Geld-Wechsler, vordefiniertes Array

Münzwechselautomat

Bei einem Warenautomat soll Wechselgeld (Münzen) herausgegeben werden. Ein Programm soll nach der Eingabe des Wechselgeldes eine Liste der zurückgegebenen Wechselmünzen ausgeben.

Beispiel: Eisautomat in der Schule (den gab es mal), das gewählte Eis kostet 1,35 Euro, es wurden 2 Euro eingeworfen, folglich soll er Automat 0,65 Euro Wechselgeld zurückgeben. Welche Münzen gibt er zurück?

Repräsentation der Münz-Schächte im Programm

In der Automaten-Simulation befinden sich 8 Münz-Schächte, die Wertigkeit und die Namen der Münzen werden durch zwei Arrays dargestellt, um das Problem zu vereinfachen, wird in Cent gerechnet:

public class Automat{
  static final int mWert[] = {1,2,5,10,20,50,100,200}; // Liste mit den Wertangaben der Schächte
  static final String mName[] = {"1 Cent","2 Cent","5 Cent","10 Cent","20 Cent","50 Cent","1 Euro","2 Euro"};
  static void wechseln(int rest){
  }
}

Das Schlüsselwort final definiert die Variable als Konstante {read only}.
mName[]-Liste beinhaltet die Namen der Münzen, die Elemente sind von Typ String (Zeichenketten).

Analyse des Ausgabe-Algorithmus

Wie kann bei gegebenen Wechselgeld-Wert die Anzahl der jeweiligen Rückgabe-Münzen ermittelt werden?

Idee: Beginne bei dem grössten Münzwert (Schacht 7). Teste wie oft der Münzwert im Wechselgeld enthalten ist und gebe ihn aus.
Wiederhole mit dem Resbetrag bei dem nächst kleineren Münzwert, solange noch ein Rest besteht. Beispiel mit 65 Cent:

Rausgeben: 666 Cent
3 * 2 Euro
1 * 50 Cent
1 * 10 Cent
1 * 5 Cent
1 * 1 Cent

int rest;    // Wechselgeld, das noch ausgegeben werden soll
int muenzen; // Anzahl der auszugebenden Münzen
int i;       // Index, die jeweilige Schacht Nr.

muenzen = rest / mWert[i]; // Anzahl der Münzen ermitteln
rest = rest % mWert[i];    // Ermitteln des Restes

Entwickeln Sie Methode wechseln(rest:GZ) Ausgabe siehe Abbildung 1. Erstellen Sie ein Struktogramm.

Struktogramm

Quelltext anzeigen..

Quelltext [wechselautomat/Automat.java]

public class Automat{
  static final int mWert[] = {1,2,5,10,20,50,100,200}; // Liste mit den Wertangaben der Schaechte
  static final String mName[] = {"1 Cent","2 Cent","5 Cent","10 Cent","20 Cent","50 Cent","1 Euro","2 Euro"};  
  static void wechseln(int rest){
    System.out.println("Rausgeben: "+rest+" Cent");
    int muenzen,i=7; // teuer beginnen
    while (rest>0){  // solange es noch was auszugeben gibt
      muenzen = rest / mWert[i]; // #passende Muenzen
      if (muenzen>0) // wenn passend
        System.out.println(muenzen +" * "+mName[i]);
      rest = rest % mWert[i]; // uebriger Rest
      i--; // naechster Schacht
    }
  }
}

Mit Münzspeicher

Der Füllstand der Münzschächte soll berücksichtigt werden, am Anfang sind in jedem Schacht 10 Münzen. Entwickeln Sie Methoden und Struktogramme:

 1 Cent: 10
 2 Cent: 10
 5 Cent: 10
10 Cent: 10
20 Cent: 10
50 Cent: 10
 1 Euro: 10
 2 Euro: 10
Wert: 38 Euro 80 Cent

inEuro(n:GZ):Text gibt die Centeingabe n als Euro und Cent aus z.B. inEuro(555)-> 5 Euro 55 Cent

Struktogramm

ausgebenSchaechte() gibt den Füllstand jedes Schachtes zurück und am Ende den Gesamtbetrag des Münzspeichers, Abbildung 2.
Zur schönen Formatierung der Ausgabe wird dieser Code verwendet:

System.out.printf("%7s: %d\n",mName[i],muenzen[i]);

Struktogramm

ausgeben(rest:GZ) versucht das Restgeld mit den vorhandenen Münzen aus zu geben.
Falls Restgeld übrig bleibt wird dies gemeldet.

Struktogramm

Quelltexte anzeigen..

Quelltexte [wechselautomat/AutomatM.java]

public class AutomatM{
  static final int mWert[] = {1,2,5,10,20,50,100,200}; // Liste mit den Wertangaben der Schaechte
  static final String mName[] = {"1 Cent","2 Cent","5 Cent","10 Cent","20 Cent","50 Cent","1 Euro","2 Euro"};  
  static int muenzen[] = {10,10,10,10,10,10,10,10};
  static String inEuro(int n){
    return n/100+" Euro "+n%100+" Cent";
  }
  static void ausgebenSchaechte(){
    int i,summe=0;
    for(i=0;i<muenzen.length;i++){
      System.out.printf("%7s: %d\n",mName[i],muenzen[i]);
      summe += muenzen[i]*mWert[i];
    }
    System.out.println("Wert: "+inEuro(summe));
  }
  static void ausgeben(int rest){
    int m,i;
    System.out.println("Ausgeben: "+rest/100+" Euro "+rest%100+" Cent");
    for(i=7;i>=0;i--){// alle Schaechte durchgehen
      m = rest / mWert[i]; // #passend
      if(m<=muenzen[i]){ // genug Muenzen da
        muenzen[i]-=m;   // entnehmen
      }
      else{
        m=muenzen[i];    // was halt noch da ist
        muenzen[i]=0;    // ist leer
      }
      if (m>0){
        System.out.println(m +" * "+mName[i]); // ausgeben
        rest -= m * mWert[i];
      }  
    }
    if (rest>0){
      System.out.println("Konnte nicht alles wechseln, uebrig: "+rest+" Cent");
    }
  }
}