141.23.110.8: Musterlösung für Canvas

2012-03-07T12:58:09Z

Musterlösung für Canvas

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'''Hinweis:''' Die Musterlösung kann von eurer Lösung abweichen, da es immer mehrere Varianten gibt ein Problem zu lösen. Im Zweifelsfall Fragt einen Tutor.

== Lösung: Point3D.java ==
<nowiki>
public class Point3D {

private double x, y, z;

public Point3D(double x, double y, double z) {
this.x = x;
this.y = y;
this.z = z;
}

@Override
public String toString() {
return "(" + x + ", " + y + ", " + z + ")";
}

public void changeCoordinates(double newX, double newY, double newZ) {
this.x = newX;
this.y = newY;
this.z = newZ;
}

public double calcDistance(Point3D other) {
return Math.sqrt(Math.pow(other.x - this.x, 2) + Math.pow(other.y - this.y, 2) + Math.pow(other.z - this.z, 2));
}
}
</nowiki>

== Lösung: Sphere.java ==
<nowiki>
public class Sphere {

private Point3D orign;

private double radius;

public Sphere(Point3D orign, double radius) {
super();
this.orign = orign;
this.radius = radius;
}

public void changeOrign(Point3D newOrign) {
this.orign = newOrign;
}

public void changeRadius(double newRadius) {
this.radius = newRadius;
}

@Override
public String toString() {
return "Sphere(orign: " + orign.toString() + ", radius: " + radius
+ ")";
}

public double calcVolume() {
return (4.0 / 3.0) * Math.PI * Math.pow(radius, 3);
}

public double calcSurfaceArea() {
return 4.0 * Math.PI * Math.pow(radius, 2);
}
}
</nowiki>

== Lösung: Canvas.java ==
<nowiki>
import java.util.Arrays;

/**
* Klasse für die Zeichenoberfläche inklusive Einstiegspunkt in das Programm.
* @author Jonas
*
*/
public class Canvas {

private Point3D[] points;
private Sphere[] spheres;

private int sphereCount;
private int pointCount;

public Canvas() {
points = new Point3D[3];
spheres = new Sphere[3];
sphereCount = 0;
pointCount = 0;
}

/**
* Fügt einen neuen Punkt zu dieser Zeichenoberfläche hinzu. Erweitert wenn
* nötig das Array.
*/
public void addPoint3D(Point3D point) {
points[pointCount] = point;
pointCount++;

if (pointCount >= points.length) {
// Das Array ist voll.
// Da in Java die Länge eines Arrays nicht mehr nachträglich
// geändert werden kann, wird pohier eine Hilfsfunktion aus der Java
// API benutzt, um eine größere Kopie dieses Arrays zu erzeugen.

// In addSphere eine alternative Implementierung.
points = Arrays.copyOf(points, points.length + 3);
}
}

/**
* Fügt eine neue Kugel zu dieser Zeichenoberfläche hinzu. Erweitert wenn
* nötig das Array.
*/
public void addSphere(Sphere sphere) {
spheres[sphereCount] = sphere;
sphereCount++;

if (sphereCount >= spheres.length) {
// Das Array ist voll.
Sphere[] newSpheres = new Sphere[spheres.length + 3];
for (int i = 0; i < spheres.length; i++) {
newSpheres[i] = spheres[i];
}

spheres = newSpheres;
}
}

/**
* Berechnet das Gesamtvolumen aller Kugeln dieser Zeichenoberfläche.
*/
public double calcTotalVolume() {
double result = 0;
for (int i = 0; i < spheres.length; i++) {
if (spheres[i] != null) {
result += spheres[i].calcVolume();
}
}
return result;
}

/**
* Berechnet die Gesamtoberfläche aller Kugeln dieser Zeichenoberfläche.
*
* @return
*/
public double calcTotalSurfaceArea() {
double result = 0;
for (int i = 0; i < spheres.length; i++) {
if (spheres[i] != null) {
result += spheres[i].calcSurfaceArea();
}
}
return result;
}

@Override
public String toString() {
String result = "";
for (int i = 0; i < points.length; i++) {
// Wenn ein Array initialisiert wird, werden alle Felder mit null
// belegt. Deswegen an dieser Stelle die Überprüfung, ob im Array an
// der Stelle i ein Element abgelegt ist.
if (points[i] != null) {
result += points[i].toString() + "\n";
}
}
// Eine andere Form von for-Schleife zur Iteration über ein Array
// Wird wie folgt gelesen:
// Für jede Sphere s aus dem Array spheres...
for (Sphere s : spheres) {
if (s != null) {
// füge sie der String-Repräsentation hinzu.
result += s.toString() + "\n";
}
}
return result;
}

/**
* Einstiegspunkt in das Programm
*/
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Erzeuge einen neuen Punkt...");
Point3D p1 = new Point3D(3, 7, 3);
System.out.println("Neuer Punkt p1: " + p1.toString());
System.out.println("Die Koordinaten werden nun geändert");
p1.changeCoordinates(2, 1, 2);
System.out.println("Geänderter Punkt p1: " + p1.toString());
System.out.println("Erzeue einen zweiten Punkt...");
Point3D p2 = new Point3D(2, 2, 3);
System.out.println("Neuer Punkt p2: " + p2.toString());
System.out
.println("Distanz zwischen p1 und p2: " + p1.calcDistance(p2));
System.out.println("Erzeuge eine neue Kugel...");
Sphere s1 = new Sphere(p1, 2);
System.out.println("Neue Kugel s1: " + s1.toString());
System.out.println("Oberfläche der Kugel: " + s1.calcSurfaceArea());
System.out.println("Volumen der Kugel: " + s1.calcVolume());

System.out.println("Erzeuge eine neue Zeichenoberfläche...");
Canvas c = new Canvas();
System.out.println("Füge 4 Punkte der Zeichenoberfläche hinzu...");
c.addPoint3D(p1);
c.addPoint3D(p2);
c.addPoint3D(new Point3D(1, 2, 3));
c.addPoint3D(new Point3D(4, 9, -2));
System.out.println("Aktueller Inhalt der Zeichenoberfläche:");
System.out.println(c.toString());

System.out.println("Füge s1 viermal zur Zeichenoberfläche hinzu...");
c.addSphere(s1);
c.addSphere(s1);
c.addSphere(s1);
c.addSphere(s1);
System.out.println("Gesamtoberfläche der Zeichenoberfläche: "
+ c.calcTotalSurfaceArea());
System.out.println("Gesamtvolumen der Zeichenoberfläche: "
+ c.calcTotalVolume());
}
}
</nowiki>

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