zweite Elemente ein Operator sein muß. Die Struktur sollte so sein, dass die Verknüpfung der Elemente (Zahlen) zueinander die Operatoren (plus und minus) sind. Mmmh, jetzt fällt mir auch ein wie ich es machen soll. Die Elemente wären Objekte einer Klasse mit 2 Attributen: Zahl (oder Mathe Term) und eine Rechenart zum nächsten Element der Liste.

Ich probiere es morgen aus falls mich im Traum nichts besseres einfällt

 

[SebOeh]

Ich brauche nochmal Hilfe und es geht um das gleiche Thema.

Meine Klasse MatheTerm hat ein Attribut der Schnittstelle List. Dabei kann ich den Elemententyp der Liste nicht angeben, da diese entweder Integer sind oder wiederum MatheTerm-Objekte. Es könnte dadurch passieren, daß Objekte in die Liste reinkommen, die von einer ganz fremden Klasse sind. Selbstverständlich könnte man das durch die richtigen Methoden für add abfangen. Das ist aber aufwendig, da ich einen try-catch Block erzeugen muß und im Moment gar nicht weiß, was alles passieren könnte.

Viel eleganter wäre es, wenn man von vornherein sagen könnte, daß der Typ entweder Integer oder MatheTerm ist. Mir ist es noch nicht eingefallen, wie man das mit Generics realisieren könnte, denn die Liste soll beide Typen akzeptieren. Leider gibt es sowas von überladenen Klassendefinitionen nicht, oder? Damit meine ich Klassen mit gleichem Namen aber unterschiedlicher Struktur.

Alternativ könnte ich auch eine ad-hoc neue Listenschnittstelle programmieren, dabei glaube ich daß ich immer noch das gleiche Problem haben werde.

 

[SebOeh]

Sorry für die Selbstgespräche, es ist mir gerade eingefallen wie das gehen soll:

public class MatheTerm {
    private class termelement<T>{
        T zahl_Oder_MatheTerm;
        rechenart OperatorZumNaechsten = null;
    }
        
    List<termelement>  term = new LinkedList(); 
}

Danke fürs Zuhören, vielleicht hat trotzdem jemand eine bessere Idee :)

 

[Natac]

Die "richtige" Lösung wäre imo folgende:

• Neues ein Interface "MathElement".
• Neue Klasse "MathNumber" zum wrappen von Zahlen
• "MathNumber" implementiert "MathElement"
• "MatheTerm" implementiert "MathElement"
• Die Liste enthält nur noch MathElemente

Und eigentlich müsste man die Datenstruktur noch weiter aufbohren. Es gibt Operationen, die benötigen zwei Seiten, und welche, die benötigen nur eine (bspw. Wurzel). Wobei jede Seite sich wieder aus beliebig vielen weiteren Operationen zusammensetzen kann. Und sowas bildet man eigentlich per Composite-Pattern ab.

 

[SebOeh]

@Natac: danke für die wertvolle Info. Auch danke an InfectedBytes.
Ich bin dabei mich noch über diese Kompostinturen ( ) zu informieren. Beim Überfliegen ist mir der Vorteil noch nicht aufgefallen.

 

[SebOeh]

Ich arbeite langsam an diesem Projekt, da ich aus beruflichen Gründen wenig Zeit habe.
Wie es zu erwarten war, muß man sogar die von Natac vorgeschlagene "richtige" Lösung verwenden. Mit Composite habe ich mich noch nicht beschäftigt, werde aber wohl, da ich grundsätzlich die gleiche Struktur brauche für verschiedene Rechenarten. Die Struktur muß man selber programmieren, da sie wohl kein Bestandteil von Java ist.

Ich habe beim jetzigen Stand eine ganz einfache Frage:
Es ist ja so, daß MathNumber nur in MatheTerm verwendet wird und werden soll (erst mal). Sie kann als Innere Klasse von MatheTerm. Soweit so gut. Auch die Schnittstelle MathElement wird nur für MathNumber und MatheTerm verwendet; daher hätte ich gerne, daß man MathElement nicht sieht. Zuerst habe ich das interface im selben File erklärt wie die Klasse, man kann aber das interface nicht private machen. Alternativ kann man die Klasse im interface-file deklarieren, mit dem gleichen Ergebnis. Wie macht man es dann?