Problem/Unsicherheit bei Java-Aufgaben

[Mensch_]

Hallo Java-Masters!
Ich bin Student, aber wegen den Ferien konnte ich in einem Tutorium nicht anwesend sein und jetzt habe ich Probleme mit den Tutoriumsaufgaben - die Antworten werden üblicherweise nicht veröffentlicht. Ich schreibe nicht alles auf einmal, sondern schrittweise, damit ich die Schwierigkeiten im Laufe der Aufgabe überwinden kann

Hier gibt es eine Klasse und ein Programm, das mit dieser Klasse in Verknüpfung ist:

public class Bruch{
  public int z;
  public int n;

  public Bruch( int zaehler, int nenner){
	z = zaehler;
	n = nenner;
	if(n == 0){
	  Terminal.println( "0 im Nenner ist ungültig!! Es wird jetzt stattdessen 1 verwendet." );
	  n = 1;
	}
  }

  public void printBruch(){
   	ensureNegDisplay();
	System.out.printf( " %d/%d ", z, n);
  }

  public void addiereBruch( Bruch b){
    z = z*b.n + b.z*n;
    n = n*b.n;
    for ( int ggt = n; ggt > 1; ggt-- )
      if ((z % ggt == 0) && (n % ggt == 0)){
	z /= ggt;
	n /= ggt;
	break;
	}
  }

  public void umkehrBruch(){
    int tmp = z;
    z = n;
    n = tmp;
  }

  public void ensureNegDisplay(){
    if( n < 0 ){
      n *= -1;
      z *= -1;
    }
  }
}

public class BruchTest{

  public static void main(String args[]){
    Bruch b1 = new Bruch( 1, 1 );
    Bruch b2;
    for ( int i = -4; i <= 4; i++ ){
      for ( int j = 4; j >= -4; j--){
	b2 = new Bruch( i, j);
	b1.printBruch();
	System.out.print( "+" );
	b2.printBruch();
	System.out.print( "=" );
	b1.addiereBruch( b2 );
	b1.printBruch();
	System.out.println( "");
     }
    }
    System.out.print( "Der Umkehrbruch von" );
    b2 = new Bruch(-123,45);	
    b2.printBruch();
    System.out.print( "ist:" );
    b2.umkehrBruch();
    b2.printBruch();
    System.out.println( "" );
  }

}

1. Jetzt muss man schon printBruch nicht mehr benutzen, indem man dafür in Bruch die Object.toString-Methode überschreibt und dann wäre es möglich die Bruch-Objekte mit System.out.print/ln auszuzgeben.

Was für Methode ist das und wie überschreibt man sie richtig?

 

[eMmiE]

Die toString Methode stellt im Generellen das Objekt dar, von welchem sie aufgerufen wurde.
Wenn man jetzt aber die toString Methode nicht überschrieben hat, dann wird etwas in dieser Form zurückgegeben: "Klasse@Speicherplatz", was dann ungefähr so aussieht "test@1B23OJ6", womit man also wenig anfangen kann.

Überschreiben ist einfach:
Erstelle eine Mthode dieses Namens in deiner Bruch Methode und schreibe hinein, was zurückgegeben werden soll, wenn sie aufgerufen wurde:

public String toString() {
return "Das hier ist ein wunderschöner Bruch"
}

Oder angemessener:

" ( "+this.z+" / "+this.n" )"
Sodass er den Bruch ausgibt

 

[Unlikus]

Eine Annotation vor einer überschreibenden Funktion ist dann noch schöner: @Override

 

[Mensch_]

OK, schon funktioniert sehr gut:

    public class BruchTest{
     
      public static void main(String args[]){
        Bruch b1 = new Bruch( 1, 1 );
        Bruch b2;
        for ( int i = -4; i <= 4; i++ ){
          for ( int j = 4; j >= -4; j--){
        b2 = new Bruch( i, j);
        b1.toString();
	System.out.print( b1 );
        System.out.print( " + " );
        b2.toString();
	System.out.print( b2 );
        System.out.print( " = " );
        b1.addiereBruch( b2 );
        b1.toString();
	System.out.print( b1 );
        System.out.println( " ");
         }
        }
        System.out.print( "Der Umkehrbruch von " );
        b2 = new Bruch(-123,45);
	b2.toString();   
        System.out.print( b2 );
        System.out.print( " ist: " );
        b2.umkehrBruch();
        b2.toString();   
        System.out.print( b2 );
        System.out.println( " " );
      }
     
    }

    public class Bruch{
      public int z;
      public int n;
     
      public Bruch( int zaehler, int nenner){
        z = zaehler;
        n = nenner;
        if(n == 0){
          Terminal.println( "0 im Nenner ist ungültig!! Es wird jetzt stattdessen 1 verwendet." );
          n = 1;
        }
      }
     
      public String toString() {
	ensureNegDisplay();
	return ( +z+ "/" +n );
}
     
      public void addiereBruch( Bruch b){
        z = z*b.n + b.z*n;
        n = n*b.n;
        for ( int ggt = n; ggt > 1; ggt-- )
          if ((z % ggt == 0) && (n % ggt == 0)){
        z /= ggt;
        n /= ggt;
        break;
        }
      }
     
      public void umkehrBruch(){
        int tmp = z;
        z = n;
        n = tmp;
      }
     
      public void ensureNegDisplay(){
        if( n < 0 ){
          n *= -1;
          z *= -1;
        }
      }
    }

Danke für die Hilfe. Jetzt war die nächste Aufgabe im Tutorium : Kapselt so strikt wie möglich!
Durch Kapselung sollen dem Benutzer eines Objekts nur diejenigen Methoden und Datenelemente zugänglich gemacht werden, die für ihn relevant sind. Alles andere sind unsichtbar.
Was ist aber die möglichst strikte Kapselung in diesem Fall?

 

[eMmiE]

ensureNegDisplay braucht der User nicht -> private
Und z und n kannst du auch private machen, damit der nicht direkt darauf zugreifen kann

 

[Mensch_]

Ja, ich habe schon die Kapslung gemacht, nur habe ich vergessen n und z auch zu kapseln.

Als nächstes kommt etwas interesantes - Exception.

Löst in Bruch beim Versuch, 0 als Nenner zu setzen, (anstelle eurer bisherigen Fehlerbehandlung)mit throw new IllegalArgumentException( „0 ist im Nenner nicht erlaubt!“ ) eine Runtime-Exception aus. Fangt diese Exception in der Testklasse ab, so dass das Programm nicht abbricht. (Falls ihr keinen Testfall mit 0 im Nenner eingebaut habt – tut dies! )

 

[ARadauer]

Ich würde das alles mal schön einrücken

 

[Mensch_]

Ich habe schon über Exceptions gelesen und ich denke, dass meine ungefähr so aussehen muss:

	BruchTest(){
   if ( n == 0 )
   throw new IllegalArgumentException( "0 ist im Nenner nicht erlaubt!" );
   this.n = n;
}

Ich weiß aber nicht wie und wo ich in meinem Programm diese Exception schreiben muss?
Und der Testfall mit 0 im Nenner verstehe ich auch nicht ...

und von der Methode Bruch muss ich nur diesen Teil in meinem Programm stehen lassen:

public Bruch( int zaehler, int nenner){
        z = zaehler;
        n = nenner;
        if(n == 0){
          n = 1;
        }
      }

oder vielleicht ist alles falsch?

 

[pcProfie]

verdammt uni wird langweilig
anstatt des 1 setzens willste ja einen fehler ausgeben also das programm stoppen. deshalb

if(n == 0){
       throw new RuntimeException( "0 ist im Nenner nicht erlaubt!" );
}

und du kannst deine testklasse dazu zwingen den fehler zu behandeln:

public Bruch( int zaehler, int nenner) throws Exception {

dann musst du in der testklasse überall wo du einen neuen bruch erzeugst den fehler abfangen können:

try{
Bruch b1 = new Bruch( 1, 1 );
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
System.exit(1);
}

den catch musste aber überarbeiten. das problem ist einfach: wenn du den konstruktor einmal aufrufst in der try catch und dann in der catch einen anderen bruch versuchen willst einzugeben, brauchst du ja trotzdem eine try catch für diesen. du kannst also nicht sagen, versuch den bruch wenn er bruch nicht geht, versuch einen andern, weil du den auch "versuch" und "sonst" musst.
alternativ kannste auch in der methode throws RuntimeException hinschreiben. dann wird aber der try catch nicht erzwungen

wenn du nämlich überhaupt keinen bruch erstellst und du ihn später verwendest (b1.toString() dann meckert der compiler wiederrum "object may not have been initialisiered" oder "cannot find symbol - b1".

nächste möglichkeit: alles in die try.

try{
Bruch b1 = new Bruch( 1, 1 );
...
 System.out.println( " " );
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
System.exit(1);
}

fehler dabei ist dass dann deine methode einfach abbricht wenn ein bruch failt.

was auf jeden fall abgefragt wird: throws in der methode und try/catch/(finally)

 

[eMmiE]

@toString:
Die methode wird immer aufgerufen, wenn das Programm einen String der Klasse, bsp. zu Ausgabezwecken benötigt. D.h., dass

System.out.println( b1 )

und

System.out.println( b1.toString() )

genau dasselbe sind.
Das toString in deinem Fall ist unnötig, denn die String-Rückgabe der Methode wird nicht weiterverwendet und verfällt somit.

 

[Mensch_]

Danke für die Hilfe!

Wie kann ich das Programm nach der Aufgabestellung konstruieren - (...so dass das Programm nicht abbricht. (Falls ihr keinen Testfall mit 0 im Nenner eingebaut habt – tut dies! ) )

Zur Zeit sieht mein Programm so aus:

    public class BruchTest{
     
      public static void main(String args[]){
	try{
        Bruch b1 = new Bruch( 1, 1 );
        Bruch b2;
        for ( int i = -4; i <= 4; i++ ){
          for ( int j = 4; j >= -4; j--){
        b2 = new Bruch( i, j);
	System.out.print( b1 );
        System.out.print( " + " );
	System.out.print( b2 );
        System.out.print( " = " );
        b1.addiereBruch( b2 );
	System.out.print( b1 );
        System.out.println( " ");
	  } 
	}
        System.out.print( "Der Umkehrbruch von " );
        b2 = new Bruch(-123,45);
        System.out.print( b2 );
        System.out.print( " ist: " );
        b2.umkehrBruch();   
        System.out.print( b2 );
        System.out.println( " " );
	}	
	catch(Exception e) {
	e.printStackTrace();
	System.exit(1);
        }
      }
     
    }

    public class Bruch{
      private int z;
      private int n;
     
        public Bruch( int zaehler, int nenner) throws Exception {
        z = zaehler;
        n = nenner;
           if(n == 0){
	   n = 1;
           throw new RuntimeException( "0 ist im Nenner nicht erlaubt!" );
	   }
      }
     
      public String toString() {
	ensureNegDisplay();
	return ( +z+ "/" +n );
}
     
      public void addiereBruch( Bruch b){
        z = z*b.n + b.z*n;
        n = n*b.n;
        for ( int ggt = n; ggt > 1; ggt-- )
          if ((z % ggt == 0) && (n % ggt == 0)){
        z /= ggt;
        n /= ggt;
        break;
        }
      }
     
      public void umkehrBruch(){
        int tmp = z;
        z = n;
        n = tmp;
      }
     
      private void ensureNegDisplay(){
        if( n < 0 ){
          n *= -1;
          z *= -1;
        }
      }
    }

Und die Ausgabe vom Terminal:
1/1 + -4/4 = 0/1
0/1 + -4/3 = -4/3
-4/3 + -4/2 = -10/3
-10/3 + -4/1 = -22/3
java.lang.RuntimeException: 0 ist im Nenner nicht erlaubt!
at Bruch.<init>(Bruch.java:10)
at BruchTest.main(BruchTest.java:9)

 

[Mensch_]

Ich habe das schon allein gemacht! :applaus: