Exkurs: Die Klasse String und String Operationen in Java
In den Vorgaben für das Zentralabitur werden explizit Operationen und Methoden für Datentypen und Klassen angeben[1]. Für Strings wird der sichere Umgang mit rechts stehenden Methoden erwartet.
Was muss man sich unter einem String vorstellen?
Ein Array ist im Prinzip eine Aneinanderreihung von Zeichen (Charakter = char; char ist ein in Java eingebauter Datentyp, mit dem man genau ein Zeichen („Charakter") speichern kann), wobei man über einen Index (eine Zahl) auf jedes Zeichen direkt zugreifen kann:
(Achtung: Die Indizierung beginnt bei 0!)
| Index | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Zeichen | a | l | o | n | g | s | t | r | i | n | g |
String ist Klasse!
Uns war bei der Programmierung schon immer aufgefallen, dass der String der zunächst einzige Datentyp ist, der groß geschrieben wird (String antwort = „Hallo"). Dies ist schon ein erster Hinweis darauf, dass es sich bei Strings nicht(!) um einen so genannten einfachen Datentyp sondern um eine eigene Klasse handelt.
In Java werden Datentypen in zwei Kategorien unterteilt, in die einfachen Datentypen und in die Referenztypen (Klassentypen). Einfache Datentypen (wie z.B. int, char, double, boolean, ...) sind in eine Programmiersprache eingebaut, während die Referenztypen als Objekte verwaltet werden. Die Programmiersprache Smalltalk kennt beispielsweise gar keine einfachen Datentypen, sondern organisiert alles über Objekte.
Zeichenketten (Strings) sind in Java Objekte. Eine Variable vom Referenztyp String enthält nicht die Zeichenkette selbst, sondern die Speicheradresse eines Objekts der Klasse String. Sie kann auch NULL enthalten, eine sogenannte Nullreferenz.
Erzeugen von Zeichenketten
| Erklärung | Java Synthax |
|---|---|
| Zeichenketten-Objekte können in Java auf verschiedene Arten erzeugt werden: Einfache Variante mit Initialisierung wie wir sie verwenden | String sName = “Kolmer“; |
| Erzeugen eines Objekts mit dem Konstruktor | String sName = new String(“Kolmer“); |
Vergleich von Zeichenketten
Da Zeichenketten Objekte sind, ist ein simpler Vergleich wie if (sName == "Kolmer") nicht möglich, da so nur die Adressen der Objekte verglichen würde. Dafür gibt es in der String-Klasse die Methoden equals und compareTo. Hier soll die Methode equals genügen.
In der Klassendokumentation der Klasse java.lang.String kann folgender Eintrag entnommen werden:
| Datentyp | Erläuterung |
|---|---|
| boolean | equals(Object anObject) Compares this string to the specified object. |
| Als kleines Beispiel soll die folgende Methode dienen, die als | |
| Parameterwert einen Usernamen erhält und testen soll, ob es "Kolmer" | |
| ist. |
public boolean pruefeUser(String pUsername)
{
String sName = "Kolmer";
boolean bErIstEs = false;
if (pUsername.equals(sName))
{
bErIstEs = true;
}
return bErIstEs;
// Anmerkung: Statt der Verzweigung ginge auch kürzer:
// bErIstEs = pUsername.equals(sName);
// Selbstverständlich ginge auch:
// bErIstEs = sName.equals(pUsername);
}
Weitere Stringoperationen
Mit Hilfe verschiedener Methoden der String-Bibliothek können Anfragen an einen String gestellt werden. Für die folgenden Beschreibungen dieser Methoden sei angenommen, dass die folgenden Variablen deklariert seien (siehe Kasten rechts). Die Operation ...
| Java Synthax | Erläuterung |
|---|---|
| i = s.length(); | liefert die Anzahl der Zeichen im String s. Achtung: Hat ein String die Länge 5, so ist er von 0 bis 4 indiziert |
| ch = s.charAt(3); | liefert das Zeichen mit dem Index 3 aus dem String s, also hier ein ”o“. Die Indizierung beginnt bei 0. |
| i = s.compareTo("also a long string"); | liefert -1, weil s vor dem angegebenen String in der lexikographischen Ordnung liegt. Der Wert 0 ergibt sich bei Gleichheit und der Wert +1, wenn der angegebene String hinter dem String s steht. |
| i = s.indexOf("ng") + s.indexOf(’a’); | liefert die Position des ersten Vorkommens von „ng“ in s oder -1, falls „ng“ nicht gefunden wurde. Hier erhält man also 4 + 1. Man sieht, dass man auch eine char-Konstante als Parameter übergeben kann. |
| i = s.indexOf("ng",5); | liefert die Position des ersten Vorkommens von „ng“ in s, beginnt die Suche aber erst ab Position 5. Im Beispiel wird also 11 zurück geliefert |
| s2 = s.substring(2); | liefert den Teilstring von s ab der Position 2, hier „long string“. |
| s2 = s.substring(2,6); | liefert den Teilstring von s ab der Position 2 und bis ausschließlich 6, hier „long“ |
| s2 = s+“!!!“; | Liefert „a long string!!!”. Mit „+“ kann man zwei Strings verbinden. |
Alle Methoden findet man in der vollständigen Klassendokumentation.
Aufgabe:
Überführe folgendes Klassendiagramm in Java Quellcode mit Hilde der Online-IDE und implementiere die Methoden vollständig inkl. Dokumentation und PAP oder Struktogramm für die Methoden palindromTest() und ZeichenkettenUmkehren().
Teste anschließend die Methoden palindromTest() und ZeichenkettenUmkehren().
Klassendokumentation Tester
Die Klasse Tester werden einfache Zeichenkettenoperationen auf Basis der Klasse String durchgeführt.
Konstruktor
Tester()
Ein Objekt wird erzeugt und die beiden Attribute zEingabe und zAusgabe initialisiert.
Anfrage
getZEingabe()
Die Anfrage liefert den Wert von zEingabe zurück
Anfrage
getZAusgabe()
Die Anfrage liefert den Wert von zAusgabe zurück
Auftrag
setZEingabe(pEingabe
Der Auftrag setzt den Wert von zEingabe auf pEingabe.
Auftrag
setZAusgabe(pEingabe
Der Auftrag setzt den Wert von zAusgabe auf pEingabe.
Anfrage
zeichenketteUmkehren()
Die Anfrage kehrt die Zeichenabfolge von zEingabe herum, speichert die neue Zeichenkette in zAusgabe und gibt diesen Wert zurück.
Anfrage
palimdromTest()
Die Anfrage testet den Wert von zEingabe auf ein Palimdrom und gibt wahr zurück, wenn ein Palindrom gespeichert ist, sonst falsch.
Hilfe
http://www.standardsicherung.nrw.de/abitur-gost/fach.php?fach=15