Java, Generik

Funktionen höherer Ordnung

In der Mathematik Summe_{i=1,n} f(i) oder auch Produkt_{i=1,n} f(i)

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Zum Beispiel die Lisp-Funktion summe:

(define (summe f a b)
 (if (> a b)
     0
     (+ (f a) 
        (summe f (+ a 1) b)
     )
 )
)

(define (id x) x)

(define (sqr x) (* x x))

(summe id 1 4)
10

(summe sqr 1 4)
30

Lösung in Java

Mit einem Interface und

public interface SummenFunktion {
    public double f(int i);
}

public class Summation {

    double summe( SummenFunktion sf, int a, int b ) {
	double sum = 0.0;
        for (int i = a; i <= b; i++) sum += sf.f(i);
        return sum;
    }
}

public class Identitaet implements SummenFunktion {

    public double f(int i) {
	return (double) i;
    }
}

public class Quadrat implements SummenFunktion {

    public double f(int i) {
	double d = (double) i;
	return d*d;
    }
}

public class SummenTest {

    public static void main(String[] args) {
        Screen out = new Screen();

	Summation s = new Summation();
        SummenFunktion sf = null;
        double sum = 0.0;

        sf = new Identitaet();
        sum = s.summe( sf, 1, 4);
        out.println("Summe von 0 bis ? von f(i) = i ist " 
		    + sum);

        sf = new Quadrat();
        sum = s.summe( sf, 1, 4);
        out.println("Summe von 0 bis ? von f(i) = i*i ist " 
		    + sum);
    }
}

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Zum Beispiel die Lisp-Funktion operation:

(define (operation op init f a b)
 (if (> a b)
     init
     (op (f a) 
        (operation op init f (+ a 1) b)
     )
 )
)

(operation + 0 id 1 4)
10

(operation + 0 sqr 1 4)
30

(operation * 1 id 1 4)
24

(operation * 1 sqr 1 4)
576

Lösung in Java

public interface Operation {
    public double getInit();
    public double operation( double x, double y);
}

public class OperSum implements Operation {

    public double getInit() { return 0.0; }

    public double operation( double x, double y) {
	return x + y;
    }
}

public class OperMult implements Operation {

    public double getInit() { return 1.0; }

    public double operation( double x, double y) {
	return x * y;
    }
}

public interface OperationFunktion {
    public double f(int i);
}

public class GeneralOperation {
 
    Operation oper = null;

    public GeneralOperation( Operation op ) {
	oper = op;
    } 

    public double applyoperation( OperationFunktion of, 
                             int a, int b ) {
	double res = oper.getInit();
        for (int i = a; i <= b; i++) 
            res = oper.operation( res, of.f(i));
        return res;
    }
}

public class OperationTest {

    public static void main(String[] args) {
        Screen out = new Screen();

        OperationFunktion of = null;
        double erg = 0.0;

	Operation sum = new OperSum();
	GeneralOperation summe = new GeneralOperation( sum );

        of = new Identitaet();
        erg = summe.applyoperation( of, 1, 4);
        out.println("Summe von 0 bis ? von f(i) = i ist " 
		    + erg);

        of = new Quadrat();
        erg = summe.applyoperation( of, 1, 4);
        out.println("Summe von 0 bis ? von f(i) = i*i ist " 
		    + erg);


	Operation prod = new OperMult();
	GeneralOperation product = new GeneralOperation( prod );

        of = new Identitaet();
        erg = product.applyoperation( of, 1, 4);
        out.println("Produkt von 0 bis ? von f(i) = i ist " 
		    + erg);

        of = new Quadrat();
        erg = product.applyoperation( of, 1, 4);
        out.println("Produkt von 0 bis ? von f(i) = i*i ist " 
		    + erg);
    }
}