Programmiertechnik: Unterschied zwischen den Versionen
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} | } | ||
'''public void insTal()''' | '''public void insTal()''' | ||
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} | } | ||
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===Programmierung der Hauptmethode=== | ===Programmierung der Hauptmethode=== | ||
Version vom 8. Januar 2022, 11:47 Uhr
Auf dieser Seite werden anhand von Kara grundlegende Programmiertechniken vorgestellt.
Die Grundlagen der Java-Syntax werden auf folgender Seite vorgestellt: Java_Basis-Sprachelemente
Methoden, die n-mal etwas tun
Mit n-mal ist gemeint, dass bekannt ist, wie oft die Wiederholung ausgeführt werden soll.
Dafür braucht man eine Wiederhole n-mal-Schleife. In Java kann man das mit for realisieren.
Beispiel
Kara soll eine Linie von 20 Kleeblättern legen.
| Programmbeschreibung | Java Quelltext | |||
|---|---|---|---|---|
|
public void zwanzigerLinieLegen()
{
for(int i=0; i<20; i++)
{
kara.putLeaf();
kara.move();
}
}
|
Methoden, die etwas tun, bis ein Ziel erreicht wird
Solche Methoden brauchen eine Solange-Schleife. In Java kann man das mit while realisieren.
In der Regel haben diese Methoden folgenden Aufbau:
- Eine Schleife, die so lange läuft, bis das "Ziel" erreicht ist
In der Schleife passiert folgendes:- Es wird "nachgedacht". (Das kann kompliziert sein...)
- Nach dem Nachdenken: Ein Schritt in Richtung Ziel wird ausgeführt
Wichtig ist dabei, dass in jedem Schleifendurchlauf genau ein Schritt ausgeführt wird, und das erst nach dem "Nachdenken"!
Dadurch wird die Programmierung viel einfacher!
Beispiel
Die folgende Methode lässt Kara rund um einen Wald gehen, bis sie auf einem Blatt steht.
Das "Nachdenken" ist hier relativ kompliziert:
Die größte Schwierigkeit ist für Kara, wenn sie in die "Sackgasse" auf der rechten Seite geht.
Dort muss sie 2x prüfen, ob sie vor einem Baum steht!
| Programmbeschreibung | Java Quelltext | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
public void rundUmDenWald()
{
while(!kara.onLeaf())
{
// (Nachdenken!)
if(!kara.treeRight())
{
kara.turnRight();
}
else
{
while(kara.treeFront())
{
kara.turnLeft();
}
}
// (Schritt ausführen!)
kara.move();
}
}
|
Methoden, die etwas berechnen
Methoden, die etwas berechnen, haben in der Regel folgenden Aufbau:
- Zuerst wird eine Variable
ergebnisdeklariert. - Dann wird mit einer Schleife das zu berechnende Feld (oder Blätterspur o.ä.) durchlaufen.
In der Schleife passiert folgendes:- Die Berechnung wird aktualisiert
- Es wird zum nächsten Schritt weitergegangen.
- Wenn die Schleife fertig ist, dann wird
ergebniszurückgegeben.
Beispiel
Die folgende Methode lässt Kara so lange geradeaus laufen, wie Kara auf einem Blatt steht.
Dabei werden die Blätter gezählt und am Ende der Methode zurückgegeben.
| Programmbeschreibung | Java Quelltext | |||
|---|---|---|---|---|
|
public int zaehleBlaetter()
{
int ergebnis = 0;
while(kara.onLeaf())
{
ergebnis = ergebnis + 1;
kara.move();
}
return ergebnis;
}
|
Zerlegung in mehrere Methoden
Programmieren wird viel einfacher - und vor allem übersichtlicher! - wenn man ein großes Problem in beherrschbare Teilprobleme zerlegt.
Im Idealfall genügt jedes Teilproblem folgenden Anforderungen:
- Es lässt sich ganz einfach programmieren
- Es lässt sich einzeln testen
Vorgehensweise
- Man überlegt sich, in welche Teilprobleme man das Gesamtproblem zerlegen kann.
- Für jedes Teilproblem:
- Programmieren
- Testen
- Jetzt das Gesamtproblem programmieren!
Beispiel 1: Gebirge
Kara soll über das Gebirge klettern, bis sie in einem Tal ein Kleeblatt findet.
Zerlegung
Man sieht, dass Kara immer abwechselnd bergauf und bergab gehen muss! Daher bietet es sich an, das Gesamtproblem mithilfe der folgenden zwei Methoden zu programmieren:
zumGipfel()insTal()
Programmbeschreibung der Hauptmethode
| Programmbeschreibung | |||
|---|---|---|---|
|
Programmierung der Teilprobleme
Für die Teilprobleme wird hier nur die Programmierung angegeben.
public void zumGipfel()
{
while(kara.treeFront())
{
// eine Stufe hochsteigen!
kara.turnRight();
kara.move();
kara.turnLeft();
kara.move();
}
}
public void insTal()
{
while(!kara.treeFront())
{
// eine Stufe runtersteigen!
kara.move();
kara.turnRight();
kara.move();
kara.turnLeft();
}
}
Programmierung der Hauptmethode
Jetzt kann man die Hauptmethode programmieren, indem man die Methoden zumGipfel() und insTal() verwendet!
Dafür wird die Programmbeschreibung in ein Java-Programm übersetzt.
| Programmbeschreibung | Java-Quelltext | |||
|---|---|---|---|---|
|
public void sucheKleeblatt()
{
while(!kara.onLeaf())
{
zumGipfel();
insTal();
}
}
|
Beispiel 2: Wintervorrat
Kara soll bis zur Höhle gehen und alle Kleeblätter aufsammeln.
Dann soll Kara die gesammelten Kleeblätter in der Höhle ablegen und sich darüber setzen.
Zerlegung
Das Problem besteht aus mehreren Teilproblemen die nacheinander abgearbeitet werden:
blaetterSammeln():
Diese Methode gibt die Zahl der gesammelten Blätter zurück!
Danach dreht sich Kara nach rechts.bisZumBaumGehen()
Danach dreht sich Kara zweimal nach rechts.blaetterLegen(int anzahl)
Dieser Methode wird die Anzahl der gesammelten Blätter übergeben.
Programmbeschreibung der Hauptmethode
| Programmbeschreibung | ||
|---|---|---|
|
Programmierung der Teilprobleme
Für die Teilprobleme wird hier nur die Programmierung angegeben.
public int blaetterSammeln()
{
int ergebnis = 0;
while(kara.treeRight())
{
// "Nachdenken"
if(kara.onLeaf())
{
kara.removeLeaf();
ergebnis = ergebnis + 1;
}
// "Einen Schritt weiter gehen"
kara.move();
}
return ergebnis;
}
public void bisZumBaumGehen()
{
while(!kara.treeFront())
{
kara.move();
}
}
public void blaetterLegen(int anzahl)
{
for(int i=0; i<anzahl; i++)
{
kara.putLeaf();
kara.move();
}
}
Programmierung der Hauptmethode
Jetzt kann man die Hauptmethode programmieren:
Dafür wird die Programmbeschreibung in ein Java-Programm übersetzt.
| Programmbeschreibung | Java-Quelltext | ||
|---|---|---|---|
|
public void wintervorratAnlegen()
{
int blaetterZahl = blaetterSammeln();
kara.turnRight();
bisZumBaumGehen();
kara.turnRight();
kara.turnRight();
blaetterLegen(blaetterZahl);
}
|