Informatik II - Sommersemester 2004

    Grundstudiumsvorlesung für Studenten der (Medien-,Bio-) Informatik, Mathematik, etc., V4Ü3 


    Vorlesung   : Prof. Dr. Martin Hofmann

    Übungen     : Dr. Jan Johannsen
                  Dr. Ralph Matthes


    Tutoren     : Robert Reitmeier
                  Anne Schilling 

    Korrektoren : Leo Bär
                  Peter Hessheimer
                  Julia Kurt
                  Vivian Prinz

 
       Vorlesung              Di, 9-11 Uhr   122,  Theresienstr. 41,  Hofmann            ab 20.4.
       Vorlesung              Do, 9-11 Uhr   122,  Theresienstr. 41,  Hofmann              

       Übungen in Gruppen, ab 26.4.:
 
     A     Mo 14 - 16 Uhr,  Theresienstr. 41,  112        Ralph Matthes
     B     Mo 16 - 18 Uhr,  Oettingenstr. 67,  1.05       Jan Johannsen
     C     Di 14 - 16 Uhr,  Theresienstr. 41,  111        Anne Schilling
     D     Di 16 - 18 Uhr,  Theresienstr. 41,  112        Anne Schilling (also nicht mehr Oettingenstr. 67,  0.05)
     E     Mi 14:00-15:30,  Theresienstr. 41,  112        Robert Reitmeier
     F     Mi 16:00-17:30,  Theresienstr. 41,  112        Robert Reitmeier
  
           
       Diskussionsübung     Fr, 16-17 Uhr    E47, Theresienstr. 39     Johannsen/Matthes     ab 30.4., am 16.7. in 132 !!!

       Sprechstunden:  Prof. Hofmann   s. Homepage
                       Jan Johannsen   Do 14-15 Uhr
                       Ralph Matthes   Mi 11-12 Uhr
      

Klausurergebnisse sind veröffentlicht.

• Konzepte objekt-orientierter Programmierung und Software-Entwurf
• Objekt-orientierte Programmierung
• Komplexität von Algorithmen
• Standard-Datenstrukturen
• Nebenläufige Programmierung

• Foliensatz 1: Einfuehrung, Datentypen, Fallunterscheidung. (21.4.04, aktualisiert 27.04.04)
• Foliensatz 2: Objekte und Klassen (27.4.04)
• Foliensatz 3: Statische Variablen, Applets und Grafik. (4.5.04)
• Foliensatz 4: Iteration, Hoare Logik. (5.5.04)
• Foliensatz 5: OO-Design. (18.5.04)
• Foliensatz 5a: OO-Design, Packages.(24.5.04)
• Foliensatz 6: Vererbung. (24.5.04)
• Foliensatz 7: Testen und Debugging. (3.6.04)
• Foliensatz 8: Arrays. (7.6.04)
• Foliensatz 9: Quicksort mit Arrays. (15.6.04, korrigiert 16.604(12:40))
• Foliensatz 10: Ausnahmen, Singletonpattern. (17.6.04)
• Foliensatz 11: Verkettete Listen. (21.6.04, aktualisiert 24.6. 11:23)
• Foliensatz 12: Mengen und Abbildungen, Implementierung als Hashtabelle. (23.6.04)
• Foliensatz 12a: Mengen und Abbildungen: Implementierung als Suchbaeume, AVL- und B-Baeume. (29.6.04)
• Foliensatz 13: Multithreading. (5.7.04)
• Foliensatz 14: Grafische Benutzeroberflächen. (19.7.04)
• Letzte Vorlesung: XML nach Horstmann, Kap.24. Keine Folien aber Horstmanns Programmtext (22.7.04)

• Java Grammatik (Fragment) (27.4.04)
• Das Applet aus der Vorlesung vom 4.5.2004 in erweiterter und bereinigter Form. Hier können Sie es ausprobieren.
• Für die Übungsteilnehmer am 5.5. zur Nachbereitung (es handelt sich hier keineswegs um Musterlösungen): ZIP für Gruppe E, ZIP für Gruppe F (Achtung: die ZIP-Dateien extrahieren sich nicht in ein eigenes Verzeichnis.)
• Das in der Übungsgruppe B am 10.05. versprochene Applet: MeinApplet.html, MeinApplet.java.
• Das in den Übungsgruppen am 12.05. besprochene Programm Fakultaet.java.
• Die Zufallsirrfahrt aus der Vorlesung als jar-Archiv . Achtung: in einstweiliger Ermangelung von Nebenlaeufigkeit steckt die gesamte Simulation in der paint-Methode. Das ist nicht professionell; Sie lernen gegen Ende des Semesters, wie es richtig geht.
• Numeric.java Die Klasse Numeric aus [Horstmann].
• Word.java und WordTest.java . Die Datei Word.java enthaelt mehrere Fehler, die man versuchen kann, durch Debugging zu finden.
• RootApproximator.java und RootApproximatorTest.java . Achtung: Nicht alle Tests sind erfolgreich. Das liegt daran, dass das Abbruchkriterium in RootApproximator.java nicht immer stark genug ist. Wenn sich aufeinanderfolgende Naehrungen um weniger als epsilon unterscheiden heisst das ja nicht unbedingt, dass wir weniger als epsilon von der Wurzel weg sind. Weitere Info zu junit gibt es im Logbuch und in der JUnit Dokumentation einsehbar von der Datei README.html im junit Verzeichnis.
• Für die Übungsteilnehmer am 9.6. zur Nachbereitung (es handelt sich hier keineswegs um Musterlösungen): JAR für Gruppe E, JAR für Gruppe F
• Für Übungsgruppe A am 14.6. zur Nachbereitung (es handelt sich hier keineswegs um Musterlösungen): Sourcen
• Für Übungsgruppe B am 14.6. zur Nachbereitung (es handelt sich hier keineswegs um Musterlösungen): Sourcen
• BinarySearch.java Binaere Suche in Java.
• Sortieren.java Quicksort in Java.
• quicksort.ml Ineffiziente Version von Quicksort zur Demonstration der Funktionsweise geschrieben in OCAML.
• Für die Übungsteilnehmer am 16.6. zur Nachbereitung (es handelt sich hier keineswegs um Musterlösungen): JAR für Gruppe E, JAR für Gruppe F
• Für Übungsgruppe A am 21.6. zur Nachbereitung: Sourcen
• Für die Übungsteilnehmer am 23.6. zur Nachbereitung (es handelt sich hier keineswegs um Musterlösungen): JAR für Gruppe E, JAR für Gruppe F
• Binaere Baeume in Java mit Visitor Pattern Tree.java
• Für Übungsgruppe A am 5.7. zur Nachbereitung: Sourcen
• Die Programme zur Vorlesung am 13.7.: Sourcen zur Labyrinthanimation, die Dokumentation wurde erzeugt mit javadoc -d javadoc -version -author -encoding ISO-8859-1 -docencoding ISO-8859-1 -quiet *.java

Vorlesungslogbuch

• Übungsblatt 1 als Postscript und als PDF.
  • Ausgabe: 22.4.
  • Abgabe: 3.5.
  • Lösungsvorschläge: Aufgabe P-1, Aufgabe P-2, Aufgabe P-3.
• Übungsblatt 2 als Postscript und als PDF.
  • Ausgabe: 29.4.
  • Abgabe: 10.5.
  • Erratum: In Aufgabe P-4 darf die Methode für eine Preiserhöhung nicht mit einem Umlaut geschrieben werden. Sie soll also heissen preiserhoehung. (Leider haben wir den Angabentext nicht aus der Musterimplementierung kopiert.)
  • Lösungsvorschläge: Aufgabe P-4, Test zu Aufgabe P-4, Aufgabe P-5, Test zu Aufgabe P-5, Aufgabe P-6, Test zu Aufgabe P-6
• Übungsblatt 3 als Postscript und als PDF.
  • Ausgabe: 6.5.
  • Abgabe: 17.5.
  • Screenshot zu Aufgabe P-9. Anmerkung: Ihr Diagramm muß nicht genauso aussehen. Bekanntlich ist im AWT die y-Achse nach unten gerichtet. Wie in der Vorlesung können Sie natürlich die Koordinaten umrechnen; am einfachsten ziehen Sie die Werte von der gewünschten Höhe des Applets ab, die Sie in einer mit final deklarierten Variablen ablegen. Unschön dabei: Dies ignoriert die Angaben in der HTML-Datei. Eine gute Lösung ist die Abfrage des Werts von height, den die HTML-Datei vorgegeben hat. Der Methodenaufruf getParameter("height") (der Klasse Applet) innerhalb der Methode paint liefert diesen Wert als String. So kann man auch andere Werte übergeben! (Siehe Seite 166f bei Horstmann. Weiter Fortgeschrittene werden getHeight() benutzen, das von java.awt.Component geerbt wird. Vorteil: Dann wird die tatsächliche Fenstergröße verwendet. Siehe auch Seite 152 im Buch von Horstmann.)
  • Lösungsvorschläge: Aufgabe P-7, Aufgabe P-8, Test zu Aufgabe P-8, Aufgabe P-9, HTML zu Aufgabe P-9
• Übungsblatt 4 als Postscript und als PDF.
  • Ausgabe: 13.5.
  • Abgabe: 24.5.
    Beachten Sie bitte, daß in P-10 eine Testklasse schon im Angabentext ausdrücklich erwähnt ist.
  • Screenshot zu Aufgabe P-11.
  • Lösungsvorschläge: Aufgabe P-10, Test zu Aufgabe P-10, Aufgabe P-11, HTML zu Aufgabe P-11, Aufgabe S-12,
• Übungsblatt 5 als Postscript und als PDF.
  • Ausgabe: 19.5.
  • Abgabe: 2.6.
  • Lösungsvorschläge: Aufgabe S-13, Aufgabe P-14
• Übungsblatt 6 als Postscript und als PDF
  • Ausgabe: 28.5.
  • Abgabe: 14.6.
  • Hier die Test-Applets: SimpTest.java sollte dieses Bild erzeugen und nicht etwa dieses. Test.java sollte dieses Bild erzeugen.
  • Zum Drehsinn beachten Sie bitte noch den Forumsbeitrag
  • Lösungsvorschlag: Aufgabe P-15
• Übungsblatt 7 als Postscript und als PDF
  • Ausgabe: 8.6.
  • Abgabe: 21.6.
  • LogApproximator.java
  • Achtung: In P-16 soll der vierte Test Math.log verwenden. Die Methode Math.ln gibt es gar nicht. (Leider schlicht ein Tippfehler auf dem Übungsblatt.)
  • Lösungsvorschläge: LogApproximatorTest.java, Testausfuehrung.txt, LogApproximator.java, Aufgabe P-17
• Übungsblatt 8 als Postscript und als PDF
  • Ausgabe: 17.6.
  • Abgabe: 28.6.
  • Sortieren.java (Link wie oben unter Material)
  • Lösungsvorschläge: Aufgabe P-18, Aufgabe P-19, Aufgabe P-20
• Übungsblatt 9 als Postscript und als PDF
  • Ausgabe: 24.6.
  • Abgabe: 5.7.
  • GeneratorDumm.java, InfoIIListe.java, UmdrehenTest.java, LinkedList.java
  • Lösungsvorschläge: Generator.java, GeneratorTest.java, Aufgabe P-22, Aufgabe P-23
• Übungsblatt 10 als Postscript und als PDF
  • Ausgabe: 2.7.
  • Abgabe: 12.7.
  • AusdruckTest.java
  • Lösungsvorschlag: arithmetik.jar
• Übungsblatt 11 als Postscript und als PDF
  • Ausgabe: 8.7.
  • keine Abgabe
  • AVLBaum.java, ausgabe.txt
• Probeklausur als Postscript und als PDF
  • Ausgabe: 14.7.
  • keine Abgage
  • Pizza.java
  • Hinweis: Bei der Aufgabe 3 kommt es nicht darauf an, dass der exakte Name des Typs der ausgelösten Ausnahme angegeben wird.
  • Ein mögliches Klassendiagramm für Aufgabe 4 (a) liefert BlueJ: JPEG. Ebenso liefert BlueJ eine Visualisierung des Inhalts der Variablen meinePizza nach Ausführung der Befehle in main. Ein handgezeichnetes Objektdiagramm
  
  
  

  Klausur

  Am letzten Dienstag in der Vorlesungszeit (20.7.04, geändert gegenüber dem Originaltermin) wird eine 2-std. Klausur geschrieben. Zeit: 18 Uhr s.t., Ort: Säle in der Theresienstraße 39. Die Säle erfahren Sie am Eingang von Hörsaal 122. Bringen Sie unbedingt Ihren Studentenausweis und einen amtlichen Lichtbildausweis (Personalausweis, Reisepaß oder Führerschein) mit sowie eigenes Schreibgerät.

  Zur Klausur zugelassen wird, wer in den Übungen mindestens 50 % der Punkte für die Hausaufgaben erreicht. Dies gilt für alle Teilnehmer, insbesondere auch für die Studierenden im Diplomstudiengang Informatik.

  50 % der Punkte sind 100 Punkte, da es 10 zu bewertende Blätter mit je 20 möglichen Punkten gab.

  Zugelassen wurde, wer mindestens 95 Punkte erreicht hat. Damit gab es 214 Zulassungen.

  Es werden keinerlei Hilfsmittel in der Klausur zugelassen. Der Stoff der Klausur umfaßt den aller Vorlesungen bis einschließlich 8. Juli. Die Übungsblätter zeigen Ihnen die Schwerpunkte für die Klausur auf. Beachten Sie, daß der Prüfungsstoff in Diplom-Vorprüfungen und dergleichen den gesamten Vorlesungsstoff dieses Semesters umfaßt.

  Es handelt sich um eine ganz normale Klausur zum Erwerb eines Übungsscheines. Daher gibt es keine Nachholklausur.

  Eine Probeklausur zur Einstimmung auf die Klausur gibt es oben bei den Übungsblättern.

  Klausurstatistik: 214 zugelassen, 180 mitgeschrieben, 109 bestanden, davon 2x1.0, 5x1.3, 11x1.7. Zieht man die 39,4% der nicht Bestandenen ab, so bleibt für die Anderen ein Notendurchschnitt von 3.03 mit durchschnittlich 42.3 Punkten. Die ingesamte durchschnittliche erreichte Punktezahl beträgt 33.3, entsprechend die Durchschnittsnote 3.81.

  Liste mit den in der Klausur erreichten Punktzahlen und den Noten

  Veröffentlicht werden nur die Matrikelnummern zusammen mit Punktzahl und Note, wenn dieser Veröffentlichung nicht auf dem Klausurbogen widersprochen wurde. (Stand der Angaben: 10.8., 14 Uhr.)
  Die Punktegrenzen sind wie folgt:

  Sei x die Punktezahl.
  
  0    <= x <= 29   -> 5.0 (nicht bestanden)
  29.5 <= x <= 32.5 -> 4.0
  33.0 <= x <= 36.5 -> 3.7
  37.0 <= x <= 40.5 -> 3.3
  41.0 <= x <= 44.5 -> 3.0
  45.0 <= x <= 48.5 -> 2.7
  49.0 <= x <= 52.5 -> 2.3
  53.0 <= x <= 56.5 -> 2.0
  57.0 <= x <= 61.0 -> 1.7
  61.5 <= x <= 65.5 -> 1.3
  66.0 <= x <= 72.0 -> 1.0
  

  Klausureinsicht und Bekanntgabe der Ergebnisse für diejenigen, die der Veröffentlichung des Ergebnisses widersprochen haben: Raum Z1.09 (ein Zimmer entfernt von der Bürotür von Prof. Hofmann) am Donnerstag, dem 5. August, 17:00 bis 19:00 Uhr. Bringen Sie unbedingt einen amtlichen Lichtbildausweis mit, da wir Ihnen sonst die Klausur nicht zeigen können. Bei dieser Gelegenheit können Sie auch Ihren Schein erhalten, sofern Sie die Klausur bestanden haben, d.h., wenn Sie mindestens die Note 4.0 erreicht haben. Ansonsten gibt es die Scheine zu den üblichen Öffnungszeiten des Sekretariats Z1.05 bei Frau Kommerowksi ab Freitag, dem 6. August. Für Bioinformatiker: Die Klausurnoten wurden direkt an das Prüfungsamt in Garching übermittelt. Sie müssen den Schein nicht transportieren!

  Zweiter Klausureinsichtstermin: Unter denselben Bedingungen wie bei der ersten Klausureinsicht findet ein zweiter Termin am Mittwoch, dem 18. August, 17:00 bis 17:45 Uhr statt im Raum Z1.09.

   
  
  

  Links

  • Diskussionsforum: Es gibt ein allgemeines Diskussionsforum, von und für Studenten der Informatik an der LMU. Dieses ist nach Veranstaltungen gegliedert, d.h. es gibt auch ein spezielles Forum für diese Vorlesung.
  • Vorgestellte Entwicklungsumgebungen:
    • Eclipse, im CIP-Pool mit eclipse3 aufzurufen, installiert ist die Version 3.0M8
    • BlueJ
  • API: Version 1.4.2 auf dem Server von Sun. Es gibt auch eine lokale Version am CIP-Pool, allerdings nur Version 1.4.1, was wohl kaum eine Rolle spielen dürfte
  • UML-Referenz von Bernd Oesterreich. Achtung: Wir benoetigen nur einen kleinen Teil der UML-Notation.
  • Forte-Debugger ( linux , windows ). Jeweils ca 200MB.
  • Junit. Ca 440kB. junit.jar alleine (ca. 120 kB). Browsen der API
  
  
  

  Literatur

  Achtung: Die Vorlesung ist kein bloßer Programmierkurs. Die Konzepte werden aber auch implementiert, und zwar in der Sprache Java.

  "Big Java"

  Vorlesungsbegleitend ist das Buch Big Java von Cay S. Horstmann (Sprache: Englisch, Broschiert - 1232 Seiten - John Wiley & Sons, Erscheinungsdatum: 1. Dezember 2001, ISBN: 0471402486). (Laut Webseite gibt es mindestens schon den 6. Druck, in dem zahllose Fehler korrigiert worden sind gegenüber dem ersten Druck der Auflage.)

  In den Bibliotheken findet man öfter das Buch "Computing Concepts with Java Essentials, Third Edition" vom selben Autor. Laut Webseite des Autors gilt Computing Concepts with Java Essentials = Big Java minus the last 6 Chapters. Ebenfalls schreibt er Big Java = Computing Concepts with Java Essentials + 6 Advanced Chapters. Von diesen Kapiteln (Advanced Data Structures, Multithreading, Network programming, Database programming, XML, Java Server Pages) ist nur Multithreading wichtig für die Vorlesung. Insgesamt wird ohne diese Kapitel nur ein unvollständiges Bild von der Programmiersprache Java erworben.

  Computing Concepts with Java Essentials, Third Edition, unterscheidet sich stark von den vorherigen Auflagen. Insbesondere wird keine vom Autor vorgefertigte Klasse, z.B. ConsoleReader, mehr verwendet.

  "Handbuch der Java-Programmierung"

  Ebenfalls empfohlen wurde uns zum Erlernen von Java das nur in deutscher Sprache erhältliche Buch von Guido Kröger (3. Auflage Addison-Wesley, 2002, 1244 Seiten, ISBN 3-8273-1949-8). Ganz besonders erfreulich ist die freie Verfügbarkeit der HTML-Fassung. Diese wird hier in Form der Dateien hjp3html.zip (3,4 MB) und hjp3exam.zip (620 kB) gespiegelt. (Zum Copyright und zum Entpacken siehe obigen Link.)

  Java Tutorial von Sun

  Das Original-Tutorial online in englischer Sprache von Mary Campione, Kathy Walrath, Alison Huml, ebenfalls gedruckt erhältlich in mehreren Bänden. (Gedruckt gibt es auch eine deutsche Ausgabe "Das Java Tutorial" von Mary Campione, Kathy Walrath, aus dem Jahre 1997!) Zahllose Java-Programmierer haben ihre ersten Schritte mit diesem Tutorial gemacht.

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  Jan Johannsen und Ralph Matthes
  Last modified: Tue Aug 10 14:31:04 CEST 2004