Confronti, equals. Operatori Relazionali, confronti Confronti fra Oggetti, ridefinizione di equals. Laboratorio di Programmazione - Luca Tesei

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1 Confronti, equals Operatori Relazionali, confronti Confronti fra Oggetti, ridefinizione di equals 1

2 Operatori relazionali All interno delle parentesi tonde della condizione dell if è possibile, come abbiamo visto, inserire il confronto tra due valori poiché questa espressione ha un valore di tipo boolean (true o false) Vediamo, nella tabella seguente, tutti gli operatori relazionali che possiamo usare: 2

3 Operatori Relazionali Operatore Java > >= < <= ==!= Notazione matematica > < = Descrizione Maggiore Maggiore o uguale Minore Minore o uguale Uguale Diverso 3

4 Errore comune: = invece di == I programmatori ancora inesperti spesso confondono l uso di = con == In particolare un errore comune è quello di inserire in un confronto l operatore = invece che == if (a=5) b++; // Errore di compilazione L espressione a=5, oltre ad essere un assegnamento e non un confronto, ha un valore di tipo int 4

5 Confronti di valori in virgola mobile Gli operatori == o!= non hanno molto senso applicati a valori in virgola mobile Un errore tipico è quello di cercare di controllare se un valore double (o float) sia uguale a 0.0 È molto improbabile che un double risultante da un calcolo sia esattamente zero Potrebbe essere invece un valore prossimo allo zero 5

6 Confronti di valori in virgola mobile Prendiamo ad esempio questo semplice programma: double r = Math.sqrt(2); double d = r * r -2; if (d == 0) System.out.println("Radice quadrata di 2 per 2 meno 2 fa 0"); else System.out.println("Radice quadrata di 2 per 2 meno 2 fa " + d); Il valore stampato non è zero: d vale E-16 che è prossimo a zero, ma non è zero! 6

7 Confronti di valori in virgola mobile In generale, per confrontare l uguaglianza di due valori in virgola mobile è bene fissare una soglia EPSILON di tolleranza e vedere se i due valori sono sufficientemente prossimi rispetto a questa Per esempio si può definire final double EPSILON = 1E-14; E poi controllare se x-y EPSILON. Se è vero si può decidere che i due valori vanno considerati uguali 7

8 Confronti di valori in virgola mobile Tuttavia, se x e y sono valori molto grandi, la loro differenza potrebbe essere una quantità maggiore di EPSILON, ma comunque, vista la loro grandezza, essere irrisoria È bene, quando x e y non sono prossimi a zero, considerare la differenza dei due valori rapportata alla loro grandezza: x y max( x, y ) 8

9 Confronti di valori in virgola mobile In codice java: final double EPSILON = 1E-14; double x, y;... if (Math.abs(x-y) / Math.max(Math.abs(x), Math.abs(y)) <= EPSILON) System.out.println( \ Uguali\ ); else System.out.println( \ Diversi\ ); 9

10 Confronto di Stringhe Le stringhe in Java, lo sappiamo, sono oggetti Quindi il valore di una variabile di frame di tipo String non è la stringa in sé, ma un riferimento all oggetto stringa Se cercassimo di confrontare direttamente due variabili di tipo stringa staremmo semplicemente controllando se puntano allo stesso oggetto Ma in generale ciò che ci interessa è sapere se il contenuto di due stringhe (oggetti stringa diversi) è lo stesso 10

11 Confronto di Stringhe... String pippo = console.readline(); String pluto = console.readline(); if (pippo == pluto) //falso System.out.println( Stringhe Uguali ) else System.out,println( Stringhe Diverse ) Per il confronto del contenuto di due stringhe dobbiamo usare il metodo equals della classe String Come tipico della programmazione ad oggetti, un operatore binario fra due oggetti viene realizzato con un metodo che va chiamato su uno dei due e a cui va passato un riferimento all altro oggetto operando 11

12 Confronto di Stringhe System.out.println("Inserisci una stringa"); String pippo = console.readline(); System.out.println("Inserisci una seconda stringa per il confronto"); String pluto = console.readline(); if ( pippo == pluto ) System.out.println("Confronto con == : Stringhe Uguali"); else System.out.println("Confronto con == : Stringhe Diverse"); if ( pippo.equals(pluto) ) System.out.println("Confronto con metodo equals: Stringhe + Uguali"); else System.out.println("Confronto con metodo equals: Stringhe + Diverse"); Inserendo due stringhe uguali il primo confronto fallisce, mentre il secondo ha successo 12

13 Confronto di Stringhe La classe String fornisce anche operatori di confronto corrispondenti a <, > Il metodo compareto ha un parametro String in ingresso e confronta la stringa su cui è chiamato con la stringa passata come parametro Il valore di uscita è un int il cui valore indica se la stringa passata è uguale, maggiore o minore nel senso di ordine alfabetico 13

14 Confronto di Stringhe int r = string1.compareto(string2); Se r > 0 allora string1 precede string2 nell ordine alfabetico (lessicografico) Se r < 0 allora string1 segue string2 nell ordine alfabetico (lessicografico) Se r == 0 allora le stringhe sono uguali (alternativa a equals) 14

15 Confronto di oggetti Il discorso fatto per le stringhe si applica agli oggetti in generale Applicando l operatore == a due variabili riferimento si controlla semplicemente se puntano allo stesso oggetto Se si vuole invece confrontare lo stato si deve fornire la classe di un metodo equals simile a quello che viene fornito con String 15

16 Ridefinizione di equals Se guardiamo il codice della classe String vediamo che il metodo equals è così definito: public boolean equals(object anobject) { if (this == anobject) { return true; Sono esattamente lo stesso oggetto } if (anobject instanceof String) { String anotherstring = (String) anobject;... } return false; } Esegue il controllo carattere per carattere, se le stringhe sono uguali ritorna true, altrimenti ritorna false 16

17 Ridefinizione di equals La classe Object definisce un metodo equals che identifica due oggetti se sono lo stesso, cioè se i riferimenti puntano alla stessa area di memoria heap Ogni classe eredita questo metodo equals Ogni classe dovrebbe ridefinirlo nello stesso modo in cui viene fatto nella classe String Vediamo in dettaglio... 17

18 Ridefinizione di equals Il metodo deve prendere come parametro un generico Object: public boolean equals(object anobject) { Per prima cosa controlla se il riferimento all'oggetto passato è uguale a quello di questo oggetto Se è così sicuramente anche bisogna rispondere true (è ciò che fa equals di Object) Se non è così allora bisogna controllare il tipo dell'oggetto passato 18

19 Ridefinizione di equals L'operatore instanceof restituisce true se un riferimento generico a Object punta in realtà a un certo oggetto di una classe data: if (anobject instanceof String) { Se questo non è vero allora bisognerà rispondere false (due oggetti di classi diverse in genere non vengono identificati) Se invece è questo il caso si dovranno controllare le variabili istanza per decidere l'uguaglianza... 19

20 Ridefinizione di equals La prima cosa da fare è un casting per riottenere un riferimento alla classe vera: String anotherstring = (String) anobject; Poi si confronteranno i valori degli oggetti this e anotherstring per decidere se si considerano questi due oggetti uguali Non bisogna comunque dimenticare che anche se equals ridefinito identifica due oggetti diversi questi rimangono sempre oggetti distinti! 20

21 Codice hash Se si ridefinisce il metodo equals è sempre bene ridefinire anche il metodo hashcode della classe Object Tale metodo restituisce un intero associato all'oggetto Questo valore viene utilizzato come chiave per inserire l'oggetto in una tabella hash Non ci addentriamo nei particolari di questa struttura dati 21

22 Codice hash Per i nostri scopi ci basta sapere che deve valere la seguente proprietà: Se due oggetti sono uguali allora devono avere lo stesso codice hash Il viceversa non è richiesto Se ridefiniamo il metodo equals dobbiamo quindi ridefinire anche hashcode per rispettare questa proprietà 22

23 Codice hash Un modo per ridefinire il metodo è di scegliere un numero primo (va bene 31 o 37...) Per ogni variabile istanza che viene usata nella definizione di equals si considera il relativo codice hash Per questo: Le classi involucro di int, double, etc forniscono il relativo metodo hashcode String e le altre classi delle API che ridefiniscono equals forniscono un adeguato hashcode 23

24 Codice hash Supponiamo ad esempio che var1, var2, var3 siano i nomi delle tre variabili istanza che vengono usate per definire equals Il codice hash dell'oggetto va allora calcolato così: int hash = 1; hash = hash * 31 + var1.hashcode(); hash = hash * 31 + var2.hashcode(); hash = hash * 31 + var3.hashcode(); return hash; 24

25 Codice hash Questo algoritmo va utilizzato soltanto se ci sono almeno due variabili istanza che definiscono l'uguaglianza Se l'uguaglianza è definita solo in base a una certa variabile istanza si può utilizzare semplicemente l'hashcode di questa 25

26 Esempio Consideriamo la classe Persona che rappresenta una persona public class Persona{ private String cognome; private String nome; private String luogodinascita; private int annodinascita, mesedinascita, giornodinascita; private double altezza, peso;... 26

27 Ridefinizione di equals Supponiamo per ora che una persona sia distinta dall'altra da cognome, nome, luogo di nascita e data di nascita Allora è bene ridefinire il metodo equals basandosi su queste informazioni Spesso le informazioni che servono per ridefinire equals hanno un valore che resta immutato per tutta la vita dell'oggetto E' bene quindi definirle final 27

28 Ridefinizione di equals public class Persona{ private final String cognome; private final String nome; private final String luogodinascita; private final int annodinascita, mesedinascita, giornodinascita; private double altezza, peso; private String colorecapelli, coloreocchi, segniparticolari;... 28

29 Ridefinizione di equals public boolean equals (Object other){ Persona o = null; if (this == other) return true; if (other instanceof Persona) o = (Persona) other; else return false; AND Logico return this.cognome.equals(o.cognome) && this.nome.equals(o.nome) && this.luogodinascita.equals(o.luogodinascita) && this.annodinascita == o.annodinascita && this.mesedinascita == o.mesedinascita && this.giornodinascita == o.giornodinascita; } 29

30 Ridefinizione di hashcode Ci troviamo nella situazione di più variabili I tipi sono int e String Dobbiamo usare i metodi hashcode della classe Integer e della classe String Scegliamo il 31 come numero primo di base del calcolo: 30

31 Ridefinizione di hashcode public int hashcode(){ int hash = * cognome.hashcode(); hash = hash + 31 * nome.hashcode(); hash = hash + 31 * luogodinascita.hashcode(); Integer x = new Integer(annoDiNascita); hash = hash + 31 * x.hashcode(); x = new Integer(meseDiNascita); hash = hash + 31 * x.hashcode(); x = new Integer(giornoDiNascita); hash = hash + 31 * x.hashcode(); return hash; } 31

32 Esercizio Aggiungere la variabile istanza String codicefiscale e usarla come unico valore di identificazione dell'oggetto Ridefinire equals e hashcode di conseguenza 32