Capitolo 4. Tipi di dati fondamentali

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1 Capitolo 4 Tipi di dati fondamentali

2 Obiettivi del capitolo Comprendere I numeri interi e floating-point Riconoscere le limitazioni dei tipi numerici Divenire consapevoli delle cause di overflow ed errori di arrotondamento Comprendre l uso appropriato delle costanti Continua

3 Obiettivi del capitolo Scrivere espressioni aritmetiche in Java Usare il tipo String per definire e manipolare le stringhe di caratteri Imparare a leggere input per I programmi ed a produrre output formattato

4 Tipi numerici int: interi, senza parte frazionaria 1, -4, 0 double: numeri floating-point (doppia precisione) 0.5, , 4.3E24, 1E-14

5 Tipi numerici Una computazione numerica va in overflow se il risultato esce dal range dei numeri rappresentabili dallo specifico tipo numerico int n = ; System.out.println(n * n); // prints Java: 8 tipi primitivi types, inclusi quattro tipi di interi e due tipi floating

6 Tipi primitivi Tipo Descrizione Dim. int byte short Il tipo intero, con range 2,147,483, ,147,483,647 Il tipo che descrive un singolo byte, con range Il tipo short integer, con range long Il tipo long integer, con range 9,223,372,036,854,775, ,223,372,036,854,775,807 4 bytes 1 byte 2 bytes 8 bytes Continua

7 Tipi primitivi Tipo Descrizione Dim. double float char Il tipo floating-point in doppia preciisone, con range di circ ± e circa 15 cifre decimali significative Il tipo floating-point in singola precisione, con range di circa ±10 38 e circa 7 cifre decimali significative Il tipo carattere, che rappresenta un codice appartenente allo schema Unicode 8 bytes 4 bytes 2 bytes boolean Il tipo con I due valori di verita false e true 1 byte

8 Tipi numerici: Floating-point Si hanno errori di arrotondamento quando non e possibile un esatta conversione fra numeri double f = 4.35; System.out.println(100 * f); // prints Java: non e possibile assegnare un espressione floating-point a una variabile intera double balance = 13.75; int dollars = balance; // Error Continua

9 Tipi numerici: Floating-point Casts: usato per convertire un valore in uno di tipo differente int dollars = (int) balance; // OK Il cast getta via la parte frazionaria. Math.round converte un numero floatingpoint all intero piu vicino long rounded = Math.round(balance); // if balance is 13.75, then // rounded is set to 14

10 Sintassi 4.1: Cast (typename) expression Esempio: (int) (balance * 100) Scopo: Convertire un espressione ad un tipo differente

11 Self Check 1. Quali sono I tipi numerici piu comunemente usati in Java? 2. Quando il cast (long) x produce un risultato differente dalla chiamata Math.round(x)? 3. Come arrotonderesti un valore double x all intero piu vicino int, assumendo di sapere che il suo valore e meno di ?

12 Risposte int e double Quando la parte frazionaria di x e 0.5 Usando un cast: (int) Math.round(x)

13 Costanti: final Una variabile final e una costante Una volta che il suo valore e stato settato, non puo essere cambiato Le costanti con nomi rendono I programmi piu facili da leggere e mantenere Convenzione: nomi in maiuscolo per le costanti final double QUARTER_VALUE = 0.25; final double DIME_VALUE = 0.1; final double NICKEL_VALUE = 0.05; final double PENNY_VALUE = 0.01; payment = dollars + quarters * QUARTER_VALUE + dimes * DIME_VALUE + nickels * NICKEL_VALUE + pennies * PENNY_VALUE;

14 Costanti: static final Se gli stessi valori costanti sono necessari in diversi metodi, vanno dichiarati insieme ai campi istanza della classe ed etichettati come static e final Pe rendere possibile l uso delle costanti static final ad altre classi, etichettarle public come class public Math {... public static final double E = ; public static final double PI = ; } double circumference = Math.PI * diameter;

15 Sintassi 4.2: Definizione di costanti In un metodo: final typename variablename = expression ; In una classe: accessspecifier static final typename variablename = expression; Esempio: final double NICKEL_VALUE = 0.05; public static final double LITERS_PER_GALLON = 3.785; Scopo: Definire una costante in un metodo o una classe

16 File CashRegister.java 01: /** 02: A cash register totals up sales and computes change due. 03: */ 04: public class CashRegister 05: { 06: /** 07: Constructs a cash register with no money in it. 08: */ 09: public CashRegister() 10: { 11: purchase = 0; 12: payment = 0; 13: } 14: Continua

17 Continua File CashRegister.java 15: /** 16: Records the purchase price of an item. amount the price of the purchased item 18: */ 19: public void recordpurchase(double amount) 20: { 21: purchase = purchase + amount; 22: } 23: 24: /** 25: Enters the payment received from the customer. dollars the number of dollars in the payment quarters the number of quarters in the payment dimes the number of dimes in the payment nickels the number of nickels in the payment pennies the number of pennies in Continued the payment 31: */

18 File CashRegister.java 32: public void enterpayment(int dollars, int quarters, 33: int dimes, int nickels, int pennies) 34: { 35: payment = dollars + quarters * QUARTER_VALUE + dimes * DIME_VALUE 36: + nickels * NICKEL_VALUE + pennies * PENNY_VALUE; 37: } 38: 39: /** 40: Computes the change due and resets the machine for the next customer. the change due to the customer 42: */ Continued Continua

19 File CashRegister.java 43: public double givechange() 44: { 45: double change = payment - purchase; 46: purchase = 0; 47: payment = 0; 48: return change; 49: } 50: 51: public static final double QUARTER_VALUE = 0.25; 52: public static final double DIME_VALUE = 0.1; 53: public static final double NICKEL_VALUE = 0.05; 54: public static final double PENNY_VALUE = 0.01;55: 56: private double purchase; 57: private double payment; 58: } Continued

20 File CashRegisterTester.java 01: /** 02: This class tests the CashRegister class. 03: */ 04: public class CashRegisterTester 05: { 06: public static void main(string[] args) 07: { 08: CashRegister register = new CashRegister(); 09: 10: register.recordpurchase(0.75); 11: register.recordpurchase(1.50); 12: register.enterpayment(2, 0, 5, 0, 0); 13: System.out.print("Change="); 14: System.out.println(register.giveChange()); 15: Continua

21 File CashRegisterTester.java 16: register.recordpurchase(2.25); 17: register.recordpurchase(19.25); 18: register.enterpayment(23, 2, 0, 0, 0); 19: System.out.print("Change="); 20: System.out.println(register.giveChange()); 21: } 22: } Output Change=0.25 Change=2.0

22 Self Check 4. Qual e la differenza fra le due istruzioni seguenti? final double CM_PER_INCH = 2.54; e public static final double CM_PER_INCH = 2.54; 5. Cosa c e di errato nell istruzione seguente? double circumference = 3.14 * diameter;

23 Answers 4. La prima definizione e usata all interno di un metodo, la seconda dentro una classe 5. (1) Si dovrebbe usare una costante con nome, non il "magic number" 3.14 (2) 3.14 non e una rappresentazione accurata di π

24 Assegnazione, Incremento, Decremento L Assegnazione e diversa dall uguaglianza matematica: items = items + 1; items++ e lo stesso che items = items + 1 items-- sottrae 1 da items

25 Assegnazione, Incremento, Decremento Figure 1: Incrementing a Variable

26 Self Check 6. Qual e il significato dell istruzione seguente? balance = balance + amount; 7. Qual e il valore di n dopo la seguente sequenza di istruzioni? n--; n++; n--;

27 Risposte 6. L istruzione aggiunge il valore amount al balance variable 7. Uno meno di quanto valeva prima

28 Operazioni aritmetiche / e l operatore di divisione Se entrambe gli argomenti sono interi, il risultato e un intero. Il resto e buttato via 7.0 / 4 produce / 4 produce 1 Il resto si ottiene con % ( "modulo") 7 % 4 is 3

29 Operazioni Aritmetiche final int PENNIES_PER_NICKEL = 5; final int PENNIES_PER_DIME = 10; final int PENNIES_PER_QUARTER = 25; final int PENNIES_PER_DOLLAR = 100; // Compute total value in pennies int total = dollars * PENNIES_PER_DOLLAR + quarters * PENNIES_PER_QUARTER + nickels * PENNIES_PER_NICKEL + dimes * PENNIES_PER_DIME + pennies; // Use integer division to convert to dollars, cents int dollars = total / PENNIES_PER_DOLLAR; int cents = total % PENNIES_PER_DOLLAR;

30 La classe Math Math: contiene metodi come sqrt e pow Per calcolare x n, si scrive Math.pow(x, n) Tuttavia, per calcolare x 2 e molto piu efficiente calcolare x * x Per calcolare la radice quadrata di un numero, usare Math.sqrt; per esempio, Math.sqrt(x) Continua

31 La classe Math In Java, puo essere rappresentata come (-b + Math.sqrt(b * b - 4 * a * c)) / (2 * a)

32 Metodi matematici in Java Math.sqrt(x) Math.pow(x, y) Math.exp(x) Math.log(x) Math.sin(x), Math.cos(x), Math.tan(x) Math.round(x) Math.min(x, y), Math.max(x, y) square root power x y e x natural log sine, cosine, tangent (x in radian) closest integer to x minimum, maximum

33 Analzzare un espressione Figure 3: Analyzing an Expression

34 Self Check 8. Qual e il valore di 1729 / 100? E di 1729 % 100? 9. Perche la seguente istruzione non calcola la media di s1, s2,s3? double average = s1 + s2 + s3 / 3; // Error 10. Qual e il valore di Math.sqrt(Math.pow(x, 2) + Math.pow(y, 2)) in notazione matematica?

35 Risposte e Solo s3 viene divisa per 3. Per ottenere il risultato corretto, usare le parentesi. Inoltre, se s1, s2, s3 sono interi, si deve dividere per 3.0 per evitare la divisione intera: (s1 + s2 + s3) /

36 Chiamare metodi Static Un metodo static non viene eseguito tramite un oggetto double x = 4; double root = x.sqrt(); // Error I metodi statici sono definiti all interno di classi Convenzione: le classi hanno nomi che iniziano in maiuscolo, gli oggetti (riferimenti a ) in minuscolo Math System.out

37 Sintassi 4.3: chiamata di metodi Statici ClassName. methodname(parameters) Esempio: Math.sqrt(4) Scopo: Invocare un metodo statico (ache non agisce tramite un oggetto) e fornirgli I parametri

38 Self Check 11. Perche non si puo chiamare x.pow(y) per calcolare x y? 12. La chiamata System.out.println(4)e una chiamata a metodo statico?

39 Risposte 11. x e un numero, non un oggetto; non si possono invocare metodi sui numeri 12. No il metodo println e chiamato sull oggetto System.out

40 Strings Una stringa e una sequenza di caratteri Le stringhe sono oggetti della classe String Stringhe costanti: "Hello, World!" Stringhe variabili: String message = "Hello, World!"; Lunghezza di una stringa: int n = message.length(); Stringa vuota: ""

41 Concatenazione Si usa l operatore + : String name = "Dave"; String message = "Hello, " + name; // message is "Hello, Dave" Se uno degli argomenti dell operatore + e una stringa, l altro e convertito in una stringa String a = "Agent"; int n = 7; String bond = a + n; // bond is Agent7

42 Concatenazione in stampa Utile per ridurre il numero delle istruzioni System.out.print System.out.print("The total is "); System.out.println(total); altrimenti System.out.println("The total is " + total);

43 Convertire fra Stringhe e Numeri Convertire a numero: int n = Integer.parseInt(str); double x = Double.parseDouble(x); Convertire a stringa: String str = "" + n; str = Integer.toString(n);

44 Suottostringhe String greeting = "Hello, World!"; String sub = greeting.substring(0, 5); // sub is "Hello" Fornire la posizione iniziale e dopo la fine La prima posizione e a 0 Figure 3: String Positions Continua

45 Sottostringhe La lunghezza della sottostringa e pari a dopo la fine - start Figure 4: Extracting a Substring

46 Self Check 13. Assumendo che la variabile String s contenga il valore "Agent", qual e l effetto dell assegnazione s = s + s.length()? 14. Assumendo che la variabile String river contenga il valore "Mississippi", qual e il valore di river.substring(1, 2)? Di river.substring(2, river.length() - 3)?

47 Risposte 13. s diventa Agent5 14. Le stringhe "i" e "ssissi"

48 Alfabeti internazionali Figure 5: A German Keyboard

49 Alfabeti internazionali Figure 6: The Thai Alphabet

50 Alfabeti internazionali Figure 7: A Menu with Chinese Characters

51 Leggere l input System.in ha un insieme minimo di funzionalita : puo solo leggere un byte alla volta In Java 5.0, e stata aggiunta la classe Scanner per leggere l input da tastiera in modo piu comodo Scanner in = new Scanner(System.in); System.out.print("Enter quantity: "); int quantity = in.nextint(); nextdouble legge un double nextline legge una riga (fino a Enter) nextword legge una parola (fino al primo spazio bianco)

52 File InputTester.java 01: import java.util.scanner; 02: 03: /** 04: This class tests console input. 05: */ 06: public class InputTester 07: { 08: public static void main(string[] args) 09: { 10: Scanner in = new Scanner(System.in); 11: 12: CashRegister register = new CashRegister(); 13: 14: System.out.print("Enter price: "); 15: double price = in.nextdouble(); 16: register.recordpurchase(price); 17: Continued

53 File InputTester.java 18: System.out.print("Enter dollars: "); 19: int dollars = in.nextint(); 20: System.out.print("Enter quarters: "); 21: int quarters = in.nextint(); 22: System.out.print("Enter dimes: "); 23: int dimes = in.nextint(); 24: System.out.print("Enter nickels: "); 25: int nickels = in.nextint(); 26: System.out.print("Enter pennies: "); 27: int pennies = in.nextint(); 28: register.enterpayment(dollars, quarters, dimes, nickels, pennies); 29: 30: System.out.print("Your change is "); 31: System.out.println(register.giveChange()); 32: } 33: } Continued

54 File InputTester.java Output Enter price: 7.55 Enter dollars: 10 Enter quarters: 2 Enter dimes: 1 Enter nickels: 0 Enter pennies: 0 Your change is 3.05

55 Output formattato System.out e un oggetto della classe PrintStream Il metodo printf() accetta come primo parametro una stringa di formato I restanti parametri sono i dati da visualizzare, nell ordine che corrisponde ai formati specificati System.out.printf( Total: %5.2f, total); Figure 8: An Input Dialog Box

56 Output formattato Codice Tipo Esempio d Intero decimale 123 x Intero esadecimale 7B o Intero ottale 173 f Virgola mobile e Esponenziale 1.23e +1 g Figure 8: n An Input Dialog Box Virgola mobile generico Fine riga 12.3 s Stringa Tax:

57 Output formattato Codice Tipo Esempio - Allinea a sinistra 123 seguito da spazi 0 Mostra gli zeri iniziali Mostra il segno per i numeri psitivi ( Racchiude tra parentesi i negativi +173 (12.30), Mostra il separatore di 12,300 migliaia ^Figure 8: An Input Dialog Box Usa lettere maiuscole 12.3E+1

58 Reading Input from a Dialog Box Figure 8: An Input Dialog Box

59 Reading Input From a Dialog Box String input = JOptionPane.showInputDialog(prompt) Convert strings to numbers if necessary: int count = Integer.parseInt(input); Conversion throws an exception if user doesn't supply a number see chapter 15 Add System.exit(0) to the main method of any program that uses JOptionPane

60 Self Check 15. Why can't input be read directly from System.in? 16. Suppose in is a Scanner object that reads from System.in, and your program calls String name = in.next(); What is the value of name if the user enters John Q. Public?

61 Answers 15. The class only has a method to read a single byte. It would be very tedious to form characters, strings, and numbers from those bytes. 16. The value is "John". The next method reads the next word.

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