maxim.derksen/rechenmaschine
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Jonas Neugebauer
2021-04-10 18:05:52 +02:00
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25
.gitignore vendored Normal file
View File

@@ -0,0 +1,25 @@
# ---> Java
# Compiled class file
*.class
# Log file
*.log
# BlueJ files
*.ctxt
Dokumente*
# Mobile Tools for Java (J2ME)
.mtj.tmp/
# Package Files #
*.jar
*.war
*.nar
*.ear
*.zip
*.tar.gz
*.rar
# virtual machine crash logs, see http://www.java.com/en/download/help/error_hotspot.xml
hs_err_pid*

345
List.java Executable file
View File

@@ -0,0 +1,345 @@
/**
* <p>
* Materialien zu den zentralen NRW-Abiturpruefungen im Fach Informatik ab 2018
* </p>
* <p>
* Generische Klasse List<ContentType>
* </p>
* <p>
* Objekt der generischen Klasse List verwalten beliebig viele linear
* angeordnete Objekte vom Typ ContentType. Auf hoechstens ein Listenobjekt,
* aktuellesObjekt genannt, kann jeweils zugegriffen werden.<br />
* Wenn eine Liste leer ist, vollstaendig durchlaufen wurde oder das aktuelle
* Objekt am Ende der Liste geloescht wurde, gibt es kein aktuelles Objekt.<br />
* Das erste oder das letzte Objekt einer Liste koennen durch einen Auftrag zum
* aktuellen Objekt gemacht werden. Ausserdem kann das dem aktuellen Objekt
* folgende Listenobjekt zum neuen aktuellen Objekt werden. <br />
* Das aktuelle Objekt kann gelesen, veraendert oder geloescht werden. Ausserdem
* kann vor dem aktuellen Objekt ein Listenobjekt eingefuegt werden.
* </p>
*
* @author Qualitaets- und UnterstuetzungsAgentur - Landesinstitut fuer Schule
* @version Generisch_06 2015-10-25
*/
public class List<ContentType> {
/* --------- Anfang der privaten inneren Klasse -------------- */
private class ListNode {
private ContentType contentObject;
private ListNode next;
/**
* Ein neues Objekt wird erschaffen. Der Verweis ist leer.
*
* @param pContent das Inhaltsobjekt vom Typ ContentType
*/
private ListNode(ContentType pContent) {
contentObject = pContent;
next = null;
}
/**
* Der Inhalt des Knotens wird zurueckgeliefert.
*
* @return das Inhaltsobjekt des Knotens
*/
public ContentType getContentObject() {
return contentObject;
}
/**
* Der Inhalt dieses Kontens wird gesetzt.
*
* @param pContent das Inhaltsobjekt vom Typ ContentType
*/
public void setContentObject(ContentType pContent) {
contentObject = pContent;
}
/**
* Der Nachfolgeknoten wird zurueckgeliefert.
*
* @return das Objekt, auf das der aktuelle Verweis zeigt
*/
public ListNode getNextNode() {
return this.next;
}
/**
* Der Verweis wird auf das Objekt, das als Parameter uebergeben
* wird, gesetzt.
*
* @param pNext der Nachfolger des Knotens
*/
public void setNextNode(ListNode pNext) {
this.next = pNext;
}
}
/* ----------- Ende der privaten inneren Klasse -------------- */
// erstes Element der Liste
ListNode first;
// letztes Element der Liste
ListNode last;
// aktuelles Element der Liste
ListNode current;
/**
* Eine leere Liste wird erzeugt.
*/
public List() {
first = null;
last = null;
current = null;
}
/**
* Die Anfrage liefert den Wert true, wenn die Liste keine Objekte enthaelt,
* sonst liefert sie den Wert false.
*
* @return true, wenn die Liste leer ist, sonst false
*/
public boolean isEmpty() {
// Die Liste ist leer, wenn es kein erstes Element gibt.
return first == null;
}
/**
* Die Anfrage liefert den Wert true, wenn es ein aktuelles Objekt gibt,
* sonst liefert sie den Wert false.
*
* @return true, falls Zugriff moeglich, sonst false
*/
public boolean hasAccess() {
// Es gibt keinen Zugriff, wenn current auf kein Element verweist.
return current != null;
}
/**
* Falls die Liste nicht leer ist, es ein aktuelles Objekt gibt und dieses
* nicht das letzte Objekt der Liste ist, wird das dem aktuellen Objekt in
* der Liste folgende Objekt zum aktuellen Objekt, andernfalls gibt es nach
* Ausfuehrung des Auftrags kein aktuelles Objekt, d.h. hasAccess() liefert
* den Wert false.
*/
public void next() {
if (this.hasAccess()) {
current = current.getNextNode();
}
}
/**
* Falls die Liste nicht leer ist, wird das erste Objekt der Liste aktuelles
* Objekt. Ist die Liste leer, geschieht nichts.
*/
public void toFirst() {
if (!isEmpty()) {
current = first;
}
}
/**
* Falls die Liste nicht leer ist, wird das letzte Objekt der Liste
* aktuelles Objekt. Ist die Liste leer, geschieht nichts.
*/
public void toLast() {
if (!isEmpty()) {
current = last;
}
}
/**
* Falls es ein aktuelles Objekt gibt (hasAccess() == true), wird das
* aktuelle Objekt zurueckgegeben, andernfalls (hasAccess() == false) gibt
* die Anfrage den Wert null zurueck.
*
* @return das aktuelle Objekt (vom Typ ContentType) oder null, wenn es
* kein aktuelles Objekt gibt
*/
public ContentType getContent() {
if (this.hasAccess()) {
return current.getContentObject();
} else {
return null;
}
}
/**
* Falls es ein aktuelles Objekt gibt (hasAccess() == true) und pContent
* ungleich null ist, wird das aktuelle Objekt durch pContent ersetzt. Sonst
* geschieht nichts.
*
* @param pContent
* das zu schreibende Objekt vom Typ ContentType
*/
public void setContent(ContentType pContent) {
// Nichts tun, wenn es keinen Inhalt oder kein aktuelles Element gibt.
if (pContent != null && this.hasAccess()) {
current.setContentObject(pContent);
}
}
/**
* Falls es ein aktuelles Objekt gibt (hasAccess() == true), wird ein neues
* Objekt vor dem aktuellen Objekt in die Liste eingefuegt. Das aktuelle
* Objekt bleibt unveraendert. <br />
* Wenn die Liste leer ist, wird pContent in die Liste eingefuegt und es
* gibt weiterhin kein aktuelles Objekt (hasAccess() == false). <br />
* Falls es kein aktuelles Objekt gibt (hasAccess() == false) und die Liste
* nicht leer ist oder pContent gleich null ist, geschieht nichts.
*
* @param pContent
* das einzufuegende Objekt vom Typ ContentType
*/
public void insert(ContentType pContent) {
if (pContent != null) { // Nichts tun, wenn es keinen Inhalt gibt.
if (this.hasAccess()) { // Fall: Es gibt ein aktuelles Element.
// Neuen Knoten erstellen.
ListNode newNode = new ListNode(pContent);
if (current != first) { // Fall: Nicht an erster Stelle einfuegen.
ListNode previous = this.getPrevious(current);
newNode.setNextNode(previous.getNextNode());
previous.setNextNode(newNode);
} else { // Fall: An erster Stelle einfuegen.
newNode.setNextNode(first);
first = newNode;
}
} else { //Fall: Es gibt kein aktuelles Element.
if (this.isEmpty()) { // Fall: In leere Liste einfuegen.
// Neuen Knoten erstellen.
ListNode newNode = new ListNode(pContent);
first = newNode;
last = newNode;
}
}
}
}
/**
* Falls pContent gleich null ist, geschieht nichts.<br />
* Ansonsten wird ein neues Objekt pContent am Ende der Liste eingefuegt.
* Das aktuelle Objekt bleibt unveraendert. <br />
* Wenn die Liste leer ist, wird das Objekt pContent in die Liste eingefuegt
* und es gibt weiterhin kein aktuelles Objekt (hasAccess() == false).
*
* @param pContent
* das anzuhaengende Objekt vom Typ ContentType
*/
public void append(ContentType pContent) {
if (pContent != null) { // Nichts tun, wenn es keine Inhalt gibt.
if (this.isEmpty()) { // Fall: An leere Liste anfuegen.
this.insert(pContent);
} else { // Fall: An nicht-leere Liste anfuegen.
// Neuen Knoten erstellen.
ListNode newNode = new ListNode(pContent);
last.setNextNode(newNode);
last = newNode; // Letzten Knoten aktualisieren.
}
}
}
/**
* Falls es sich bei der Liste und pList um dasselbe Objekt handelt,
* pList null oder eine leere Liste ist, geschieht nichts.<br />
* Ansonsten wird die Liste pList an die aktuelle Liste angehaengt.
* Anschliessend wird pList eine leere Liste. Das aktuelle Objekt bleibt
* unveraendert. Insbesondere bleibt hasAccess identisch.
*
* @param pList
* die am Ende anzuhaengende Liste vom Typ List<ContentType>
*/
public void concat(List<ContentType> pList) {
if (pList != this && pList != null && !pList.isEmpty()) { // Nichts tun,
// wenn pList und this identisch, pList leer oder nicht existent.
if (this.isEmpty()) { // Fall: An leere Liste anfuegen.
this.first = pList.first;
this.last = pList.last;
} else { // Fall: An nicht-leere Liste anfuegen.
this.last.setNextNode(pList.first);
this.last = pList.last;
}
// Liste pList loeschen.
pList.first = null;
pList.last = null;
pList.current = null;
}
}
/**
* Wenn die Liste leer ist oder es kein aktuelles Objekt gibt (hasAccess()
* == false), geschieht nichts.<br />
* Falls es ein aktuelles Objekt gibt (hasAccess() == true), wird das
* aktuelle Objekt geloescht und das Objekt hinter dem geloeschten Objekt
* wird zum aktuellen Objekt. <br />
* Wird das Objekt, das am Ende der Liste steht, geloescht, gibt es kein
* aktuelles Objekt mehr.
*/
public void remove() {
// Nichts tun, wenn es kein aktuelle Element gibt oder die Liste leer ist.
if (this.hasAccess() && !this.isEmpty()) {
if (current == first) {
first = first.getNextNode();
} else {
ListNode previous = this.getPrevious(current);
if (current == last) {
last = previous;
}
previous.setNextNode(current.getNextNode());
}
ListNode temp = current.getNextNode();
current.setContentObject(null);
current.setNextNode(null);
current = temp;
//Beim loeschen des letzten Elements last auf null setzen.
if (this.isEmpty()) {
last = null;
}
}
}
/**
* Liefert den Vorgaengerknoten des Knotens pNode. Ist die Liste leer, pNode
* == null, pNode nicht in der Liste oder pNode der erste Knoten der Liste,
* wird null zurueckgegeben.
*
* @param pNode
* der Knoten, dessen Vorgaenger zurueckgegeben werden soll
* @return der Vorgaenger des Knotens pNode oder null, falls die Liste leer ist,
* pNode == null ist, pNode nicht in der Liste ist oder pNode der erste Knoten
* der Liste ist
*/
private ListNode getPrevious(ListNode pNode) {
if (pNode != null && pNode != first && !this.isEmpty()) {
ListNode temp = first;
while (temp != null && temp.getNextNode() != pNode) {
temp = temp.getNextNode();
}
return temp;
} else {
return null;
}
}
}

6
README.TXT Normal file
View File

@@ -0,0 +1,6 @@
04 Rechenmaschine
===================
Autor: J. Neugebauer
Erstellt: 10.04.2021
Version: 0.0.1

196
Rechenmaschine.java Normal file
View File

@@ -0,0 +1,196 @@
import java.util.Scanner;
/**
* Hauptklasse des Projekts
*/
public class Rechenmaschine {
public static void main(String[] args) {
new Rechenmaschine();
}
private List<Token> tokenlist;
private String fehler;
private int result;
public Rechenmaschine() {
tokenlist = new List<>();
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.out.println("Gib einen Plusterm ein und bestätige mit ENTER: ");
String eingabe = input.nextLine();
input.close();
if( !scanne(eingabe) ) {
System.out.println("Fehler bei der lexikalischen Analyse:");
System.out.println(fehler);
return;
}
if( !parse() ) {
System.out.println("Fehler bei der syntaktischen Analyse:");
System.out.println(fehler);
return;
}
run();
System.out.println("Ergebnis der Ausführung: " + result);
}
public boolean scanne( String pEingabe ) {
char[] eingabe = pEingabe.toCharArray();
int state = 0;
String currentToken = "";
for( char buchstabe: eingabe ) {
switch( state ) {
case 0:
switch( buchstabe ) {
case '0':
tokenlist.append(new Token("OPERAND", "0"));
state = 2;
break;
case '1':
case '2':
case '3':
case '4':
case '5':
case '6':
case '7':
case '8':
case '9':
currentToken += buchstabe;
state = 1;
break;
case '+':
fehler = "Fehler im Wort " +pEingabe+ ":\nDas Wort darf nicht mit + beginnen!";
return false;
default:
fehler = "Fehler im Wort " +pEingabe+ ":\nDer Buchstabe " + buchstabe + " gehört nicht zur Sprache!";
return false;
}
break;
case 1:
switch( buchstabe ) {
case '+':
tokenlist.append(new Token("OPERAND", currentToken));
currentToken = "";
tokenlist.append(new Token("OPERATOR"));
state = 0;
break;
case '0':
case '1':
case '2':
case '3':
case '4':
case '5':
case '6':
case '7':
case '8':
case '9':
currentToken += buchstabe;
state = 1;
break;
default:
fehler = "Fehler im Wort " +pEingabe+ ":\nDer Buchstabe " + buchstabe + " gehört nicht zur Sprache!";
return false;
}
break;
case 2:
switch( buchstabe ) {
case '+':
tokenlist.append(new Token("OPERATOR"));
state = 0;
break;
default:
fehler = "Fehler im Wort " +pEingabe+ ":\nNach 0 am Anfang muss ein + folgen!";
return false;
}
break;
}
}
if( state == 0 ) {
fehler = "Fehler im Wort " +pEingabe+ ":\nDas Wort darf nicht auf + enden!";
return false;
} else {
tokenlist.append(new Token("OPERAND", currentToken));
return true;
}
}
public boolean parse() {
int state = 0;
tokenlist.toFirst();
while( tokenlist.hasAccess() ) {
Token currentToken = tokenlist.getContent();
switch( state ) {
case 0:
if( currentToken.getType().equals("OPERATOR") ) {
fehler = "Rechenterm darf nicht mit einem Operator starten!";
return false;
} else if( currentToken.getType().equals("OPERAND") ) {
state = 1;
} else {
fehler = "Unbekanntes Token: "+currentToken.getType();
return false;
}
break;
case 1:
if( currentToken.getType().equals("OPERATOR") ) {
state = 0;
} else if( currentToken.getType().equals("OPERAND") ) {
fehler = "Auf einen Operanden muss ein Operator folgen!";
return false;
} else {
fehler = "Unbekanntes Token: "+currentToken.getType();
return false;
}
break;
}
tokenlist.next();
}
if( state == 0 ) {
fehler = "Ein Rechenterm darf nicht auf einen Operator enden!";
return false;
} else {
return true;
}
}
public void run() {
result = 0;
tokenlist.toFirst();
while( tokenlist.hasAccess() ) {
Token currentToken = tokenlist.getContent();
if( currentToken.getType().equals("OPERAND") ) {
result += Integer.parseInt(currentToken.getToken());
}
tokenlist.next();
}
}
}

35
Token.java Normal file
View File

@@ -0,0 +1,35 @@
public class Token {
private String type;
private String token;
public Token(String pType) {
type = pType;
token = null;
}
public Token(String pType, String pToken) {
type = pType;
token = pToken;
}
public String getType() {
return type;
}
public void setType(String pType) {
type = pType;
}
public String getToken() {
return token;
}
public void setToken(String pToken) {
token = pToken;
}
}

52
package.bluej Normal file
View File

@@ -0,0 +1,52 @@
#BlueJ package file
dependency1.from=Rechenmaschine
dependency1.to=List
dependency1.type=UsesDependency
dependency2.from=Rechenmaschine
dependency2.to=Token
dependency2.type=UsesDependency
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editor.fx.0.width=816
editor.fx.0.x=466
editor.fx.0.y=146
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