Hausaufgabe

Aufgabe - Q2 IF-LK - ComparableContent implementieren

Aufgabenstellung

Vollendet eure Implementation des ComparableContent-Interfaces, das wir für die binären Suchbäume benötigen. Das Interface findet ihr bei den Abiturklassen.

Als Beispiel hatten wir abgesprochen die Klasse Pferd mit folgenden Attributen:

• farbe (String)
• geschwindigkeit (double)
• rasse (String)
• geschlecht (char)

Denkt bei den Strings an die Standard-Java-Methode compareTo (siehe Google). char-s könnt ihr wie Zahlen vergleichen.

Lösung

Hier ist eine vollständige Implementierung des ComparableContent-Interfaces und der Klasse Pferd. Die Klasse Pferd implementiert das Interface und definiert, wie die Vergleichslogik für Objekte dieser Klasse aussehen soll.

1. ComparableContent Interface

public interface ComparableContent<T> {
    int compareTo(T other);
}

Erklärung:
Das ComparableContent-Interface ist eine generische Schnittstelle, die eine Methode compareTo verlangt. Diese Methode wird implementiert, um zwei Objekte einer Klasse miteinander zu vergleichen. Der Rückgabewert dieser Methode ist ein int und folgt der Standard-Konvention:

• Gibt -1 zurück, wenn das aktuelle Objekt kleiner ist.
• Gibt 1 zurück, wenn das aktuelle Objekt größer ist.
• Gibt 0 zurück, wenn beide Objekte gleich sind.

Dies ist besonders wichtig, um Objekte korrekt in binären Suchbäumen sortieren zu können, da der Baum seine Struktur basierend auf dem Ergebnis der Vergleiche bildet.

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2. Pferd Klasse

public class Pferd implements ComparableContent<Pferd> {
    private String farbe;
    private double geschwindigkeit;
    private String rasse;
    private char geschlecht;
 
    // Constructor
    public Pferd(String farbe, double geschwindigkeit, String rasse, char geschlecht) {
        this.farbe = farbe;
        this.geschwindigkeit = geschwindigkeit;
        this.rasse = rasse;
        this.geschlecht = geschlecht;
    }
 
    // Getters
    public String getFarbe() {
        return farbe;
    }
 
    public double getGeschwindigkeit() {
        return geschwindigkeit;
    }
 
    public String getRasse() {
        return rasse;
    }
 
    public char getGeschlecht() {
        return geschlecht;
    }
 
    // compareTo method to compare two Pferd objects
    @Override
    public int compareTo(Pferd other) {
        // Compare based on geschwindigkeit (speed) first
        if (this.geschwindigkeit < other.geschwindigkeit) {
            return -1;
        } else if (this.geschwindigkeit > other.geschwindigkeit) {
            return 1;
        }
 
        // If geschwindigkeit is equal, compare based on farbe
        int farbeComparison = this.farbe.compareTo(other.farbe);
        if (farbeComparison != 0) {
            return farbeComparison;
        }
 
        // If farbe is also equal, compare based on rasse
        int rasseComparison = this.rasse.compareTo(other.rasse);
        if (rasseComparison != 0) {
            return rasseComparison;
        }
 
        // If rasse is also equal, compare based on geschlecht
        return Character.compare(this.geschlecht, other.geschlecht);
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Pferd [Farbe=" + farbe + ", Geschwindigkeit=" + geschwindigkeit + ", Rasse=" + rasse + ", Geschlecht=" + geschlecht + "]";
    }
}

Erklärung:
Die Klasse Pferd enthält vier Attribute, die im Vergleich eine Rolle spielen:

1. geschwindigkeit (double): Die Geschwindigkeit eines Pferdes. Pferde mit höherer Geschwindigkeit werden als “größer” betrachtet.
2. farbe (String): Wenn die Geschwindigkeit gleich ist, wird die Farbe der Pferde alphabetisch verglichen (basierend auf der compareTo-Methode für Strings).
3. rasse (String): Wenn auch die Farben gleich sind, erfolgt ein weiterer Vergleich nach der Rasse des Pferdes.
4. geschlecht (char): Zuletzt wird das Geschlecht verglichen. Da char als numerischer Datentyp behandelt werden kann, erfolgt dieser Vergleich wie bei Zahlen.

Die compareTo-Methode folgt dieser Hierarchie, um die Pferd-Objekte zu sortieren oder zu vergleichen. Dies ist wichtig für binäre Suchbäume, wo die Struktur auf Vergleichen basiert.
Die toString-Methode sorgt dafür, dass Objekte von Pferd in einer lesbaren Form ausgegeben werden, was beim Debugging hilfreich ist.

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3. Beispiel zur Nutzung

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Pferd pferd1 = new Pferd("Braun", 45.6, "Arabian", 'M');
        Pferd pferd2 = new Pferd("Weiß", 47.3, "Thoroughbred", 'F');
 
        // Compare two Pferd objects
        int result = pferd1.compareTo(pferd2);
 
        if (result < 0) {
            System.out.println(pferd1 + " ist langsamer als " + pferd2);
        } else if (result > 0) {
            System.out.println(pferd1 + " ist schneller als " + pferd2);
        } else {
            System.out.println(pferd1 + " ist gleich zu " + pferd2);
        }
    }
}

Erklärung:
In diesem Beispiel wird der Vergleich zwischen zwei Pferd-Objekten getestet. Die compareTo-Methode wird aufgerufen, um zu bestimmen, ob das erste Pferd langsamer, schneller oder gleich schnell ist wie das zweite. Basierend auf den Vergleichsoperationen (geschwindigkeit, farbe, rasse und geschlecht) wird ein Ergebnis zurückgegeben und entsprechend in der Konsole ausgegeben:

• Wenn das erste Pferd schneller ist, gibt es eine positive Zahl (1) zurück.
• Wenn es langsamer ist, gibt es eine negative Zahl (-1) zurück.
• Wenn sie gleich sind, wird 0 zurückgegeben.

Das Beispiel verdeutlicht, wie die Implementierung des ComparableContent-Interfaces es ermöglicht, Pferd-Objekte in einem binären Suchbaum korrekt zu vergleichen und zu sortieren.