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AuD/src/UEB07/AVLBaum.java

@@ -0,0 +1,308 @@
+package UEB07;
+
+import java.util.Comparator;
+import java.util.Deque;
+import java.util.LinkedList;
+
+public class AVLBaum<T extends Comparable<T>>
+{
+	private AVLKnoten<T> wurzel;
+	private boolean hoeheGeaendert;
+
+	// Wird nur f�r grafische Oberfl�che ben�tigt, ohne
+	// diese Methode k�nnte die gesamte Implementierung
+	// des Baumes geheim gehalten werden. Alle �ffentlichen
+	// Methoden sind parameterlos oder besitzen als
+	// einzigen Parameter einen Schl�sselwert
+	public AVLKnoten<T> getWurzel()
+	{
+		return wurzel;
+	}
+
+	public boolean istLeer()
+	{
+		return (wurzel == null);
+	}
+
+
+// Methoden zum Suchen
+
+	public boolean suchen(final T daten)
+	{
+		AVLKnoten<T> current = wurzel;
+		System.out.println("a");
+		while(current.getKnotenLinks()!=null && current.getKnotenRechts() != null){
+			if(current.getDaten().equals(daten)){
+				return true;
+			}
+			System.out.println(current.getDaten().compareTo(daten));
+			switch (current.getDaten().compareTo(daten)) {
+				case -1:
+					System.out.println("-1");
+					current = current.getKnotenRechts();
+					break;
+				case 0:
+					System.out.println("0");
+					return true;
+				case 1:
+					System.out.println("1");
+					current = current.getKnotenLinks();
+					break;
+			}
+			System.out.println("check");
+			if(current.getDaten().equals(daten)){
+				return true;
+			}
+		}
+		System.out.println("a");
+		return false;
+	}
+
+
+// Methoden zum Einf�gen
+
+	public void einfuegen(final T daten)
+	{
+		// Setzen der Merker-Variable hoeheGeandert auf false
+		// Das wird zwar nach einem Links- oder Rechts-Ausgleich gemacht,
+		// aber diese finden nicht statt, wenn ein bereits existierender
+		// Schl�ssel wiederholt eingef�gt wird!
+		hoeheGeaendert = false;
+
+		// Beim Einf�gen wird der Baum neu zusammengesetzt, um Rotationen
+		// zu erm�glichen. Daher tritt hier kein Sonderfall auf, aber die
+		// Wurzel muss neu zugewiesen werden.
+		wurzel = einfuegenKnoten(daten, wurzel);
+	}
+
+	private AVLKnoten<T> einfuegenKnoten(final T daten, AVLKnoten<T> teilbaum)
+	{
+		if (teilbaum == null)
+		{
+			hoeheGeaendert = true;
+
+			return new AVLKnoten<T>(daten, null, null);
+		}
+
+		// Vergleichs-Ergebnis zwischenspeichern, da compareTo()
+		// aufw�ndig sein kann, und das Ergebnis mehrfach ben�tigt
+		// wird
+		final int cmp = daten.compareTo(teilbaum.getDaten());
+
+		if (cmp < 0)
+		{
+			// Einzuf�gende Daten sind KLEINER als Daten im aktuellen Knoten
+			// und m�ssen daher im LINKEN Teilbaum eingef�gt werden
+			teilbaum.setKnotenLinks(einfuegenKnoten(daten, teilbaum.getKnotenLinks()));
+			if (hoeheGeaendert)
+				teilbaum = linksAusgleich(teilbaum);
+		}
+		else
+			if (cmp > 0)
+			{
+				// Einzuf�gende Daten sind GROESSER als Daten im aktuellen Knoten
+				// und m�ssen daher im RECHTEN Teilbaum eingef�gt werden
+				teilbaum.setKnotenRechts(einfuegenKnoten(daten, teilbaum.getKnotenRechts()));
+				if (hoeheGeaendert)
+					teilbaum = rechtsAusgleich(teilbaum);
+			}
+
+		return teilbaum;
+	}
+
+	private AVLKnoten<T> linksAusgleich(AVLKnoten<T> k)
+	{
+		AVLKnoten<T> x;
+
+		switch (k.getBalance())
+		{
+			case +1:
+			{
+				k.setBalance(0);				// Der mit k beginnende Teilbaum ist jetzt balanciert
+				hoeheGeaendert = false;
+				break;
+			}
+
+			case 0:								// Der mit k beginnende Teilbaum ist jetzt linkslastig
+			{
+				k.setBalance(-1);
+				break;
+			}
+
+			case -1:							// Ausgleich notwendig
+			{
+				x = k.getKnotenLinks();
+
+				if (x.getBalance() == -1)		// Fall 3a
+				{
+					k = rechtsRotation(k, x);
+				}
+				else
+					if (x.getBalance() == +1)	// Fall 3b
+					{
+						k = lrDoppelRotation(k, x);
+						k.setBalance(0);
+					}
+
+				k.setBalance(0);
+				hoeheGeaendert = false;
+			}
+		}
+
+		return k;
+	}
+
+	private AVLKnoten<T> rechtsAusgleich(AVLKnoten<T> k)
+	{
+		AVLKnoten<T> x;
+
+		switch (k.getBalance())
+		{
+			case -1:
+			{
+				k.setBalance(0);				// Der mit k beginnende Teilbaum ist jetzt balanciert
+				hoeheGeaendert = false;
+				break;
+			}
+
+			case 0:								// Der mit k beginnende Teilbaum ist jetzt rechtslastig
+			{
+				k.setBalance(+1);
+				break;
+			}
+
+			case +1:							// Ausgleich notwendig
+			{
+				x = k.getKnotenRechts();
+
+				if (x.getBalance() == +1)		// Fall 3a
+				{
+					k = linksRotation(k, x);
+				}
+				else
+					if (x.getBalance() == -1)	// Fall 3b
+					{
+						k = rlDoppelRotation(k, x);
+					}
+
+				k.setBalance(0);
+				hoeheGeaendert = false;
+			}
+		}
+
+		return k;
+	}
+
+	private AVLKnoten<T> rechtsRotation(AVLKnoten<T> k, AVLKnoten<T> x)
+	{
+		k.setKnotenLinks(x.getKnotenRechts());
+		x.setKnotenRechts(k);
+		k.setBalance(0);
+
+		return x;
+	}
+
+	private AVLKnoten<T> lrDoppelRotation(AVLKnoten<T> k, AVLKnoten<T> x)
+	{
+		AVLKnoten<T> y = x.getKnotenRechts();
+		x.setKnotenRechts(y.getKnotenLinks());
+		y.setKnotenLinks(x);
+		k.setKnotenLinks(y.getKnotenRechts());
+		y.setKnotenRechts(k);
+
+		switch (y.getBalance())
+		{
+			case -1:
+			{
+				k.setBalance(+1);
+				x.setBalance(0);
+				break;
+			}
+			case +1:
+			{
+				k.setBalance(0);
+				x.setBalance(-1);
+				break;
+			}
+			case 0:
+			{
+				k.setBalance(0);
+				x.setBalance(0);
+			}
+		}
+
+		return y;
+	}
+
+	private AVLKnoten<T> linksRotation(AVLKnoten<T> k, AVLKnoten<T> x)
+	{
+		k.setKnotenRechts(x.getKnotenLinks());
+		x.setKnotenLinks(k);
+		k.setBalance(0);
+
+		return x;
+	}
+
+	private AVLKnoten<T> rlDoppelRotation(AVLKnoten<T> k, AVLKnoten<T> x)
+	{
+		AVLKnoten<T> y = x.getKnotenLinks();
+		x.setKnotenLinks(y.getKnotenRechts());
+		y.setKnotenRechts(x);
+		k.setKnotenRechts(y.getKnotenLinks());
+		y.setKnotenLinks(k);
+
+		switch (y.getBalance())
+		{
+			case +1:
+			{
+				k.setBalance(-1);
+				x.setBalance(0);
+				break;
+			}
+			case -1:
+			{
+				k.setBalance(0);
+				x.setBalance(+1);
+				break;
+			}
+			case 0:
+			{
+				k.setBalance(0);
+				x.setBalance(0);
+			}
+		}
+
+		return y;
+	}
+
+
+// Methode zum Traversieren
+
+	// Pre-Order
+	public String traversierePreOrder()
+	{
+		if (wurzel == null) {
+			return "";
+		}
+
+		Deque<AVLKnoten> nodeStack = new LinkedList<>();
+		nodeStack.push(wurzel);
+
+		StringBuilder sb = new StringBuilder();
+
+		while (!nodeStack.isEmpty()) {
+			AVLKnoten node = nodeStack.pop();
+			sb.append(node.getDaten()).append(" ");
+
+			if (node.getKnotenRechts() != null) {
+				nodeStack.push(node.getKnotenRechts());
+			}
+			if (node.getKnotenLinks() != null) {
+				nodeStack.push(node.getKnotenLinks());
+			}
+		}
+
+		return sb.toString().trim();
+	}
+
+}

AuD/src/UEB07/AVLKnoten.java

@@ -0,0 +1,61 @@
+package UEB07;
+public class AVLKnoten<T>
+{
+	private T daten;
+	private AVLKnoten<T> teilbaumLinks;
+	private AVLKnoten<T> teilbaumRechts;
+	private int balance;	// -1 linkslastig; 0 ausgeglichen; +1 rechtslastig
+
+	public AVLKnoten(T daten, AVLKnoten<T> teilbaumLinks, AVLKnoten<T> teilbaumRechts)
+	{
+		this.daten = daten;
+		this.teilbaumLinks = teilbaumLinks;
+		this.teilbaumRechts = teilbaumRechts;
+		this.balance = 0;
+	}
+
+	public T getDaten()
+	{
+		return daten;
+	}
+
+	public AVLKnoten<T> getKnotenLinks()
+	{
+		return teilbaumLinks;
+	}
+
+	public AVLKnoten<T> getKnotenRechts()
+	{
+		return teilbaumRechts;
+	}
+
+	public int getBalance()
+	{
+		return balance;
+	}
+
+	public void setDaten(T daten)
+	{
+		this.daten = daten;
+	}
+
+	public void setKnotenLinks(AVLKnoten<T> teilbaumLinks)
+	{
+		this.teilbaumLinks = teilbaumLinks;
+	}
+
+	public void setKnotenRechts(AVLKnoten<T> teilbaumRechts)
+	{
+		this.teilbaumRechts = teilbaumRechts;
+	}
+
+	public void setBalance(int balance)
+	{
+		this.balance = balance;
+	}
+
+	public String toString()
+	{
+		return this.daten.toString();
+	}
+}

AuD/src/UEB07/BaumAnsicht.java

@@ -0,0 +1,40 @@
+package UEB07;
+import java.awt.*;
+
+public class BaumAnsicht
+{
+	private AVLBaum<Character> einBaum;
+
+	public BaumAnsicht(AVLBaum<Character> einBaum)
+	{
+		this.einBaum = einBaum;
+	}
+
+	public void ausgeben(int xLinks, int xRechts, int y, Graphics g)
+	{
+		g.setColor(new Color(240, 240, 240));
+		g.fillRect(xLinks, 100, xRechts, 190);
+
+		ausgebenTeilbaum(einBaum.getWurzel(), -1, -1, xLinks, xRechts, y, g);
+	}
+
+	public void ausgebenTeilbaum(AVLKnoten teilbaum, int xParent, int yParent, int xLinks, int xRechts, int y, Graphics g)
+	{
+		if (teilbaum != null)
+		{
+			final int mitte = (xLinks + xRechts) / 2;
+
+			g.setColor(Color.black);
+			g.drawString(teilbaum.toString(), mitte - 2, y);
+
+			if ((xParent != -1) && (yParent != -1))
+			{
+				g.setColor(new Color(192, 192, 192));
+				g.drawLine(xParent, yParent, mitte, y-12);
+			}
+
+			ausgebenTeilbaum(teilbaum.getKnotenLinks(), mitte, y + 4, xLinks + 4, mitte - 4, y + 30, g);
+			ausgebenTeilbaum(teilbaum.getKnotenRechts(), mitte, y + 4, mitte + 4, xRechts + 4, y + 30, g);
+		}
+	}
+}

AuD/src/UEB07/BaumGUI.java

@@ -0,0 +1,134 @@
+package UEB07;
+import java.awt.*;
+import java.applet.*;
+import java.awt.event.WindowAdapter;
+import java.awt.event.WindowEvent;
+
+
+public class BaumGUI extends Frame
+{
+	private AVLBaum<Character> einBaum;
+	private BaumAnsicht eineBaumAnsicht;
+
+	private java.awt.Label zeichenFuehrungstext = new java.awt.Label();
+	private java.awt.TextField zeichenTextfeld = new java.awt.TextField();
+	private java.awt.Button einfuegenDruckknopf = new java.awt.Button();
+	private java.awt.Button suchenDruckknopf = new java.awt.Button();
+	private java.awt.Checkbox enthaltenKontrollkaestchen = new java.awt.Checkbox();
+	private java.awt.TextArea ausgabeTextfeld = new java.awt.TextArea("",0,0,TextArea.SCROLLBARS_NONE);
+	private java.awt.Button traversierenDruckknopf = new java.awt.Button();
+
+	public BaumGUI()
+	{
+		setLayout(null);
+		setSize(530,485);
+		zeichenFuehrungstext.setText("Zeichen:");
+		zeichenFuehrungstext.setAlignment(java.awt.Label.RIGHT);
+		add(zeichenFuehrungstext);
+		zeichenFuehrungstext.setBounds(12,32,48,24);
+		add(zeichenTextfeld);
+		zeichenTextfeld.setBounds(72,32,48,24);
+		einfuegenDruckknopf.setLabel("Einf�gen");
+		add(einfuegenDruckknopf);
+		einfuegenDruckknopf.setBackground(java.awt.Color.lightGray);
+		einfuegenDruckknopf.setBounds(228,32,84,24);
+		suchenDruckknopf.setLabel("Suchen");
+		add(suchenDruckknopf);
+		suchenDruckknopf.setBackground(java.awt.Color.lightGray);
+		suchenDruckknopf.setBounds(132,32,84,24);
+		enthaltenKontrollkaestchen.setLabel("Im Baum enthalten");
+		enthaltenKontrollkaestchen.setEnabled(false);
+		add(enthaltenKontrollkaestchen);
+		enthaltenKontrollkaestchen.setBounds(132,68,132,24);
+		add(ausgabeTextfeld);
+		ausgabeTextfeld.setBounds(14,330,500,144);
+		traversierenDruckknopf.setLabel("Traversieren");
+		add(traversierenDruckknopf);
+		traversierenDruckknopf.setBackground(java.awt.Color.lightGray);
+		traversierenDruckknopf.setBounds(14,300,127,26);
+
+		AktionsAbhoerer einAktionsAbhoerer = new AktionsAbhoerer();
+		einfuegenDruckknopf.addActionListener(einAktionsAbhoerer);
+		suchenDruckknopf.addActionListener(einAktionsAbhoerer);
+		TastaturAbhoerer einTastaturAbhoerer = new TastaturAbhoerer();
+		zeichenTextfeld.addKeyListener(einTastaturAbhoerer);
+		traversierenDruckknopf.addActionListener(einAktionsAbhoerer);
+
+		addWindowListener(
+			new WindowAdapter()
+			{
+				public void windowClosing(WindowEvent event)
+				{
+					setVisible(false);
+					dispose();
+					System.exit(0);
+				}
+			}
+		);
+
+		einBaum = new AVLBaum<Character>();
+		eineBaumAnsicht = new BaumAnsicht(einBaum);
+	}
+
+	public void paint(Graphics g)
+	{
+		eineBaumAnsicht.ausgeben(15, 500, 120, g);
+	}
+
+	// Innere Klassen
+	class AktionsAbhoerer implements java.awt.event.ActionListener
+	{
+		public void actionPerformed(java.awt.event.ActionEvent event)
+		{
+			Object object = event.getSource();
+			if ((object == einfuegenDruckknopf) || (object == suchenDruckknopf))
+			{
+				String text = zeichenTextfeld.getText();
+				if ((text != null) && (text.length() > 0))
+				{
+					char zeichen = text.charAt(0);
+
+					if (object == einfuegenDruckknopf)
+					{
+						einBaum.einfuegen(zeichen);
+						zeichenTextfeld.setText("");
+						repaint();
+					}
+					else
+						if (object == suchenDruckknopf)
+						{
+							enthaltenKontrollkaestchen.setState(einBaum.suchen(zeichen));
+						}
+				}
+			}
+			else
+				if (object == traversierenDruckknopf)
+				{
+					ausgabeTextfeld.setText("Pre-Order:\n" + einBaum.traversierePreOrder());
+				}
+		}
+	}
+
+	class TastaturAbhoerer extends java.awt.event.KeyAdapter
+	{
+		public void keyReleased(java.awt.event.KeyEvent event)
+		{
+			if (event.getSource() == zeichenTextfeld)
+			{
+				String text = zeichenTextfeld.getText();
+				if ((text != null) && (text.length() > 0))
+				{
+					char zeichen = text.charAt(0);
+
+					if(event.getKeyCode() == java.awt.event.KeyEvent.VK_ENTER)
+					{
+						einBaum.einfuegen(zeichen);
+						zeichenTextfeld.setText("");
+						repaint();
+					}
+				}
+			}
+		}
+	}
+}
+

AuD/src/UEB07/BaumTest.java

@@ -0,0 +1,8 @@
+package UEB07;
+public class BaumTest
+{
+	public static void main(String[] args)
+	{
+		new BaumGUI().setVisible(true);
+	}
+}