Add initial implementation including utility classes, core modules, and project configuration files

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2026-03-30 20:45:04 +02:00
commit c6fca7b541
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10
.idea/.gitignore generated vendored Normal file
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@@ -0,0 +1,10 @@
# Default ignored files
/shelf/
/workspace.xml
# Ignored default folder with query files
/queries/
# Datasource local storage ignored files
/dataSources/
/dataSources.local.xml
# Editor-based HTTP Client requests
/httpRequests/

9
.idea/Aufgabenblatt1.iml generated Normal file
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@@ -0,0 +1,9 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<module type="JAVA_MODULE" version="4">
<component name="NewModuleRootManager" inherit-compiler-output="true">
<exclude-output />
<content url="file://$MODULE_DIR$" />
<orderEntry type="inheritedJdk" />
<orderEntry type="sourceFolder" forTests="false" />
</component>
</module>

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@@ -0,0 +1,6 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project version="4">
<component name="Ask2AgentMigrationStateService">
<option name="migrationStatus" value="COMPLETED" />
</component>
</project>

6
.idea/misc.xml generated Normal file
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@@ -0,0 +1,6 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project version="4">
<component name="ProjectRootManager" version="2" default="true" project-jdk-name="openjdk-25" project-jdk-type="JavaSDK">
<output url="file://$PROJECT_DIR$/out" />
</component>
</project>

9
.idea/modules.xml generated Normal file
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@@ -0,0 +1,9 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project version="4">
<component name="ProjectModuleManager">
<modules>
<module fileurl="file://$PROJECT_DIR$/.idea/Aufgabenblatt1.iml" filepath="$PROJECT_DIR$/.idea/Aufgabenblatt1.iml" />
<module fileurl="file://$PROJECT_DIR$/aufgabenblatt1/aufgabenblatt1.iml" filepath="$PROJECT_DIR$/aufgabenblatt1/aufgabenblatt1.iml" />
</modules>
</component>
</project>

6
.idea/vcs.xml generated Normal file
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@@ -0,0 +1,6 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project version="4">
<component name="VcsDirectoryMappings">
<mapping directory="$PROJECT_DIR$" vcs="Git" />
</component>
</project>

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@@ -0,0 +1,11 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<module type="JAVA_MODULE" version="4">
<component name="NewModuleRootManager" inherit-compiler-output="true">
<exclude-output />
<content url="file://$MODULE_DIR$">
<sourceFolder url="file://$MODULE_DIR$/src" isTestSource="false" />
</content>
<orderEntry type="inheritedJdk" />
<orderEntry type="sourceFolder" forTests="false" />
</component>
</module>

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@@ -0,0 +1,59 @@
# Task 1
![](./task1.png)
# Task 2
![](./task2.png)
# Task 3
## Strategie & Laufzeitkomplexität
Mein Ansatz für `autoGuess()` verwendet **Binary Search** (Binäre Suche). Die Suchgrenzen starten bei `Integer.MIN_VALUE` und `Integer.MAX_VALUE`. In jedem Schritt wird die Mitte des verbleibenden Bereichs geraten und mit `isBigger()` geprüft, ob die Zielzahl größer oder kleiner ist. Dadurch halbiert sich der Suchbereich mit jedem Versuch.
**Laufzeitkomplexität: O(log n)**, wobei n die Größe des Suchbereichs ist (hier 2^32 für den gesamten int-Bereich). Das ergibt maximal ~32 Rateversuche, unabhängig von der Zielzahl.
## Vergleich: Eigene Lösung vs. KI-Lösung
Die KI (Claude) hat die gleiche Aufgabe erhalten — die vollständige NumberGuesser-Klasse mit einer leeren `autoGuess()`-Methode zum Ausfüllen.
**Ergebnis:** Beide Implementierungen sind **identisch**. Sowohl meine als auch die KI-Lösung verwenden Binary Search mit denselben Suchgrenzen und derselben overflow-sicheren Berechnung der Mitte (`low + (high - low) / 2`).
**Gemeinsamkeiten:**
- Beide nutzen Binary Search über den gesamten int-Bereich
- Gleiche Initialisierung: `low = Integer.MIN_VALUE`, `high = Integer.MAX_VALUE`
- Gleiche Berechnung des Mittelpunkts: `low + (high - low) / 2` (overflow-sicher)
- Gleiche Abbruchbedingung: `while (low <= high)`
**Unterschiede:**
- Keine funktionalen Unterschiede in `autoGuess()`
## KI-Abschätzung der Laufzeitkomplexität
**KI-Antwort:** "Runtime complexity for both: O(log n) where n = 2^32 (the full int range), so at most ~32 iterations."
**Bewertung:** Die KI liegt **richtig**. Binary Search halbiert den Suchbereich in jedem Schritt, was zu einer logarithmischen Laufzeit führt. Für den gesamten int-Bereich von 2^32 Werten ergibt das log₂(2^32) = 32 Schritte im Worst Case. Dies ist deutlich effizienter als ein linearer Ansatz mit O(n), der im schlimmsten Fall alle ~4,3 Milliarden Werte durchprobieren müsste.
# Task 4
## Strategie & Laufzeitkomplexität
Mein Ansatz für `isAnagram()` wandelt beide Wörter in char-Arrays um, sortiert diese mit `Arrays.sort()` und vergleicht die sortierten Strings. Wenn die sortierten Versionen gleich sind, handelt es sich um ein Anagramm.
**Laufzeitkomplexität: O(n log n)**, wobei n die Länge des längeren Wortes ist. Der dominierende Faktor ist das Sortieren der char-Arrays (`Arrays.sort()` verwendet Dual-Pivot Quicksort mit O(n log n)). Der anschließende Vergleich ist nur O(n).
Ein effizienterer Ansatz wäre O(n) mit einer HashMap/Array, die die Buchstabenhäufigkeiten zählt — allerdings ist O(n log n) für typische Wortlängen völlig ausreichend.
## Vergleich: Eigene Lösung vs. KI-Lösung
Beide Lösungen verwenden den **gleichen Algorithmus**: Sortieren der Zeichen und Vergleich der sortierten Arrays.
**Gemeinsamkeiten:**
- Beide nutzen `Arrays.sort()` auf char-Arrays
- Gleicher algorithmischer Ansatz: Sort-and-Compare
- Gleiche Laufzeitkomplexität: O(n log n)
**Unterschiede:**
- **Rückgabetyp:** Meine Lösung gibt `void` zurück und druckt das Ergebnis direkt auf die Konsole. Die KI gibt `boolean` zurück — sauberer, da die Methode so wiederverwendbar ist.
- **Null-Check:** Die KI prüft auf `null`-Werte (`if (word0 == null || word1 == null)`). Meine Lösung tut dies nicht, würde also bei `null`-Eingaben eine `NullPointerException` werfen.
- **Vergleichsmethode:** Meine Lösung erstellt neue Strings und vergleicht mit `String.equals()`. Die KI vergleicht die char-Arrays direkt mit `Arrays.equals()`, was einen unnötigen String-Allokationsschritt spart.
- **Hilfsmethode:** Meine Lösung lagert das Sortieren in eine eigene `sortString()`-Methode aus. Die KI schreibt alles inline in `isAnagram()`.

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@@ -0,0 +1,49 @@
package task3;
import java.util.Scanner;
public class NumberGuesser {
private int number;
public NumberGuesser(int targetNumber){
this.number = targetNumber;
}
public boolean isBigger(int guess){
return guess < number;
}
public void guess(){
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("Guess a number: ");
int guess = scanner.nextInt();
switch (Integer.compare(guess, number)) {
case -1 -> System.out.println("Too low!");
case 0 -> System.out.println("Correct!");
case 1 -> System.out.println("Too high!");
}
}
public void autoGuess(){
int low = Integer.MIN_VALUE;
int high = Integer.MAX_VALUE;
while (low <= high) {
int mid = low + (high - low) / 2;
if (mid == number) {
System.out.println("Found the number: " + mid);
return;
} else if (isBigger(mid)) {
low = mid + 1;
} else {
high = mid - 1;
}
}
}
public static void main(String[] args) {
NumberGuesser numberGuesser = new NumberGuesser(100);
System.out.println(numberGuesser.isBigger(Integer.MAX_VALUE/2));
numberGuesser.autoGuess();
}
}

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@@ -0,0 +1,38 @@
package task3;
import java.util.Scanner;
public class NumberGuesserAI {
private final int number;
public NumberGuesserAI(int targetNumber){
this.number = targetNumber;
}
public boolean isBigger(int guess){
return guess < number;
}
public void autoGuess(){
int low = Integer.MIN_VALUE;
int high = Integer.MAX_VALUE;
while (low <= high) {
int mid = low + (high - low) / 2;
if (mid == number) {
System.out.println("Found the number: " + mid);
return;
} else if (isBigger(mid)) {
low = mid + 1;
} else {
high = mid - 1;
}
}
}
public static void main(String[] args) {
NumberGuesserAI numberGuesser = new NumberGuesserAI(100);
System.out.println(numberGuesser.isBigger(Integer.MAX_VALUE/2));
numberGuesser.autoGuess();
}
}

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@@ -0,0 +1,35 @@
package task4;
import java.lang.reflect.Array;
import java.util.Arrays;
public class AnagrammChecker {
private String word0;
private String word1;
public AnagrammChecker(String word0, String word1){
this.word0 = word0;
this.word1 = word1;
}
public void isAnagram(){
String sortedWord0 = sortString(word0);
String sortedWord1 = sortString(word1);
if (sortedWord1.equals(sortedWord0)) {
System.out.println("Die Wörter sind Anagramme.");
} else {
System.out.println("Die Wörter sind keine Anagramme.");
}
}
private String sortString(String string) {
char tempArr[] = string.toCharArray();
Arrays.sort(tempArr);
return new String(tempArr);
}
}

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@@ -0,0 +1,27 @@
package task4;
import java.util.Arrays;
public class AnagrammCheckerAI {
private String word0;
private String word1;
public AnagrammCheckerAI(String word0, String word1){
this.word0 = word0;
this.word1 = word1;
}
public boolean isAnagram() {
if (word0 == null || word1 == null) {
return false;
}
char[] chars0 = word0.toLowerCase().toCharArray();
char[] chars1 = word1.toLowerCase().toCharArray();
Arrays.sort(chars0);
Arrays.sort(chars1);
return Arrays.equals(chars0, chars1);
}
}

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@@ -0,0 +1,14 @@
package util;
public class ArrayTester {
public static final void main(String[] args)
{
Util util = new Util();
int num = 60;
int[] array0 = new int[num];
int[] array1 = new int[num];
util.fillArrayRandom(array0, num*100);
util.fillArrayRandom(array1, num*100);
System.out.println(util.firstMatch(array0, array1));
}
}

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@@ -0,0 +1,116 @@
package util;
/**
* Write a description of class Util here.
*
* @author (your name)
* @version (a version number or a date)
*/
public class Util
{
public void printArray(int[] array)
{
for (int i = 0; i < array.length; ++i)
{
System.out.print(array[i]);
// Prüfen, ob wir nicht beim letzten Element sind.
// Auf das letzte Element sollte kein Komma folgen.
if (i < array.length - 1)
{
System.out.print(",");
}
}
// Nach Ausgabe brechen wir die Zeile um, damit folgende Ausgaben
// in einer neuen Zeile beginnen.
System.out.println();
}
public int randomInt(int upperLimit)
{
double random = Math.random(); // Zufallszahl zwischen 0.0 und 1.0 holen.
// Zufallszahl per Multiplikation auf 0.0-upperLimit skalieren
random = random * upperLimit;
// Nachkommastellen abschneiden und in Ganzzahlwert (int) umwandeln.
int result = (int) random;
return result;
}
public void fillArrayRandom(int[] array, int upperLimit)
{
for (int i = 0; i < array.length; ++i)
{
array[i] = randomInt(upperLimit);
}
}
public int[] concatArray(int[] array0, int[] array1)
{
int[] result = new int[array0.length + array1.length];
// Manuelles Kopieren mit Schleifen.
for (int i = 0; i < array0.length; ++i)
{
result[i] = array0[i];
}
for (int i = 0; i < array1.length; ++i)
{
// Um array0.length verschoben einfügen.
result[array0.length + i] = array1[i];
}
// Alternative Lösung unter Verwendung von System.arraycopy().
// System.arraycopy(array0, 0, result, 0, array0.length);
// System.arraycopy(array1, 0, result, array0.length, array1.length);
return result;
}
public int findMax(int[] array) {
int max = 0;
boolean found = false;
int loopRuns = 0;
for (int i = 0; !found && i < array.length; ++i) {
loopRuns++;
if (array[i] > max) {
max = array[i];
}
}
return loopRuns;
}
public int firstMatch(int[] array0, int[] array1) {
int loopRuns = 0;
for (int i = 0; i < array0.length; i++) {
for (int j = 0; j < array1.length; j++) {
loopRuns++;
if (array0[i] == array1[j]) {
return loopRuns;
}
}
}
return loopRuns;
}
public void fillArrayRandomRecursively(int[] array, int start, int upperLimit)
{
if (array.length - start <= 0)
{
return;
}
array[start] = randomInt(upperLimit);
fillArrayRandomRecursively(array, start + 1, upperLimit);
}
public void testRandomFillRecursively()
{
Util util = new Util();
int[] valueArray = new int[100];
util.fillArrayRandomRecursively(valueArray, 0, 100);
util.printArray(valueArray);
}
}

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@@ -0,0 +1,6 @@
# Task 1
![](./task1.png)
# Task 2
![](./task2.png)

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