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Full Version/CheckSparseVector.java

@@ -0,0 +1,130 @@
+public class CheckSparseVector {
+
+
+    public static void main(String[] args) {
+
+        //(ausgelagert)
+
+        // erstellen des this.Vektors = control Vector
+        SparseVector controlVector = new SparseVector(10);
+        controlVector.setElement(0, 10.0);
+        controlVector.setElement(5, 123.213);
+        controlVector.setElement(8, 65.01);
+        controlVector.setElement(9, 112.79);
+        System.out.println("\n");
+
+        // erstellen der testVektoren (the 5 "others")
+        SparseVector otherVector1 = new SparseVector(10);
+        otherVector1.setElement(0, 10.0);
+        otherVector1.setElement(5, 123.213);
+        otherVector1.setElement(8, 65.01);
+        otherVector1.setElement(9, 112.79);
+        System.out.println("\n");
+
+        SparseVector otherVector2 = new SparseVector(5);
+        otherVector2.setElement(0, 11.0);
+        otherVector2.setElement(3, 22.2);
+        System.out.println("\n");
+
+        SparseVector otherVector3 = new SparseVector(20);
+        otherVector3.setElement(0,123);
+        otherVector3.setElement(5,11);
+        otherVector3.setElement(11,2);
+        otherVector3.setElement(14,3);
+        otherVector3.setElement(18,4);
+        System.out.println("\n");
+
+        SparseVector otherVector4 = new SparseVector(10); // ein leerer other. Vektor mit Länge 10
+        System.out.println("der Wert des otherVector4 an der Position 5 ist: "+ otherVector4.getElement(5)); // 0.0
+        System.out.println("der Wert des otherVector4 an der Position 7 ist: "+ otherVector4.getElement(7));// 0.0
+        System.out.println("der Wert des otherVector4 an der Position 9 ist: " + otherVector4.getElement(9));// 0.0
+        System.out.println("die Länge des otherVector4 ist: " + otherVector4.getLength()); // 10
+        System.out.println("\n");
+
+        SparseVector otherVector5 = new SparseVector(20); // ein leerer other. Vektor mit Länge 10
+        System.out.println("der Wert des otherVector5 an der Position 5 ist: "+ otherVector5.getElement(5)); // 0.0
+        System.out.println("der Wert des otherVector5 an der Position 17 ist: "+ otherVector5.getElement(17));// 0.0
+        System.out.println("der Wert des otherVector5 an der Position 19 ist: " + otherVector5.getElement(19));// 0.0
+        System.out.println("die Länge des otherVector5 ist: " + otherVector5.getLength()); // 20
+        System.out.println("\n");
+
+
+        // Testen des this. Vektors --> testen Methoden wie getLength(), getElement(), setElement(), removeElement()
+        System.out.println("die Länge des controlVector ist: " + controlVector.getLength()); // 10
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 5 ist: "+ controlVector.getElement(5)); // 123.213
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 0 ist: " + controlVector.getElement(0)); //10.0
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 1 ist: " + controlVector.getElement(1)); //0.0
+
+        // testen equal(), wenn die beiden Vektoren identisch sind → should be true
+        System.out.println(controlVector.equals(otherVector1));
+        System.out.println("\n");
+
+        controlVector.removeElement(5);
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 5 ist: "+ controlVector.getElement(5)); // 0.0
+        System.out.println("Die Länge nach remove ist: "+ controlVector.getLength()); // 10
+
+        controlVector.removeElement(7);
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 7 ist: "+ controlVector.getElement(7)); // 0.0
+
+
+        controlVector.setElement(5, 100);
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 5 ist: "+ controlVector.getElement(5)); //100.0
+
+        System.out.println("\n");
+
+        //  testen equals(other) --> nicht identisch
+        System.out.println(controlVector.equals(otherVector1)); // should be false, weil der Wert an Index 5 zu 100 gesetzt wurde
+        System.out.println(controlVector.equals(otherVector2)); // should be false
+        System.out.println(controlVector.equals(otherVector3)); // should be false
+        System.out.println(controlVector.equals(otherVector4)); // should be false
+        System.out.println("\n");
+
+        otherVector1.setElement(5, 100);
+        System.out.println("der Wert des otherVector1 an der Position 5 ist: "+ otherVector1.getElement(5)); //100.0
+        System.out.println(otherVector1.equals(controlVector));// should be true, weil der Wert an Index 5 von this und other Vektor gleich 100
+        System.out.println("\n");
+
+
+        // testen add()
+        controlVector.add(otherVector1);
+
+        System.out.println("die Länge des controlVector ist: " + controlVector.getLength()); // 10
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 0 ist: "+ controlVector.getElement(0)); // 10 + 10 = 20
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 5 ist: " + controlVector.getElement(5)); // 100 + 100 = 200
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 6 ist: " + controlVector.getElement(6)); // 0.0
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 8 ist: " + controlVector.getElement(8)); // 65.01 + 65.01 = 130.02
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 9 ist: " + controlVector.getElement(9)); // 112.79 + 112.79 = 225.58
+        System.out.println("\n");
+
+        controlVector.add(otherVector2);
+
+        controlVector.setElement(3,90.1);
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 0 ist: "+ controlVector.getElement(0)); // 20
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 3 ist: " + controlVector.getElement(3)); // 90.1
+        System.out.println("\n");
+
+        controlVector.add(otherVector3);
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 0 ist: "+ controlVector.getElement(0)); // 20
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 5 ist: "+ controlVector.getElement(5)); // 200
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 9 ist: "+ controlVector.getElement(9)); // 225.58
+        System.out.println("\n");
+
+        controlVector.add(otherVector4);
+
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 0 ist: "+ controlVector.getElement(0));
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 5 ist: "+ controlVector.getElement(5));
+        System.out.println("\n");
+
+        controlVector.removeElement(0);
+
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 0 ist: "+ controlVector.getElement(0)); // 0.0
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 5 ist: "+ controlVector.getElement(5)); // 200
+        System.out.println("\n");
+
+        controlVector.add(otherVector5);
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 0 ist: "+ controlVector.getElement(0)); // 0.0
+        System.out.println("der Wert des controlVector an der Position 5 ist: "+ controlVector.getElement(5)); // 200
+        System.out.println("\n");
+
+    }
+}

Full Version/SparseVector.java

@@ -0,0 +1,227 @@
+public class SparseVector {
+
+    // Hilfsklasse Node
+    private class Node {
+        int index;
+        double value;
+        Node next;
+
+        public Node(int index, double value, Node next) {
+            this.index = index;
+            this.value = value;
+            this.next = next;
+        }
+
+    }
+
+    // Standard Konstruktor: leeren Vektor initialisieren
+    private Node head = null;
+    private int length = 0;
+
+    public SparseVector() {
+        this.head = null;
+        this.length = 0;
+    }
+
+
+    // Konstruktor: erzeugen Vektor mit Lange n
+
+    public SparseVector (int n) {
+        this.head = null;
+        this.length = n;
+    }
+
+    /* setElement(int index, double value): add value into each index
+       (case1: wenn der Knoten an dem Index mit einem Wert existiert, den Wert aktualisieren)
+       (case2: wenn der Knoten an dem Index noch nicht existiert, ein neuer Knoten mit neuem Wert hinzüfugen)
+    */
+    public void setElement(int index, double value) {  //z.B. wenn ich zu index (6) einen value (1) einfüge,
+
+            removeElement(index);
+
+        if (this.head == null || this.head.index > index) {
+            // aber entweder Element nicht existiert oder das erste Element ist > 6 (Start: index 7)
+            this.head = new Node(index, value, this.head); // erzeugen eines neuen Kopfs
+
+        }
+
+        Node current = this.head;
+
+        while (current.next != null && current.next.index < index) { // Zeiger bewegt sich durch den Vektor, solange der gesuchte Index noch nicht erreicht wird
+            current = current.next;
+        }
+
+
+        if (current != null && current.index == index) { // und der gesuchte Index erreicht wird
+
+                current.value = value;
+                System.out.println("at index " + index + " set value " + value);
+
+        } else if (current.next == null || current.next.index > index) { // zum Beispiel, wenn Zeiger am Ende ankommt, ohne den gesuchten Index
+            // oder next index ist 7 und ich brauche index 6, einfügen das Element index 6 vor index 7
+
+            current.next = new Node(index, value, current.next); // siehe ipad Testat1 setElement
+            System.out.println("at index " + index + " set value " + value);
+
+        }
+
+    }
+
+
+        /* getElement: return the Wert value of that index
+           input das Index, und return den entsprechenden Wert des Index
+         */
+
+    public double getElement(int index) {
+
+        if (index < 0 || index >= this.length) { // für Testfall wenn Länge < index
+            throw new IndexOutOfBoundsException("Index " + index + " ist außerhalb der Vektorlänge " + this.length + ". Max. Index ist " + (this.length-1));
+        }
+
+        Node current = this.head;
+
+        while (current != null && current.index < index) {
+
+            current = current.next;
+        }
+
+        if (current != null && current.index == index) {
+
+            double result =  current.value;
+
+            return result;
+
+        }
+
+        return 0.0;
+
+    }
+
+
+        // removeElement: remove the whole element per index
+        public void removeElement(int index) { // siehe ipad Testat1 removeElement
+
+            Node current = this.head;
+            Node previous = null;
+
+            if (current != null && current.index == index) {
+                this.head = current.next;
+                System.out.println(index + " found and deleted");
+                return;
+
+            }
+
+            while (current != null && current.index != index) {
+
+                previous = current;
+                current = current.next;
+
+            }
+                if (current != null && current.index == index) {
+
+                    previous.next = current.next;
+                    System.out.println("index " + index + " found and the value " + current.value + " deleted.");
+
+                } else {
+
+                    System.out.println("Element not found with index " + index);
+
+                }
+            }
+
+
+            // getLength: return the length (max. capacity) of Vektor
+
+            public int getLength() {
+
+                int length = SparseVector.this.length;
+
+                return length;
+
+            }
+
+
+            // bool Methode equals: testen, ob other = this (nur vergleichen die Nicht-Null Elemente)
+
+            public boolean equals(SparseVector other) {
+
+                Node thisCurrent = this.head;
+                Node otherCurrent = other.head;
+
+                while (thisCurrent != null || otherCurrent != null) {
+
+                    if (thisCurrent != null && otherCurrent != null) {
+                        if (!(thisCurrent.index == otherCurrent.index && thisCurrent.value == otherCurrent.value)) {
+                            return false;
+                        }
+
+                        thisCurrent = thisCurrent.next;
+                        otherCurrent = otherCurrent.next;
+
+                        // wenn die Anzahl der Positionen mit Nicht-Null-Elementen nicht übereinstimmen = nicht identisch
+
+                    } else if ((thisCurrent != null && otherCurrent == null) || (otherCurrent != null && thisCurrent == null)) {
+
+                        return false;
+                    }
+
+                }
+                return true;
+            }
+
+            // void add: to add two vectors together and renew (overwrite) the this.vector
+
+            public void add(SparseVector other) {
+
+                    Node thisCurrent = this.head;
+                    Node otherCurrent = other.head;
+                    Node thisPrevious = null;
+
+                // Fall 0: 2 Vektoren mit unterschiedlichen Längen geht nicht!
+
+                if (this.getLength() != other.getLength()) {
+
+                    System.out.println("Vektoren mit unterschiedlichen Längen können nicht zusammen addiert werden!!");
+                    System.out.println("Länge des controlVector: " + this.getLength() + " aber die von otherVector: " + other.getLength());
+                    return;
+
+                }
+
+                    while (thisCurrent != null && otherCurrent != null) {
+
+                        // Fall 1, gleicher Index, dann nur Werte zusammen addieren → update this Vektor
+                        if (thisCurrent.index == otherCurrent.index ) {
+                            thisCurrent.value += otherCurrent.value; // overwrite the this. value
+                            thisPrevious = thisCurrent;
+                            thisCurrent = thisCurrent.next;
+                            otherCurrent = otherCurrent.next;
+                        }
+
+                        // Fall 2: Der Index von otherCurrent ist kleiner, füge diesen Knoten in this ein
+                        else if (otherCurrent.index < thisCurrent.index) {
+
+                            Node newNode = new Node(otherCurrent.index, otherCurrent.value, thisCurrent);
+
+                            if (thisPrevious == null) {
+                                this.head = newNode;
+                            } else {
+                                thisPrevious.next = newNode;
+                            }
+
+                            // this Vektor Zeiger und other Vektor Zeiger gehen weiter voran
+                            otherCurrent = otherCurrent.next;
+                            thisPrevious = newNode;
+
+                            // Fall 3: Der Index von otherCurrent > thisCurrent, 2 Zeiger gehen weiter
+                        } else if (otherCurrent.index > thisCurrent.index) {
+
+                            thisPrevious = thisCurrent;
+                            thisCurrent = thisCurrent.next;
+
+                        }
+
+                    }
+
+            }
+}
+