1 Il nostro esempio guida: La costruzione di uno stack.

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1 1 Il nostro esempio guida: La costruzione di uno stack

2 2 Costruiamo uno stack stackapplet.html

3 3 #include #define DEBUG struct Pila { int size; int defaultGrowthSize; int marker; int * contenuto; } ; marker size contenuto 2 12 5 16

4 4 Pila * crea(int initialSize) { //crea una Pila cout<<"entro in crea"<<endl; Pila * s= new Pila ; s->size=initialSize; s->defaultGrowthSize=initialSize; s->marker=0; s-> contenuto=new int[initialSize]; return s; }

5 5 void distruggi(Pila * s) { //distruggi lo Pila cout<<"entro in destroy"<<endl; delete [](s->contenuto); delete s; }

6 6 void cresci(Pila *s, int increment){ //aumenta la dimensione dello Pila cout<<"entro in cresci"<<endl; s->size+=increment; int * temp=new int[s->size]; for (int k=0; k marker;k++) { temp[k]=s->contenuto[k]; } delete [](s->contenuto); s->contenuto=temp; }

7 7 void inserisci(Pila *s, int k) { //inserisci un nuovo valore cout<<"entro in inserisci"<<endl; if (s->size==s->marker) cresci(s,s->defaultGrowthSize); s->contenuto[s->marker]=k; s->marker++; }

8 8 int estrai(Pila *s) { //estrai lultimo valore cout<<"entro in estrai"<<endl; assert(s->marker>0); return s->contenuto[--(s->marker)]; }

9 9 void stampaStato(Pila *s) { //stampa lo stato dello Pila cout <<"=================="<< endl; cout size<<endl; cout << "defaultGrowthSize = defaultGrowthSize<<endl; cout marker <<endl; for (int k=0;k marker;k++) cout contenuto[k])<<"]"; cout << endl; cout <<"=================="<< endl; }

10 10 Pila * copia(Pila * from) { cout<<"entro in copia"<<endl; Pila * to=crea(from->size); to->defaultGrowthSize=from->defaultGrowthSize; for (int k=0; k marker;k++) { to->contenuto[k]=from->contenuto[k]; } to->marker=from->marker; return to; }

11 11 int main() { Pila * s=crea(5); cout<<"s";stampaStato(s); for (int k=1; k<10;k++) inserisci(s,k); cout<<"s"; stampaStato(s); Pila * w = copia(s); cout<<"w"; stampaStato(w); for (int k=1; k<8;k++) cout<<estrai(s)<<endl; cout<<"s"; stampaStato(s); distruggi(s); cout<<"s"; stampaStato(s); for (int k=1; k<15;k++) cout<<estrai(w)<<endl; cout<<"w";stampaStato(w); }

12 12 bash-2.02$ gcc Pila.cc -lstdc++ -o Pila.exe bash-2.02$ Pila.exe entro in crea s================== size = 5 defaultGrowthSize = 5 marker = 0 ================== entro in inserisci entro in cresci entro in inserisci s================== size = 10 defaultGrowthSize = 5 marker = 9 [1][2][3][4][5][6][7][8][9] ================== entro in copia w================== size = 10 defaultGrowthSize = 10 marker = 9 [1][2][3][4][5][6][7][8][9] ==================

13 13 entro in estrai 9 entro in estrai 8 … entro in estrai 4 entro in estrai 3 s================== size = 10 defaultGrowthSize = 5 marker = 2 [1][2] ================== entro in distruggi s================== size = 1627775824 defaultGrowthSize = 1627775824 marker = 2 [1627775848][1627775848] ================== entro in estrai 9 entro in estrai 8 … entro in estrai 2 entro in estrai 1 entro in estrai assertion "s->marker>0" failed: file "Pila.cc", line 72 bash-2.02$

14 14 #include int main() { Pila * s=crea(5); cout<<"s"; stampaStato(s); for (int k=1; k<10;k++) inserisci(s,k); cout<<"s"; stampaStato(s); Pila * w=s; cout<<"w"; stampaStato(w); for (int k=1; k<8;k++) cout<< estrai(s)<<endl; cout<<"s"; stampaStato(s); cout<<w"; stampaStato(w); } Una copia (troppo) sbrigativa… Perchè abbiamo scritto il metodo copia?

15 15 s================== size = 10 defaultGrowthSize = 5 marker = 9 [1][2] [3][4] [5] [6] [7] [8] [9] ================== w================== size = 10 defaultGrowthSize = 5 marker = 9 [1][2] [3][4] [5] [6] [7] [8] [9] ================== entro in estrai 9 entro in estrai 8 … entro in estrai 4 entro in estrai 3 s================== size = 10 defaultGrowthSize = 5 marker = 2 [1][2] ================== w================== size = 10 defaultGrowthSize = 5 marker = 2 [1][2] ==================

16 16 struct Pila { int size; int defaultGrowthSize; int marker; int * contenuto; } ; Pila * crea(int initialSize) ; void distruggi(Pila * s) ; Pila * copia(Pila * from) ; void cresci(Pila *s, int increment); void inserisci(Pila *s, int k) ; int estrai(Pila *s) ; void stampaStato(Pila *s) ; Pila.h

17 17 struct Pila { int size; int defaultGrowthSize; int marker; int * contenuto; int estrai() ; } ; Pila * crea(int initialSize) ; void distruggi(Pila * s) ; Pila * copia(Pila * from) ; void cresci(Pila *s, int increment); void inserisci(Pila *s, int k) ; // int estrai(Pila *s) ; vecchia versione void stampaStato(Pila *s) ; Pila.h versione 2

18 18 int estrai(Pila *s) { //estrai lultimo valore cout<<"entro in estrai"<<endl; assert(s->marker>0); return s->contenuto[--(s->marker)]; } Re-implementazione di estrai int estrai() { //estrai lultimo valore cout<<"entro in estrai"<<endl; assert(this->marker>0); return this-> contenuto[--(this-> marker)]; }

19 19 int main() { Pila * s=crea(5); cout<<"s";stampaStato(s); for (int k=1; k<10;k++) inserisci(s,k); cout<<"s"; stampaStato(s); Pila * w = copia(s); cout<<"w"; stampaStato(w); for (int k=1; k<8;k++) //cout<<estrai(s)<<endl; cout estrai()<<endl; … } Re-implementazione del main

20 20 Re-implementazione di estrai: dove scrivo il codice? struct Pila { int size; int defaultGrowthSize; int marker; int * contenuto; int estrai() { //estrai lultimo valore cout<<"entro in estrai"<<endl; assert(this->marker>0); return this->contenuto[--(this->marker)]; } };

21 21 Re-implementazione di estrai: dove scrivo il codice? struct Pila { int size; int defaultGrowthSize; int marker; int * contenuto; int estrai(); }; int Pila::estrai() { //estrai lultimo valore cout<<"entro in estrai"<<endl; assert(this->marker>0); return this->contenuto[--(this->marker)]; }

22 22 int estrai(Pila *s) { //estrai lultimo valore cout<<"entro in estrai"<<endl; assert(s->marker>0); return s->contenuto[--(s->marker)]; } Re-implementazione di estrai con this implicito int estrai() { //estrai lultimo valore cout<<"entro in estrai"<<endl; assert(marker>0); return contenuto[--(marker)]; }

23 23 Pila * crea(int initialSize) { Pila * s= new Pila ; s->size=initialSize; s->defaultGrowthSize=initialSize; s->marker=0; s-> contenuto=new int[initialSize]; return s; } Re-implementazione di crea Pila::Pila(int initialSize) { size=initialSize; defaultGrowthSize=initialSize; marker=0; contenuto=new int[initialSize]; } Il costruttore

24 24 void Pila:: distruggi () { //distruggi lo Pila cout<<"entro in distruggi"<<endl; delete []contenuto; delete this; } Re-implementazione di distruggi Pila::~Pila() { //distruggi lo Pila cout<<"entro nel distruttore"<<endl; delete []contenuto; // NO! delete this; } Il distruttore

25 25 int main() { Pila * s=new Pila(5); // OLD: =crea(5) cout stampaStato(); for (int k=1; k inserisci(k); cout stampaStato(); Pila * w = s->copia(); cout stampaStato(); for (int k=1; k<8;k++) cout estrai()<<endl; cout stampaStato(); delete s; // OLD: s->distruggi(); cout stampaStato(); for (int k=1; k<15;k++) cout estrai()<<endl; cout stampaStato(); } Re-implementazione del main

26 26 struct Pila { int size; int defaultGrowthSize; int marker; int * contenuto; Pila(int initialSize) ; ~Pila() ; Pila * copia() ; void cresci(int increment); void inserisci(int k) ; int estrai() ; void stampaStato() ; } ; Pila.h versione 3 Variabili di istanza, Dati membro Metodi, Funzioni membro

27 27 struct Pila { Pila(int initialSize) ; Pila(); ~Pila() ; void copia(Pila * to) ; void inserisci(int k) ; int estrai() ; void stampaStato() ; private: int size; int defaultGrowthSize; int marker; int * contenuto; void cresci(int increment); } ; Pila.h versione 4

28 28 class Pila { int size; int defaultGrowthSize; int marker; int * contenuto; void cresci(int increment); public: Pila(int initialSize) ; Pila(); ~Pila() ; void copy(Pila * to) ; void inserisci(int k) ; int estrai() ; void stampaStato() ; } ; Pila.h versione 5

29 29 struct Pila { private: int size; int defaultGrowthSize; int marker; int * contenuto; void cresci(int increment); public: Pila(int initialSize) ; Pila(); ~Pila() ; void copy(Pila * to) ; void inserisci(int k) ; int estrai() ; void stampaStato() ; } ; Pila.h versione 6 class Pila { private: int size; int defaultGrowthSize; int marker; int * contenuto; void cresci(int increment); public: Pila(int initialSize) ; Pila(); ~Pila() ; void copy(Pila * to) ; void inserisci(int k) ; int estrai() ; void stampaStato() ; } ;

30 La Pila in Java - 1 package strutture; public class Pila { int size; int defaultGrowthSize; int marker; int contenuto[]; final int initialSize=3; Pila() { size=initialSize; defaultGrowthSize=initialSize; marker=0; contenuto=new int[size]; }

31 La Pila in Java - 1 package strutture; public class Pila { int size; int defaultGrowthSize; int marker; int contenuto[]; final int initialSize=3; Pila() { size=initialSize; defaultGrowthSize=initialSize; marker=0; contenuto=new int[size]; } costante

32 La Pila in Java - 2 private void cresci(int dim){ size+=defaultGrowthSize; int temp[ ]=new int[size]; for (int k=0;k<marker;k++) temp[k]=contenuto[k]; contenuto=temp; }

33 La Pila in Java - 3 void inserisci(int k) { if (marker==size){ cresci(defaultGrowthSize;)} contenuto[marker]=k; marker++; } int estrai() { if (marker==0) { System.out.println( "Non posso estrarre da una pila vuota"); System.exit(1); } return contenuto[--marker]; }

34 La Pila in Java - 4 public static void main(String args[]) { int dim=10; Pila s=new Pila(); for (int k=0;k<2*dim;k++) s.inserisci(k); for (int k=0;k<3*dim;k++) System.out.println(s.estrai()); }

35 Using assertions (da Java 1.4) int estrai() { assert(marker>0):"Invalid marker"; return contenuto[--marker]; } Compilare con: java –ea Pila.java java.lang.AssertionError: Invalid marker at pila.Pila.estrai(Pila.java:22) at pila.Pila.main(Pila.java:39)

36 Using System.arrayCopy() System.arraycopy( Object src, int src_position, Object dst, int dst_position, int length ); Copies the specified source array, beginning at the specified position, to the specified position of the destination array.

37 La Pila in Java - 2 private void cresci(int dim){ size+=defaultGrowthSize; int temp[ ]=new int[size]; System.arraycopy( contenuto, 0, temp, 0, marker-1); contenuto=temp; }

38 Tipi di dato derivati (reference data) Java, come tutti i linguaggi OO, permette di definire NUOVI TIPI DI DATO (classi). Alcuni tipi di dato (classi) sono predefinite: ad esempio le stringhe. (String) Point punto = new Point(10,10); No Structures or Unions Java does not support C struct or union types. Note, however, that a class is essentially the same thing as a struct, but with more features. And you can simulate the important features of a union by subclassing. tipo identificatore costruttore Operatore di creazione

39 Java non ha i puntatori Ma è vero? Point punto = new Point(10,10); lidentificatore di un oggetto (punto) sembra proprio un puntatore! Quel che Java non ha è laritmetica dei puntatori.

40 Confronto delloperatore new in C++: Point * punto = new Point(10,10); in Java: Point punto = new Point(10,10); punto.x di Java equivale a punto->x del C++ In Java gli oggetti sono accessibili SOLO per referenza.

41 memory management La gestione (dinamica) della memoria e automatica, tramite la creazione (operatore new ) e la distruzione (garbage collection) di oggetti. GC interviene quando serve memoria. GC elimina gli oggetti per i quali non vi sono piu riferimenti attivi. GC puo essere attivato su richiesta esplicita: System.gc()

42 memory management - costruttori Operazioni da eseguirsi alla nascita di un oggetto vanno definite nel metodo costruttore. Ogni classe deve avere uno (o più) costruttori. I costruttori possono differire per numero e tipo di parametri. Es.: Pila() { size=100; … } Pila(int size) { this.size=size }

43 memory management - distruttori Operazioni da associarsi con leliminazione di un oggetto possono essere definite nel metodo distruttore finalize() (opzionale) NOTA: il metodo finalize POTREBBE NON ESSERE CHIAMATO DAL SISTEMA (es. se il programma finisce prima…) Per essere certi che vengano chiamati i metodi finalize, occorre chiamare la System.runFinalization() subito DOPO la System.gc()

44 System agisce come libreria System.out.println(…); System.gc(); System.runFinalization(); System.exit(int status); System.arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length); long System. currentTimeMillis();

45 Class String

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50 String Per trasformare il contenuto di una stringa in un intero: int Integer.parseInt(String s) Per trasformare il contenuto di una stringa in un float: float Float.parseFloat(String s)

51 51 Esercizio: Costruite una Coda analoga alla Pila