Dagens text. Instickssortering m h a ArrayList. Lite mer om strängar. Redigering av utskrifter. Metoden format i

Transkript

1 (20 februari 2017 F6 1 ) Dagens text Scanner-repetition. ArrayList-exempel. Instickssortering m h a ArrayList. Lite mer om strängar. Redigering av utskrifter. Metoden format i som klassmetod i klassen String och som instansmetod i klassen PrintStream (som System.out är). Läsning från filer. Klasserna FileReader och PrintWriter samt lite mer om klassen Scanner. Vad ska ett program göra om det upptäcker fel?

2 (20 februari 2017 F6 2 ) Scanner-repetition Ett Scanner-objekt klumpar ihop tecken större enheter som heltal, flyttal och strängar: Scanner objekt hasnext() hasnextint() hasnextdouble() hasnextline() 1 2 En teckenström från tangentbordet, en fil eller ett String objekt 6. 8 H e j nextline() next() nextint() nextdouble() radslut 3. Hej String av metoden next() double av metoden nextdouble() int av metoden nextint()

3 (20 februari 2017 F6 3 ) Scanner-illustration Klumpar kan alltid tolkas som strängar: Scanner objekt hasnext() hasnextint() hasnextdouble() hasnextline() En teckenström från tangentbordet, en fil eller ett String objekt H e j nextline() next() nextint() nextdouble() radslut 3. Hej String av metoden next() String av metoden next() String av metoden next()

4 (20 februari 2017 F6 4 ) Scanner-illustration Man kan också hantera strömmen radvis: Scanner objekt hasnext() hasnextint() hasnextdouble() hasnextline() En teckenström från tangentbordet, en fil eller ett String objekt H e j nextline() next() nextint() nextdouble() radslut Hej String av metoden nextline()

5 (20 februari 2017 F6 5 ) Repetition ArrayList ArrayList som arrayer men annan syntax (metoder i stället för []) dynamiska dvs kan växa krympa vid behov endast objektreferenser inte primitiva datatyper Konstrueras med ArrayList<E>() ArrayList<E>(int storlek)

6 (20 februari 2017 F6 6 ) Klassen ArrayList Metoder: add(e e) add(int index, E e) boolean contains(e e) E get(int index) int size() E set(int index, E e) E remove(int index) boolean remove(e e) Obs: returnerar det borttagna!

7 (20 februari 2017 F6 7 ) ArrayLists med omslagsklasser Klasserna Integer, Double,... används i stället för int, double,... Java gör bygger sådana objekt automatiskt. Exempel: ArrayList<Integer> al = new ArrayList<Integer>(); for (int i = 2; i<=10; i++) { al.add(i); Fråga: Vad tas bort av al.remove(2)? Elementet som innehåller 2 eller elementet med index 2? Svar: Elementet med index 2! Anropet al.remove(new Integer(2)) tar bort elementet som innehåller 2.

8 (20 februari 2017 F6 8 ) Klassen ArrayList Vad hade blivit annorlunda om ni använt en arraylist i klassen Measurements? Metoden add hade blivit lättare. Måste lagra Double i stället för double (mer plats, mer tid). Övrigt bara syntaktiska ändringar (metoder i stället för []-operatorn). Bra att veta att arraylistor är implementerade med arrayer har betydelse för kostnaden för olika operationer.

9 (20 februari 2017 F6 9 ) Exempel: Klassen SortedMeasurements Antag att vi i klassen Measurements vill ha en metod som returnerar medianen av de lagrade värdena samt att det inte spelar någon roll i vilken ordning värdena lagras. Anmärkning: Metoden smooth blir antagligen meningslös. Vi ska använda en ArrayList i stället för en en array.

10 (20 februari 2017 F6 10 ) Klassen SortedMeasurements import java.util.arraylist; public class SortedMeasurements { private ArrayList<Double> thevalues; public SortedMeasurements() { thevalues = new ArrayList<Double>(); Observera att vi behöver inte längre hålla reda på antalet element. En undran: Behöver man göra en klass när man bara har en enda instansvariabel?

11 (20 februari 2017 F6 11 ) Inlägg i en sorterad arraylista Antag att vi har en sorterad array eller arraylista a: För att göra ett inlägg av talet x en sorterad array(list) a så att sorteringen bibehålls gäller det att finna ett index i sådant att a i > x och a k x för alla k < i Om, t ex, x = 11: i a[k] < 11 för alla k < i a[i] > 11

12 (20 februari 2017 F6 12 ) Metoden add i SortedMeasurements public void add(double value) { int i=0; while (i<thevalues.size() && value >= thevalues.get(i)) { i++; thevalues.add(i, value); Observera: 1. Metoden förutsätter att redan lagrade värden är sorterade, 2. Ordningen på de två villkoren i while-satsen. Det går inte att skriva while (value >= thevalues.get(i) && i<thevalues.size() ) {

13 Klassen SortedMeasurements /** Returns the median of the stored elements */ public double median() { int n = thevalues.size(); if (thevalues.size()==0) { // if no elements return Double.NaN; else if (n%2==1) { // if odd number return thevalues.get(n/2); else { // if even number return (thevalues.get(n/2-1) + thevalues.get(n/2))/2.; Observera: 1. Konstanten Double.NaN 2. Medianen vid ett jämnt antal element kan definieras ibland som ett av de två mittersta elementen. (20 februari 2017 F6 13 )

14 (20 februari 2017 F6 14 ) Klassen SortedMeasurements public String tostring() { return thevalues.tostring(); public static void main(string[] args) { SortedMeasurements m = new SortedMeasurements(); for (int i=0; i<5; i++) { m.add(math.random()); System.out.println("Output using tostring() :\n" + m + "\n"); Ger utskriften Output using tostring() : [ , , , ,

15 (20 februari 2017 F6 15 ) Utskrift med format Snyggare utskrift med public void print() { for(int i=0; i<thevalues.size(); i++) { System.out.format("%6.2f", thevalues.get(i)); if (i%10==9) { System.out.println(); Med 20 lagrade värden kan utskriften se ut på detta sätt: 0,03 0,04 0,06 0,08 0,12 0,15 0,23 0,25 0,37 0,41 0,42 0,46 0,55 0,56 0,62 0,64 0,68 0,70 0,80 0,84 Hoppsan! Decimalkomma?

16 (20 februari 2017 F6 16 ) Användning av Locale Kan använda java.util.locale (importeras) i formatsatsen: public void print() { for(int i=0; i<thevalues.size(); i++) { System.out.format(Locale.US, "%6.2f", thevalues.get(i)); if (i%10==9) { System.out.println(); Svensk standard erhålls med System.out.format(new Locale("sv", "SE"), "%6.2f", thevalues.get(i));

17 (20 februari 2017 F6 17 ) Klassmetoden String.format Man kan även redigera texten i en tostring-metod: public String tostring() { String res = ""; for (double x: thevalues) { res = res + String.format(Locale.US, "%6.2f", x); return res; som skulle kunna ge strängen Observera att format här är en klassmetod i klassen String Länk till klassen SortedMeasurements

18 (20 februari 2017 F6 18 ) Metoden format Metoden format finns både som instansmetod i flera io-klasser (t ex i PrintStream som är vad System.out är och som klassmetod i klassen String. I de första fallet skickas den resulterande strängen till strömmen (filen terminalen,... ). I det andra fallet returneras den resulterande strängen. Den finns i två varianter: och format(formatsträng, v 1, v 2, v 3,...) format(locale, formatsträng, v 1, v 2, v 3,...)

19 (20 februari 2017 F6 19 ) Metoden format Formatsträngen är i princip det som metoden resulterar i men vissa delar ( formatspecifierarna ) byts ut mor värden av resterande parametrar. Exempel: System.out.format("exp(%2.1f) = %2.4e\n", 10.0, Math.exp(10)); producerar utskriften exp(10,0) = e+04 Obs: Exponentformatet använder decimalpunkt även på svenska!

20 (20 februari 2017 F6 20 ) Formatspecifikationer s för strängar. Exempel: %10s, %-20s d för heltalstyper. Exempel: %d, %10d f för flyttalstyper. Exempel: %10.2f, %-15.5f e för flyttalstyper på exponentformat: %-12.4e Det första talet anger fältets bredd. Läggs högerjusterat om värdet tar mindre plats än fältbredden. Negativt anger vänsterjusterat. Siffran efter punkten anger antalet decimaler.

21 (20 februari 2017 F6 21 ) Jämförelse av strängar Låt s och t vara referenser till två String-objekt. s.equals(t) returnerar true om strängarna är lika långa och innehåller samma tecken false i annat fall Exempel på användning: if (answer.equals("yes")) {... while (!p.getname().equals(q.getname())) {... Använd aldrig operatorn == för att testa om två strängar är lika! DrJava

22 (20 februari 2017 F6 22 ) Jämförelse av strängar Anropet s.compareto(t) returnerar ett negativt heltal om s kommer före t i alfabetisk ordning, noll om s och t innehåller samma tecken (dvs om s.equals(t) är true) och ett positivt heltal om s kommer efter t i alfabetisk ordning Observera: alfabetisk ordning betyder här i ordning efter ascii-koder (egentligen unikoder)

23 (20 februari 2017 F6 23 ) Exempelklassen StringList Klassen en underhåller en lista med strängar ( ord ) i bokstavsordning. Klassen kommer använda instickssorteringen som den gjordes i SortedMeasurements ovan. Klassen kommer också visa hur man kan läsa från en fil. import java.util.arraylist; import java.util.scanner; import java.io.*; // <<<< public class StringList { private ArrayList<String> thelist; public StringList() { thelist = new ArrayList<String>();

24 (20 februari 2017 F6 24 ) Exempelklassen StringList public void add(string str) { int i=0; while( i<thelist.size() && str.compareto(thelist.get(i))>0) { i++; if (i==thelist.size() str.compareto(thelist.get(i))!=0 ) { // If not found thelist.add(i,str); Observera: Varje ord lagras bara en gång Ordningen i såväl while- som if-villkoren

25 (20 februari 2017 F6 25 ) Exempelklassen StringList /** * Reads a file and add the words to the list */ public void load(string filename) throws IOException { FileReader file = new FileReader(filename); Scanner fscan = new Scanner(file); while(fscan.hasnext()) { add(fscan.next().tolowercase()); Observera: FileReader throws IOException tolowercase()

26 (20 februari 2017 F6 26 ) Läsa filer med FileReader Filsystem byteström FileReader objekt Scanner object teckenström H e j d u g l a d e glade du Hej String object Mitt program som anropar next()

27 (20 februari 2017 F6 27 ) Exempelklassen StringList public String tostring() { return thelist.tostring(); public static void main(string[] a) throws IOException { StringList list = new StringList(); list.load("indata.txt"); System.out.println(list); Som ger utskriften [aldrig, av, blir, blott, bryt, bryts, brödet, bästa, dag, dagen, den, det, drömmen, där, elden, en, finns, full, färd, gryr, gång, hast, i, man, men, mening, mätta, mål, målet, mödan, nattlång, nog, nya, och, oändligt, på, rast, som, sover, stora, ställen, störst, sång, sömnen, trygg, tänds, törst, upp, vägen, värd, vår, vårt, är, äventyr] Länk till klassen StringList

28 (20 februari 2017 F6 28 ) Illustration av världen Strängobjekt StringList objekt thelist aldrig av blir blott list main metoden ArrayList objekt

29 (20 februari 2017 F6 29 ) Metoderna equals och compareto i andra klasser För att jämföra objekt ur en egen klass (säg klassen Dice) så skriver man metoderna boolean equals(dice d) om man vill se om två objekt är lika int compareto(dice d) om man vill kunna ordna objekten i storleksordning Alla inbyggda klasser i Java som behöver jämföra objekt använder just dessa namn. Metoden equals finns alltid (definieras i basklassen Objekt) men den gör knappast vad man vill. (Hur skulle den kunna det?)

30 (20 februari 2017 F6 30 ) Exempelklasserna Word och WordList Samma problem som i exemplet StringList men vi vill också veta hur många gånger varje ord förekommit. Varje ord måste förses men en frekvensräknare. Gör en till klass: public class Word { private String theword; private int frequency; public Word(String theword) { this.theword = theword; this.frequency = 1; // <<< public String tostring() { return theword + " : " + frequency;

31 (20 februari 2017 F6 31 ) Exempelklassen Word public void increasefrequency() { frequency++; public String getword() { return theword; public int getfrequency() { return frequency;

32 (20 februari 2017 F6 32 ) Exempelklassen Word public boolean equals(word w) { return theword.equals(w.theword); public int compareto(word w) { return theword.compareto(w.theword); // End of class Word Länk till klassen Word

33 (20 februari 2017 F6 33 ) Exempelklassen WordList Klassen WordList blir mycket lik klassen StringList: import java.util.arraylist; import java.util.scanner; import java.io.*; public class WordList { private ArrayList<Word> thelist; //<<< Word instead of String public WordList() { thelist = new ArrayList<Word>();

34 (20 februari 2017 F6 34 ) Exempelklassen WordList public void add(word word) { //<<< Word instead of String int i=0; while( i<thelist.size() && word.compareto(thelist.get(i))>0) { i++; if (i==thelist.size() word.compareto(thelist.get(i))!=0 ) { thelist.add(i,word); else { thelist.get(i).increasefrequency(); //<<< Count frequency

35 (20 februari 2017 F6 35 ) Exempelklassen WordList public void load(string filename) throws IOException { FileReader file = new FileReader(filename); Scanner fscan = new Scanner(file); while(fscan.hasnext()) { add(new Word(fscan.next().toLowerCase())); public String tostring() { return thelist.tostring();

36 Exempelklassen WordList public void print() { for (Word w : thelist) { System.out.format("%12s : %4d\n", w.getword(), w.getfrequency()); Exempel på output: aldrig : 1 av : 2 blir : 1 blott : 1 bryt : 2 bryts : 1 brödet : 1 bästa : 2 dag : 1 dagen : 3 den : 4 det : 3 drömmen : 1 (20 februari 2017 F6 36 )

37 (20 februari 2017 F6 37 ) Illustration av världen StringList objekt thelist Word objekt 1 Strängobjekt aldrig list av blir blott main metoden ArrayList objekt

38 (20 februari 2017 F6 38 ) Sortering av ordlistan i frekvensordning public void printfrequencyordered() { ArrayList<Word> fsorted = new ArrayList<Word>(); for (Word w : thelist) { int i=0; while(i<fsorted.size() && w.getfrequency() < fsorted.get(i).getfrequency()) { i++; fsorted.add(i, w); for (Word w : fsorted) { System.out.format("%3d %s\n", w.getfrequency(), w.getword());

39 Exempelklassen WordList Exempel på utskrift: 6 är 4 den 3 och 3 en 3 det 3 dagen 2 upp 2 i 2 där 2 bästa 2 bryt 2 av 1 äventyr 1 vårt 1 vår 1 värd 1 vägen 1 törst 1 tänds 1 trygg 1 sömnen Länk till klassen WordList (20 februari 2017 F6 39 )

40 (20 februari 2017 F6 40 ) Ytterligare något om strängar String-objekt är konstanta kan ej förändras. Kan alltså riskfritt delas mellan objekt Klassen StringBuffer kan också användas för att representera stängar men dessa kan ändra både till längd och innehåll. Bra alternativ om långa strängar ska byggas upp i en loop (t ex i tostring-metoder). Det finns en stor mängd metoder för att hantera strängar. Se javadokumentationen!

41 (20 februari 2017 F6 41 ) Konverteringar från tal till String Några olika sätt: Genom konkatenering med en sträng. Exempel: int x = 12; String s = "" + x; Med hjälp av metoden String.valueOf(x) där x är av någon primitiv datatyp. Med metoden String.format. Exempel: String s = String.format("%5.2f \t %9.6f \t %12d", Math.PI, Math.E, 42);

42 (20 februari 2017 F6 42 ) Konvertering från String till tal Kan (bl a) göras med hjälp av parsemetoderna i omslagsklasserna. Exempel: double d = Double.parseDouble("2.5"); Kan naturligtvis bli fel Kan också göras med klassen Scanner. Exempel: Scanner sc = new Scanner(" "); sc.uselocale(locale.us); System.out.println(sc.nextInt()); // Skriver 13 System.out.println(sc.nextDouble()); // Skriver 3.5 System.out.println(sc.nextInt()); // Skriver 12 Finns stort antal andra klasser som kan användas för detta ändamål!

43 (20 februari 2017 F6 43 ) Programs hantering av fel Vad ska koden göra om den får en omöjlig uppgift? Exempel: public class Measurements { private double[] storage; private int stored; Vad händer nu om vi gör public Measurements(int max) { thearray = new double(max);... Measurements m = new Measurements(n); där n råkar vara negativt eller 0? DrJava

44 (20 februari 2017 F6 44 ) Programs hantering av fel Vi får alltså ett avbrott med felutskrift vilket är bra. Programmet skulle kunna fixa felet genom att inte bry sig om storleken om den är illegal och sätta någon legal storlek. Till exempel: public Measurements(int max) { if (max <= 0) { max = 10; thearray = new double(max); Är det bra att göra så?

45 (20 februari 2017 F6 45 ) Är det bra att låta konstruktorn fixa felet? Inte självklart! Att skicka in ett omöjligt värde i konstruktorn tyder antingen på att man är helt ute och cyklar eller att man har en variabel som man tror innehåller något men som egentligen innehåller något annat. Om man låter koden fixa felet bör man åtminstone ge en varningsutskrift!

46 (20 februari 2017 F6 46 ) Värre fel! Fel som inte resulterar i felaktigt resultat utan felmeddelanden! Metoden get: public double get(int index) { return storage[index]; Om man anropar med ett negativt värde eller ett värde större än storage.length så får man ett avbrott men om man anropar met ett värde större än eller lika med stored och mindre än storage.length så får man inget felmeddelande utan bara ett felaktigt resultat (troligen 0).

47 (20 februari 2017 F6 47 ) Hur ska programmet slå larm i ett sådant fall? Felutskrift: System.out.println("..."): använda assert: assert index < stored; kasta ett undantag if (index >= stored) { throw new RuntimeException("... "); Undantag är det mest generella sättet! Enligt specifikationerna ska ni utnyttja detta i både lektion 9 och 10. Läs lite mer om detta i lektion 8!

48 (20 februari 2017 F6 48 ) Tips för lektion 9 1. Sista exemplet i minilektionen om Scanner-klassen beskriver hur man läser raderna i en fil. 2. Metoderna next, nextint, nextdouble,... läser förbi s k white space (dvs blanktecken, tabtecken och radbyten) framför ordet (talet) men inte efter ordet (talet). Det innebär att om ett tal läses från en rad så ger nästa nextline slutet på samma rad och inte raden efter det som talet stor på. 3. Följ instruktionerna (som säger spara som) när ni hämtar indatafilen persons.xxx. Copy-paste kan ge felaktiga radslut. 4. Indatafilen persons finns med olika teckenkodningar. Välj den som passar ditt system!