4103	polynom	Polynome
Kategorie: Mathematik Klasse: mittel Eingabe: Siehe Spezifikation Ausgabe: Siehe Spezifikation
Abzugebende Files: polynom.txt, Main.java, polynom/*.java , 10489.txt, 10998.txt

Kurzbeschreibung:

Schreiben Sie eine Klasse Polynom die mathematische Polynome mit einer Variablen darstellen kann. Außerdem sollen Methoden für grundlegende Rechenarten zur Verfügung gestellt werden.

Allgemeine Hinweise:

• Das Beispiel dieser Runde ist objektorientiert und als package zu lösen. Nachdem Sie das Programm mittels Dialogprogramm abgegeben haben, gehen Sie zu einem Tutor. Der Tutor überprüft, ob Sie Ihr Programm spezifikationsgemäß programmiert haben.
• Unmittelbar nach der erfolgreichen Abgabe am Dialogprogramm können sie bereits die nächste Runde abholen.
• Sie haben Lösungen (und Spezifikationen) aus der 3. Runde von anderen Studenten erhalten. Testen Sie alle mitgelieferten Lösungen und wählen Sie eine Lösung aus, die Ihnen hinsichtlich Lesbarkeit, Programmierstil, Korrektheit und Verwendbarkeit am besten erscheint.
• Merken Sie sich die Lösungsnummer des ausgewählten Beispieles für die Abgabe. Diese Nummer müssen Sie bei der Abgabe angeben. Geben Sie nur jene Lösungsnummer an, die Sie auch wirklich ausgewählt haben.
• Erstellen Sie für alle Lösungen zu diesem Beispiel (siehe: "Abzugebende Files") ein File mit dem Namen <number>.txt. und schreiben in dieses File ein Review (=Kritik) zu der Lösung. Diese Reviews erhalten dann die TeilnehmerIn von dem/der die Lösung stammt. Beachten Sie das bitte bei der Form Ihrer Kritik.
• Sie können für die Lösung der gewählten Aufgabe eine oder mehrere Klassen programmieren. Die Klasse Main.java muß aber die Methode main enthalten. Weiters müssen alle anderen abgegebenen Klassenfiles in Verzeichnis polynom vorliegen, Pfadangaben sind nicht gestattet.
• Achten Sie auf die korrekten Konventionen der Groß/Kleinschreibung bei Klassen und Methoden!
• Falls Ihre Lösung einen Exit Code zurueckliefert, so achten Sie darauf, dass dieser den Wert 0 hat. Bei allen anderen Werten können Probleme bei der Bewertung und in weiterer Folge unbeabsichtigte Punkteabzüge auftreten.
• Ihre Lösung darf nur genau jene Ausgabedaten liefern, die in der Spezifikation verlangt werden. Die Ausgaben Ihrer Lösung werden automatisch mit Referenzdaten verglichen; etwaige Abweichungen führen zu Punkteabzügen!
• Testen Sie Ihre Lösung vor der Abgabe mit der mitgelieferten Eingabedatei. Geben Sie Ihre Lösung erst ab, wenn die Ausgaben Ihrer Lösung mit der ebenfalls mitgelieferten Ausgabedatei übereinstimmen! Testen Sie Ihre Lösung auch mit anderen Eingabedaten.
• Verwenden Sie nur das von uns mitgelieferten Package eprog für Ihre Ein/Ausgaben. Klassen, die Packages oder Klassen ausserhalb der verwendeten Übungsumgebung (Java2, Standard Edition, Version 1.5.0) verwenden, können von uns nicht getestet werden und werden daher mit 0 Punkten bewertet!
• Schreiben Sie Ihre Klasse(n) möglichst allgemein und kommentieren Sie diese gut. Erstellen Sie weiters eine übersichtliche und verständliche Dokumentation. Damit erhöhen Sie Ihre Chancen, daß andere Studenten in der nächsten Runde Ihre Lösung wählen und Ihnen damit zu Zusatzpunkten verhelfen!

Aufgabenstellung:

Ein String, der die Koeffizienten eines Polynoms (mathematische Ausdrücke der Form a0 + a1*x + a2*x^2 + a3*x^3 +... + an*x^n) enthält soll eingelesen werden.

Implementieren Sie die Operation Polynom add(Polynom a), welche 2 Polynome addiert. Desweiteren werden auch die Operation Polynom mul(Polynom a) fü die Multplikation und Polynom sub(Polynom a) benötigt.

Schreiben Sie eine Routine welche zwei Polynome miteinander vergleicht. Die Ordnung zweier Polynome sei definiert durch a<b gdw. Grad(a)<Grad(b). Desweitern gilt a=b gdw. Grad(a)=Grad(b) sowie a>b gdw. Grad(a)>Grad(b).

Eingabedaten:

Lesen Sie einen String ein, der aus folgenden Zeichen bestehen darf: Ziffern, den Klammerzeichen "()", Operatoren "-+*<>=", dem negativen Vorzeichen "-", sowie Komma zum Trennen der einzelnen Koeffizienten.

Dieser String muß einen gültigen mathematischen Term (z.B. Klammersetzung) enthalten und darf nur einen Operator enthalten.

Die Koeffizienten werden dabei in der Reihenfolge (a0,a1,...,an) sind durch Kommas voneinander getrennt. Weiters gilt für alle Koeffizienten daß sie vom Typ short sein müssen, für fehlende Koeffizienten wird in den Eingabedatensätzen eine "0" angegeben. Es muß zumindest ein Koeffizient ungleich 0 in jedem Polynom eingelesen werden.

Ausgabedaten:

Bei korrekten Eingabesätzen soll Ihr Programm das Resultat einer Berechnungen der Form a0+a1x+a2x^2+a3x^3,...,anx^n ausgeben. Koeffizienten, welche den Wert 0 haben werden bei der Ausgabe nicht berücksichtigt.

Falls als Ergebnis ein Nullpolynom vorliegt (Polynom 0-ten Grades mit Koeffizient=0), so geben Sie 0 aus.

Bei Vergleichsoperatoren geben Sie das entweder "TRUE" oder "FALSE" aus.

Schließen Sie die Ausgabe mit einem Zeilenvorschub ab.

Fehlerbehandlung:

Generell wird bei fehlerhaften Eingabedatensätzen nur eine einzige Fehlermeldung erzeugt, weitere Berechnungen werden nicht mehr durchgeführt.

Enthält der Eingabedatensatz einen ungültigen numerischen Datentyp, so soll einmal das Zeichen "?", gefolgt von einem Zeilenvorschub, ausgegeben werden.

Wenn dann der Eingabestring nicht den Bedingungen genügt, so soll Ihr Programm die Fehlermeldung "FALSCHE EINGABE", gefolgt von einem Zeilenvorschub, ausgeben.

Beispiele:

Eingabedaten

(1,0,-4,1)>(0,2,2) (3,1,-4,2)*(-1,2,1)

Ausgabedaten

TRUE -3+5x+9x^2-9x^3+2x^5

Testen:

Diese Beispiele dienen nur zur Verdeutlichung der Spezifikation und müssen nicht korrekt formatiert sein. Die korrekte Formatierung entnehmen Sie bitte dem mitgelieferten Outputfile. Zum Testen Ihrer Lösung können Sie aus den mitgelieferten Eingabedaten wie folgt eine Ausgabedatei erzeugen:

java Main < polynom.i1 > polynom.out1

Das erzeugte File polynom.out1 können Sie dann mit dem mitgelieferten Outputfile polynom.o1 vergleichen.