Datenstrukturen und Algorithmen - Übungsblatt 3 - Aufgabe 2

AbgeschlosseneAuswertung.java

/**
 * Created by Nils on 21.04.2015.
 */
public class AbgeschlosseneAuswertung {
    public static Double auswertung(Funktion f, double x) {
        Double result;
        try {
            result = new Double(f.wert(x));
        } catch (ValueOutOfRangeException e){
            return null;
        }
        return result;
    }
}

Abs.java

/**
 * Created by Nils on 14.04.2015.
 */
public class Abs implements Funktion {
    public boolean istDefiniertFuer(double x) {
        return true;
    }

    public double wert(double x) {
        if (!this.istDefiniertFuer(x)) return 0.0;
        return Math.abs(x);
    }

    public String toString() {
        return "|x|";
    }
}

Funktion.java

/**
 * Created by Nils on 14.04.2015.
 */
public interface Funktion {
    boolean istDefiniertFuer(double x);
    double wert(double x) throws ValueOutOfRangeException;
}

Kettenfunktion.java

public class Kettenfunktion implements Funktion {
    private Funktion f;
    private Funktion g;

    public Kettenfunktion(Funktion f, Funktion g) {
        this.f = f;
        this.g = g;
    }

    public boolean istDefiniertFuer(double x) {
        try {
            return g.istDefiniertFuer(x) && f.istDefiniertFuer(g.wert(x));
        } catch (ValueOutOfRangeException e) {
            return false;
        }
    }

    public double wert(double x) throws ValueOutOfRangeException {
        return f.wert(g.wert(x));
    }

    public String toString() {
        return "f(g(x)) mit f(x) = " + f + " und g(x) = " + g;
    }
}

Polynom.java

/**
 * Created by Nils on 14.04.2015.
 */
public class Polynom implements Funktion {
    private double[] werte;

    public Polynom(double[] werte) {
        this.werte = werte;
    }

    public boolean istDefiniertFuer(double x) {
        return true;
    }

    public double wert(double x) {
        double erg = 0.0;
        for (int i=0; i<this.werte.length; i++) {
            erg += this.werte[i] * Math.pow(x,i);
        }
        return erg;
    }

    public String toString() {
        String fkt = "";
        for (int i=0; i<this.werte.length; i++) {
            fkt = this.werte[i] + "*x^" + i + fkt;
            if (i < this.werte.length - 1) fkt = " + " + fkt;
        }
        return fkt;
    }
}

Reziprok.java

/**
 * Created by Nils on 14.04.2015.
 */
public class Reziprok implements Funktion {
    public boolean istDefiniertFuer(double x) {
        if (x != 0) return true;
        return false;
    }

    public double wert(double x) throws ValueOutOfRangeException {
        if (!this.istDefiniertFuer(x)) throw new ValueOutOfRangeException();
        return 1.0 / x;
    }

    public String toString() {
        return "1/x";
    }
}

RezWurzel.java

/**
 * Created by Nils on 14.04.2015.
 */
public class RezWurzel implements Funktion {

    Kettenfunktion kfkt = new Kettenfunktion(new Wurzel(), new Abs());
    Kettenfunktion RezWurzel = new Kettenfunktion(new Reziprok(), kfkt);

    public boolean istDefiniertFuer(double x) {
        if (RezWurzel.istDefiniertFuer(x)) return true;
        return false;
    }

    public double wert(double x) throws ValueOutOfRangeException {
        if (!this.istDefiniertFuer(x)) throw new ValueOutOfRangeException();
        return RezWurzel.wert(x);
    }

    public String toString() {
        return RezWurzel.toString();
    }
}

ValueOutOfRangeException.java

/**
 * Created by Nils on 21.04.2015.
 */
public class ValueOutOfRangeException extends Exception {

    public ValueOutOfRangeException () {
        super();
    }

    public ValueOutOfRangeException(String msg) {
        super(msg);
    }
}

Wurzel.java

/**
 * Created by Nils on 14.04.2015.
 */
public class Wurzel implements Funktion {
    public boolean istDefiniertFuer(double x) {
        if (x >= 0) return true;
        return false;
    }

    public double wert(double x) throws ValueOutOfRangeException {
        if (!this.istDefiniertFuer(x)) throw new ValueOutOfRangeException();
        return Math.sqrt(x);
    }

    public String toString() {
        return "sqrt(x)";
    }
}