Refactor MassiveForceHashMap

angabe/Aufgabenblatt5.md

@@ -0,0 +1,102 @@
+# Aufgabenblatt 5
+
+## Allgemeine Anmerkungen
+
+Ihre Lösung für dieses Aufgabenblatt ist bis Montag, 9.5. 11h durch `git commit` und `git push`
+abzugeben. Mit der Angabe werden die Dateien `Massive.java`, `NamedBody.java`, `MassiveLinkedList.java`,
+`MassiveForceHashMap.java`, `Simulation5.java` und `Aufgabe5Test.java` mitgeliefert.
+
+Wenn Sie zusätzlich zu den gefragten Klassen weitere Klassen definieren, achten Sie darauf, dass
+die Klassennamen mit `My` beginnen, um Konflikte mit späteren Aufgabenblättern zu vermeiden.
+
+## Ziel
+
+Ziel der Aufgabe ist die Anwendung der Konzepte: Gleichheit und Hash-Werte, Hash-Tabelle
+(siehe Skriptum Seite 85-91).
+
+## Beschreibung der gegebenen Dateien
+
+- [Massive](../src/Massive.java) ist ein Interface, das Himmelskörper (als kohärente Massen)
+beschreibt. `Massive` ist der gemeinsame Obertyp für verschiedene Klassen von Himmelkörpern. Die
+meisten spezifizierten Methoden sind mit einer `default`-Implementierung definiert. Dieser
+Programmcode wird ausgeführt, falls die entsprechende Klasse (`Body` oder `NamedBody`) über keine
+eigene Definition der Methode verfügt. Verändern Sie diese Datei bitte nicht.
+- [NamedBody](../src/NamedBody.java) ist das Gerüst einer Klassendefinition. Die Klasse
+repräsentiert Himmelskörper, die einen Namen haben.
+- [MassiveLinkedList](../src/MassiveLinkedList.java) ist das Gerüst für eine Implementierung einer
+verketteten Liste von `Massive`-Objekten. Die Liste unterscheidet sich von `BodyLinkedList`
+dadurch, dass der Elementtyp statt `Body` der Obertyp `Massive` ist.
+- [MassiveForceHashMap](../src/MassiveForceHashMap.java) ist das Gerüst für eine Implementierung
+einer assoziativen Datenstruktur, die ein `Massive`-Objekt mit der auf das Objekt wirkenden Kraft
+assoziiert.
+- [Simulation5](../src/Simulation5.java) ist ein Gerüst für eine ausführbare Klasse. Hier soll
+die Simulation analog zur Klasse `Simulation` implementiert werden (damit Sie Ihre [ursprüngliche
+ Datei](../src/Simulation.java) nicht überschreiben müssen).
+- [Aufgabe5Test](../src/Aufgabe5Test.java) ist eine vorgegebene Klasse, die Sie zum Testen Ihrer
+Implementierung verwenden sollten. Bei einer fehlerfreien Implementierung sollten bei der
+Ausführung dieser Klasse keine Exceptions geworfen werden und alle Tests als erfolgreich ("successful")
+ausgegeben werden. Entfernen Sie die Kommentarzeichen, um diese Klasse verwenden zu können. Sie
+müssen diese Klasse nicht weiter verändern, können aber eigene Testfälle hinzufügen.
+
+## Aufgaben
+
+Ihre Aufgaben sind folgende:
+
+**1. Implementieren Sie `Massive` in den Klassen `Body` und `NamedBody`.**
+
+ Passen Sie die bestehende Definition von `Body` so an, dass die Klasse `Massive` implementiert wird.
+ Vervollständigen Sie auch `NamedBody` so, dass sie `Massive` implementiert und die vorgegebene
+ Spezifikationen der Methoden erfüllt.
+
+**2. Überschreiben von `equals` und `hashCode` in `NamedBody`:**
+
+ Überschreiben Sie in `NamedBody` die Methoden `equals` und `hashCode` gemäß der dort angeführten
+ Spezifikation. Achten Sie bei der Implementierung darauf, dass die in der Klasse `Object`
+ beschriebenen Bedingungen für `equals` und `hashCode` eingehalten werden. `equals` und `hashCode`
+ müssen zusammen passen.
+
+**3. Vervollständigen von `MassiveLinkedList`:**
+
+ Definieren Sie `MassiveLinkedList`. Die Klasse ist wie `BodyLinkedList` aufgebaut, mit dem
+ Unterschied, dass der Elementtyp statt `Body` nun der Typ `Massive` ist. Die Methode `indexOf` 
+ vergleicht Objekte mittels `equals`.
+
+**4. Implementierung von `MassiveForceHashMap`:**
+
+ Vervollständigen Sie die Definition der Klasse `MassiveForceHashMap`, die eine Hash-Tabelle
+ mit Schlüssel vom Typ `Massive` und Wert vom Typ `Vector3` implementiert. Die Klasse ist ähnlich
+ zur Klasse `BodyForceTreeMap`. Die Unterschiede sind:
+ - Der Typ des Schlüssels ist der gemeinsame Obertyp von `Body` und `NamedBody` (`Massive`).
+   Dadurch lassen sich Objekte beider Klassen gemeinsam in der Hash-Tabelle speichern.
+ - Die Schlüssel-Werte-Paare sind nicht nach Masse sortiert. Stattdessen wird der Hash-Wert zur
+   Suche benutzt.
+ - Es gibt eine zusätzliche Methode `keyList()`. Die Methoden `equals` und `hashCode` werden
+   redefiniert.
+
+**5. Implementierung von `Simulation5`:**
+
+ Implementieren Sie die Simulationsschleife unter Verwendung eines Objekts vom Typ
+ `MassiveForceHashMap`. Die Methode `keyList()` hilft beim Iterieren der Hash-Tabelle.
+ Kollisionen von Himmelskörpern müssen in dieser Simulation nicht berücksichtigt werden.
+
+### Hinweise:
+
+- Verwenden Sie bei der Implementierung von `MassiveForceHashMap` eine geeignete Kollisionsbehandlung
+  für gleiche Hash-Werte. Als Vorlage können Sie den Beispielcode aus dem Skriptum nutzen.
+
+### Denkanstöße (ohne Bewertung)
+
+1. Wie könnte man vorgehen, wenn man - wie in früheren Simulationen - Himmelskörper im Fall von
+   Kollisionen verschmelzen will?
+2. Was ändert sich am Verhalten von `MassiveForceHashMap`, wenn man in `Body` die Methoden
+   `equals` und `hashCode` überschreiben würde?
+
+#### _Punkteaufteilung_
+
+- Implementierung von `Massive` in `NamedBody`: 1 Punkt
+- Implementierung von `Massive` in `Body`: 0.5 Punkt
+- Implementierung von `MassiveForceHashMap`: 2 Punkte
+- Implementierung von `MassiveLinkedList`: 0.5 Punkte
+- Implementierung von `Simulation5`: 1 Punkte
+ 
+- Gesamt: 5 Punkte

src/Aufgabe5Test.java

@@ -0,0 +1,78 @@
+import org.junit.jupiter.api.Test;
+
+import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
+
+public class Aufgabe5Test {
+
+    @Test
+    public void testEP2() {
+        /* //TODO: uncomment for testing
+
+        //test classes NamedBody and MassiveForceHashMap
+
+        // create 12 named bodies
+        NamedBody sun1, mercury1, venus1, earth1, moon1, mars1, deimos1, phobos1, vesta1, pallas1, hygiea1, ceres1;
+
+        // create a nameless body
+        Body earth2 = new Body(5.972E24, new Vector3(-6.13135922534815E10, -1.383789852227691E11, 2.719682263474911E7), new Vector3(26832.720535473603, -11948.23168764519, 1.9948243075997851));
+
+        // create the same 12 named body-force pairs
+        sun1 = new NamedBody("Sun", 1.989E30, new Vector3(0.0, 0.0, 0.0), new Vector3(0.0, 0.0, 0.0));
+        earth1 = new NamedBody("Earth", 5.972E24, new Vector3(-6.13135922534815E10, -1.383789852227691E11, 2.719682263474911E7), new Vector3(26832.720535473603, -11948.23168764519, 1.9948243075997851));
+        moon1 = new NamedBody("Moon", 7.349E22, new Vector3(-6.132484773775896E10, -1.387394951280871E11, 1.701046736294776E7), new Vector3(27916.62329282941, -12020.39526008238, -94.89703264508708));
+        mars1 = new NamedBody("Mars", 6.41712E23, new Vector3(-1.7923193702925848E11, 1.726665823982123E11, 7.991673845249474E9), new Vector3(-15925.78496403673, -15381.16179928219, 68.67560910598857));
+        deimos1 = new NamedBody("Deimos", 1.8E20, new Vector3(-1.792255010450533E11, 1.726891122683271E11, 7.990659337380297E9), new Vector3(-17100.476719804457, -15020.348656808, 631.2927851249581));
+        phobos1 = new NamedBody("Phobos", 1.08E20, new Vector3(-1.792253482539647E11, 1.72661109673625E11, 7.987848354800322E9), new Vector3(-14738.203714241401, -13671.17675223948, -411.0012490555253));
+        mercury1 = new NamedBody("Mercury", 3.301E23, new Vector3(-5.167375560011926E10, -4.217574885682655E10, 1.14808913958168E9), new Vector3(21580.25398577148, -34951.03632847389, -4835.225596525241));
+        venus1 = new NamedBody("Venus", 4.86747E24, new Vector3(-3.123150865740532E10, 1.0395568504115701E11, 3.173401325838074E9), new Vector3(-33748.180519629335, -10014.25141045021, 1809.94488874165));
+        vesta1 = new NamedBody("Vesta", 2.5908E20, new Vector3(-3.337493557929893E11, -4.7147908276077385E10, 4.1923010146878105E10), new Vector3(4440.54247538484, -19718.49074006637, 48.06573124543601));
+        pallas1 = new NamedBody("Pallas", 2.14E20, new Vector3(4.3452066613895575E11, -2.057319365171432E11, 1.0549957423213101E11), new Vector3(5058.947582097117, 11184.45711782372, -8183.524138259704));
+        hygiea1 = new NamedBody("Hygiea", 8.32E19, new Vector3(-3.983943433707043E11, 2.325833000024021E11, -2.233667695713672E10), new Vector3(-6931.864585548552, -15686.8108598699, -690.5791992347208));
+        ceres1 = new NamedBody("Ceres", 9.394E20, new Vector3(3.781372641419032E11, 1.96718960466285E11, -6.366459168068592E10), new Vector3(-8555.324226752316, 14718.33755980907, 2040.230135060142));
+
+        NamedBody sun2 = new NamedBody("Sun", 1.9895E30, new Vector3(0.1, 0.0, 0.0), new Vector3(0.0, 0.0, 0.0));
+        NamedBody earth3 = new NamedBody("Earth", 1, new Vector3(0, 0, 0), new Vector3(0, 0, 0));
+        assertEquals(sun1, sun2);
+        assertEquals(sun2.hashCode(), sun1.hashCode());
+        assertEquals(earth1, earth3);
+        assertEquals(earth3.hashCode(), earth1.hashCode());
+
+        // check basic functions of 'MassiveForceHashMap'
+        MassiveForceHashMap map = new MassiveForceHashMap();
+        map.put(sun1, new Vector3(0, 0, 0));
+        map.put(mercury1, new Vector3(0, 0, 0));
+        map.put(venus1, new Vector3(0, 0, 0));
+        map.put(earth1, new Vector3(0, 0, 0));
+        map.put(moon1, new Vector3(0, 0, 0));
+        map.put(mars1, new Vector3(0, 0, 0));
+        map.put(deimos1, new Vector3(0, 0, 0));
+        map.put(phobos1, new Vector3(0, 0, 0));
+        map.put(vesta1, new Vector3(0, 0, 0));
+        map.put(pallas1, new Vector3(0, 0, 0));
+        map.put(hygiea1, new Vector3(0, 0, 0));
+        map.put(ceres1, new Vector3(0, 0, 0));
+        map.put(mars1, new Vector3(0, 0, 0)); // inserted twice
+        assertEquals(12, map.keyList().size());
+
+        assertTrue(map.toString().contains("Mars"));
+        assertTrue(map.toString().contains("Deimos"));
+        assertTrue(map.toString().contains("Moon"));
+        assertTrue(map.toString().contains("Earth"));
+
+        MassiveLinkedList bl = map.keyList();
+        boolean allThere = true;
+        while (bl.size() > 0) {
+            allThere &= map.containsKey(bl.pollFirst());
+        }
+        assertTrue(allThere);
+        assertFalse(map.containsKey(new Body(0, new Vector3(0, 0, 0), new Vector3(0, 0, 0))));
+        assertFalse(map.containsKey(new NamedBody("Omuamua", 0, new Vector3(0, 0, 0), new Vector3(0, 0, 0))));
+
+        Vector3 f = new Vector3(5, 5, 5);
+        map.put(earth3, f);
+        assertEquals(f, map.get(earth1));
+        assertNull(map.get(earth2));
+
+        */ //TODO: uncomment
+    }
+}

src/Massive.java

@@ -0,0 +1,73 @@
+/**
+ * Represents a coherent mass with a mass center in 3D space. Has two naming schemes for its
+ * methods. Please, do not change this interface definition!
+ */
+public interface Massive extends Drawable {
+
+    /**
+     * Returns the mass.
+     */
+    default double mass() {
+        return getMass();
+    }
+
+    /**
+     * Returns the mass center.
+     */
+    default Vector3 massCenter() {
+        return getMassCenter();
+    }
+
+    /**
+     * Returns the mass.
+     */
+    default double getMass() {
+        return mass();
+    }
+
+    /**
+     * Returns the mass center.
+     */
+    default Vector3 getMassCenter() {
+        return massCenter();
+    }
+
+    /**
+     * Returns the approximate radius of 'this', assuming it is a coherent round mass.
+     * (It is assumed that the radius r is related to the mass m by r = m ^ 0.5,
+     * where m and r measured in solar units.)
+     */
+    default double getRadius() {
+        return radius();
+    }
+
+    /**
+     * Returns the approximate radius of 'this', assuming it is a coherent round mass.
+     * (It is assumed that the radius r is related to the mass m by r = m ^ 0.5,
+     * where m and r measured in solar units.)
+     */
+    default double radius() {
+        return SpaceDraw.massToRadius(mass());
+    }
+
+    /**
+     * Returns a vector representing the gravitational force exerted by 'b' on this mass.
+     * The gravitational Force F is calculated by F = G*(m1*m2)/(r*r), with m1 and m2 being the
+     * masses of the objects interacting, r being the distance between the centers of the masses
+     * and G being the gravitational constant.
+     */
+    default Vector3 gravitationalForce(Massive b) {
+        Vector3 direction = b.massCenter().minus(this.massCenter());
+        double distance = direction.length();
+        direction.normalize();
+        double force = Simulation.G * this.mass() * b.mass() / (distance * distance);
+        return direction.times(force);
+    }
+
+    /**
+     * Centers this mass at a new position, according to the specified force vector 'force' exerted
+     * on it, and updates the current velocity vector accordingly.
+     * (Velocity depends on the mass of 'this', its current velocity and the exerted force.)
+     */
+    void move(Vector3 force);
+}

src/MassiveForceHashMap.java

@@ -0,0 +1,80 @@
+/**
+ * A hash map that associates a 'Massive'-object with a Vector3 (typically this is the force
+ * exerted on the object). The number of key-value pairs is not limited.
+ */
+public class MassiveForceHashMap {
+
+    // TODO: define missing parts of this class.
+
+    /**
+     * Initializes 'this' as an empty map.
+     */
+    public MassiveForceHashMap() {
+        // TODO: implement constructor.
+    }
+
+    /**
+     * Adds a new key-value association to this map. If the key already exists in this map,
+     * the value is replaced and the old value is returned. Otherwise 'null' is returned.
+     * Precondition: key != null.
+     */
+    public Vector3 put(Massive key, Vector3 value) {
+        // TODO: implement method.
+        return null;
+    }
+
+    /**
+     * Returns the value associated with the specified key, i.e. the method returns the force vector
+     * associated with the specified key. Returns 'null' if the key is not contained in this map.
+     * Precondition: key != null.
+     */
+    public Vector3 get(Massive key) {
+        // TODO: implement method.
+        return null;
+    }
+
+    /**
+     * Returns 'true' if this map contains a mapping for the specified key.
+     */
+    public boolean containsKey(Massive key) {
+        // TODO: implement method.
+        return false;
+    }
+
+    /**
+     * Returns a readable representation of this map, with all key-value pairs. Their order is not
+     * defined.
+     */
+    public String toString() {
+        // TODO: implement method.
+        return "";
+    }
+
+    /**
+     * Compares `this` with the specified object for equality. Returns `true` if the specified
+     * `o` is not `null` and is of type `MassiveForceHashMap` and both `this` and `o` have equal
+     * key-value pairs, i.e. the number of key-value pairs is the same in both maps and every
+     * key-value pair in `this` equals one key-value pair in `o`. Two key-value pairs are
+     * equal if the two keys are equal and the two values are equal. Otherwise, `false` is returned.
+     */
+    public boolean equals(Object o) {
+        // TODO: implement method.
+        return false;
+    }
+
+    /**
+     * Returns the hashCode of `this`.
+     */
+    public int hashCode() {
+        //TODO: implement method.
+        return 0;
+    }
+
+    /**
+     * Returns a list of all the keys in no specified order.
+     */
+    public MassiveLinkedList keyList() {
+        // TODO: implement method.
+        return null;
+    }
+}

src/MassiveLinkedList.java

@@ -0,0 +1,109 @@
+/**
+ * A list of massive objects implemented as a linked list.
+ * The number of elements of the list is not limited.
+ */
+public class MassiveLinkedList {
+
+    //TODO: declare variables.
+
+    /**
+     * Initializes 'this' as an empty list.
+     */
+    public MassiveLinkedList() {
+        //TODO: define constructor.
+    }
+
+    /**
+     * Initializes 'this' as an independent copy of the specified list 'list'.
+     * Calling methods of this list will not affect the specified list 'list'
+     * and vice versa.
+     * Precondition: list != null.
+     */
+    public MassiveLinkedList(BodyLinkedList list) {
+        //TODO: define constructor.
+    }
+
+    /**
+     * Inserts the specified element 'body' at the beginning of this list.
+     */
+    public void addFirst(Massive body) {
+        //TODO: implement method.
+    }
+
+    /**
+     * Appends the specified element 'body' to the end of this list.
+     */
+    public void addLast(Massive body) {
+        //TODO: implement method.
+    }
+
+    /**
+     * Returns the last element in this list.
+     * Returns 'null' if the list is empty.
+     */
+    public Massive getLast() {
+        //TODO: implement method.
+        return null;
+    }
+
+    /**
+     * Returns the first element in this list.
+     * Returns 'null' if the list is empty.
+     */
+    public Massive getFirst() {
+        //TODO: implement method.
+        return null;
+    }
+
+    /**
+     * Retrieves and removes the first element in this list.
+     * Returns 'null' if the list is empty.
+     */
+    public Massive pollFirst() {
+        //TODO: implement method.
+        return null;
+    }
+
+    /**
+     * Retrieves and removes the last element in this list.
+     * Returns 'null' if the list is empty.
+     */
+    public Massive pollLast() {
+        //TODO: implement method.
+        return null;
+    }
+
+    /**
+     * Inserts the specified element at the specified position in this list.
+     * Precondition: i >= 0 && i <= size().
+     */
+    public void add(int i, Massive m) {
+        //TODO: implement method.
+    }
+
+    /**
+     * Returns the element at the specified position in this list.
+     * Precondition: i >= 0 && i < size().
+     */
+    public Massive get(int i) {
+        //TODO: implement method.
+        return null;
+    }
+
+    /**
+     * Returns the index of the first occurrence of the specified element in this list, or -1 if
+     * this list does not contain the element.
+     */
+    public int indexOf(Massive m) {
+        //TODO: implement method.
+        return -2;
+    }
+
+    /**
+     * Returns the number of elements in this list.
+     */
+    public int size() {
+        //TODO: implement method.
+        return -1;
+    }
+}

src/NamedBody.java

@@ -0,0 +1,46 @@
+public class NamedBody /* TODO: add clause(s) */ {
+
+    // TODO: add missing parts of this class.
+
+    /**
+     * Initializes this with name, mass, current position and movement. The associated force
+     * is initialized with a zero vector.
+     */
+    public NamedBody(String name, double mass, Vector3 massCenter, Vector3 currentMovement) {
+        // TODO: implement constructor.
+    }
+
+    /**
+     * Returns the name of the body.
+     */
+    public String getName() {
+        // TODO: implement method.
+        return "";
+    }
+
+    /**
+     * Compares `this` with the specified object. Returns `true` if the specified `o` is not
+     * `null` and is of type `NamedBody` and both `this` and `o` have equal names.
+     * Otherwise `false` is returned.
+     */
+    public boolean equals(Object o) {
+        //TODO: implement method.
+        return false;
+    }
+
+    /**
+     * Returns the hashCode of `this`.
+     */
+    public int hashCode() {
+        //TODO: implement method.
+        return 0;
+    }
+
+    /**
+     * Returns a readable representation including the name of this body.
+     */
+    public String toString() {
+        //TODO: implement method.
+        return "";
+    }
+}

src/Simulation5.java

@@ -0,0 +1,70 @@
+import codedraw.CodeDraw;
+
+import java.awt.*;
+import java.util.Random;
+
+/**
+ * Simulates the formation of a massive solar system.
+ */
+public class Simulation5 {
+
+    // gravitational constant
+    public static final double G = 6.6743e-11;
+
+    // one astronomical unit (AU) is the average distance of earth to the sun.
+    public static final double AU = 150e9; // meters
+
+    // one light year
+    public static final double LY = 9.461e15; // meters
+
+    // some further constants needed in the simulation
+    public static final double SUN_MASS = 1.989e30; // kilograms
+    public static final double SUN_RADIUS = 696340e3; // meters
+    public static final double EARTH_MASS = 5.972e24; // kilograms
+    public static final double EARTH_RADIUS = 6371e3; // meters
+
+    // set some system parameters
+    public static final double SECTION_SIZE = 10 * AU; // the size of the square region in space
+
+    public static final int NUMBER_OF_BODIES = 22;
+    public static final double OVERALL_SYSTEM_MASS = 20 * SUN_MASS; // kilograms
+
+    // all quantities are based on units of kilogram respectively second and meter.
+
+    /**
+     * The main simulation method using instances of other classes.
+     */
+    public static void main(String[] args) {
+
+        // simulation
+        CodeDraw cd = new CodeDraw();
+
+        // create solar system with 12 bodies
+        NamedBody sun = new NamedBody("Sun", 1.989E30, new Vector3(0.0, 0.0, 0.0), new Vector3(0.0, 0.0, 0.0));
+        NamedBody earth = new NamedBody("Earth", 5.972E24, new Vector3(-6.13135922534815E10, -1.383789852227691E11, 2.719682263474911E7), new Vector3(26832.720535473603, -11948.23168764519, 1.9948243075997851));
+        NamedBody moon = new NamedBody("Moon", 7.349E22, new Vector3(-6.132484773775896E10, -1.387394951280871E11, 1.701046736294776E7), new Vector3(27916.62329282941, -12020.39526008238, -94.89703264508708));
+        NamedBody mars = new NamedBody("Mars", 6.41712E23, new Vector3(-1.7923193702925848E11, 1.726665823982123E11, 7.991673845249474E9), new Vector3(-15925.78496403673, -15381.16179928219, 68.67560910598857));
+        NamedBody deimos = new NamedBody("Deimos", 1.8E20, new Vector3(-1.792255010450533E11, 1.726891122683271E11, 7.990659337380297E9), new Vector3(-17100.476719804457, -15020.348656808, 631.2927851249581));
+        NamedBody phobos = new NamedBody("Phobos", 1.08E20, new Vector3(-1.792253482539647E11, 1.72661109673625E11, 7.987848354800322E9), new Vector3(-14738.203714241401, -13671.17675223948, -411.0012490555253));
+        NamedBody mercury = new NamedBody("Mercury", 3.301E23, new Vector3(-5.167375560011926E10, -4.217574885682655E10, 1.14808913958168E9), new Vector3(21580.25398577148, -34951.03632847389, -4835.225596525241));
+        NamedBody venus = new NamedBody("Venus", 4.86747E24, new Vector3(-3.123150865740532E10, 1.0395568504115701E11, 3.173401325838074E9), new Vector3(-33748.180519629335, -10014.25141045021, 1809.94488874165));
+        NamedBody vesta = new NamedBody("Vesta", 2.5908E20, new Vector3(-3.337493557929893E11, -4.7147908276077385E10, 4.1923010146878105E10), new Vector3(4440.54247538484, -19718.49074006637, 48.06573124543601));
+        NamedBody pallas = new NamedBody("Pallas", 2.14E20, new Vector3(4.3452066613895575E11, -2.057319365171432E11, 1.0549957423213101E11), new Vector3(5058.947582097117, 11184.45711782372, -8183.524138259704));
+        NamedBody hygiea = new NamedBody("Hygiea", 8.32E19, new Vector3(-3.983943433707043E11, 2.325833000024021E11, -2.233667695713672E10), new Vector3(-6931.864585548552, -15686.8108598699, -690.5791992347208));
+        NamedBody ceres = new NamedBody("Ceres", 9.394E20, new Vector3(3.781372641419032E11, 1.96718960466285E11, -6.366459168068592E10), new Vector3(-8555.324226752316, 14718.33755980907, 2040.230135060142));
+
+        // create some additional bodies
+        Body[] bodies = new Body[NUMBER_OF_BODIES];
+
+        Random random = new Random(2022);
+
+        for (int i = 0; i < bodies.length; i++) {
+            bodies[i] = new Body(Math.abs(random.nextGaussian()) * OVERALL_SYSTEM_MASS / bodies.length,
+                    new Vector3(0.2 * random.nextGaussian() * AU, 0.2 * random.nextGaussian() * AU, 0.2 * random.nextGaussian() * AU),
+                    new Vector3(0 + random.nextGaussian() * 5e3, 0 + random.nextGaussian() * 5e3, 0 + random.nextGaussian() * 5e3));
+        }
+
+        //TODO: implementation of this method according to 'Aufgabenblatt5.md'.
+        //  Add both, NamedBody- and Body-objects, to your simulation.
+    }
+}