.idea/.gitignore

+# Default ignored files
+/shelf/
+/workspace.xml

.idea/misc.xml

+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<project version="4">
+  <component name="ProjectRootManager" version="2" languageLevel="JDK_21" default="true" project-jdk-name="21" project-jdk-type="JavaSDK">
+    <output url="file://$PROJECT_DIR$/out" />
+  </component>
+</project>
\ No newline at end of file

.idea/modules.xml

+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<project version="4">
+  <component name="ProjectModuleManager">
+    <modules>
+      <module fileurl="file://$PROJECT_DIR$/.idea/scanner-und-parser-hannah-buch-s.165-aufg-1.iml" filepath="$PROJECT_DIR$/.idea/scanner-und-parser-hannah-buch-s.165-aufg-1.iml" />
+    </modules>
+  </component>
+</project>
\ No newline at end of file

.idea/scanner-und-parser-hannah-buch-s.165-aufg-1.iml

+<?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>
\ No newline at end of file

.idea/vcs.xml

+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<project version="4">
+  <component name="VcsDirectoryMappings">
+    <mapping directory="" vcs="Git" />
+  </component>
+</project>
\ No newline at end of file

src/Analyse.java

+public class Analyse {
+
+    private String eingabe;
+
+    public Analyse(String pEingabe){
+        eingabe = pEingabe;
+    }
+    public void analysiere(){
+
+    }
+}

src/Parser.java

+public class Parser {
+    private List<Token> tokenliste;
+    public Parser(List<Token> pTokenliste){
+
+
+        tokenliste = pTokenliste;
+    }
+
+    public Token nextToken(){
+
+    }
+
+    public boolean parse(){
+
+
+    }
+
+    public boolean pruefeS(){
+
+    }
+
+    public boolean pruefeA(){
+
+    }
+
+    public boolean pruefeS(){
+
+    }
+}

src/Scanner.java

+import java.util.List;
+
+public class Scanner {
+
+    private String eingabe;
+    List<Token> tokenliste;
+
+    private boolean fehler;
+    public Scanner(String pEingabe, List<Token> pTokenliste){
+        String eingabe = pEingabe;
+        tokenliste = pTokenliste;
+
+    }
+
+    public void scanne(){
+
+        char erster,zweiter;
+        int pos = 0;
+
+        while(eingabe.charAt(pos) != '#'){
+            erster = eingabe.charAt(pos);
+            zweiter = eingabe.charAt(pos+1);
+            if(erster == 'l' && zweiter == 'a'){
+                aktuellesToken = new Token("EGAL", "la");
+            }
+            else if(erster == 'l' && zweiter == 'e'){
+                aktuellesToken = new Token("EGAL", "le");
+            }
+            else if(erster == 'l'&& zweiter == 'u'){
+                aktuellesToken = new Token("ENDE", "lu");
+            }
+            else{
+                fehler = true;
+                break;
+            }
+
+            pos++;
+            tokenliste.append(aktuellesToken);
+        }
+
+    }
+
+    private void ausgabe(boolean fehler){
+        if(fehler){
+            System.out.println("Eingabe war nicht entsprechend der Regeln der Sprache. Bitte veruche es erneut");
+        }
+
+    }
+
+    public List<Token> getTokenliste(){
+
+        return this.tokenliste;
+    }
+
+}

src/Token.java

+public class Token {
+
+
+    private String wert;
+    private String typ;
+
+    public Token(String pWert, String pTyp){
+        wert = pWert;
+        typ = pTyp;
+    }
+    public String getWert() {
+        return wert;
+    }
+
+    public void setWert(String wert) {
+        this.wert = wert;
+    }
+
+    public String getTyp() {
+        return typ;
+    }
+
+    public void setTyp(String typ) {
+        this.typ = typ;
+    }
+}

src/utils/2020-03-11_Implementationen_von_Klassen_fuer_das_Zentralabitur_ab_2018-5/01 Datenstrukturklassen/01 linear/List.java

+ /**
+ * <p>
+ * Materialien zu den zentralen NRW-Abiturpruefungen im Fach Informatik ab 2018
+ * </p>
+ * <p>
+ * Generische Klasse List<ContentType>
+ * </p>
+ * <p>
+ * Objekt der generischen Klasse List verwalten beliebig viele linear
+ * angeordnete Objekte vom Typ ContentType. Auf hoechstens ein Listenobjekt,
+ * aktuellesObjekt genannt, kann jeweils zugegriffen werden.<br />
+ * Wenn eine Liste leer ist, vollstaendig durchlaufen wurde oder das aktuelle
+ * Objekt am Ende der Liste geloescht wurde, gibt es kein aktuelles Objekt.<br />
+ * Das erste oder das letzte Objekt einer Liste koennen durch einen Auftrag zum
+ * aktuellen Objekt gemacht werden. Ausserdem kann das dem aktuellen Objekt
+ * folgende Listenobjekt zum neuen aktuellen Objekt werden. <br />
+ * Das aktuelle Objekt kann gelesen, veraendert oder geloescht werden. Ausserdem
+ * kann vor dem aktuellen Objekt ein Listenobjekt eingefuegt werden.
+ * </p>
+ * 
+ * @author Qualitaets- und UnterstuetzungsAgentur - Landesinstitut fuer Schule
+ * @version Generisch_06 2015-10-25
+ */
+public class List<ContentType> {
+
+  /* --------- Anfang der privaten inneren Klasse -------------- */
+
+  private class ListNode {
+
+    private ContentType contentObject;
+    private ListNode next;
+
+    /**
+     * Ein neues Objekt wird erschaffen. Der Verweis ist leer.
+     * 
+     * @param pContent das Inhaltsobjekt vom Typ ContentType
+     */
+    private ListNode(ContentType pContent) {
+      contentObject = pContent;
+      next = null;
+    }
+
+    /**
+     * Der Inhalt des Knotens wird zurueckgeliefert.
+     * 
+     * @return das Inhaltsobjekt des Knotens
+     */
+    public ContentType getContentObject() {
+      return contentObject;
+    }
+
+    /**
+     * Der Inhalt dieses Kontens wird gesetzt.
+     * 
+     * @param pContent das Inhaltsobjekt vom Typ ContentType
+     */
+    public void setContentObject(ContentType pContent) {
+      contentObject = pContent;
+    }
+
+    /**
+     * Der Nachfolgeknoten wird zurueckgeliefert.
+     * 
+     * @return das Objekt, auf das der aktuelle Verweis zeigt
+     */
+    public ListNode getNextNode() {
+      return this.next;
+    }
+
+    /**
+     * Der Verweis wird auf das Objekt, das als Parameter uebergeben
+     * wird, gesetzt.
+     * 
+     * @param pNext der Nachfolger des Knotens
+     */
+    public void setNextNode(ListNode pNext) {
+      this.next = pNext;
+    }
+
+  }
+
+  /* ----------- Ende der privaten inneren Klasse -------------- */
+
+  // erstes Element der Liste
+  ListNode first;
+
+  // letztes Element der Liste
+  ListNode last;
+
+  // aktuelles Element der Liste
+  ListNode current;
+
+  /**
+   * Eine leere Liste wird erzeugt.
+   */
+  public List() {
+    first = null;
+    last = null;
+    current = null;
+  }
+
+  /**
+   * Die Anfrage liefert den Wert true, wenn die Liste keine Objekte enthaelt,
+   * sonst liefert sie den Wert false.
+   * 
+   * @return true, wenn die Liste leer ist, sonst false
+   */
+  public boolean isEmpty() {
+    // Die Liste ist leer, wenn es kein erstes Element gibt.
+    return first == null;
+  }
+
+  /**
+   * Die Anfrage liefert den Wert true, wenn es ein aktuelles Objekt gibt,
+   * sonst liefert sie den Wert false.
+   * 
+   * @return true, falls Zugriff moeglich, sonst false
+   */
+  public boolean hasAccess() {
+    // Es gibt keinen Zugriff, wenn current auf kein Element verweist.
+    return current != null; 
+  }
+
+  /**
+   * Falls die Liste nicht leer ist, es ein aktuelles Objekt gibt und dieses
+   * nicht das letzte Objekt der Liste ist, wird das dem aktuellen Objekt in
+   * der Liste folgende Objekt zum aktuellen Objekt, andernfalls gibt es nach
+   * Ausfuehrung des Auftrags kein aktuelles Objekt, d.h. hasAccess() liefert
+   * den Wert false.
+   */
+  public void next() {
+    if (this.hasAccess()) {
+      current = current.getNextNode();
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Falls die Liste nicht leer ist, wird das erste Objekt der Liste aktuelles
+   * Objekt. Ist die Liste leer, geschieht nichts.
+   */
+  public void toFirst() {
+    if (!isEmpty()) {
+      current = first;
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Falls die Liste nicht leer ist, wird das letzte Objekt der Liste
+   * aktuelles Objekt. Ist die Liste leer, geschieht nichts.
+   */
+  public void toLast() {
+    if (!isEmpty()) {
+      current = last;
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Falls es ein aktuelles Objekt gibt (hasAccess() == true), wird das
+   * aktuelle Objekt zurueckgegeben, andernfalls (hasAccess() == false) gibt
+   * die Anfrage den Wert null zurueck.
+   * 
+   * @return das aktuelle Objekt (vom Typ ContentType) oder null, wenn es
+   *         kein aktuelles Objekt gibt
+   */
+  public ContentType getContent() {
+    if (this.hasAccess()) {
+      return current.getContentObject();
+    } else {
+      return null;
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Falls es ein aktuelles Objekt gibt (hasAccess() == true) und pContent
+   * ungleich null ist, wird das aktuelle Objekt durch pContent ersetzt. Sonst
+   * geschieht nichts.
+   * 
+   * @param pContent
+   *            das zu schreibende Objekt vom Typ ContentType
+   */
+  public void setContent(ContentType pContent) {
+    // Nichts tun, wenn es keinen Inhalt oder kein aktuelles Element gibt.
+    if (pContent != null && this.hasAccess()) { 
+      current.setContentObject(pContent);
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Falls es ein aktuelles Objekt gibt (hasAccess() == true), wird ein neues
+   * Objekt vor dem aktuellen Objekt in die Liste eingefuegt. Das aktuelle
+   * Objekt bleibt unveraendert. <br />
+   * Wenn die Liste leer ist, wird pContent in die Liste eingefuegt und es
+   * gibt weiterhin kein aktuelles Objekt (hasAccess() == false). <br />
+   * Falls es kein aktuelles Objekt gibt (hasAccess() == false) und die Liste
+   * nicht leer ist oder pContent gleich null ist, geschieht nichts.
+   * 
+   * @param pContent
+   *            das einzufuegende Objekt vom Typ ContentType
+   */
+  public void insert(ContentType pContent) {
+    if (pContent != null) { // Nichts tun, wenn es keinen Inhalt gibt.
+      if (this.hasAccess()) { // Fall: Es gibt ein aktuelles Element.
+
+        // Neuen Knoten erstellen.
+        ListNode newNode = new ListNode(pContent); 
+
+        if (current != first) { // Fall: Nicht an erster Stelle einfuegen.
+          ListNode previous = this.getPrevious(current);
+          newNode.setNextNode(previous.getNextNode());
+          previous.setNextNode(newNode);
+        } else { // Fall: An erster Stelle einfuegen.
+          newNode.setNextNode(first);
+          first = newNode;
+        }
+
+      } else { //Fall: Es gibt kein aktuelles Element.
+
+        if (this.isEmpty()) { // Fall: In leere Liste einfuegen.
+
+          // Neuen Knoten erstellen.
+          ListNode newNode = new ListNode(pContent); 
+
+          first = newNode;
+          last = newNode;
+        }
+
+      }
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Falls pContent gleich null ist, geschieht nichts.<br />
+   * Ansonsten wird ein neues Objekt pContent am Ende der Liste eingefuegt.
+   * Das aktuelle Objekt bleibt unveraendert. <br />
+   * Wenn die Liste leer ist, wird das Objekt pContent in die Liste eingefuegt
+   * und es gibt weiterhin kein aktuelles Objekt (hasAccess() == false).
+   * 
+   * @param pContent
+   *            das anzuhaengende Objekt vom Typ ContentType
+   */
+  public void append(ContentType pContent) {
+    if (pContent != null) { // Nichts tun, wenn es keine Inhalt gibt.
+
+      if (this.isEmpty()) { // Fall: An leere Liste anfuegen.
+        this.insert(pContent);
+      } else { // Fall: An nicht-leere Liste anfuegen.
+
+        // Neuen Knoten erstellen.
+        ListNode newNode = new ListNode(pContent); 
+
+        last.setNextNode(newNode);
+        last = newNode; // Letzten Knoten aktualisieren.
+      }
+
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Falls es sich bei der Liste und pList um dasselbe Objekt handelt,
+   * pList null oder eine leere Liste ist, geschieht nichts.<br />
+   * Ansonsten wird die Liste pList an die aktuelle Liste angehaengt.
+   * Anschliessend wird pList eine leere Liste. Das aktuelle Objekt bleibt
+   * unveraendert. Insbesondere bleibt hasAccess identisch.
+   * 
+   * @param pList
+   *            die am Ende anzuhaengende Liste vom Typ List<ContentType>
+   */
+  public void concat(List<ContentType> pList) {
+    if (pList != this && pList != null && !pList.isEmpty()) { // Nichts tun,
+    // wenn pList und this identisch, pList leer oder nicht existent.
+
+      if (this.isEmpty()) { // Fall: An leere Liste anfuegen.
+        this.first = pList.first;
+        this.last = pList.last;
+      } else { // Fall: An nicht-leere Liste anfuegen.
+        this.last.setNextNode(pList.first);
+        this.last = pList.last;
+      }
+
+      // Liste pList loeschen.
+      pList.first = null;
+      pList.last = null;
+      pList.current = null;
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Wenn die Liste leer ist oder es kein aktuelles Objekt gibt (hasAccess()
+   * == false), geschieht nichts.<br />
+   * Falls es ein aktuelles Objekt gibt (hasAccess() == true), wird das
+   * aktuelle Objekt geloescht und das Objekt hinter dem geloeschten Objekt
+   * wird zum aktuellen Objekt. <br />
+   * Wird das Objekt, das am Ende der Liste steht, geloescht, gibt es kein
+   * aktuelles Objekt mehr.
+   */
+  public void remove() {
+    // Nichts tun, wenn es kein aktuelle Element gibt oder die Liste leer ist.
+    if (this.hasAccess() && !this.isEmpty()) { 
+
+      if (current == first) {
+        first = first.getNextNode();
+      } else {
+        ListNode previous = this.getPrevious(current);
+        if (current == last) {
+          last = previous;
+        }
+        previous.setNextNode(current.getNextNode());
+      }
+
+      ListNode temp = current.getNextNode();
+      current.setContentObject(null);
+      current.setNextNode(null);
+      current = temp;
+
+      //Beim loeschen des letzten Elements last auf null setzen. 
+      if (this.isEmpty()) {
+        last = null;
+      }
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Liefert den Vorgaengerknoten des Knotens pNode. Ist die Liste leer, pNode
+   * == null, pNode nicht in der Liste oder pNode der erste Knoten der Liste,
+   * wird null zurueckgegeben.
+   *
+   * @param pNode
+   *         der Knoten, dessen Vorgaenger zurueckgegeben werden soll
+   * @return der Vorgaenger des Knotens pNode oder null, falls die Liste leer ist,
+   *         pNode == null ist, pNode nicht in der Liste ist oder pNode der erste Knoten
+   *         der Liste ist
+   */
+  private ListNode getPrevious(ListNode pNode) {
+    if (pNode != null && pNode != first && !this.isEmpty()) {
+      ListNode temp = first;
+      while (temp != null && temp.getNextNode() != pNode) {
+        temp = temp.getNextNode();
+      }
+      return temp;
+    } else {
+      return null;
+    }
+  }
+  
+}

src/utils/2020-03-11_Implementationen_von_Klassen_fuer_das_Zentralabitur_ab_2018-5/01 Datenstrukturklassen/01 linear/Queue.java

+/**
+ * <p>
+ * Materialien zu den zentralen NRW-Abiturpruefungen im Fach Informatik ab 2018
+ * </p>
+ * <p>
+ * Generische Klasse Queue<ContentType>
+ * </p>
+ * <p>
+ * Objekte der generischen Klasse Queue (Warteschlange) verwalten beliebige
+ * Objekte vom Typ ContentType nach dem First-In-First-Out-Prinzip, d.h., das
+ * zuerst abgelegte Objekt wird als erstes wieder entnommen. Alle Methoden haben
+ * eine konstante Laufzeit, unabhaengig von der Anzahl der verwalteten Objekte.
+ * </p>
+ * 
+ * @author Qualitaets- und UnterstuetzungsAgentur - Landesinstitut fuer Schule
+ * @version Generisch_02 2014-02-21
+ */
+public class Queue<ContentType> {
+	
+	/* --------- Anfang der privaten inneren Klasse -------------- */
+	
+	private class QueueNode {
+
+		private ContentType content = null;
+		private QueueNode nextNode = null;
+
+		/**
+		 * Ein neues Objekt vom Typ QueueNode<ContentType> wird erschaffen. 
+		 * Der Inhalt wird per Parameter gesetzt. Der Verweis ist leer.
+		 * 
+		 * @param pContent das Inhaltselement des Knotens vom Typ ContentType
+		 */
+		public QueueNode(ContentType pContent) {
+			content = pContent;
+			nextNode = null;
+		}
+
+		/**
+		 * Der Verweis wird auf das Objekt, das als Parameter uebergeben wird,
+		 * gesetzt.
+		 * 
+		 * @param pNext der Nachfolger des Knotens
+		 */
+		public void setNext(QueueNode pNext) {
+			nextNode = pNext;
+		}
+		
+		/**
+		 * Liefert das naechste Element des aktuellen Knotens.
+		 * 
+		 * @return das Objekt vom Typ QueueNode, auf das der aktuelle Verweis zeigt
+		 */
+		public QueueNode getNext() {
+			return nextNode;
+		}
+
+		/**
+		 * Liefert das Inhaltsobjekt des Knotens vom Typ ContentType.
+		 * 
+		 * @return das Inhaltsobjekt des Knotens
+		 */
+		public ContentType getContent() {
+			return content;
+		}
+		
+	}
+	
+	/* ----------- Ende der privaten inneren Klasse -------------- */
+	
+	private QueueNode head;
+	private QueueNode tail;
+
+	/**
+	 * Eine leere Schlange wird erzeugt. 
+	 * Objekte, die in dieser Schlange verwaltet werden, muessen vom Typ
+	 * ContentType sein.
+	 */
+	public Queue() {
+		head = null;
+		tail = null;
+	}
+
+	/**
+	 * Die Anfrage liefert den Wert true, wenn die Schlange keine Objekte enthaelt, 
+	 * sonst liefert sie den Wert false.
+	 * 
+	 * @return true, falls die Schlange leer ist, sonst false
+	 */
+	public boolean isEmpty() {
+		return head == null;
+	}
+
+	/**
+	 * Das Objekt pContentType wird an die Schlange angehaengt. 
+	 * Falls pContentType gleich null ist, bleibt die Schlange unveraendert.
+	 * 
+	 * @param pContent
+	 *            das anzuhaengende Objekt vom Typ ContentType
+	 */
+	public void enqueue(ContentType pContent) {
+		if (pContent != null) {
+			QueueNode newNode = new QueueNode(pContent);
+			if (this.isEmpty()) {
+				head = newNode;
+				tail = newNode;
+			} else {
+				tail.setNext(newNode);
+				tail = newNode;
+			}
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * Das erste Objekt wird aus der Schlange entfernt. 
+	 * Falls die Schlange leer ist, wird sie nicht veraendert.
+	 */
+	public void dequeue() {
+		if (!this.isEmpty()) {
+			head = head.getNext();
+			if (this.isEmpty()) {
+				head = null;
+				tail = null;
+			}
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * Die Anfrage liefert das erste Objekt der Schlange. 
+	 * Die Schlange bleibt unveraendert. 
+	 * Falls die Schlange leer ist, wird null zurueckgegeben.
+	 *
+	 * @return das erste Objekt der Schlange vom Typ ContentType oder null,
+	 *         falls die Schlange leer ist
+	 */
+	public ContentType front() {
+		if (this.isEmpty()) {
+			return null;
+		} else {
+			return head.getContent();
+		}
+	}
+}

src/utils/2020-03-11_Implementationen_von_Klassen_fuer_das_Zentralabitur_ab_2018-5/01 Datenstrukturklassen/01 linear/Stack.java

+ /**
+ * <p>
+ * Materialien zu den zentralen NRW-Abiturpruefungen im Fach Informatik ab 2018
+ * </p>
+ * <p>
+ * Generische Klasse Stack<ContentType>
+ * </p>
+ * <p>
+ * Objekte der generischen Klasse Stack (Keller, Stapel) verwalten beliebige
+ * Objekte vom Typ ContentType nach dem Last-In-First-Out-Prinzip, d.h., das
+ * zuletzt abgelegte Objekt wird als erstes wieder entnommen. Alle Methoden
+ * haben eine konstante Laufzeit, unabhaengig von der Anzahl der verwalteten
+ * Objekte.
+ * </p>
+ * 
+ * @author Qualitaets- und UnterstuetzungsAgentur - Landesinstitut fuer Schule
+ * @version Generisch_02 2014-02-21
+ */
+public class Stack<ContentType> {
+
+  /* --------- Anfang der privaten inneren Klasse -------------- */
+
+  private class StackNode {
+
+    private ContentType content = null;
+    private StackNode nextNode = null;
+
+    /**
+     * Ein neues Objekt vom Typ StackNode<ContentType> wird erschaffen. <br />
+     * Der Inhalt wird per Parameter gesetzt. Der Verweis ist leer.
+     * 
+     * @param pContent der Inhalt des Knotens
+     */
+    public StackNode(ContentType pContent) {
+      content = pContent;
+      nextNode = null;
+    }
+
+    /**
+     * Der Verweis wird auf das Objekt, das als Parameter uebergeben wird,
+     * gesetzt.
+     * 
+     * @param pNext der Nachfolger des Knotens
+     */
+    public void setNext(StackNode pNext) {
+      nextNode = pNext;
+    }
+
+    /**
+     * 
+     * @return das Objekt, auf das der aktuelle Verweis zeigt
+     */
+    public StackNode getNext() {
+      return nextNode;
+    }
+
+    /**
+     * @return das Inhaltsobjekt vom Typ ContentType
+     */
+    public ContentType getContent() {
+      return content;
+    }
+  }
+
+  /* ----------- Ende der privaten inneren Klasse -------------- */
+
+  private StackNode head;
+
+  /**
+   * Ein leerer Stapel wird erzeugt. Objekte, die in diesem Stapel verwaltet
+   * werden, muessen vom Typ ContentType sein.
+   */
+  public Stack() {
+    head = null;
+  }
+
+  /**
+   * Die Anfrage liefert den Wert true, wenn der Stapel keine Objekte
+   * enthaelt, sonst liefert sie den Wert false.
+   * 
+   * @return true, falls der Stapel leer ist, sonst false
+   */
+  public boolean isEmpty() {
+    return (head == null);
+  }
+
+  /**
+   * Das Objekt pContentType wird oben auf den Stapel gelegt. Falls
+   * pContentType gleich null ist, bleibt der Stapel unveraendert.
+   * 
+   * @param pContent 
+   *        das einzufuegende Objekt vom Typ ContentType
+   */
+  public void push(ContentType pContent) {
+    if (pContent != null) {
+      StackNode node = new StackNode(pContent);
+      node.setNext(head);
+      head = node;
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Das zuletzt eingefuegte Objekt wird von dem Stapel entfernt. Falls der
+   * Stapel leer ist, bleibt er unveraendert.
+   */
+  public void pop() {
+    if (!isEmpty()) {
+      head = head.getNext();
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Die Anfrage liefert das oberste Stapelobjekt. Der Stapel bleibt
+   * unveraendert. Falls der Stapel leer ist, wird null zurueckgegeben.
+   * 
+   * @return das oberste Stackelement vom Typ ContentType oder null, falls
+   *         der Stack leer ist
+   */
+  public ContentType top() {
+    if (!this.isEmpty()) {
+      return head.getContent();
+    } else {
+      return null;
+    }
+  }
+}

src/utils/2020-03-11_Implementationen_von_Klassen_fuer_das_Zentralabitur_ab_2018-5/01 Datenstrukturklassen/02 baum/BinarySearchTree.java

+/**
+ * <p>
+ * Materialien zu den zentralen NRW-Abiturpruefungen im Fach Informatik ab 2018
+ * </p>
+ * <p>
+ * Generische Klasse BinarySearchTree<ContentType>
+ * </p>
+ * <p>
+ * Mithilfe der generischen Klasse BinarySearchTree koennen beliebig viele
+ * Objekte in einem Binaerbaum (binaerer Suchbaum) entsprechend einer
+ * Ordnungsrelation verwaltet werden. <br />
+ * Ein Objekt der Klasse stellt entweder einen leeren binaeren Suchbaum dar oder
+ * verwaltet ein Inhaltsobjekt sowie einen linken und einen rechten Teilbaum,
+ * die ebenfalls Objekte der Klasse BinarySearchTree sind.<br />
+ * Die Klasse der Objekte, die in dem Suchbaum verwaltet werden sollen, muss
+ * das generische Interface ComparableContent implementieren. Dabei muss durch
+ * Ueberschreiben der drei Vergleichsmethoden isLess, isEqual, isGreater (s.
+ * Dokumentation des Interfaces) eine eindeutige Ordnungsrelation festgelegt
+ * sein. <br />
+ * Alle Objekte im linken Teilbaum sind kleiner als das Inhaltsobjekt des
+ * binaeren Suchbaums. Alle Objekte im rechten Teilbaum sind groesser als das
+ * Inhaltsobjekt des binaeren Suchbaums. Diese Bedingung gilt (rekursiv) auch in
+ * beiden Teilbaeumen. <br />
+ * Hinweis: In dieser Version wird die Klasse BinaryTree nicht benutzt.
+ * </p>
+ * 
+ * @author Qualitaets- und UnterstuetzungsAgentur - Landesinstitut fuer Schule
+ * @version Generisch_03 2017-11-28
+ */
+public class BinarySearchTree<ContentType extends ComparableContent<ContentType>> {
+
+	/* --------- Anfang der privaten inneren Klasse -------------- */
+
+	/**
+	 * Durch diese innere Klasse kann man dafuer sorgen, dass ein leerer Baum
+	 * null ist, ein nicht-leerer Baum jedoch immer eine nicht-null-Wurzel sowie
+	 * nicht-null-Teilbaeume hat.
+	 */
+	private class BSTNode<CT extends ComparableContent<CT>> {
+	  
+		private CT content;
+		private BinarySearchTree<CT> left, right;
+
+		public BSTNode(CT pContent) {
+			// Der Knoten hat einen linken und rechten Teilbaum, die 
+			// beide von null verschieden sind. Also hat ein Blatt immer zwei 
+			// leere Teilbaeume unter sich.
+			this.content = pContent;
+			left = new BinarySearchTree<CT>();
+			right = new BinarySearchTree<CT>();
+		}
+		
+	}
+
+	/* ----------- Ende der privaten inneren Klasse -------------- */
+
+	private BSTNode<ContentType> node;
+
+	/**
+	 * Der Konstruktor erzeugt einen leeren Suchbaum.
+	 */
+	public BinarySearchTree() {
+		this.node = null;
+	}
+
+	/**
+	 * Diese Anfrage liefert den Wahrheitswert true, wenn der Suchbaum leer ist,
+	 * sonst liefert sie den Wert false.
+	 * 
+	 * @return true, wenn der binaere Suchbaum leer ist, sonst false
+	 * 
+	 */
+	public boolean isEmpty() {
+		return this.node == null;
+	}
+
+	/**
+	 * Falls der Parameter null ist, geschieht nichts.<br />
+	 * Falls ein bezueglich der verwendeten Vergleichsmethode isEqual mit
+	 * pContent uebereinstimmendes Objekt im geordneten binaeren Suchbau
+	 * enthalten ist, passiert nichts. <br />
+	 * Achtung: hier wird davon ausgegangen, dass isEqual genau dann true
+	 * liefert, wenn isLess und isGreater false liefern. <br />
+	 * Andernfalls (isLess oder isGreater) wird das Objekt pContent entsprechend
+	 * der vorgegebenen Ordnungsrelation in den BinarySearchTree eingeordnet.
+	 * 
+	 * @param pContent
+	 *            einzufuegendes Objekt vom Typ ContentType
+	 *            
+	 */
+	public void insert(ContentType pContent) {
+		if (pContent != null) {
+			if (isEmpty()) {
+				this.node = new BSTNode<ContentType>(pContent);
+			} else if (pContent.isLess(this.node.content)) {
+				this.node.left.insert(pContent);
+			} else if(pContent.isGreater(this.node.content)) {
+				this.node.right.insert(pContent);
+			}
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * Diese Anfrage liefert den linken Teilbaum des binaeren Suchbaumes. <br />
+	 * Wenn er leer ist, wird null zurueckgegeben.
+	 * 
+	 * @return den linken Teilbaum (Objekt vom Typ BinarySearchTree<ContentType>) 
+	 *         bzw. null, wenn der Suchbaum leer ist
+	 *         
+	 */
+	public BinarySearchTree<ContentType> getLeftTree() {
+		if (this.isEmpty()) {
+			return null;
+		} else {
+			return this.node.left;
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * Diese Anfrage liefert das Inhaltsobjekt des Suchbaumes. Wenn der Suchbaum
+	 * leer ist, wird null zurueckgegeben.
+	 * 
+	 * @return das Inhaltsobjekt vom Typ ContentType bzw. null, wenn der aktuelle
+	 *         Suchbaum leer ist
+	 *         
+	 */
+	public ContentType getContent() {
+		if (this.isEmpty()) {
+			return null;
+		} else {
+			return this.node.content;
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * Diese Anfrage liefert den rechten Teilbaum des binaeren Suchbaumes. <br />
+	 * Wenn er leer ist, wird null zurueckgegeben.
+	 * 
+	 * @return den rechten Teilbaum (Objekt vom Typ BinarySearchTree<ContentType>) 
+	 *         bzw. null, wenn der aktuelle Suchbaum leer ist
+	 *         
+	 */
+	public BinarySearchTree<ContentType> getRightTree() {
+		if (this.isEmpty()) {
+			return null;
+		} else {
+			return this.node.right;
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * Falls ein bezueglich der verwendeten Vergleichsmethode mit
+	 * pContent uebereinstimmendes Objekt im binaeren Suchbaum enthalten
+	 * ist, wird dieses entfernt. Falls der Parameter null ist, aendert sich
+	 * nichts.
+	 * 
+	 * @param pContent
+	 *            zu entfernendes Objekt vom Typ ContentType
+	 *            
+	 */
+	public void remove(ContentType pContent) {
+		if (isEmpty() || pContent == null ) {
+			// Abbrechen, da kein Element zum entfernen vorhanden ist.
+		  return;
+		}
+		
+		if (pContent.isLess(node.content)) {
+			// Element ist im linken Teilbaum zu loeschen.
+			node.left.remove(pContent);
+		} else if (pContent.isGreater(node.content)) {
+			// Element ist im rechten Teilbaum zu loeschen.
+			node.right.remove(pContent);
+		} else {
+			// Element ist gefunden.
+			if (node.left.isEmpty()) {
+				if (node.right.isEmpty()) {
+					// Es gibt keinen Nachfolger.
+					node = null;
+				} else {
+					// Es gibt nur rechts einen Nachfolger.
+					node = getNodeOfRightSuccessor();
+				}
+			} else if (node.right.isEmpty()) {
+				// Es gibt nur links einen Nachfolger.
+				node = getNodeOfLeftSuccessor();
+			} else {
+				// Es gibt links und rechts einen Nachfolger.
+				if (getNodeOfRightSuccessor().left.isEmpty()) {
+					// Der rechte Nachfolger hat keinen linken Nachfolger.
+					node.content = getNodeOfRightSuccessor().content;
+					node.right = getNodeOfRightSuccessor().right;
+				} else {
+					BinarySearchTree<ContentType> previous = node.right
+							.ancestorOfSmallRight();
+					BinarySearchTree<ContentType> smallest = previous.node.left;
+					this.node.content = smallest.node.content;
+					previous.remove(smallest.node.content);
+				}
+			}
+		}		
+	}
+
+	/**
+	 * Falls ein bezueglich der verwendeten Vergleichsmethode isEqual mit
+	 * pContent uebereinstimmendes Objekt im binaeren Suchbaum enthalten ist,
+	 * liefert die Anfrage dieses, ansonsten wird null zurueckgegeben. <br />
+	 * Falls der Parameter null ist, wird null zurueckgegeben.
+	 * 
+	 * @param pContent
+	 *            zu suchendes Objekt vom Typ ContentType
+	 * @return das gefundene Objekt vom Typ ContentType, bei erfolgloser Suche null
+	 * 
+	 */
+	public ContentType search(ContentType pContent) {
+		if (this.isEmpty() || pContent == null) {
+			// Abbrechen, da es kein Element zu suchen gibt.
+			return null;
+		} else {
+			ContentType content = this.getContent();
+			if (pContent.isLess(content)) {
+				// Element wird im linken Teilbaum gesucht.
+				return this.getLeftTree().search(pContent);
+			} else if (pContent.isGreater(content)) {
+				// Element wird im rechten Teilbaum gesucht.
+				return this.getRightTree().search(pContent);
+			} else if (pContent.isEqual(content)) {
+				// Element wurde gefunden.
+			  return content;				
+			} else {	
+			  // Dieser Fall sollte nicht auftreten.
+				return null;
+			}
+		}
+	}
+
+	/* ----------- Weitere private Methoden -------------- */
+
+	/**
+	 * Die Methode liefert denjenigen Baum, dessen linker Nachfolger keinen linken
+	 * Nachfolger mehr hat. Es ist also spaeter moeglich, in einem Baum im
+	 * rechten Nachfolger den Vorgaenger des linkesten Nachfolgers zu finden.
+	 * 
+	 */
+	private BinarySearchTree<ContentType> ancestorOfSmallRight() {		
+		if (getNodeOfLeftSuccessor().left.isEmpty()) {
+			return this;
+		} else {
+			return node.left.ancestorOfSmallRight();
+		}
+	}
+
+	private BSTNode<ContentType> getNodeOfLeftSuccessor() {
+		return node.left.node;
+	}
+
+	private BSTNode<ContentType> getNodeOfRightSuccessor() {
+		return node.right.node;
+	}
+
+}

src/utils/2020-03-11_Implementationen_von_Klassen_fuer_das_Zentralabitur_ab_2018-5/01 Datenstrukturklassen/02 baum/BinaryTree.java

+/**
+ * <p>
+ * Materialien zu den zentralen NRW-Abiturpruefungen im Fach Informatik ab 2017.
+ * </p>
+ * <p>
+ * Generische Klasse BinaryTree<ContentType>
+ * </p>
+ * <p>
+ * Mithilfe der generischen Klasse BinaryTree koennen beliebig viele
+ * Inhaltsobjekte vom Typ ContentType in einem Binaerbaum verwaltet werden. Ein
+ * Objekt der Klasse stellt entweder einen leeren Baum dar oder verwaltet ein
+ * Inhaltsobjekt sowie einen linken und einen rechten Teilbaum, die ebenfalls
+ * Objekte der generischen Klasse BinaryTree sind.
+ * </p>
+ * 
+ * @author Qualitaets- und UnterstuetzungsAgentur - Landesinstitut fuer Schule;
+ *         Materialien zum schulinternen Lehrplan Informatik SII
+ * @version Generisch_04 2020-03-11
+ */
+public class BinaryTree<ContentType> {
+
+	/* --------- Anfang der privaten inneren Klasse -------------- */
+
+	/**
+	 * Durch diese innere Klasse kann man dafuer sorgen, dass ein leerer Baum null
+	 * ist, ein nicht-leerer Baum jedoch immer eine nicht-null-Wurzel sowie
+	 * nicht-null-Teilbaeume, ggf. leere Teilbaeume hat.
+	 */
+	private class BTNode {
+
+		private ContentType content;
+		private BinaryTree<ContentType> left, right;
+
+		private BTNode(ContentType pContent) {
+			// Der Knoten hat einen linken und einen rechten Teilbaum, die
+			// beide von null verschieden sind. Also hat ein Blatt immer zwei
+			// leere Teilbaeume unter sich.
+			this.content = pContent;
+			left = new BinaryTree<ContentType>();
+			right = new BinaryTree<ContentType>();
+		}
+
+	}
+
+	/* ----------- Ende der privaten inneren Klasse -------------- */
+
+	private BTNode node;
+
+	/**
+	 * Nach dem Aufruf des Konstruktors existiert ein leerer Binaerbaum.
+	 */
+	public BinaryTree() {
+		this.node = null;
+	}
+
+	/**
+	 * Wenn der Parameter pContent ungleich null ist, existiert nach dem Aufruf des
+	 * Konstruktors der Binaerbaum und hat pContent als Inhaltsobjekt und zwei leere
+	 * Teilbaeume. Falls der Parameter null ist, wird ein leerer Binaerbaum erzeugt.
+	 * 
+	 * @param pContent das Inhaltsobjekt des Wurzelknotens vom Typ ContentType
+	 */
+	public BinaryTree(ContentType pContent) {
+		if (pContent != null) {
+			this.node = new BTNode(pContent);
+		} else {
+			this.node = null;
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * Wenn der Parameter pContent ungleich null ist, wird ein Binaerbaum mit
+	 * pContent als Inhalt und den beiden Teilbaeumen pLeftTree und pRightTree
+	 * erzeugt. Sind pLeftTree oder pRightTree gleich null, wird der entsprechende
+	 * Teilbaum als leerer Binaerbaum eingefuegt. So kann es also nie passieren,
+	 * dass linke oder rechte Teilbaeume null sind. Wenn der Parameter pContent
+	 * gleich null ist, wird ein leerer Binaerbaum erzeugt.
+	 * 
+	 * @param pContent   das Inhaltsobjekt des Wurzelknotens vom Typ ContentType
+	 * @param pLeftTree  der linke Teilbaum vom Typ BinaryTree<ContentType>
+	 * @param pRightTree der rechte Teilbaum vom Typ BinaryTree<ContentType>
+	 */
+	public BinaryTree(ContentType pContent, BinaryTree<ContentType> pLeftTree, BinaryTree<ContentType> pRightTree) {
+		if (pContent != null) {
+			this.node = new BTNode(pContent);
+			if (pLeftTree != null) {
+				this.node.left = pLeftTree;
+			} else {
+				this.node.left = new BinaryTree<ContentType>();
+			}
+			if (pRightTree != null) {
+				this.node.right = pRightTree;
+			} else {
+				this.node.right = new BinaryTree<ContentType>();
+			}
+		} else {
+			// Da der Inhalt null ist, wird ein leerer BinarySearchTree erzeugt.
+			this.node = null;
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * Diese Anfrage liefert den Wahrheitswert true, wenn der Binaerbaum leer ist,
+	 * sonst liefert sie den Wert false.
+	 * 
+	 * @return true, wenn der Binaerbaum leer ist, sonst false
+	 */
+	public boolean isEmpty() {
+		return this.node == null;
+	}
+
+	/**
+	 * Wenn pContent null ist, geschieht nichts. <br />
+	 * Ansonsten: Wenn der Binaerbaum leer ist, wird der Parameter pContent als
+	 * Inhaltsobjekt sowie ein leerer linker und rechter Teilbaum eingefuegt. Ist
+	 * der Binaerbaum nicht leer, wird das Inhaltsobjekt durch pContent ersetzt. Die
+	 * Teilbaeume werden nicht geaendert.
+	 * 
+	 * @param pContent neues Inhaltsobjekt vom Typ ContentType
+	 */
+	public void setContent(ContentType pContent) {
+		if (pContent != null) {
+			if (this.isEmpty()) {
+				node = new BTNode(pContent);
+				this.node.left = new BinaryTree<ContentType>();
+				this.node.right = new BinaryTree<ContentType>();
+			}
+			this.node.content = pContent;
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * Diese Anfrage liefert das Inhaltsobjekt des Binaerbaums. Wenn der Binaerbaum
+	 * leer ist, wird null zurueckgegeben.
+	 * 
+	 * @return das Inhaltsobjekt der Wurzel vom Typ ContentType bzw. null, wenn der
+	 *         Binaerbaum leer ist
+	 */
+	public ContentType getContent() {
+		if (this.isEmpty()) {
+			return null;
+		} else {
+			return this.node.content;
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * Falls der Parameter null ist, geschieht nichts. Wenn der Binaerbaum leer ist,
+	 * wird pTree nicht angehaengt. Andernfalls erhaelt der Binaerbaum den
+	 * uebergebenen BinaryTree als linken Teilbaum.
+	 * 
+	 * @param pTree neuer linker Teilbaum vom Typ BinaryTree<ContentType>
+	 */
+	public void setLeftTree(BinaryTree<ContentType> pTree) {
+		if (!this.isEmpty() && pTree != null) {
+			this.node.left = pTree;
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * Falls der Parameter null ist, geschieht nichts. Wenn der Binaerbaum leer ist,
+	 * wird pTree nicht angehaengt. Andernfalls erhaelt der Binaerbaum den
+	 * uebergebenen BinaryTree als rechten Teilbaum.
+	 * 
+	 * @param pTree neuer linker Teilbaum vom Typ BinaryTree<ContentType>
+	 */
+	public void setRightTree(BinaryTree<ContentType> pTree) {
+		if (!this.isEmpty() && pTree != null) {
+			this.node.right = pTree;
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * Diese Anfrage liefert den linken Teilbaum des Binaerbaumes. Wenn der
+	 * Binaerbaum leer ist, wird null zurueckgegeben.
+	 * 
+	 * @return linker Teilbaum vom Typ BinaryTree<ContentType> oder null, wenn der
+	 *         aktuelle Binaerbaum leer ist
+	 */
+	public BinaryTree<ContentType> getLeftTree() {
+		if (!this.isEmpty()) {
+			return this.node.left;
+		} else {
+			return null;
+		}
+	}
+
+	/**
+	 * Diese Anfrage liefert den rechten Teilbaum des Binaerbaumes. Wenn der
+	 * Binaerbaum (this) leer ist, wird null zurueckgegeben.
+	 * 
+	 * @return rechter Teilbaum vom Typ BinaryTree<ContentType> oder null, wenn der
+	 *         aktuelle Binaerbaum (this) leer ist
+	 */
+	public BinaryTree<ContentType> getRightTree() {
+		if (!this.isEmpty()) {
+			return this.node.right;
+		} else {
+			return null;
+		}
+	}
+
+}

src/utils/2020-03-11_Implementationen_von_Klassen_fuer_das_Zentralabitur_ab_2018-5/01 Datenstrukturklassen/02 baum/ComparableContent.java

+ /**
+ * <p>
+ * Materialien zu den zentralen NRW-Abiturpruefungen im Fach Informatik ab 2018
+ * </p>
+ * <p>
+ * Generisches Interface (Schnittstelle) ComparableContent<ContentType>
+ * </p>
+ * <p>
+ * <p>Das generische Interface ComparableContent<ContentType> legt die Methoden
+ * fest, ueber die Objekte verfuegen muessen, die in einen binaeren Suchbaum
+ * (BinarySearchTree) eingefuegt werden sollen. Die Ordnungsrelation wird in
+ * Klassen, die ComparableContent implementieren durch Ueberschreiben der drei
+ * implizit abstrakten Methoden isGreater, isEqual und isLess festgelegt. 
+ * </p>
+ * </p>
+ * @author Qualitaets- und UnterstuetzungsAgentur - Landesinstitut fuer Schule
+ * @version Generisch_02 2014-03-01
+ */ 
+public interface ComparableContent<ContentType> {
+
+  /**
+   * Wenn festgestellt wird, dass das Objekt, von dem die Methode aufgerufen
+   * wird, bzgl. der gewuenschten Ordnungsrelation groesser als das Objekt
+   * pContent ist, wird true geliefert. Sonst wird false geliefert.
+   *
+   * @param pContent
+   *          das mit dem aufrufenden Objekt zu vergleichende Objekt vom
+   *          Typ ContentType
+   * @return true, wenn das aufrufende Objekt groesser ist als das Objekt
+   *         pContent, sonst false
+   */
+  public boolean isGreater(ContentType pContent);
+
+  /**
+   * Wenn festgestellt wird, dass das Objekt, von dem die Methode aufgerufen
+   * wird, bzgl. der gewuenschten Ordnungsrelation gleich gross wie das Objekt
+   * pContent ist, wird true geliefert. Sonst wird false geliefert.
+   *
+   * @param pContent
+   *          das mit dem aufrufenden Objekt zu vergleichende Objekt vom
+   *          Typ ContentType
+   * @return true, wenn das aufrufende Objekt gleich gross ist wie das Objekt
+   *         pContent, sonst false
+   */
+  public boolean isEqual(ContentType pContent);
+
+  /**
+   * Wenn festgestellt wird, dass das Objekt, von dem die Methode aufgerufen
+   * wird, bzgl. der gewuenschten Ordnungsrelation kleiner als das Objekt
+   * pContent ist, wird true geliefert. Sonst wird false geliefert.
+   *
+   * @param pContent
+   *          das mit dem aufrufenden Objekt zu vergleichende Objekt vom
+   *          Typ ContentType
+   * @return true, wenn das aufrufende Objekt kleiner ist als das Objekt
+   *         pContent, sonst false   
+   */     
+  public boolean isLess(ContentType pContent);
+
+}

src/utils/2020-03-11_Implementationen_von_Klassen_fuer_das_Zentralabitur_ab_2018-5/01 Datenstrukturklassen/03 graph/Edge.java

+/**
+ * <p>
+ * Materialien zu den zentralen NRW-Abiturpruefungen im Fach Informatik ab 2018
+ * </p>
+ * <p>
+ * Klasse Edge
+ * </p>
+ * <p>
+ * Die Klasse Edge stellt eine einzelne, ungerichtete Kante eines Graphen dar. 
+ * Beim Erstellen werden die beiden durch sie zu verbindenden Knotenobjekte und eine 
+ * Gewichtung als double uebergeben. Beide Knotenobjekte koennen abgefragt werden. 
+ * Des Weiteren koennen die Gewichtung und eine Markierung gesetzt und abgefragt werden.
+ * </p>
+ * 
+ * @author Qualitaets- und UnterstuetzungsAgentur - Landesinstitut fuer Schule
+ * @version Oktober 2015
+ */
+public class Edge{
+  private Vertex[] vertices;
+  private double weight;
+  private boolean mark;
+  
+  /**
+  * Ein neues Objekt vom Typ Edge wird erstellt. Die von diesem Objekt 
+  * repraesentierte Kante verbindet die Knoten pVertex und pAnotherVertex mit der 
+  * Gewichtung pWeight. Ihre Markierung hat den Wert false.
+  */
+  public Edge(Vertex pVertex, Vertex pAnotherVertex, double pWeight){
+    vertices = new Vertex[2];
+    vertices[0] = pVertex;
+    vertices[1] = pAnotherVertex;
+    weight = pWeight;
+    mark = false;
+  }
+  
+  /**
+  * Die Anfrage gibt die beiden Knoten, die durch die Kante verbunden werden, als neues Feld vom Typ Vertex zurueck. Das Feld hat 
+  * genau zwei Eintraege mit den Indexwerten 0 und 1.
+  */
+  public Vertex[] getVertices(){
+    Vertex[] result = new Vertex[2];
+    result[0] = vertices[0]; 
+    result[1] = vertices[1];
+    return result;
+  }
+  
+  /**
+  * Der Auftrag setzt das Gewicht der Kante auf pWeight.
+  */
+  public void setWeight(double pWeight){
+    weight = pWeight;
+  } 
+  
+  /**
+  * Die Anfrage liefert das Gewicht der Kante als double.
+  */
+  public double getWeight(){
+    return weight;
+  } 
+  
+  /**
+  * Der Auftrag setzt die Markierung der Kante auf den Wert pMark.
+  */
+  public void setMark(boolean pMark){
+    mark = pMark;
+  }
+  
+  /**
+  * Die Anfrage liefert true, wenn die Markierung der Kante den Wert true hat, ansonsten false.
+  */
+  public boolean isMarked(){
+    return mark;
+  }
+  
+}

src/utils/2020-03-11_Implementationen_von_Klassen_fuer_das_Zentralabitur_ab_2018-5/01 Datenstrukturklassen/03 graph/Graph.java

+/**
+ * <p>
+ * Materialien zu den zentralen NRW-Abiturpruefungen im Fach Informatik ab 2018
+ * </p>
+ * <p>
+ * Klasse Graph
+ * </p>
+ * <p>
+ * Die Klasse Graph stellt einen ungerichteten, kantengewichteten Graphen dar. Es koennen 
+ * Knoten- und Kantenobjekte hinzugefuegt und entfernt, flache Kopien der Knoten- und Kantenlisten 
+ * des Graphen angefragt und Markierungen von Knoten und Kanten gesetzt und ueberprueft werden.
+ * Des Weiteren kann eine Liste der Nachbarn eines bestimmten Knoten, eine Liste der inzidenten 
+ * Kanten eines bestimmten Knoten und die Kante von einem bestimmten Knoten zu einem 
+ * anderen bestimmten Knoten angefragt werden. Abgesehen davon kann abgefragt werden, welches 
+ * Knotenobjekt zu einer bestimmten ID gehoert und ob der Graph leer ist.
+ * </p>
+ * 
+ * @author Qualitaets- und UnterstuetzungsAgentur - Landesinstitut fuer Schule
+ * @version Oktober 2015
+ */
+public class Graph{
+  private List<Vertex> vertices;
+  private List<Edge> edges;
+
+  /**
+   * Ein Objekt vom Typ Graph wird erstellt. Der von diesem Objekt 
+   * repraesentierte Graph ist leer.
+   */
+  public Graph(){
+    //Leere Listen fuer Knoten und Kanten erstellen.
+    vertices = new List<Vertex>();
+    edges = new List<Edge>();
+  }
+
+  /**
+   * Die Anfrage liefert eine neue Liste aller Knotenobjekte vom Typ List<Vertex>.
+   */
+  public List<Vertex> getVertices(){
+    //Eine neue Liste mit allen Vertex-Objekten erstellen.
+    List<Vertex> result = new List<Vertex>();
+    vertices.toFirst();
+    while (vertices.hasAccess()){
+      result.append(vertices.getContent());
+      vertices.next();
+    }
+    //Aktuelles Element zum Anfang bewegen.
+    result.toFirst();
+
+    return result;
+  }
+
+  /**
+   * Die Anfrage liefert eine neue Liste aller Kantenobjekte vom Typ List<Edge>.
+   */
+  public List<Edge> getEdges(){
+    //Eine neue Liste mit allen Edge-Objekten erstellen.
+    List<Edge> result = new List<Edge>();
+    edges.toFirst();
+    while (edges.hasAccess()){
+      result.append(edges.getContent());
+      edges.next();
+    }
+    //Aktuelles Element zum Anfang bewegen.
+    result.toFirst();
+
+    return result;
+  }
+
+  /**
+   * Die Anfrage liefert das Knotenobjekt mit pID als ID. Ist ein solchen Knotenobjekt nicht im Graphen enthalten,
+   * wird null zurueckgeliefert.
+   */
+  public Vertex getVertex(String pID){
+    //Vertex-Objekt mit pID als ID suchen.
+    Vertex result = null;
+    vertices.toFirst();
+    while (vertices.hasAccess() && result == null){
+      if (vertices.getContent().getID().equals(pID)){
+        result = vertices.getContent();
+      }
+      vertices.next();
+    }
+
+    //Objekt zurueckliefern.
+    return result;
+  }
+
+  /**
+   * Der Auftrag fuegt den Knoten pVertex in den Graphen ein, sofern es noch keinen
+   * Knoten mit demselben ID-Eintrag wie pVertex im Graphen gibt und pVertex eine ID ungleich null hat. 
+   * Ansonsten passiert nichts.
+   */
+  public void addVertex(Vertex pVertex){
+    //Pruefen, ob der Vertex existiert und eine ID hat.
+    if (pVertex != null && pVertex.getID() != null) {
+      //Pruefen, ob nicht schon ein Vertex mit gleicher ID enthalten ist.
+      boolean freeID = true;
+      vertices.toFirst();
+      while (vertices.hasAccess() && freeID){
+        if (vertices.getContent().getID().equals(pVertex.getID())){
+          freeID = false;
+        }
+        vertices.next();
+      }
+
+      //Wenn die ID noch frei ist, den Vertex einfuegen, sonst nichts tun.
+      if (freeID) {
+        vertices.append(pVertex);      
+      }
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Der Auftrag fuegt die Kante pEdge in den Graphen ein, sofern beide durch die Kante verbundenen Knoten
+   * im Graphen enthalten sind, nicht identisch sind und noch keine Kante zwischen den Knoten existiert. Ansonsten passiert nichts.
+   */
+  public void addEdge(Edge pEdge){ 
+    //Pruefen, ob pEdge exisitert.
+    if (pEdge != null){  
+      Vertex[] vertexPair = pEdge.getVertices();
+      
+      //Einfuegekriterien pruefen.
+      if (vertexPair[0] != null && vertexPair[1] != null && 
+      this.getVertex(vertexPair[0].getID()) == vertexPair[0] && 
+      this.getVertex(vertexPair[1].getID()) == vertexPair[1] &&
+      this.getEdge(vertexPair[0], vertexPair[1]) == null && 
+      vertexPair[0] != vertexPair[1]){
+        //Kante einfuegen.
+        edges.append(pEdge); 
+      }
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Der Auftrag entfernt den Knoten pVertex aus dem Graphen und loescht alle Kanten, die mit ihm inzident sind.
+   * Ist der Knoten pVertex nicht im Graphen enthalten, passiert nichts.
+   */
+  public void removeVertex(Vertex pVertex){
+    //Inzidente Kanten entfernen.
+    edges.toFirst();
+    while (edges.hasAccess()){
+      Vertex[] akt = edges.getContent().getVertices();
+      if (akt[0] == pVertex || akt[1] == pVertex){
+        edges.remove();
+      } else {
+        edges.next();
+      }
+    }
+
+    //Knoten entfernen
+    vertices.toFirst();
+    while (vertices.hasAccess() && vertices.getContent()!= pVertex){
+      vertices.next();
+    }
+    if (vertices.hasAccess()){
+      vertices.remove();
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Der Auftrag entfernt die Kante pEdge aus dem Graphen. Ist die Kante pEdge nicht 
+   * im Graphen enthalten, passiert nichts.
+   */
+  public void removeEdge(Edge pEdge){
+    //Kante aus Kantenliste des Graphen entfernen.
+    edges.toFirst();
+    while (edges.hasAccess()){
+      if (edges.getContent() == pEdge){
+        edges.remove();
+      } else {
+        edges.next();
+      }
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Der Auftrag setzt die Markierungen aller Knoten des Graphen auf pMark.
+   */
+  public void setAllVertexMarks(boolean pMark){
+    vertices.toFirst();
+    while (vertices.hasAccess()){
+      vertices.getContent().setMark(pMark);
+      vertices.next();
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Der Auftrag setzt die Markierungen aller Kanten des Graphen auf pMark.
+   */
+  public void setAllEdgeMarks(boolean pMark){
+    edges.toFirst();
+    while (edges.hasAccess()){
+      edges.getContent().setMark(pMark);
+      edges.next();
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Die Anfrage liefert true, wenn alle Knoten des Graphen mit true markiert sind, ansonsten false.
+   */
+  public boolean allVerticesMarked(){
+    boolean result = true;
+    vertices.toFirst();
+    while (vertices.hasAccess()){
+      if (!vertices.getContent().isMarked()){
+        result = false;
+      }
+      vertices.next();
+    }
+    return result;
+  }
+
+  /**
+   * Die Anfrage liefert true, wenn alle Kanten des Graphen mit true markiert sind, ansonsten false.
+   */
+  public boolean allEdgesMarked(){
+    boolean result = true;
+    edges.toFirst();
+    while (edges.hasAccess()){
+      if (!edges.getContent().isMarked()){
+        result = false;
+      }
+      edges.next();
+    }
+    return result;
+  }
+
+  /**
+   * Die Anfrage liefert alle Nachbarn des Knotens pVertex als neue Liste vom Typ List<Vertex>. Hat der Knoten
+   * pVertex keine Nachbarn in diesem Graphen oder ist gar nicht in diesem Graphen enthalten, so 
+   * wird eine leere Liste zurueckgeliefert.
+   */
+  public List<Vertex> getNeighbours(Vertex pVertex){
+    List<Vertex> result = new List<Vertex>();
+    
+    //Alle Kanten durchlaufen.
+    edges.toFirst();
+    while (edges.hasAccess()){
+      
+      //Wenn ein Knoten der Kante pVertex ist, den anderen als Nachbarn in die Ergebnisliste einfuegen.
+      Vertex[] vertexPair = edges.getContent().getVertices();
+      if (vertexPair[0] == pVertex) {
+        result.append(vertexPair[1]);
+      } else { 
+        if (vertexPair[1] == pVertex){
+          result.append(vertexPair[0]);
+        }
+      }
+      edges.next();
+    }    
+    return result;
+  }
+
+  /**
+   * Die Anfrage liefert eine neue Liste alle inzidenten Kanten zum Knoten pVertex. Hat der Knoten
+   * pVertex keine inzidenten Kanten in diesem Graphen oder ist gar nicht in diesem Graphen enthalten, so 
+   * wird eine leere Liste zurueckgeliefert.
+   */
+  public List<Edge> getEdges(Vertex pVertex){
+    List<Edge> result = new List<Edge>();
+    
+    //Alle Kanten durchlaufen.
+    edges.toFirst();
+    while (edges.hasAccess()){
+      
+      //Wenn ein Knoten der Kante pVertex ist, dann Kante als inzidente Kante in die Ergebnisliste einfuegen.
+      Vertex[] vertexPair = edges.getContent().getVertices();
+      if (vertexPair[0] == pVertex) {
+        result.append(edges.getContent());
+      } else{ 
+        if (vertexPair[1] == pVertex){
+          result.append(edges.getContent());
+        }
+      }
+      edges.next();
+    }    
+    return result;
+  }
+
+  /**
+   * Die Anfrage liefert die Kante, welche die Knoten pVertex und pAnotherVertex verbindet, 
+   * als Objekt vom Typ Edge. Ist der Knoten pVertex oder der Knoten pAnotherVertex nicht 
+   * im Graphen enthalten oder gibt es keine Kante, die beide Knoten verbindet, so wird null 
+   * zurueckgeliefert.
+   */
+  public Edge getEdge(Vertex pVertex, Vertex pAnotherVertex){
+    Edge result = null;
+    
+    //Kanten durchsuchen, solange keine passende gefunden wurde.
+    edges.toFirst();
+    while (edges.hasAccess() && result == null){
+      
+      //Pruefen, ob die Kante pVertex und pAnotherVertex verbindet.
+      Vertex[] vertexPair = edges.getContent().getVertices();
+      if ((vertexPair[0] == pVertex && vertexPair[1] == pAnotherVertex) ||
+      (vertexPair[0] == pAnotherVertex && vertexPair[1] == pVertex)) {
+        //Kante als Ergebnis merken.
+        result = edges.getContent();
+      } 
+      edges.next();
+    }    
+    return result;
+  }
+
+  /**
+   * Die Anfrage liefert true, wenn der Graph keine Knoten enthaelt, ansonsten false.
+   */
+  public boolean isEmpty(){
+    return vertices.isEmpty();
+  } 
+
+}

src/utils/2020-03-11_Implementationen_von_Klassen_fuer_das_Zentralabitur_ab_2018-5/01 Datenstrukturklassen/03 graph/Vertex.java

+/**
+ * <p>
+ * Materialien zu den zentralen NRW-Abiturpruefungen im Fach Informatik ab 2018
+ * </p>
+ * <p>
+ * Klasse Vertex
+ * </p>
+ * <p>
+ * Die Klasse Vertex stellt einen einzelnen Knoten eines Graphen dar. Jedes Objekt 
+ * dieser Klasse verfuegt ueber eine im Graphen eindeutige ID als String und kann diese 
+ * ID zurueckliefern. Darueber hinaus kann eine Markierung gesetzt und abgefragt werden.
+ * </p>
+ * 
+ * @author Qualitaets- und UnterstuetzungsAgentur - Landesinstitut fuer Schule
+ * @version Oktober 2015
+ */
+public class Vertex{
+  //Einmalige ID des Knotens und Markierung
+  private String id;
+  private boolean mark;
+  
+  /**
+  * Ein neues Objekt vom Typ Vertex wird erstellt. Seine Markierung hat den Wert false.
+  */
+  public Vertex(String pID){
+    id = pID;
+    mark = false;
+  }
+  
+  /**
+  * Die Anfrage liefert die ID des Knotens als String.
+  */
+  public String getID(){
+    return new String(id);
+  }
+  
+  /**
+  * Der Auftrag setzt die Markierung des Knotens auf den Wert pMark.
+  */
+  public void setMark(boolean pMark){
+    mark = pMark;
+  }
+  
+  /**
+  * Die Anfrage liefert true, wenn die Markierung des Knotens den Wert true hat, ansonsten false.
+  */
+  public boolean isMarked(){
+    return mark;
+  }
+  
+}

src/utils/2020-03-11_Implementationen_von_Klassen_fuer_das_Zentralabitur_ab_2018-5/02 Datenbankklassen/01 Version fuer MySQL/DatabaseConnector.java

+import java.sql.*;
+
+/**
+ * <p>
+ * Materialien zu den zentralen NRW-Abiturpruefungen im Fach Informatik ab 2018
+ * </p>
+ * <p>
+ * Klasse DatabaseConnector
+ * </p>
+ * <p>
+ * Ein Objekt der Klasse DatabaseConnector ermoeglicht die Abfrage und Manipulation 
+ * einer MySQL-Datenbank. 
+ * Beim Erzeugen des Objekts wird eine Datenbankverbindung aufgebaut, so dass 
+ * anschließend SQL-Anweisungen an diese Datenbank gerichtet werden koennen.
+ * </p>
+ * 
+ * @author Qualitaets- und UnterstuetzungsAgentur - Landesinstitut fuer Schule
+ * @version 2020-03-11
+ */
+public class DatabaseConnector{
+  private java.sql.Connection connection;  
+  private QueryResult currentQueryResult = null;
+  private String message = null;
+
+    /**
+   * Ein Objekt vom Typ DatabaseConnector wird erstellt, und eine Verbindung zur Datenbank 
+   * wird aufgebaut. Mit den Parametern pIP und pPort werden die IP-Adresse und die 
+   * Port-Nummer uebergeben, unter denen die Datenbank mit Namen pDatabase zu erreichen ist. 
+   * Mit den Parametern pUsername und pPassword werden Benutzername und Passwort fuer die 
+   * Datenbank uebergeben.
+   */
+  public DatabaseConnector(String pIP, int pPort, String pDatabase, String pUsername, String pPassword){
+    try {
+      //Laden der Treiberklasse
+      Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
+
+      //Verbindung herstellen
+      connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://"+pIP+":"+pPort+"/"+pDatabase, pUsername, pPassword);
+
+    } catch (Exception e) {
+      message = e.getMessage();
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Der Auftrag schickt den im Parameter pSQLStatement enthaltenen SQL-Befehl an die 
+   * Datenbank ab. 
+   * Handelt es sich bei pSQLStatement um einen SQL-Befehl, der eine Ergebnismenge 
+   * liefert, so kann dieses Ergebnis anschließend mit der Methode getCurrentQueryResult 
+   * abgerufen werden.
+   */
+  public void executeStatement(String pSQLStatement){  
+    //Altes Ergebnis loeschen
+    currentQueryResult = null;
+    message = null;
+
+    try {
+      //Neues Statement erstellen
+      Statement statement = connection.createStatement();
+
+      //SQL Anweisung an die DB schicken.
+      if (statement.execute(pSQLStatement)) { //Fall 1: Es gibt ein Ergebnis
+
+        //Resultset auslesen
+        ResultSet resultset = statement.getResultSet();
+
+        //Spaltenanzahl ermitteln
+        int columnCount = resultset.getMetaData().getColumnCount();
+        
+        //Spaltennamen und Spaltentypen in Felder uebertragen
+        String[] resultColumnNames = new String[columnCount];
+        String[] resultColumnTypes = new String[columnCount];
+        for (int i = 0; i < columnCount; i++){
+          resultColumnNames[i] = resultset.getMetaData().getColumnLabel(i+1);
+          resultColumnTypes[i] = resultset.getMetaData().getColumnTypeName(i+1);
+        }
+
+        //Queue fuer die Zeilen der Ergebnistabelle erstellen
+        Queue<String[]> rows = new Queue<String[]>();
+
+        //Daten in Queue uebertragen und Zeilen zaehlen
+        int rowCount = 0;
+        while (resultset.next()){
+          String[] resultrow =  new String[columnCount];
+          for (int s = 0; s < columnCount; s++){
+            resultrow[s] = resultset.getString(s+1);
+          }
+          rows.enqueue(resultrow);
+          rowCount = rowCount + 1;
+        }
+
+        //Ergebnisfeld erstellen und Zeilen aus Queue uebertragen
+        String[][] resultData = new String[rowCount][columnCount];
+        int j = 0;
+        while (!rows.isEmpty()){
+          resultData[j] = rows.front();
+          rows.dequeue();          
+          j = j + 1;
+        }
+               
+        //Statement schließen und Ergebnisobjekt erstellen
+        statement.close();
+        currentQueryResult =  new QueryResult(resultData, resultColumnNames, resultColumnTypes); 
+
+      } else { //Fall 2: Es gibt kein Ergebnis.
+        //Statement ohne Ergebnisobjekt schliessen
+        statement.close();       
+      }
+
+    } catch (Exception e) {
+      //Fehlermeldung speichern
+      message = e.getMessage();
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Die Anfrage liefert das Ergebnis des letzten mit der Methode executeStatement an 
+   * die Datenbank geschickten SQL-Befehls als Ob-jekt vom Typ QueryResult zurueck.
+   * Wurde bisher kein SQL-Befehl abgeschickt oder ergab der letzte Aufruf von 
+   * executeStatement keine Ergebnismenge (z.B. bei einem INSERT-Befehl oder einem 
+   * Syntaxfehler), so wird null geliefert.  
+   */  
+  public QueryResult getCurrentQueryResult(){
+    return currentQueryResult;
+  }
+
+  /**
+   * Die Anfrage liefert null oder eine Fehlermeldung, die sich jeweils auf die letzte zuvor ausgefuehrte 
+   * Datenbankoperation bezieht.
+   */
+  public String getErrorMessage(){
+    return message;
+  }
+
+  /**
+   * Die Datenbankverbindung wird geschlossen.
+   */
+  public void close(){
+    try{
+      connection.close();
+    } catch (Exception e) {
+      message = e.getMessage();
+    }
+  }
+
+}