Alcune Classi Standard Object, Vettori. Esercizio dellultima volta Superclasse Persona Sottoclasse Libro.

Presentazione sul tema: "Alcune Classi Standard Object, Vettori. Esercizio dellultima volta Superclasse Persona Sottoclasse Libro."— Transcript della presentazione:

1 Alcune Classi Standard Object, Vettori

2 Esercizio dellultima volta Superclasse Persona Sottoclasse Libro

3 public class Persona { //OVERVIEW: una Persona e caratterizzata dal nome //(una stringa) e dallindirizzo (una stringa) private String nome; private String indirizzo; public Persona(String nome,String indirizzo) { //EFFECTS: costruisce una nuova Persona con nome // nome ed indirizzo indirizzo this.indirizzo=indirizzo; this.nome=nome; } public String getNome() { //EFFECTS: restituisce il nome di this return this.nome; } public String getIndirizzo() { //EFFECTS: restituisce lindirizzo di this this.indirizzo; }

4 public String toString() { //EFFECTS: restituisce una stringa che riporta nome ed //indirizzo di this return this.nome+this.indirizzo;} public boolean equals(Persona p) { //EFFECTS: restituisce true sse this e uguale a p if (this.nome.equals(p.nome) && this.indirizzo.equals(p.indirizzo)) return true; else return false; }

5 public class Studente extends Persona { //OVERVIEW: uno Studente e caratterizzato dal nome // dallindirizzo, e dal numero di matricola private int mat; public Studente(String n,String i, int mat) { //EFFECTS: costruisce un nuovo Studente con nome // n, indirizzo i e matricola mat super(n,i); this.mat=mat;} public int getMatricola() { //EFFECTS: restituisce la matricola di this return this.mat;} public String toString() { //EFFECTS: restituisce una stringa che riporta nome, //indirizzo e numero di matricola di this return super. toString()+this.mat;}

6 public boolean equals(Studente p) { //EFFECTS: restituisce true sse this e uguale a p if ( super.equals (p) && this.mat==p.mat) return true; else return false; }

7 Implementazione I public class Archivio { //OVERVIEW: un Archivio e un insieme di Persona // senza ripetizioni di dimensione fissa private Persona[] elements; private int index; public Archivio(int dim) {//REQUIRES: dim >0 //EFFECTS: costruisce un nuovo Archivio vuoto //di dimensione dim elements=new Persona[dim]; index=0;} Nellimplementazione garantiamo che: 1)0<=index<elements.length 2)elements[i] non e null per 0<= i <index 3)elements[i] e null per index<= i <elements.length

8 Implementazione II public String toString() { //EFFECTS: restituisce una stringa che descrive linsieme //di persone contenute in this String result=; for ( int i=0; i< index; i++) {result=result + elements[i].toString();} return result; } public String cercan(String indirizzo) { //EFFECTS: restituisce il nome di una Persona con indirizzo indirizzo che occorre in this, altrimenti restituisce la stringa vuota String result=; for ( int i=0; i< index; i++) {if (elements[i].getIndirizzo().equals (indirizzo)) result=elements[i].getnome();} return result; } }

9 Implementazione III public String cercai(String nome) { //EFFECTS: restituisce lindirizzo di una Persona con nome nome che occorre in this, altrimenti restituisce la stringa vuota String result=; for ( int i=0; i< index; i++) {if (elements[i].getNome().equals (nome)) result=elements[i].getIndirizzo();} return result; } }

10 Implementazione: modificatori public boolean insert(Persona p) { //MODIFIES: this //EFFECTS: se p non occorre gia in this e ci sono ancora posizioni libere lo inserisce e restituisce true, altrimenti restituisce false for ( int i=0; i< index; i++) {if (elements[i].equals (p)) return false;} if (index==elements.length) return false; elements[index]=p; index++; return true; } }

11 Implementazione: modificatori public boolean remove(Persona p) { //MODIFIES: this //EFFECTS: se p appartiene a this lo rimuove e restituisce true, altrimenti restituisce false for (int i=0; i< index; i++) {if (elements[i].equals (p)) {if (i!=a.length-1) {for (int j=i, j< index;j++) elements[j]=elements[j+1];} index--; return true;} } return false; }

12 Ereditarieta Abbiamo visto come tramite lereditarieta e possibile estendere classi esistenti -arricchendo lo stato degli oggetti -aggiungendo nuove operazioni Se c1 estende c2, c1 e un sottotipo di c2

13 Classe Object La classe Object è la superclasse, diretta o indiretta, di ciascuna classe in Java Object è supertipo di qualsiasi oggetto

14 Attenzione I tipi primitivi int, boolean, double non sono sottotipi di Object, non sono oggetti (vedi la semantica di FP) String e un tipo primitivo sottotipo di Object BankAccount, Persona, Libro sono esempi di tipi non primitivi sottotipi di Object

15 A cosa serve? Grazie al meccanismo dell'ereditarietà i suoi metodi sono ereditati da tutti i sottotipi ad una variabile di tipo Object possiamo assegnare oggetti di qualsiasi tipo (principio di sostituzione)

16 Esempio Object obj; String s=io; Obj=s; \\ e corretto un sottotipo e assegnato ad un supertipo BankAccount b=new BankAccount(); Obj=b; \\ e corretto un sottotipo e assegnato ad un supertipo Obj=4; \\ e un errore non e sottotipo Analogamente un metodo che ha un parametro formale Object potrebbe essere chiamato con un parametro attuale del sottotipo Meccanismo essenziale per utilizzare lo stesso codice per i vari sottotipi

17 Sono metodi ereditati da tutti i sottotipi I metodi più utili sono: public String toString() { \\EFFECTS: restituisce una rappresentazione\\EFFECTS dell'oggetto this in forma di stringa. } public boolean equals(Object obj) \\EFFECTS :verifica se l'oggetto this è uguale a obj.\\EFFECTS Metodi Eredidati da Object

18 Commenti a toString() La definizione del metodo nella classe Object restituisce una stringa che contiene il nome della classe dell'oggetto ed una rappresentazione esadecimale del codice hash dell'oggetto (indirizzo in memoria dell'oggetto). Questo accade perché la classe Object non può conoscere la struttura dell'oggetto. Il metodo ereditato e poco utile. Il metodo deve quindi essere sovrascritto in ogni classe che lo usa per ottenere un risultato significativo. Tipicamente, di un oggetto si vogliono mostrare (nella stringa restituita) i valori delle variabili d'istanza o comunque una informazione significativa che descriva lo stato interno

19 Commenti ad Concettualmente, l'invocazione.equals( ) del metodo equals dovrebbe restituire true quando il contenuto dei due oggetti è uguale (non il riferimento, come per l'operatore ==). L'esempio tipico è il confronto tra stringhe. Il metodo equals della classe Object, e implementato non potendo fare alcuna assunzione sulla struttura interna degli oggetti su cui viene invocato (utilizza semplicemente l'operatore == per confrontarli.) Deve quindi essere sovrascritto in modo opportuno nel sottotipo (overriding) a seconda delle caretteristiche degli oggetti equals

20 Object come supertipo Utilizzando Object e possibile definire collezioni di dati generiche Non hanno un tipo fissato, ma sono in grado di memorizzare elementi di ogni sottotipo di Object Simile al caso di Archivio, definito per memorizzare oggetti di tipo Persona Puo essere usato per qualsiasi sottotipo, es. Studente

21 Un tipo di dato primitivo La classe java.util.Vector permette di definire degli oggetti chiamati vettori ( Vector ) -memorizzano sequenze di oggetti di lunghezza variabile -possono contenere oggetti di tipo diverso, purche sottotipi di Object

22 Tipo Simili agli array a parte il fatto che la dimensione di un vettore può variare durante l'esecuzione di un programma non vanno creati per un tipo prefissato, gli elementi del Vector hanno un tipo generico Object quindi possono contenere oggetti di ogni tipo anche tra loro disomogenei (tipo String o Integer) grazie al principio di sostituzione Vector

23 Tipo Vediamo la specifica Principali costruttori e metodi Per un uso piu avanzato rimandiamo ad LSD Vector

24 Costruttore public Vector (){ \\EFFECTS\\EFFECTS: crea un vettore vuoto} Notate che a differenza che per gli arrays non e necessario fissare al momento della creazione la dimensione Ci sono anche altri costruttori tipo quelli degli arrays che permettono di creare un vettore vuoto ma con una certa capacita (dato numero di posizioni allocate ma vuote). Serve solo per avere implementazioni piu o meno efficienti (per ora lo ignoriamo)

25 public int size (){ \\EFFECTS\\EFFECTS: restituisce il numero di elementi presenti nel vettore} public Object elementAt (int index){ \\EFFECTS\\EFFECTS: restituisce l'elemento di indice index } public void setElementAt (Object obj, int index){ \\MODIFIES\\MODIFIES: this \\EFFECTS\\EFFECTS: sostituisce obj all'oggetto della posizione index} Se index e fuori dal size del vettore viene sollevata una eccezione come per gli arrays Metodi simili a quelli dellarray

26 public void insertElementAt (Object obj, int index){ \\MODIFIES:this \\EFFECTS: inserisce obj nella posizione index e sposta tutti gli\\EFFECTS elementi, da index in poi, di una posizione} public void addElement (Object obj){ \\MODIFIES:this \\EFFECTS\\EFFECTS: aggiunge una posizione alla fine che contiene obj } La dimensione del Vector cambia, viene aggiunta una posizione alla fine o in un dato punto Metodi per aggiungere

27 public void removeElementAt (int index){ \\MODIFIES:this \\EFFECTS: rimuove l'oggetto presente nella posizione index e sposta all'indietro di una posizione tutti gli elementi successivi a quello rimosso} public boolean removeElement (Object obj){ \\MODIFIES:this \\EFFECTS: rimuove la prima occorrenza dell'oggetto obj se presente restituendo true,oppure restituisce false} La dimensione del Vector cambia, viene ricompattato (non rimane una posizione vuota) Metodi per rimuovere

28 Esempio: creazione di un Vector Vector v=new Vector(); \\ [] inizialmente vuoto v.addElement(a); \\ [a] v.addElement(b); \\ [a,b] v.addElement(c); \\ [a,b,c] v.removeElementAt(1); \\ [a,c]

29 Come leggere gli elementi? Vector v=new Vector(); \\ [] v.addElement(a); \\ [a] v.addElement(b); \\ [a,b] v.addElement(c); \\ [a,b,c] String s= v.elementAt(0); \\ e corretto? Sembrerebbe, dovrebbe restituire una stringa, ma……..la specifica del metodo public Object elementAt (int index){ \\EFFECTS\\EFFECTS: restituisce l'elemento di indice index }

30 Problema:errore di compilazione Stiamo usando un tipo Vector per memorizzare stringhe il compilatore non puo sapere quale tipo di valori sono correntemente memorizzati nel Vector (il suo tipo effettivo) il compilatore conosce solo il tipo restituito dal metodo (il suo tipo apparente, Object)

31 Necessario: Cast Vector v=new Vector(); \\ [] v.addElement(a); \\ [a] v.addElement(b); \\ [a,b] v.addElement(c); \\ [a,b,c] String s= ((String) v.elementAt(0)); \\ compila Il compilatore non riporta errori in quanto String e sottotipo del tipo apparente Object Il Cast potrebbe provocare un errore a run-time qualora il valore restituito dal metodo non fosse sottotipo di String ( non in questo caso ovviamente!)

32 Tipi Primitivi? Vector elements=new Vector(); elements.addElement(3); errore di tipo! int non e sottotipo di Object (il metodo addElement ha parametro Object) Analoghi problemi per gli altri tipi boolean, double…

33 La soluzione Ogni tipo primitivo ha un corrispondente sottotipo di Object, sono oggetti che memorizzano i valori corrispondenti Per esempio, Integer e la classe involucro di int Ogni Integer e un oggetto che memorizza un valore int Integer e sottotipo di Object Classi analoghe per tutti gli altri tipi primitivi

34 Integer ha (oltre ai soliti metodi toString e equals ): un costruttore con parametro di tipo primitivo public Integer(int value){ \\EFFECTS: crea un Integer che contiene il valore value}\\EFFECTS un metodo che produce il valore di tipo primitivo corrispondente public int intValue(){ \\EFFECTS: restituisce il numero intero contenuto in this}\\EFFECTS

35 Esempio Vogliamo memorizzare il valore 3 in un Vector Integer e= new Integer(3); //creiamo lInteger elements.addElement(e); //lo inseriamo Vogliamo leggere un valore da un Vector di Integer e trasformarlo in int Integer i= (Integer) elements.elementAt(3); //Cast int x= i.intValue();//conversione

36 Strutture Dati Il tipo Vector e utile per realizzare strutture dati di dimensione variabile Esempio: pila Collezione di elementi organizzati in modo LIFO Operazioni per inserire e rimuovere (top, pop e push) Facciamo vedere specifica di una pila di interi

37 public class Stack { \\ OVERVIEW: uno Stack e una collezione di elementi (interi) organizzati per \\ordine di inserimento con una politica LIFO. E modificabile public Stack(){ \\ EFFECTS: costruisce un nuovo Stack vuoto} public boolean isEmpty() { \\ EFFECTS: se this e vuoto restituisce true, altrimenti false} public int top() { \\ REQUIRES:this non vuoto \\ EFFECTS: ritorna lultimo elemento inserito} public void pop() { \\ REQUIRES:this non vuoto \\ MODIFIES: this \\ EFFECTS: rimuove lultimo elemento inserito}

38 public void push (int o){ \\ MODIFIES: this \\ EFFECTS: inserisce o nella pila al top} public String toString (){ \\ EFFECTS: restituisce una Stringa che descrive gli elementi di this, dal primo inserito allultimo} }

39 Esercizio I Implementare la classe Stack Usando una variabile distanza privata di tipo Vector Il Vector sara vuoto al momento della creazione della Pila Gli elementi dovranno essere inseriti in modo da implementare la disciplina LIFO (non a caso) Per esempio lultimo elemento del Vector e il top (ultimo inserito)

40 Astrazione tramite specifica Frammento di codice che opera sul tipo di dato Stack Scritto in base alla specifica (interfaccia) E indipendente dalla implementazione Non puo accedere al Vector che implementa la pila

41 public class UsaPila{ public static int somma(Stack p){ \\ REQUIRES: p non e null \\EFFECTS: restituisce la somma degli elementi \\di p} public static boolean cerca(Stack p, int i){ \\ REQUIRES: p non e null \\EFFECTS: restituisce true se i appartiene a p,false \\altrimenti} }

42 Nota I metodi statici sono difficili perche non abbiamo un modo per accedere a tutti gli elementi della pila (solo al top) Per contro accedendo al vettore che la implementa (deve essere evitato) sarebbe banale La pila passata per parametro non deve essere distrutta (svuotata), per riferimento

43 Parametro per riferimento Stack p1=new Stack(); [] p1.push[10]; [10] p1.push[20]; [10,20] p1.push[2]; [10,20,2] int result= UsaPila.somma(p1); Viene associato al parametro attuale p il riferimento allindirizzo di p1 (se il corpo del metodo modifica p modifica loggetto condiviso

44 Sviluppare un Tester Prende dei valori da console Costruisce una pila che li contiene Testa i vari metodi, chiamandoli sul vettore Per vedere il contenuto di una pila usare toString