Programmieren mit Harald R. Haberstroh

Erstellen Sie ein Java-Programm zum Zeichnen von gerichteten Graphen. Das folgende Bild zeigt ein mögliches User-Interface.

Anforderungen

Die Nummerierung dient nur, um auf die einzelnen Anforderungen zu referenzieren.

1. Anlegen von Knoten - Knoten sollen durch einfachen Klick auf die leere Zeichenfläche angelegt werden. Die Beschriftung soll automatisch erfolgen (A, B, C, ...). Die Knoten dürfen sich nicht überlappen.
2. Anlegen von gerichteten Kanten - durch Ziehen mit der rechten Maustaste soll eine Kante von einem Knoten zu einem anderen Knoten gezeichnet werden können (gerade Linie mit Pfeilspitze). Alternativ kann die linke Maustaste mit gedrückter Strg-Taste verwendet werden.
3. Die Gewichtung einer Kante soll eingegeben werden können.
4. Die Gewichtung einer Kante soll geändert werden können.
5. Knoten sollen durch ziehen verschoben werden können (linke Maustaste), die Kanten von/zu diesem Knoten müssen entsprechend neu gezeichnet werden können. Die Knoten dürfen sich nicht überlappen!
6. Knoten sollen (de-)selektiert/markiert werden können (Mausklick). Markierung/Selektion soll umgeschaltet werden (toggle).
7. Kanten sollen (de-)selektiert/markiert werden können (Mausklick). Markierung/Selektion soll umgeschaltet werden (toggle).
8. Markierte Elemente sollen gelöscht werden können (Menüpunkt, Shortcut Entf).
9. Ein Graph soll in einer Datei gespeichert werden können.
10. Ein Graph soll aus einer Datei geladen werden können.
11. Die Zeichenfläche soll gelöscht werden können.
12. Im Hilfemenü soll eine Infobox mit Ihrem Namen, der Klasse und dem Erstellungsjahr aufgerufen werden können.
13. Optional: Eine Hilfe zur Bedienung (Dialogfenster mit HTML-Text).
14. Optional: Die Sprache soll geändert werden können (Englisch, Deutsch, weitere mit Sprachdateien). Standard ist die Systemeinstellung.
15. Scrollbars sollen eingeblendet werden, wenn das Fenster kleiner als die benötigte Zeichenfläche ist.
16. Ein Graph soll gedruckt werden können. Gegebenenfalls auf eine Seite skalieren.
17. Simulation der Tiefensuche - Ist ein Knoten markiert, so soll die Tiefensuche beginnend nur mit diesem Knoten durchgeführt werden und die einzelnen Schritte dargestellt werden (weiß/grau/schwarz). Ist kein Knoten markiert, so soll der Algorithmus auf alle Knoten angewendet werden.
    Verwenden Sie dazu einen Thread.
18. Simulation der Breitensuche - Ist ein Knoten markiert, so soll die Breitensuche beginnend nur mit diesem Knoten durchgeführt werden und die einzelnen Schritte dargestellt werden (weiß/grau/schwarz). Ist kein Knoten markiert, so soll der Algorithmus auf alle Knoten angewendet werden.
    Verwenden Sie dazu einen Thread.
19. Optional: Die Simulation(en) sollen abgebrochen werden können.
20. Optional: Es soll eine undo/redo-Funktionalität implementiert werden (Command Pattern).
21. Das Programm soll als "ausführbare" Jar-Datei geliefert werden, d.h. alle nötigen Klassen, Bibliotheken, Grafiken und Konfigurationsdateien (Sprachdateien) sollen sich in dem Jar-Archiv befinden. Aufruf soll nur über java -jar graph.jar möglich sein (meist kann man die graphische Oberfläche so einstellen, dass ein Klick auf die Datei genügt).

Links

• Graphen und Graphenalgorithmen
• Graphentheorie (Wikipedia)
• Tiefensuche (Wikipedia)
• Breitensuche (Wikipedia)
• Command Pattern (Wikipedia)

Literatur

• Robert Sedgewick; Kevin Wayne: Algorithms, Fourth Edition (Addison-Wesley Professional)
  
  
• Gunter Saake; Kai-Uwe Sattler: Algorithmen und Datenstrukturen, 4th Edition (dpunkt)
  
  
• Eric Freeman; Elisaebth Freeman; Kathy Sierra; Bert Bates: Entwurfsmuster von Kopf bis Fuß (O'Reilly Verlag)
  
  

Labels: algorithmen, Aufgabe, GUI, Java, POS1-3, User Interface