Esercitazione. Problema Vogliamo definire in modo gerachico un tipo di dato che definisce Tabelle multi-dimensionali con un numero di righe variabili.

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1 Esercitazione

2 Problema Vogliamo definire in modo gerachico un tipo di dato che definisce Tabelle multi-dimensionali con un numero di righe variabili e numero di colonne fissato Il supertipo Tab definisce le caratteristiche ed operazioni comuni I sottotipi aggiungono caratteristiche particolari delle Tabelle, p.e. varie forme di ordinamento

3 Supertipo Il supertipo Tab definisce le caratteristiche ed operazioni comuni -Tabelle multi-dimensionali con dimensione variabile solo per il numero di righe -operazioni per scandirle e modificarle E’ una classe astratta (dato che il numero di colonne e’ fissato si puo’ memorizzare in una variabile d’istanza)

4 Super Tipo public abstract class Tab{ //OVERVIEW: un Tab e’ una tabella di interi con un numero //fissato di colonne ed un numero variabile di righe. E’ modificabile public Tab(int x){ \\ EFFECTS: inizializza this alla tabella vuota con x colonne}

5 public abstract void insert(int [] a) throws NullPointerException, DimException; \\MODIFIES:this \\ EFFECTS: se a e’ null solleva NullPointerException, \\se la dimensione di a e’ diversa dal numero di colonne di this \\ solleva DimException, altrimenti aggiunge a come riga di this public abstract void set(int i, int j, int el) throws DimException; \\MODIFIES:this \\ EFFECTS: se this contiene la casella i, j sostituisce il valore \\corrente con el, altrmenti solleva DimException

6 Super Tipo public abstract int rows(); \\ EFFECTS: restituisce il numero di righe di this public int colums(){ \\ EFFECTS: restituisce il numero di colonne di this} public abstract int read(int i, int j) throws DimException; \\ EFFECTS: se this contiene la casella i, j restituisce il valore \ corrente, altrimenti solleva l’eccezione DimException

7 Super Tipo public Iterator elements(){ \\ EFFECTS: restituisce un generatore che fornisce gli elementi \\ di this scandendo la tabella riga per riga} Concreto===> si puo’ definire usando il metodo astratto read

8 Implementazione Per implementare la classe astratta (variabile colums protected) Implementare il costruttore ed i metodi concreti Non c’e’ invariante ne’ funzione di astrazione (tipico delle classi astratte)

9 Esercizio Definire un sottotipo concreto di Tab (OrdTab) Definisce un caso particolare di Tab, in cui le righe della tabella sono ordinate in base alla prima colonna (in modo crescente) Ex : 1 4 8 3 2 1 7 2 5

10 Parte I Definire la specifica del sottotipo: proprieta’ dati+ metodi La specifica puo’ cambiare (essere raffinata) a patto che valga il principio di sostituzione

11 Parte II: implementazione Definire la rappresentazione del sottotipo Invariante e funzione di astrazione

12 Parte III Implementare costruttori e metodi Dimostrare che soddisfano l’invariante e le loro specifiche

13 public abstract class Tab{ //OVERVIEW: un Tab e’ una tabella di interi con un numero //fissato di colonne ed un numero variabile di righe. E’ modificabile protected int colums; public Tab(int x){ \\ EFFECTS: inizializza this alla tabella vuota con x colonne colums=x;}

14 public abstract void insert(int [] a) throws NullPointerException, DimException; \\MODIFIES:this \\ EFFECTS: se a e’ null solleva NullPointerException, \\se la dimensione di a e’ diversa dal numero di colonne di this \\ solleva DimException, altrimenti aggiunge a come riga di this public abstract void set(int i, int j, int el) throws DimException; \\MODIFIES:this \\ EFFECTS: se this contiene la casella i, j sostituisce il valore \\corrente con el, altrmenti solleva DimException

15 public abstract int rows(); \\ EFFECTS: restituisce il numero di righe di this public int colums(){ \\ EFFECTS: restituisce il numero di colonne di this return colums;} public abstract int read(int i, int j) throws DimException; \\ EFFECTS: se this contiene la casella i, j restituisce il valore corrente

16 public Iterator elements(){ \\ EFFECTS: restituisce un generatore che fornisce gli elementi \\ di this scandendo la tabella riga per riga return new TabGen(this); } private static class TabGen implements Iterator{ private Tab tabella; // tabella da scandire private int rig; //riga corrente private int col; // colonna corrente

17 public TabGen( Tab t){ \\REQUIRES: t non e’ null tabella=t; col=1; rig=1;} public boolean hasnext(){ if (rig <= tabella.rows() & & col <= tabella.colums()) {return true;} else {return false;} } NOTA: se e’ vuota rows e colums sono 0

18 public Object next() throws NoSuchElementException{ try{ Integer el= new Integer( tabella.read(rig,col)); if (col=tabella.colums()) {rig++; col=1;} else {col++;} return el;}} catch (DimException e) {throw new NoSuchElementException(“Tab.next”);} } NOTA: si sfrutta l’eccezione lanciata dal metodo read

19 Specifica della Sottoclasse public class OrdTab extends Tab{ //OVERVIEW: un Tab e’ una tabella di interi con un numero //fissato di colonne ed un numero variabile di righe. Le righe //sono mantenute ordinate in base al primo elemento //E’ modificabile public OrdTab(int x){ \\ EFFECTS: inizializza this alla tabella vuota con x colonne}

20 public void insert(int [] a) throws NullPointerException, DimException{ \\MODIFIES:this \\ EFFECTS: se a e’ null solleva NullPointerException, \\se la dimensione di a e’ diversa dal numero di colonne di this \\ solleva DimException, altrimenti aggiunge a come riga di this \\ rispettando l’ordinamento} public void set(int i, int j, int el) throws DimException{ \\MODIFIES:this \\ EFFECTS: se this contiene la casella i, j sostituisce il valore \\corrente con el, altrimenti solleva DimException}

21 public int rows(){ \\ EFFECTS: restituisce il numero di righe di this} public int read(int i, int j) throws DimException{ \\ EFFECTS: se this contiene la casella i, j restituisce il valore \\ corrente, altrimenti solleva Dimexception} Contiene solo costruttore e i metodi concreti (mancanti), colums e elements sono ereditati Le specifiche sono raffinate per alcuni metodi (solo per l’inserimento)

22 Principio di sostituzione Le proprieta’ dei dati del sottotipo sono piu’ forti (una tabella ordinata e’ un tipo particolare di tabella) Le specifiche di tutti i metodi sono uguali ( a parte insert) La post-condizione di insert del sottotipo implica quella del supertipo (regola dei metodi)

23 Implementazione private Vector rap; Utilizziamo un Vector per memorizzare le righe le righe (deve essere possibile aggiungere righe) rap.get(i) contiene un array di interi che rappresenta la riga in posizione i La variabile colums della superclasse e’ ereditata e visibile (protected), tipico delle classi astratte

24 Funzione di astrazione ed Invariante Alpha(c) = tabella che ha c.colums colonne e c.rap.size() righe e contiene nella casella i,j c.rap.get(i-1)[j-1]

25 Funzione di astrazione ed Invariante I(c) = c.rap != null & & per ogni 0 < = i,j < c.rap.size() (c.rap.get(i) != null ed e’ un array di interi & c.rap.get(i).length==c.colums) & (c.colums>=1 & i c.rap.get(i)[0] <= c.rap.get(j)[0] )

26 Implementazione public class OrdTab extends Tab{ private Vector rap; public OrdTab(int x){ \\ EFFECTS: inizializza this alla tabella vuota con x colonne super(x); rap=new Vector();} Chiama il costruttore della superclasse (potrebbe anche modificare colums direttamente) Inizializza il Vector

27 public void insert(int [] a) throws NullPointerException, DimException{ \\MODIFIES:this \\ EFFECTS: se a e’ null solleva NullPointerException, \\se la dimensione di a e’ diversa dal numero di colonne di this \\ solleva DimException, altrimenti aggiunge a come riga di this \\ rispettando l’ordinamento if (a.length != colums) throw new DimException(“Tab.insert”); if (colums ==0) {return;} else {int i= 0; boolean inserito=false; while (i < rap.size() & & ! inserito) { int [] riga= (int[] ) rap.get(i); if (a[0] < = riga[0] ) {rap.insert(i,a); inserito=true;} else {i++;}} if (! inserito) {rap.add(a);} }

28 public void set(int i, int j, int el) throws DimException{ \\MODIFIES:this \\ EFFECTS: se this contiene la casella i, j sotituisce il valore corrente con el ( e la riordina), altrimenti solleva DimException if ( ! (1< = i < = rap.size() & & 1 <= j < = colums) ) throw new DimException(“Tab.set”); if (j==1) {int[] riga= (int[] ) rap.get(i-1) ; riga[0]=el; rap.remove(i-1); insert(riga);} else {int[] riga= (int[] ) rap.get(i-1) ; //i-esima riga riga[j-1]=el;} //j-esima colonna } public int rows(){ \\ EFFECTS: restituisce il numero di righe di this return rap.size();}

29 public int read(int i, int j) throws DimException{ \\ EFFECTS: se this contiene la casella i, j restituisce il valore corrente if (!( 1< = i < = rap.size() & & 1 <= j < = colums)) throw new DimException(“Tab.read”); int[] riga= (int[] ) rap.get(i-1) ; //i-esima riga returna riga[j-1];} //j-esima colonna Nota: l’invariante garantisce le proprieta’ del Vector, e garantisce che non si acceda ad oggetti null