Modellierung und Simulation - Objektorientierte Programmierung
| Autor: | Prof. Dr.-Ing. Schneider |
| Termin: | 22.05.2026 |
Lernziel
Nach der Bearbeitung können die Studierenden:
- abstrakte Klassen in MATLAB® erstellen
- Vererbung anwenden
- private/protected Eigenschaften unterscheiden
- Polymorphismus praktisch einsetzen
- ein einfaches OOP-System strukturieren
Aufgabenstellung
Aufgabe 8.1 Abstrakte Klasse „Fahrzeug“
Erstelle eine abstrakte Klasse Fahrzeug.
Anforderungen
| Eigenschaft: | Geschwindigkeit |
nur innerhalb der Klasse zugänglich |
| Konstruktor: | Fahrzeug() |
setzt die Geschwindigkeit |
| Methode: | getGeschwindigkeit() |
liest die Geschwindigkeit aus |
| Abstrakte Methode: | info() |
liest die Informationen |
Aufgabe 8.2 Klasse „Auto“
Erstelle eine Klasse Auto, die von Fahrzeug erbt.
Anforderungen
| Eigenschaft: | Marke |
|
| Konstruktor: | Auto() |
setzt Geschwindigkeit und Marke |
| Methode: | getGeschwindigkeit() |
liest die Geschwindigkeit aus |
| Abstrakte Methode: | info() |
liest die Informationen |
Beispielausgabe
- Auto: BMW
- Geschwindigkeit: 180 km/h
Aufgabe 8.3 Klasse Fahrrad
Erstelle eine Klasse Fahrrad, die ebenfalls von Fahrzeug erbt.
Anforderungen
| Eigenschaft: | Typ |
nur innerhalb der Klasse zugänglich, z. B. Mountainbike, Rennrad |
| Konstruktor: | Fahrrad() |
setzt Geschwindigkeit und Typ |
| Methode: | getGeschwindigkeit() |
liest die Geschwindigkeit aus |
| Abstrakte Methode: | info() |
liest die Informationen |
Beispielausgabe
- Fahrrad: Mountainbike
- Geschwindigkeit: 25 km/h
Aufgabe 8.4 Hauptprogramm (Polymorphismus)
Erstelle ein Skript main.m.
Aufgaben
- Erzeuge:
- 1 Auto
- 1 Fahrrad
- Speichere beide in einer Liste/einem Array
- Rufe für jedes Objekt die Methode
info()auf
Aufgabe 8.5 Zusatzaufgabe
Aufgabe 8.5.1 Klasse „E-Bike“
Erweitere das System um eine Klasse E-Bike:
Zusätzliche Eigenschaft:
- Akkukapazität
- überschreibt:
info()
Aufgabe 8.5.2 Kapselung erweitern
- Setze Geschwindigkeit auf private
- Erstelle Methode:
setGeschwindigkeit(v) - Validierung: Geschwindigkeit darf nicht negativ sein
Lernzielkontrolle
Die Klasse Fahrzeug ist abstrakt, weil sie kein konkretes Objekt beschreibt, sondern nur eine allgemeine Vorlage darstellt.- Ein
Fahrzeugan sich existiert nicht in der Realität als eindeutiges Objekt. - Es dient nur als gemeinsame Struktur für spezialisierte Klassen wie Auto oder Fahrrad.
- Die abstrakte Methode
info()erzwingt, dass jede Unterklasse ihre eigene Umsetzung liefert.
Warum ist die Klasse Fahrzeug abstrakt?
|
Wo wird Vererbung im Code sichtbar? Was bedeutet Polymorphismus im Hauptprogramm? Warum ist Kapselung sinnvoll? Was passiert ohne Getter/Setter?
📊 Erwartetes Ergebnis (Polymorphismus)
fahrzeuge = [auto, fahrrad];
for k = 1:length(fahrzeuge) fahrzeuge(k).info(); end
→ gleiche Methode info(), aber unterschiedliche Ausgabe
🧾 Lernziel
Nach der Bearbeitung können die Studierenden:
abstrakte Klassen in MATLAB erstellen Vererbung anwenden private/protected Eigenschaften unterscheiden Polymorphismus praktisch einsetzen ein einfaches OOP-System strukturieren
→ MATLAB® Befehlsübersicht
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