Unterrichtseinsichten - Schuljahr 2013/2014 - Informatik-AG

Programmieren mit Java

• Wir arbeiten mit der Entwicklungsumgebung Netbeans.
  Das Programm kann man zusammen mit der Java-Programmiersprache (Java JDK 7) aus dem Internet legal und kostenlos z.B. unter folgender Adresse herunterladen:
  http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk-7-netbeans-download-432126.html
  
  
• Zunächst lernen wir die Sprache Java etwas kennen und geben Ergebnisse nur auf dem Konsolen-Bildschirm aus.
  Später benutzen wir dann Buttons, Ein- und Ausgabefelder usw.
  
  
• So starten wir Netbeans, um unsere ersten Java-Programme zu schreiben:
  
  
  
  
  
  
  
  Unter "Project Name"  sollte man einen eigenen  aussagekräftigen Namen für das entsprechende Programm wählen.
  Automatisch wird folgender Programmrumpf erstellt:
  
  
  
• An dieser Stelle können nicht alle Elemente der Programmiersprache aufgeführt werden.
  Einen sehr guten Überblick in die Programmiersprache Java erhält man durch das Buch "Java ist auch eine Insel", das in einer html-Ausgabe online zu lesen ist.
  
  
• Eine Ausgabe auf den Bildschirm (unter Output) erhält man z.B. durch die Programmzeile
    System.out.println("Das Ergebnis von 3*5 ist "+(3*5));
• Der Typ von Variablen muss festgelegt werden:
    int a;   // a ist eine ganze Zahl
• Soll eine Eingabe über die Tastatur während des Programmablaufs geschehen, so fügt man folgende Zeilen im Programm ein:
  Zeile 6: 
    import  java.util.Scanner;
  Zeile 17 (zwischen den beiden geschweiften Klammern von public static void main...):
    Scanner sc;
    sc=new Scanner(System.in);
  Eine Eingabe für die Variable a erfolgt dann z.B. so:
    a=sc.nextInt();
  
  
• Hier zum download unseres ersten Programms:
  

2013-08-20

• Weil mehrere neue Teilnehmer zur AG gekommen sind, haben wir noch einmal den Einstieg in Java gewagt.
  Hier unsere ersten Programme
• Eingabe und Ausgabe (einfaches Textfenster innerhalb von Netbeans)
  
• erstes GUI-Programm (Windows-Fenster)
  
• Beide Programme können in Netbeans weiter bearbeitet werden.
  Die Download-Datei muss aber erst noch entpackt werden, z. B. mit 7-zip oder einem anderen Packprogramm.

2013-08-27

• Hier die beiden Programme aus dem Unterricht:
  1. Thema: while-Schleife, Verzweigung mit if-else
  2. Thema: Zeichnen, Farbe
  Zur Erinnerung: Bei Java gibt es 2 Divisionen:
  / ergibt den ganzzahligen Teil bei der Division. Beispiel: 7/3=2
  % ergibt den Rest bei der Division. Beispiel: 7%3=1

2013-09-03

• Programm zur Verschlüsselung mit rot13 (download des gesamten Netbeans-Programms):
    
      

2013-09-17

• Für zukünftige Grafik-Anwendungen haben wir einige Grundbegriffe kennengelernt:
  import jawa.awt.*;   (Einbinden der Java-Grafikbestandteile)
  Graphics bild = jPanel1.getGraphics();   (mit den Eigenschaften von "bild" kann man auf dem jPanel1 zeichnen)
  bild.setGraphics(Color.red);     (Farbe wird auf "rot" eingestellt)
  bild.drawLine(12, 43, 78, 96);  (Strecke vom Punkt (12/43) zum Punkt (78/96) wird gezeichnet)
  bild.drawRect(12, 43, 78, 96);  (Rechteck mit oberer linker Ecke am Punkt (12/43), der Breite 78 und der Höhe 96 wird gezeichnet)
  bild.fillRect(12, 43, 78, 96);  (dasselbe Rechteck, nur ganz mit Farbe gefüllt)
  bild.drawOval(12, 43, 78, 96);  (ins Rechteck wird ein passendes Oval eingefügt)
• Hier das Beispiel-Programm zum Download

2013-09-24

• Abfrage von Tastencodes
  Wird eine Taste gedrückt, so gibt das Programm den Zahlenwert der Taste heraus.
  
• Bewegen von Grafiken
  Mit Kenntnis der Tastencodes kann ein Grafikelement nach Wunsch verschoben werden.
  In diesem Beispiel sind es die Cursortasten, die die Richtung angeben, in die ein "Luftballon mit Bindfaden" verschoben wird.
  

2013-10-29

• Themen der Doppelstunde:
  Icon (Kaffeetasse) oben links im Fenster durch eigenens Bild ersetzen.
        try-catch-Block von Zeilen 15 bis 20
       
  Fenster beschriften
        Text unter Frame-Eigenschaften bei "title" einsetzen:
       
  Zeichenprogramm: Zeichenfläche, Farbauswahl, mit Maus zeichnen
       
  Screenshot des Programms:
         
  Und hier das gesamte Programm zum download.

2013-11-05

• ... und hier die Erweiterung des Programms mit der Möglichkeit, verschiedene Strichdicken einzustellen:
• Programmtext:
   
   
• Screenshot:
   
  Und hier das gesamte Programm zum download.
• Beginn eines neuen Programms: KastenSchieben
• Programmtext:
  
  Bis jetzt leistet das Programm noch nicht sehr viel:
  Die Spielfigur wird auf die Zeichenfläche gesetzt und kann mit den Cursortasten bewegt werden, ohne dass das Spielfeld verlassen wird.
  Fortsetzung des Programms in der nächsten Woche.

2013-11-12

• Wir haben das Programm so erweitert, dass wir mit der Spielfigur (blaues Quadrat) auf dem Spielfeld in waagrechter und senkrechter Richtung herumlaufen können und den Kasten (grünes Quadrat) umherschieben können.
  Die Mauer (rotes Quadrat) ist für die Spielfigur und den Kasten undurchdringlich.
   
  In der nächsten Woche werden wir mehr Elemente auf die Spielfläche setzen und Zielfelder bereitstellen, auf die die Kisten geschoben werden sollen.
  Hier das vollständige (vorläufige) Programm zum download.

2013-11-19

• Nun ist das erste Spielfeld fertig. Die Zielfelder kommen in der nächsten Woche dran.
  
• Hier das aktuelle Programm zum download.

2013-12-03

• Einen Fehler gab es im Programm noch, aber jetzt sollten die Grundfunktionen fertig sein:
  Das Männchen kann über das Zielfeld gehen.
  Auch die Kiste kann überall geschoben werden.
  "Mann auf Ziel" und "Kiste auf Ziel" haben eigene Bilder bekommen.
  
• Hier das Programm zum Download

2013-12-10

• Start zu unserem neuen Spieleprojekt
  Erste Programmierschritte zur bewegten Kugel:
  
  Neu kennengelernt haben wir den Timer, mit dem man in zeitlichen Abständen immer wieder denselben Vorgang ausführen kann - hier die Bewegung der Kugel.
  Download des Programms (nachträglich hinzugefügt: Man kann nicht mehr durch mehrfaches Klicken des Startknopfes die Geschwndigkeit erhöhen).
  

2014-01-07

• Sound-Ausgabe mit Hilfer der Java API "JFugue 4.0.3"
• Herunterladen der benötigten Dateien unter http://www.jfugue.org/ :
  Java API jfugue-4.0.3-with-musicxml.jar
  Anleitung Kapitel 1
  Anleitung Kapitel 2
• Ist in Netbeans ein Projekt erstellt, muss JFugue eingebunden werden:
  
  Dazu rechter Mausklick auf das Projekt (links),
  Eigenschaften oder Properties auswählen,
  auf "Add JAR/Folder" klicken,
  die einzubindende Datei auswählen,
  mit OK bestätigen.
• Import einfügen:  
     import org.jfugue.*;
  Globale Variablen einfügen:
     Player player = new Player();
     Pattern musik;
  Pattern (Töne, die gespielt werden sollen) erstellen und Musik abspielen:
     musik = new Pattern ("C5 E5 G5 C6 ");
     player.play(musik);
• Zum Einstellen der Notenlängen, der Geschwindigkeit, der Instrumente usw. siehe Anleitung Kapitel 2.

2014-01-14

• Ausbruch-Programm
  
  Hier das lauffertige Programm in einer zum Unterricht etwas erweiterten Version:
• Das mehrmalige Drücken des Startknopfes ist nicht mehr möglich.
  Damit kann die Geschwindigkeit des Balls auch nicht mehr erhöht werden.
• Der Ball "ruckelt" nicht mehr, weil erst in ein BufferedImage gezeichnet wird und dann das gesamte Bild auf das Panel gelegt wird.
• Wenn der Ball die Wand berührt, wird ein Sound gespielt.
• Wird der Sound direkt im Programmablauf gespielt, entsteht eine Verzögerung in der Bewegung des Balls.
  Deshalb wurde hier für den Sound ein neuer Thread (eine parallele Abarbeitung neben dem Hauptprogramm) angelegt.
• In der nächsten Stunde werden wir die Erweiterungen besprechen.
  Für diejenigen, die das Programm und die Neuerungen schon vorher etwas untersuchen wollen, hier das gesamte Programm zur Bearbeitung in Netbeans.

2014-02-18

• Dialoge zur Dateiverwaltung und zur Farbauswahl
  
  Hier das gepackte Programm mit den Beispielen zur Benutzung von Dialogen
• zum Laden in eine Datei,
• zum Lesen aus einer Datei,
• zur Auswahl einer Farbe.
• Neu gegenüber dem Programm in der Schule ist:
• Man kann beliebige Pfade zum Speichern und Lesen benutzen.
• Das Farbfeld wird immer korrekt angezeigt. Die Fehlfunktion vom letzten Dienstag konnte ich nicht nachstellen.

2014-03-04

• Die lauffähigen Programme "Kiste" mit dem "LevelEditor"
  
  hier zum Download (die Datei muss entpackt werden. Sie enthält 2 Ordner mit den beiden Programmen. Beispiel-Level sind im Programmordner zum Leveleditor enthalten).

2014-03-11

• Lauffähiges Programm "Kastenfall"
  
  hier zum Download (die Datei muss entpackt werden).
  Neue Inhalte: selbstdefinierte Klassen; unsichtbarer Cursor
  Aufgabe: Verbesserung des Rohprogramms

2014-03-25

• Hier das Minensucher-Spiel zum download (zum Bearbeiten mit Netbeans).
  Das Spiel ist noch längst nicht fertig, aber zum Testen reicht es schon mal...
   

2014-04-01

• Wir haben einige Fortschritte beim Minensucher-Spiel gemacht:
  -     Es werden die Maximalzahl der Minen und die gefundenen Minen angezeigt.
  -     Falls eine Mine vermutet wurde und nachträglich doch als freies Feld festgelegt werden sollte, wird jetzt die Farbe richtig geändert.
• Schwierigkeiten bereitete das automatische Ausfüllen nebeneinanderliegender leerer Felder.
  Sinnvoll kann man das eigentlich nur mit Rekursion lösen.
  Der Programmteil (NullenAusfuellen) ist jetzt eingebaut.
  Es ist zwar wenig Code, aber die Funktionsweise ist für Euch sicher etwas schwierig zu verstehen. Wir sprechen das nächste Mal darüber.
• Hier ist das lauffähige Programm (aktueller Stand)
• Und hier die gepackte Datei für die Weiterbearbeitung in Netbeans und 2 Screenshots.
      
• Wenn ihr Langeweile habt, könnt ihr ja mal einige Verbesserungen vornehmen, z. B.
  -    Wahlmöglichkeit für die maximale Anzahl von Minen
  -    Wahlmöglichkeit für die Spielfeldgröße.
  -    Messen der Zeit, die für die Lösung gebraucht wurde.
  -    Andere Farbgestaltung.
  -    Statt farbiger Flächen und Zahlen könnten Bilder oder Symbole angezeigt werden.

2014-04-29

• Das neue Projekt heißt "Flattervogel".
  Dabei soll ein roter Kreis durch die Lücken zwischen Stäben bewegt werden ...
• Heute haben wir nur dieses Rumpfprogramm (gepackte Datei zur Weiterbearbeitung mit Netbeans 8 - nach Entpacken) geschafft, bei dem man noch nicht so viel erkennen kann.
  
  In der nächsten Stunde geht es weiter.
• Die Version Netbeans 8.0 kann zusammen mit Java JDK 8.5 hier heruntergeladen werden.
  Dazu das rechte Feld mit der Aufschrift Netbeans - Download benutzen.

2014-05-06

• Das Programm "Flattervogel" haben wir weiter geschrieben.
  Nun gibt es auch die grünen Hindernisse (Wiederholung zu: Wie erstelle ich eine eigene Klasse) und der Timer scrollt den Hintergrund.
  Es fehlt noch das Zählen der Punkte. Schafft ihr das alleine?
  Hier die gepackte Netbeans-Datei.
  

2014-05-27

• Die Steuerung des Flattervogels sollte nach euren Wünschen so gehen, dass man durch das Drücken der Leertaste den Vogel in die Luft wirft und dass er dann zurück nach unten fällt.
  Durch mehrmaliges Drücken kann man den Vogel immer weiter nach oben treiben.
  
  Hier das Testprogramm zum Weiterbearbeiten unter Netbeans.

2014-06-03

• Damit nicht immer wieder der Code für den Timer abgetippt werden muss, hier eine Textdatei zum Hineinkopieren in den Programmcode (am besten zwischen den Methoden und den globalen Variablen einfügen)
• Und hier das Programm mit den angreifenden Robotern (Hintergrund, Männchen, Roboter-Klasse).

2014-06-17

• Nun greifen 10 Roboter an und wir müssen uns in Acht nehmen! Hier das Programm zur Weiterverarbeitung unter Netbeans.
  
  Beim nächsten Mal müssen wir erreichen, dass die Roboter nach kurzer Zeit nicht alle an einem Platz sind.

2014-06-24

• Nun haben wir den Ort des Helden, der Roboter und einiger Gegenstände (zunächst nur Mauern) in einem Feld gespeichert und können durch Abfragen erreichen, dass man durch Mauern nicht laufen kann und dass die Roboter nicht alle am selben Platz sind. Hier die neueste Version zum download.

2014-07-01

• Das Roboterprogramm enthält nun folgende neue Eigenschaften:
• Das Spielfeld kann durch Beschriften einer Matrix erstellt werden.
• Es gibt Fallen, in denen ein Roboter oder das Männchen zerstört werden.
• Berührt ein Roboter das Männchen, ist das Spiel zu Ende.
• Viel Spaß beim Abwandeln und bei der Verbesserung des Programms!
  Hier die neue aktuelle Version (für Netbeans) zum download.

2014-07-08

• Neues Spiel: "Tausch"
  
  Durch Verschieben eines Farbpunktes um 1 Feld nach links, oben, rechts oder unten muss erreicht werden, dass mindestens 3 gleichfarbige Felder neben- oder übereinander liegen.
  Die gleichen Felder werden dann gelöscht. Die oben liegenden Steine fallen nach unten und ganz oben wird das Feld mit Zufallsfarben aufgefüllt.
• Heute wurde das Spielfeld erzeugt. In der nächsten Stunde geht es dann um das Ziehen der Steine.
  Programm TauschV1 zum Herunterladen und Weiterbearbeiten mit Netbeans.

2014-07-15

• Man kann jetzt einen farbigen Punkt auf das Nachbarfeld ziehen und die beiden beteiligten Felder werden dann ausgetauscht.
  Der Screenshot zeigt, wie gerade ein blauer Punkt in der Mitte auf den darunter liegenden Punkt gezogen wird.
   
  Programm TauschV2 zum Herunterladen und Weiterbearbeiten mit Netbeans.

2014-07-22

• In der letzten Stunde des Schuljahres haben wir die Rohversion des "Tausch"-Spiels nun fertig erstellt.
  
  Verschiedene Verschönerungen und Abwandlungen könnt ihr sicher selbst mit Hilfe der Netbeans-Version von TauschV3 erstellen.
  Wer nur spielen will, kann das Programm in der (mit Java) ausführbaren Version herunterladen: TauschV3.jar