import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;
/**
* '''Bestandteil des Zentralabiturs 2009'''<br>
* <br>
* Objekte der Klasse List verwalten beliebige Objekte nach einem Listenprinzip. Ein
* interner Positionszeiger wird durch die Listenstruktur bewegt, seine Position markiert
* ein aktuelles Objekt. Die Lage des Positionszeigers kann abgefragt, verändert und die
* Objektinhalte an den Positionen können gelesen oder verändert werden. Die Klasse Stack
* stellt Methoden in folgender Syntax zur Verfügung:
* <ul>
* <li>public List()</li>
* <li>public boolean isEmpty()</li>
* <li>public boolean isBefore()</li>
* <li>public boolean isBehind()</li>
* <li>public void next()</li>
* <li>public void previous()</li>
* <li>public void toFirst()</li>
* <li>public void toLast()</li>
* <li>public Object getItem()</li>
* <li>public void update (Object pObject)</li>
* <li>public void insertBefore (Object pObject)</li>
* <li>public void insertBehind (Object pObject)</li>
* <li>public void delete()</li>
* </ul>
* ''' Nicht Bestandteil des Zentralabiturs 2009''' - dient der praktischen Anwendung<br>
* <ul>
* <li>public clone()</li>
* <li>public load(String fileName)</li>
* <li>public save(String fileName)</li>
* </ul>
*
* @author <a href="mailto:schule@dinro.de">DiNaro</a>
* @version 1.0z+ 2006-09-12
*/
public class List implements Cloneable, Serializable
{
/**
* Attribut dient zur Serialisierung.
*/
private static final long serialVersionUID = 1087406856309777647L;
/**
* Attribut der Positionszeiger befindet sich vor der Liste (Flag).
*/
private boolean before;
/**
* Attribut der Positionszeiger befindet sich hinter der Liste (Flag).
*/
private boolean behind;
/**
* Attribut aktuelles Element.
*/
private ListElement current;
/**
* Attribut erstes Element der Liste
*/
private ListElement first;
/**
* Attribut letztes Element der Liste.
*/
private ListElement last;
/**
* Der Konstruktor erzeugt eine leere lineare Liste.<br>
* <br>
*
* <pre>
* Konstruktor List()
* <br>
* Nachher Eine leere Liste ist angelegt.
* Der interne Positionszeiger steht vor der leeren Liste.
* </pre>
*/
public List()
{
this.first = null;
this.last = null;
this.current = null;
this.before = true;
this.behind = false;
}
/**
* Kopiert die Liste - '''Nicht Bestandteil des Zentralbiturs 2009!!!'''<br>
* ("shallow copy" nach dem Handbuch der Java Programmierung Kapitel 9.4.2).
*
* @return kopierte lineare Liste
* @throws CloneNotSupportedException kann nicht auftreten, aber der Compiler will es
* so...
*/
@Override
public List clone() throws CloneNotSupportedException
{
try
{
return (List) super.clone();// "shallow copy"
}
catch (CloneNotSupportedException e)
{ // Kann nicht auftreten, aber der Compiler will es so...
throw new CloneNotSupportedException(e.toString());
}
}
/**
* Löscht des aktuellen Listenelement.<br>
* <br>
*
* <pre>
* Auftrag delete()
* Vorher Der Positionszeiger steht nicht vor oder hinter der Liste.
* Nachher Das aktuelle Listenelement ist gelöscht. Der Positionszeiger steht auf
* dem Element hinter dem gelöschten Element, bzw. hinter der Liste,
* wenn das gelöschte Element das letzte Listenelement war.
* </pre>
*/
public void delete()
{
if (!this.before && !this.behind)
{ // Zeiger des Vorgängerelementes setzen
if (this.current == this.first)
{ // Vorgänger existiert nicht - Kopfzeiger korregieren
this.first = this.current.getNext();
}
else
{ // Vorgänger existiert
this.current.getPrevious().setNext(this.current.getNext());
}
// Zeiger des Nachfolgerelementes setzen
if (this.current == this.last)
{ // Nachfolger existiert nicht - Scxhwanzzeiger korreegieren
this.last = this.current.getPrevious();
}
else
{ // Nachfolger existiert
this.current.getNext().setPrevious(this.current.getPrevious());
}
// aktuelles Element setzen
this.current = this.current.getNext();
// Flag für Positionszeiger befindet sich hinter der Liste setzen
this.behind = this.current == null;
}
}
/**
* Gibt den Inhalt des aktuellen Listenelementes zurück, ohne die Liste zu verändern.<br>
* <br>
*
* <pre>
* Anfrage getItem(): Object
* Nachher Die Anfrage liefert den Wert des aktuellen Listenelements bzw. null,
* wenn die Liste keine Elemente enthält, bzw. der Positionszeiger
* vor oder hinter der Liste steht.
* </pre>
*
* @return item Inhalt des aktuellen Listenelementes.
*/
public Object getItem()
{
if (this.current != null)
{
return this.current.getItem();
}
else
{
return null;
}
}
/**
* Einfügen eines Listenelementes vor das aktuelle.<br>
* <br>
*
* <pre>
* Auftrag insertBefore (Object pObject)
* Vorher Der Positionszeiger steht nicht vor der Liste.
* Nachher Ein neues Listenelement mit dem entsprechenden Objekt ist angelegt und
* vor der aktuellen Position in die Liste eingefügt worden.
* Der Positionszeiger steht hinter dem eingefügten Element.
* </pre>
*
* @param pObject Inhalt des Listenelementes.
*/
public void insertBefore(Object pObject)
{
if (!this.before)
{ // Der Positionszeiger steht nicht vor der Liste.
ListElement newElement;
if (this.isEmpty())
{ // Erstes und einziges Element in die Liste einfügen
newElement = new ListElement(pObject, null, null);
this.first = newElement;
this.last = newElement;
this.behind = true;
this.current = null;
}
else
{ // Die Liste ist nicht leer
if (this.behind)
{ // Der Positionszeiger steht hinter der Liste
newElement = new ListElement(pObject, this.last, null);
this.last.setNext(newElement);
this.last = newElement;
this.behind = true;
this.current = null;
}
else
{ // Der Positionszeiger steht mitten in der Liste
newElement = new ListElement(pObject, this.current.getPrevious(), this.current);
if (this.current == this.first)
{ // Vorgänger existiert nicht - Kopfzeiger korregieren
this.first = newElement;
}
else
{ // Vorgänger koregieren
this.current.getPrevious().setNext(newElement);
}
// Nachfolger korregieren
this.current.setPrevious(newElement);
// Aktuelles Element bleibt aktuelles Element
}
}
}
}
/**
* Einfügen eines Listenlementes hinter das aktuelle.<br>
* <br>
*
* <pre>
* Auftrag insertBehind (Object pObject)
* Vorher Der Positionszeiger steht nicht hinter der Liste.
* Nachher Ein neues Listenelement mit dem entsprechenden Objekt ist angelegt
* und hinter der aktuellen Position in die Liste eingefügt worden. Der
* Positionszeiger steht vor dem eingefügten Element.
* </pre>
*
* @param pObject Inhalt des Listenelementes.
*/
public void insertBehind(Object pObject)
{
if (!this.behind)
{ // Der Positionszeiger steht nicht hinter der Liste.
ListElement newElement;
if (this.isEmpty())
{// Erstes und einziges Element in die Liste einfügen
newElement = new ListElement(pObject, null, null);
this.first = newElement;
this.last = newElement;
this.before = true;
this.current = null;
}
else
{ // Die Liste ist nicht leer
if (this.before)
{ // Der Positionszeiger steht vor der Liste.
newElement = new ListElement(pObject, null, this.first);
this.first.setPrevious(newElement);
this.first = newElement;
this.before = true;
this.current = null;
}
else
{ // Der Positionszeiger steht mitten in der Liste.
newElement = new ListElement(pObject, this.current, this.current.getNext());
if (this.current == this.last)
{ // Nachfolger existiert nicht - Schwanzzeiger korregieren
this.last = newElement;
}
else
{ // Nachfolger korregieren
this.current.getNext().setPrevious(newElement);
}
// Vorgänger koregieren
this.current.setNext(newElement);
// Aktuelles Element bleibt aktuelles Element
}
}
}
}
/**
* Steht der Positionszeiger vor der Liste?<br>
* <br>
*
* <pre>
* Anfrage isBefore(): boolean
* Nachher Die Anfrage liefert den Wert true, wenn der Positionszeiger vor dem
* ersten Listenelement oder vor der leeren Liste steht, sonst liefert
* sie den Wert false.
* </pre>
*
* @return liefert den Wert true, wenn der Positionszeiger vor dem ersten Listenelement
* oder vor der leeren Liste steht, sonst liefert sie den Wert false.
*/
public boolean isBefore()
{
return this.before;
}
/**
* Steht der Positionszeiger hinter der Liste?<br>
* <br>
*
* <pre>
* Anfrage isBehind(): boolean
* Nachher Die Anfrage liefert den Wert true, wenn der Positionszeiger hinter dem
* letzten Listenelement oder hinter der leeren Liste steht, sonst liefert
* sie den Wert false.
* </pre>
*
* @return liefert den Wert true, wenn der Positionszeiger hinter dem letzten
* Listenelement oder hinter der leeren Liste steht, sonst liefert sie den Wert
* false.
*/
public boolean isBehind()
{
return this.behind;
}
/**
* Enthält die Liste keine Elemente?<br>
* <br>
*
* <pre>
* Anfrage isEmpty(): boolean
* Nachher Die Anfrage liefert den Wert true, wenn die Liste keine Elemente
* enthält, sonst liefert sie den Wert false.
* </pre>
*
* @return liefert den Wert true, wenn die Liste keine Elemente enthält, sonst liefert
* sie den Wert false.
*/
public boolean isEmpty()
{
return this.first == null;
}
/**
* Lädt die gesamte Liste als Objekt aus einer Datei - <b>Nicht Bestandteil des
* Zentralbiturs 2009!!!</b><br>
* Neues aktuelles Element wird das erste Listenelement(Setzung!).
*
* @param fileName [Laufwerk][Pfad]Dateiname,
* @throws ClassNotFoundException Erwartete Klasse nicht vorhanden
* @throws IOException Fehler beim Laden der Datei
*/
public void load(final String fileName) throws ClassNotFoundException, IOException
{
try
{
final ObjectInputStream stream = new ObjectInputStream(
new FileInputStream(fileName));
final List dummy = (List) stream.readObject();
this.first = dummy.first;
this.last = dummy.last;
this.before = dummy.before;
this.behind = dummy.behind;
this.toFirst(); // Als neues aktuelles Element wird das erste Listenelement gesetzt!
stream.close();
}
catch (final ClassNotFoundException e)
{ // Erwartete Klasse nicht vorhanden.
throw new ClassNotFoundException(e.toString());
}
catch (final IOException e)
{ // Fehler beim Laden der Datei.
throw new IOException(e.toString());
}
}
/**
* Setze das aktuelle Listenelement auf das nächste. <br>
* <br>
*
* <pre>
* Auftrag next()
* Nachher Der Positionszeiger ist um eine Position in Richtung Listenende weiter-
* gerückt, d.h. wenn er vor der Liste stand, wird das Element am
* Listenanfang zum aktuellen Element, ansonsten das jeweils nachfolgende
* Listenelement. Stand der Positionszeiger auf dem letzten Listenelement,
* befindet er sich jetzt hinter der Liste. Befand er sich hinter der
* Liste, hat er sich nicht verändert.
* </pre>
*/
public void next()
{
if (!this.isEmpty())
{
if (this.before)
{ // Der Positionszeiger steht vor der Liste; das erste Element wird aktuelles
this.current = this.first;
this.before = false;
}
else
{ // der Positionszeiger steht nicht vor der Liste
if (this.current != null)
{ // das jeweils nachfolgende Listenelement wird aktuelles
this.current = this.current.getNext();
if (this.current == null)
{ // Der Positionszeiger zeigt hinter das letzte Element
this.behind = true;
}
}
} // Der Positionszeiger befindet sich hinter der Liste und bleibt unverändert
}
}
/**
* Setze das aktuelle Listenelement auf das vorherige.<br>
* <br>
*
* <pre>
* Auftrag previous()
* Nachher Der Positionszeiger ist um eine Position in Richtung Listenanfang
* weitergerückt, d.h. wenn er hinter der Liste stand, wird das Element am
* Listenende zum aktuellen Element, ansonsten das jeweils vorhergehende
* Listenelement. Stand der Positionszeiger auf dem ersten Listenelement,
* befindet er sich jetzt vor der Liste. Befand er sich vor der Liste, hat
* er sich nicht verändert.
* </pre>
*/
public void previous()
{
if (!this.isEmpty())
{ /// Der Positionszeiger bleibt unverändert, wenn die Liste leer ist
if (this.behind)
{ // Der Positionszeiger steht hinter der Liste; das letzte Element wird aktuelles
this.current = this.last;
this.behind = false;
}
else
{// Der Positionszeiger steht nicht hinter der Liste
if (this.current != null)
{ // das jeweils vorhergehende Listenelement wird aktuelles
this.current = this.current.getPrevious();
if (this.current == null)
{ // Der Positionszeiger zeigt vor das erste Element
this.before = true;
}
}
} // Der Positionszeiger befindet sich vor der Liste und bleibt unverändert
}
}
/**
* Speichert die gesamte Liste als Objekt in einer Datei - <b>Nicht Bestandteil des
* Zentralbiturs 2009!!!</b><br>
* Das aktuelles Element bleibt erhalten!
*
* @param fileName [Laufwerk][Pfad]Dateiname.
* @throws IOException Fehler beim Speichern der Datei
*/
public void save(String fileName) throws IOException
{
try
{
ObjectOutputStream stream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(fileName));
stream.writeObject(this);
stream.close();
}
catch (IOException e)
{ // Fehler beim Speichern der Datei.
throw new IOException(e.toString());
}
}
/**
* Setzt das aktuelle Listenelement auf das erste zurück.<br>
* <br>
*
* <pre>
* Auftrag toFirst()
* Nachher Der Positionszeiger steht auf dem ersten Listenelement.
* Falls die Liste leer ist befindet er sich jetzt hinter der Liste.
* </pre>
*/
public void toFirst()
{
this.current = this.first;
this.before = false;
this.behind = this.isEmpty();
}
/**
* Setzt das aktuelle Listenelement auf das letzte zurück.<br>
* <br>
*
* <pre>
* Auftrag toLast()
* Nachher Der Positionszeiger steht auf dem letzten Listenelement.
* Falls die Liste leer ist befindet er sich jetzt vor der Liste.
* </pre>
*/
public void toLast()
{
this.current = this.last;
this.behind = false;
this.before = this.isEmpty();
}
/**
* <pre>
* Auftrag update (Object pObject)
* Vorher Die Liste ist nicht leer. Der Positionszeiger steht nicht vor oder
* hinter der Liste.
* Nachher Der Wert des Listenelements an der aktuellen Position ist durch pObject
* ersetzt.
* </pre>
*
* @param pObject neuer Wert des Listenelements
*/
public void update(Object pObject)
{ // Die Liste ist nicht leer. Der Positionszeiger steht nicht vor oder hinter der
// Liste.
if (!this.isEmpty() && !this.before && !this.behind)
{ // Die Liste ist nicht leer. Der Positionszeiger steht nicht vor oder hinter der Liste.
this.current.setItem(pObject);
}
}
}
////////////////////////////////// Basisklasse ListElement /////////////////////////////////
import java.io.Serializable;
/**
* Datei ListElement.java (Klasse Listelement mit generalisiertem Datentyp Object).<br>
* <br>
* Die Klasse ListElement ist die '''Basisklasse für doppelt verkette Listen'''.<br>
* <br>
* Ein ListElement enthält eine Date, einen Verweis auf den Vorgänger und einen Verweis
* auf den Nachfolger. <br>
*
* Die Klasse ist wegen der Speicherbarkeit der Oberklasse serialisiert.<br>
* '''Die Klasse ist nicht Bestandteil des Zentralabiturs 2009, aber notwendig!!!'''
*
* @author <a href="mailto:schule@dinro.de">DiNaro</a>
* @version 1.0z+ 2006-09-11
*/
public class ListElement implements Serializable
{
/**
* Attribut dient zur Serialisierung.
*/
private static final long serialVersionUID = 8626283657638014888L;
/**
* Attribut Date des Listenelements.
*/
private Object item;
/**
* Attribut Nachfolger des Listenelements.
*/
private ListElement next;
/**
* Attribut Vorgänger des Listenelements.
*/
private ListElement previous;
/**
* Der Konstruktor erzeugt ein Listenelement mit Date, Vorgänger und Nachfolger.
*
* @param item Date des Listenelements.
* @param previous Vorgänger des Listenelements
* @param next Nachfolger des Listenelemente.
*/
public ListElement(Object item, ListElement previous, ListElement next)
{ this.item = item;
this.previous = previous;
this.next = next;
}
/**
* Gibt die Date des Elements zurück.
* @return Date des Listenelements.
*/
public Object getItem()
{ return this.item;
}
/**
* Gibt den Nachfolger des Listenelements zurück.
* @return Nachfolger des Listenelements.
*/
public ListElement getNext()
{ return this.next;
}
/**
* Gibt den Vorgänger des Listenelements zurück.
* @return Vorgänger des Listenelements.
*/
public ListElement getPrevious()
{ return this.previous;
}
/**
* Setzt die Date des Listenelements.
* @param item neue Date des Listenelements.
*/
public void setItem(Object item)
{ this.item = item;
}
/**
* Setzt den Nachfolger des Listenelements.
* @param next neuer Nachfolger des Listenelements.
*/
public void setNext(ListElement next)
{ this.next = next;
}
/**
* Setzt den Vorgänger des Listenelements.
* @param previous neuer Vorgänger des Listenelements.
*/
public void setPrevious(ListElement previous)
{ this.previous = previous;
}
}
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