List. Il TDA List. Interfaccia Position. Il TDA Position. Il TDA List 1. Ancora su Position

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1 Il TDA List List Il TDA List è la versione orientata agli oggetti della struttura dati lista Una sequenza di nodi La versione astratta del nodo sarà il TDA Position Possiamo scrivere dei metodi che prendono come parametri o restituiscono elementi di tipo Position Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 2 Il TDA Position Il Tipo di Dati Astratto Position modella la nozione di posto all interno di una struttura dati dove un singolo oggetto è memorizzato Fornisce una vista unificata dei diversi modi di memorizzare dati, come Una cella di un array Un nodo di una lista lincata Possiede solo un metodo object element() restituisce l elemento memorizzato in quel posto Interfaccia Position public interface Position { // Restituisce l elemento memorizzato // nella posizione public Object element(); Implementeremo Position attraverso un nodo con doppi puntatori Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 3 Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 4 Ancora su Position Una posizione è definita relativamente, cioè, in termini dei sui vicini Una posizione p sarà sempre prima di una posizione q e dopo una posizione s (tranne quando p è la prima o ultima posizione) Una posizione p in una lista L, a cui è associato un elemento e, non cambia anche se il rango di e cambia oppure se cambia l elemento e memorizzato in p Il TDA List 1 Il TDA List modella una sequenza di posizioni che memorizzano oggetti arbitrari Stabilisce una relazione prima/dopo (before/after) tra le posizioni Metodi generici: size(), isempty() Metodi di interrogazione: isfirst(p), islast(p) Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 5 Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 6 1

2 Il TDA List 2 Metodi di accesso: first(), last() prev(p), next(p) Metodi di aggiornamento: replaceelement(p, o), swapelements(p, q) insertbefore(p, o), insertafter(p, o), insertfirst(o), insertlast(o) remove(p) Interfaccia List 1 public interface List { // Restituisce il numero degli elementi nella lista public int size(); // Restituisce true se la lista è vuota, false altrimenti public boolean isempty(); // Restituisce true se p è la prima posizione della lista public boolean isfirst(position p) throws // Restituisce true se p è l ultima posizione della lista public boolean islast(position p) throws Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 7 Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 8 Interfaccia List 2 // Restituisce la posizione del primo elemento // della lista public Position first() throws EmptyContainerException; // Restituisce la posizione dell ultimo elemento // della lista public Position last() throws EmptyContainerException; Interfaccia List 3 // Restituisce la posizione dell elemento della lista che // precede quello in posizione p public Position prev(position p) BoundaryViolationException; // Restituisce la posizione dell elemento della lista che // segue quello in posizione p public Position next(position p) BoundaryViolationException; Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 9 Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 10 Interfaccia List 4 // Inserisce un nuovo elemento nella lista prima della // posizione p public Position insertbefore(position p, Object element) // Inserisce un nuovo elemento nella lista dopo della // posizione p public Position insertafter(position p, Object element) Interfaccia List 5 // Inserisce, come primo elemento, un nuovo // elemento nella lista public Position insertfirst(object element); // Inserisce, come ultimo elemento, un nuovo // elemento nella lista public Position insertlast(object element); // Cancella dalla lista l elemento in posizione p public Object remove(position p) throws Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 11 Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 12 2

3 Interfaccia List 6 // Sostituisce l elemento in posizione p con element // Restituisce l elemento sostituito public Object replaceelement (Position p, Object element) // Scambia gli elementi memorizzati nelle posizioni a e b public void swapelements (Position a, Position b) //Fine interfaccia Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 13 Eccezioni di List InvalidPositionException Viene lanciata quando la posizione fornita come argomento non è valida BoundaryViolationException Viene lanciata quando si tenta di accedere ad un elemento al di fuori della lista Ad esempio, chiama prev(p) sul primo elemento della lista EmptyContainerException Viene lanciata quando la lista è vuota e vi tenta di accedere ad un suo elemento Viene lanciata da first() e last() Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 14 Posizione non valida Una condizione di errore su una posizione p viene generata quando p è null p era già stata cancellata dalla lista p è una posizione di una lista implementata differentemente In tutti i casi precedenti si lancia l eccezione InvalidPositionException Implementazione di Position 1 class DNode implements Position { private DNode prev, next; // Riferimenti ai nodi // precedente e successivo private Object element; // Elemento memorizzato in // questa posizione // costruttore public DNode(DNode newprev, DNode newnext, Object elem) { prev = newprev; next = newnext; element = elem; Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 15 Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 16 Implementazione di Position 2 // Metodo dell interfaccia Position public Object element() throws InvalidPositionException { if ((prev == null) && (next == null)) throw new InvalidPositionException( Posizione non in una lista!"); return element; // Metodi di accesso public DNode getnext() { return next; public DNode getprev() { return prev; Implementazione di Position 3 // Metodi di aggiornamento public void setnext(dnode newnext) { next = newnext; public void setprev(dnode newprev) { prev = newprev; public void setelement(object newelement) { element = newelement; //Fine classe Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 17 Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 18 3

4 Esercizio Implementare l interfaccia List (scrivere il codice della classe NodeList) usando l implementazione Dnode per Position public class NodeList implements List { protected DNode header, trailer; //sentinelle protected int numelem; //numero di elementi nella lista... Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 19 Costruttore NodeList() public NodeList() { numelem = 0; // crea l header header = new DNode(null, null, null); // crea il trailer trailer = new DNode(header, null, null); // fa si che header e trailer puntano l un l altro header.setnext(trailer); Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 20 Funzione checkposition(position p) È una funzione di servizio che fa parte della classe NodeList Verifica che la posizione passata è valida Converte una posizione generica al tipo DNode eseguendo un cast, se non ci riesce lancia un eccezione Si chiama checkposition in ogni metodo di NodeList checkposition protected DNode checkposition(position p) throws InvalidPositionException { if (p == null) throw new InvalidPositionException( Posizione nulla passata a NodeList"); if (p == header) throw new InvalidPositionException( Il nodo header non è una positione valida"); if (p == trailer) throw new InvalidPositionException("Il nodo trailer non è una positione valida "); Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 21 Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 22 try { DNode temp = (DNode)p; if ((temp.getprev() == null) (temp.getnext() == null)) throw new InvalidPositionException( La posizione non appartiene ad una NodeList valida"); return temp; catch (ClassCastException e) { throw new InvalidPositionException( Posizione di tipo sbagliato per questo contenitore"); //Fine checkposition isfirst public boolean isfirst(position p) throws InvalidPositionException { DNode v = checkposition(p); return v.getprev() == header; Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 23 Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 24 4

5 prev public Position prev(position p) BoundaryViolationException { DNode v = checkposition(p); DNode prev = v.getprev(); if(prev == header) throw new BoundaryViolationException ( Non posso andare oltre l inizio della lista ); return prev; Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 25 Esercizio Testare l implementazione di NodeList scrivendo un programma TestNodeList che utilizzi tutti i metodi dell interfaccia List Prof. Carlo Blundo Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati 26 5