Klausur

Hinweise zur Klausur

• Die in dieser Klausur verwendeten Personenbezeichnungen beziehen sich – sofern nicht anders kenntlich gemacht – auf alle Geschlechter
• Pakete und Klassenimporte müssen nicht angegeben werden
• Es kann davon ausgegangen werden, dass sämtliche Klassen entsprechende Implementierungen der Object-Methoden besitzen
• Der Stereotyp enumeration impliziert, dass die Aufzählung einen passenden Konstruktor sowie gegebenenfalls passende Getter für alle Attribute besitzt
• Der Stereotyp record impliziert, dass die Datenklasse einen passenden Konstruktor, Getter zu allen Attributen sowie entsprechende Implementierungen der Object-Methoden besitzt
• So nicht anders angegeben sollen Konstruktoren, Setter, Getter sowie die Object-Methoden wie in der Vorlesung gezeigt implementiert werden
• Annotationen der Lombok-Bibliothek dürfen verwendet werden
• Die Konsolenausgaben-Methoden der Klasse PrintStream dürfen sinnvoll gekürzt geschrieben werden (zum Beispiel syso("Hello World") statt System.out.println("Hello World"))
• Methoden- und Attributsbezeichner dürfen sinnvoll gekürzt geschrieben werden (zum Beispiel getLWMCP() statt getLectureWithMostCreditPoints())

Aufgabe 1 (16 Punkte)

Erstelle die Klasse SuperLeague<T extends SuperHuman> anhand des abgebildeten Klassendiagrams.

Klassendiagramm

Hinweise zur Klasse SuperLeague

• Die Schlüssel-Werte-Paare des Assoziativspeichers beinhalten als Schlüssel die Übermenschen der Liga sowie als Wert deren Verfügbarkeit
• Die Methode Optional<T> getMostPowerfulSuperHuman() soll den stärksten Übermenschen der Liga zurückgeben
• Die Methode void addSuperHuman(t: T) soll der Liga den eingehenden Übermenschen als verfügbares Mitglied hinzufügen. Für den Fall, dass das Universum des eingehenden Übermenschen nicht dem Universum der Liga entspricht, soll die Ausnahme WrongUniverseException ausgelöst werden
• Die Methode List<T> getAllAvailableSuperHumans() soll alle verfügbaren Übermenschen der Liga zurückgeben
• Die Methode void sendSuperHumanOnMission(t: T) soll die Verfügbarkeit des eingehenden Übermenschen auf nicht verfügbar setzen

Musterlösung

SuperLeage.java

/* Option A */
public record SuperLeague<T extends SuperHuman>
  (String name, Universe universe, Map<T, Boolean> members) { // 1
/* Option A */

/* Option B */
@Data // 0,5
public class SuperLeague<T extends SuperHuman> { // 0,125
  private final String name; // 0,125
  private final Universe universe; // 0,125
  private final Map<T, Boolean> members; // 0,125
/* Option B */

/* Option C */
public class SuperLeague<T extends SuperHuman> { // 0,125
  private final String name; // 0,125
  private final Universe universe; // 0,125
  private final Map<T, Boolean> members; // 0,125
  public SuperLeague(String name, Universe universe, Map<T, Boolean> members) {
    this.name = name;
    this.universe = universe;
    this.members = members;
  } // 0,125
  public String getName() { return name; } // 0,125
  public Universe getUniverse() { return universe; } // 0,125
  public Map<T, Boolean> getMembers() { return members; } // 0,125
/* Option C */

  public Optional<T> getMostPowerfulSuperHuman() { // 0,5
    T mostPowerfulSuperHuman = null; // 0,5
    int power = 0; // 0,5
    for (T t : members.keySet()) { // 1
      if (t.power() > power) { // 0,5
        power = t.power(); // 0,5
        mostPowerfulSuperHuman = t; // 0,5
      }
    }
    return Optional.ofNullable(mostPowerfulSuperHuman); // 1
  } // 5

  public void addSuperHuman(T t) throws WrongUniverseException { // 1
    if (!t.universe().equals(universe)) { // 1
      throw new WrongUniverseException(); // 1
    }

    members.put(t, true); // 1
  } // 4

  public List<T> getAllAvailableSuperHumans() { // 0,5
    List<T> allAvailableSuperHumans = new ArrayList<>(); // 0,5
    for (Entry<T, Boolean> entry : members.entrySet()) { // 1
      if (entry.getValue().equals(true)) { // 1
        allAvailableSuperHumans.add(entry.getKey()); // 1
      }
    }
    return allAvailableSuperHumans; // 0,5
  } // 4,5

  public void sendSuperHumanOnMission(T t) { // 0,5
    members.put(t, false); // 1
  } // 1,5

} // 16

Aufgabe 2 (14 Punkte)

Erstelle die JUnit-5-Testklasse SuperLeagueTest anhand des abgebildeten Klassendiagramms.

Klassendiagramm

Hinweise zur Klasse SuperLeagueTest

• Die Lebenszyklus-Methode void setUp() soll den Superhelden Superman (Name: Superman, Universum: DC, Stärke: 10), den Superhelden Iron Man (Name: Iron Man, Universum: MARVEL, Stärke: 7), den Superhelden Spider-Man (Name: Spider-Man, Universum: MARVEL, Stärke: 8) sowie die Superheldenliga Avengers (Name: Avengers, Universum: MARVEL) erstellen und den entsprechenden Attributen zuweisen und die Superhelden Iron Man sowie Spider-Man der Superheldenliga Avengers als verfügbare Superhelden hinzufügen
• Die Testmethode void testAddSuperHuman() soll prüfen, ob beim Aufruf der Methode void addSuperHuman(t: T) mit dem Superhelden Superman die Ausnahme WrongUniverseException ausgelöst wird
• Die Testmethode void testGetAllAvailableSuperHumans() soll den Superheld Spider-Man auf eine Mission schicken und prüfen, ob beim Aufruf der Methode List<T> getAllAvailableSuperHumans() eine Liste der Größe 1 zurückgegeben wird
• Die Testmethode void testGetMostPowerfulSuperHuman() soll prüfen, ob beim Aufruf der Methode Optional<T> getMostPowerfulSuperHuman() der Superheld Spider-Man als Optional zurückgegeben wird

Musterlösung

SuperLeagueTest.java

public class SuperLeagueTest { // 0,5

  private SuperLeague<Hero> avengers; // 0,25
  private Hero superman; // 0,25
  private Hero ironman; // 0,25
  private Hero spiderman; // 0,25

  @BeforeEach // 0,25
  void setUp() { throws WrongUniverseException { // 0,25 +0,5 (bei Option A)
    superman = new Hero("Superman", Universe.DC, 10); // 1
    ironman = new Hero("Iron Man", Universe.MARVEL, 7); // 1
    spiderman = new Hero("Spider-Man", Universe.MARVEL, 8); // 1
    avengers = new SuperLeague<>("Avengers", Universe.MARVEL, new HashMap<>()); // 1

    /* Option A */
    avengers.addSuperHuman(ironman); // 1
    avengers.addSuperHuman(spiderman); // 1
    /* Option A */

    /* Option B */
    avengers.members().put(ironman, true); // 1
    avengers.members().put(spiderman, true); // 1
    /* Option B */
  } // 6,5

  @Test // 0,25
  void testAddSuperHuman() { // 0,25
    assertThrows(WrongUniverseException.class, () -> avengers.addSuperHuman(superman)); // 1,5
  } // 2

  @Test // 0,25
  void testGetAllAvailableSuperHumans() { // 0,25
    avengers.sendSuperHumanOnMission(spiderman); // 0,5
    List<Hero> heroes = avengers.getAllAvailableSuperHumans(); // 0,5
    assertEquals(1, heroes.size()); // 1
  } // 2,5

  @Test // 0,25
  void testGetMostPowerfulSuperHuman() { // 0,25
    /* Option A */
    assertEquals(spiderman, avengers.getMostPowerfulSuperHuman().get()); // 1
    /* Option A */

    /* Option B */
    assertEquals(Optional.of(spiderman), avengers.getMostPowerfulSuperHuman()); // 1
    /* Option B */
  } // 1,5

} // 14

Aufgabe 3 (22 Punkte)

Erstelle die Klasse SingleQueries anhand des abgebildeten Klassendiagramms.

Klassendiagramm

Hinweise zur Klasse SingleQueries

• Die Methode void printAllSinglesWithMoreThan25MillionSalesPerCountry() soll alle Singles, die sich mehr als 25 Millionen mal verkauft haben, gruppiert nach dem Land in der Form Artist.country: [Single, Single,...] ausgeben
• Die Methode void printAverageBirthYearOfAllDeceasedArtists() soll das durchschnittliche Geburtsjahr aller verstorbenen Künstler bzw. aller verstorbenen Künstlerinnen ausgeben. Für den Fall, dass es keinen verstorbenen Künstler bzw. keine verstorbene Künstlerin gibt, soll der Wert -1 ausgegeben werden
• Die Methode boolean isAnySingleFromChinaWithMoreThan10MillionSales() soll zurückgeben, ob es eine Single eines Künstlers bzw. einer Künstlerin aus China gibt, welches sich mehr als 10 Millionen Mal verkauft hat
• Die Methode List<String> getTop3SinglesOfThisCenturyBySalesInMillions() soll die 3 am häufigsten verkauften Singles des jetzigen Jahrtausends sortiert nach der Anzahl Verkäufe in Millionen in der Form Single.name: Artist.name, Single.salesInMillions Millionen zurückgeben
• Die Methode List<Single> getAllSinglesFromEdSheeran() soll alle Singles des Künstlers Ed Sheeran (Land: Großbritannien, Geburtstag: 17.02.1991, Status: lebendig) zurückgeben

Musterlösung

SingleQueries

public record SingleQueries(List<Single> singles) { // 1

  public void printAllSinglesWithMoreThan25MillionSalesPerCountry() { // 0,5
    Map<Country, List<Single>> allSinglesWithMoreThan25MillionSalesPerCountry; // 0,25
    allSinglesWithMoreThan25MillionSalesPerCountry = singles.stream() // 0,5
      .filter(s -> s.salesInMillions() > 25) // 0,5
      .collect(Collectors.groupingBy(s -> s.artist().country())); // 1

    allSinglesWithMoreThan25MillionSalesPerCountry
      .forEach((c, sl) -> System.out.println(c + ": " + sl)); // 1,25
  } // 4

  public void printAverageBirthYearOfAllDeceasedArtists() { // 0,5
    OptionalDouble averageBirthYearOfAllDeceasedArtists; // 0,25
    averageBirthYearOfAllDeceasedArtists = singles.stream() // 0,5
      .map(Single::artist) // 0,5
      .distinct() // 0,5
      .filter(a -> !a.isAlive()) // 0,5
      .mapToInt(a -> a.birthdate().getYear()) // 1
      .average(); // 0,5

    averageBirthYearOfAllDeceasedArtists
      .ifPresentOrElse(System.out::println, () -> System.out.println(-1)); // 1,25
  } // 5,5

  public boolean isAnySingleFromChinaWithMoreThan10MillionSales() { // 0,5
    boolean isAnySingleFromChinaWithMoreThan10MillionSales; // 0,25
    isAnySingleFromChinaWithMoreThan10MillionSales = singles.stream() // 0,5
      .filter(s -> s.salesInMillions() > 10) // 0,5
      .anyMatch(s -> s.artist().country().equals(Country.CHN)); // 1
    return isAnySingleFromChinaWithMoreThan10MillionSales; // 0,25
  } // 3

  public List<String> getTop3SinglesOfThisCenturyBySalesInMillions() { // 0,5
    List<String> top3SinglesOfThisCenturyBySalesInMillions; // 0,25
    top3SinglesOfThisCenturyBySalesInMillions = singles.stream() // 0,5
      .filter(s -> s.publishingYear().compareTo("2000") >= 0) // 1
      .sorted((s1, s2) -> Integer.valueOf(s2.salesInMillions()).compareTo(s1.salesInMillions())) // 1
      .map(s -> s.name() + ": " + s.artist().name() + ", " + s.salesInMillions() + " Millionen") // 1
      .limit(3) // 0,5
      .toList(); // 0,5
    return top3SinglesOfThisCenturyBySalesInMillions; // 0,25
  } // 5

  public List<Single> getAllSinglesFromEdSheeran() { // 0,5
    List<Single> allSinglesFromEdSheeran; // 0,25
    Artist sheeran = new Artist("Ed Sheeran", Country.GBR, LocalDate.of(1991, 2, 17), true); // 1
    allSinglesFromEdSheeran = singles.stream() // 0,5
      .filter(s -> s.artist().equals(sheeran)) // 0,5
      .toList(); // 0,5
    return allSinglesFromEdSheeran; // 0,25
  } // 3,5

} // 22