TDA550 Objektorienterad programvaruutveckling IT, forts. kurs Övning vecka 5

Transkript

1 TDA550 Objektorienterad programvaruutveckling IT, forts. kurs Övning vecka 5 Daniel Wetterbro 23 november 2009 Sammanfattning Denna vecka ska vi titta på I/O, samlingar och generics. Övningarna är graderade (något subjektivt) från lätt ( ) till svår ( ). Svårighetsgraden hos en övning har inte nödvändigtvis med lösningens storlek att göra. 1

2 1 I/O 1.1 Heltalsförflyttning I den här uppgiften ska heltal (int) läsas från tangentbordet och lagras i en Vector<T>. Därefter ska alla heltal i vectorn skrivas till dels en binär fil och dels en textfil. I den binära filen kan talen lagras efter varandra eftersom en int alltid upptar fyra byte. I textfilen avskiljs varje tal genom att ligga på en egen rad. De båda filnamnen ska ges som argument till programmet på kommandoraden. Programmet kan t.ex. köras genom att skriva: java IntegerTransfer intsbin ints.txt I fig. 1 finns ett skelett till klassen IntegerTransfer att fylla i kod där... angetts. public class IntegerTransfer { private static final int ERROR ARGS = 1; private static final int ERROR FILES = 2; public static void readintegers(...) throws Exception {... public static void writeintegers(...) throws Exception {... public static void main(string[ ] args) { // Check number of arguments if (args.length < 2) { System.out.println("Too few arguments" + "\nusage IntegerTransfer <binary output file> " + "\n<text output file>"); System.exit(ERROR ARGS); // Create storage... // Read and write numbers try { readintegers(numstorage); writeintegers(numstorage, args[0], args[1]); catch (Exception e) { System.err.println(e.getCause().getMessage()); System.exit(ERROR FILES); Figur 1: Klassen IntegerTransfer. 2

3 2 Samlingar 2.1 Frekvenstabell Kom ihåg att samlingar och mappar endast kan lagra objektreferenser och inga primitiva värden. Om du försöker lagra primitiva värden, så skulle Java automatiskt göra omslagsobjekt (wrapper objects) av motsvarande typer, d.v.s. automatisk typomvandling. (Om du inte är säker på vad omslagsobjekt är för något, diskutera detta med varandra och/eller handledaren) Skriv ett program som genererar en frekvenstabell av orden i argumentlistan till programmet. Frekvenstabellen mappar varje ord till antalet gånger det förekommer i argumentlistan. För att förstå vad som egentligen händer, så får ni för närvarande inte använda er av automatisk typomvandling (boxing, unboxing), utan ni måste göra detta explicit. Därför, använd i stället till att börja med följande klassen IncrementableInteger i fig. 2 som värden i mappen: 2. Skriv nu samma program utan användning av IncrementableInteger. Använd automatisk typomvandling så ofta ni kan, d.v.s. programmet ser ut att spara och hämta primitiva värden (förutom deklarationen av mappen). Kan ni se några nackdelar med denna version? class IncrementableInteger { private int intfield; public IncrementableInteger(int i) { intfield = i; public void increment() { intfield = intfield + 1; public int getintfield() { return intfield; public String tostring() { return String.valueOf(intField); Figur 2: Klassen IncrementableInteger. 1 Lånad av Bror Bjerner, Övning 4,

4 2.2 Iteratorrättning En något meningslös lista över slumpade datum skapas av klassen DummyDates i fig. 3. Den tillhandahåller även en iterator för att stega sig igenom de genererade datumen. 2 Men iteratorn har brister, identifiera dessa! Till din hjälp följer ett utdrag ur Suns Java 6 API: boolean hasnext() Returns true if the iteration has more elements. (In other words, returns true if next would return an element rather than throwing an exception.) E next() Returns the next element in the iteration. Throws NoSuchElementException if the iteration has no more elements. void remove() Removes from the underlying collection the last element returned by the iterator (optional operation). This method can be called only once per call to next. The behavior of an iterator is unspecified if the underlying collection is modified while the iteration is in progress in any way other than by calling this method. Throws UnsupportedOperationException if the remove operation is not supported by this Iterator. Throws IllegalStateException if the next method has not yet been called, or the remove method has already been called after the last call to the next method. 2 Baserad på uppgift av Joachim von Hacht, Övning 4,

5 public class DummyDates implements Iterable<Date> { private final static int SIZE = 15; private Date[ ] dates = new Date[SIZE]; private int actualsize; public DummyDates() { Random r = new Random(); // Fill the array.... for (int i = 0; i < SIZE; i++) { dates[i] = new Date(r.nextInt()); actualsize = SIZE; public Iterator<Date> iterator() { return new DSIterator(); private class DSIterator implements Iterator<Date> { // Start stepping through the array from the beginning private int next = 0; public boolean hasnext() { // Check if a current element is the last in the array return (next < actualsize); public Date next() { return dates[next++]; public void remove() { for (int i = next; i < SIZE 1; i++) { dates[i] = dates[i + 1]; dates[size 1] = null; actualsize ; Figur 3: Klassen DummyDates. 5

6 2.3 En exklusiv union Implementera metoden public static <T> Set<T> exclusiveunion(set<t> s1, Set<T> s2)... som ger den mängd av element som finns antingen i s1 eller s2, men som inte finns i båda. Metoden får inte vara destruktiv, d.v.s. innehållet i s1 och s2 får inte förändras. I metodkroppen använder ni bara mängdoperationer och konstruktorer för mängder Under huven I fig. 4 ses ett enkelt testprogram som lagrar två miljoner slumpmässigt genererade Integers i en samling och därefter söker efter två miljoner ytterligare slumpmässigt framtagna i samlingen. Tre olika implementationer av samlingen har använts: en hashtabell, en trädstruktur och en länkad lista och deras körningstider uppmätts. Det har dessutom gjorts två olika typer av körningar, en där endast talen lades till i datastrukturerna (med add-metoden) och en där hela koden i fig. 4 kördes (add och contains). Resultaten kan avläsas nedan; avgör när de olika datastrukturerna använts och förklara varför resultaten ser ut som de gör. Endast körning av add-metoden 1. 1,304s 2. 3,859s 3. 6,024s Körning av både add- och contains-metoderna 1. 4,943s 2. 10,507s 3. > 7min 3 Lånad av Bror Bjerner, Övning 4,

7 public class Timings { private static final int NUMRUNS = ; public static void main(string[ ] args) { // Use different implementations of a collection Collection<Integer> c = new TreeSet<Integer>(); // new LinkedList<Integer>(); // new HashSet<Integer>(); // Add a lot... Random randomizer = new Random(); for (int i=0; i<numruns; i++) { c.add(randomizer.nextint()); // First run does not include code below //...and search for a lot for (int i=0; i<numruns; i++) { c.contains(randomizer.nextint()); Figur 4: Klassen Timings. 7

8 3 Generics 3.1 Vilken macka passar i påsen? En ostmacka är en macka, och en sillmacka är en macka. Men för att kunna lägga båda i en påse vill vi skapa en generisk klass FoodBag<T> Fundera över vilka av satserna i main-metoden i fig. 5 som kommer fungera och vilka som genererar ett kompileringsfel eller bara en varning (ytterligare information kan fås i [Blo08]). 2. Skriv innehållet i klassen FoodBag<T>. Den ska bara innehålla en instansvariabel av den parametriserade typen och tillhörande accessor- och mutatormetoder. class Sandwich { public String tostring() { return "Nothing but a sandwich"; class HerringSandwich extends Sandwich { public String tostring() { return "Herr sandwich"; class CheeseSandwich extends Sandwich { public String tostring() { return "Cheesy sandwich"; class FoodBag<T> { public class SandwichTest { public static void main(string[ ] args) { FoodBag<Sandwich> bag1 = new FoodBag<HerringSandwich>(); FoodBag<?> bag2 = new FoodBag<CheeseSandwich>(); bag2.setfood(new CheeseSandwich()); FoodBag<HerringSandwich> bag3 = new FoodBag<Sandwich>(); FoodBag bag4 = new FoodBag(); bag4.setfood(new CheeseSandwich()); Figur 5: Klassen SandwichTest. 4 Lånad av Joachim von Hacht, Övning 5, 2009 (svagt modifierad). 8

9 Referenser [Blo08] Joshua Bloch. Effective Java. Addison-Wesley, 2nd edition,