Introduzione Generics Iteratori. Collezioni in Java. Dr. Giulio Pellitta. 13 aprile 2011

Transcript

1 13 aprile 2011

2 Cos è una collezione? Gerarchia delle collezioni Introduzione Una collezione è semplicemente un oggetto che raggruppa più oggetti (detti elementi della collezione) in una singola unità. Set List Queue Sorted Sorted Set Figura: Interfacce fondamentali di collezioni.

3 Outline Introduzione 1 Introduzione 2 3

4 Una collezione può essere ordinata o no e ammettere o meno elementi duplicati. L interfaccia, non specifica nessuno di questi aspetti e infatti non ci sono classi che la implementano direttamente. Le sue sottointerfacce sono: Set non ammette ripetizioni di elementi (la sottointerfaccia SortedSet fornisce in aggiunta un ordine totale sui suoi elementi); List l utente può decidere l ordine in cui inserire gli elementi, a cui può accedere usando l indice della loro posizione; Queue prevede operazioni di inserimento, rimozione e ispezione degli elementi (due metodi per ciascuna, uno dei quali lancia un eccezione se fallisce l operazione), l ordinamento è tipicamente FIFO.

5 Alcune classi che implementano le sottointerfacce di Set HashSet: insieme di elementi il cui accesso è regolato da una hash table (add, remove, contains e size eseguono in tempo costante se hash degli elementi abbastanza random); SortedSet TreeSet: un insieme ordinato di elementi (metodi per sottoinsieme elementi maggiori/minori di); List Vector/ArrayList: array (ovvero collezione ai cui elementi si accede tramite l indice della posizione) la cui dimensione può essere aumentata o diminuita; Queue LinkedList: rappresenta uno stack, una coda o una doppia coda (ha metodi per esaminare, rimuovere e inserire elementi a inizio e fine lista).

6 Outline Introduzione 1 Introduzione 2 3

7 L interfaccia definisce una funzione da chiavi a valori. Ad una chiave è associato (al più) un valore. Non è una collezione in senso stretto. Si può vedere il contenuto della mappa come un insieme (Set) di chiavi, una collezione () di valori, o un insieme (Set) di corrispondenze tra chiavi e valori. La sottointerfaccia Sorted fornisce inoltre un ordine totale sulle chiavi. Esempi di classi che implementano e Sorted Hash (implementazione di basata su hash table), HashTable (hash table basata sui metodi hashcode e equals delle chiavi); Sorted Tree ( ordinata rispetto alle sue chiavi).

8 Errori che sfuggono a tempo di compilazione public class Box { //classe che contiene un oggetto private Object object; // di tipo non specificato (Object) public void add(object object) { this.object = object; public Object get() { return object; public class BoxDemo { public static void main(string[] args) { // Qui metti solo interi! Box integerbox = new Box(); //... molto codice... integerbox.add("10"); // notare il tipo String Integer someinteger = (Integer)integerBox.get(); System.out.println(someInteger);

9 Uno strumento in più per la rilevazione d errori Il codice precedente compila correttamente, ma a tempo d esecuzione... Exception in thread "main" java.lang.classcastexception: java.lang.string cannot be cast to java.lang.integer at BoxDemo.main(BoxDemo.java:7) La riga segnalata può essere anche molto lontana da quella che realmente lo causa, quindi rintracciarla può essere difficile. Se invece la classe Box fosse stata definita con i generics allora ad ogni sua istanza sarebbe associato chiaramente il tipo di oggetto che contiene. E l errore sarebbe stato rilevato già a tempo di compilazione (e sulla riga da cui ha effettivamente origine ). public class Box<T> { private T t; // T sta per "Tipo" public void add(t t) { this.t = t; public T get() { return t;

10 Outline Introduzione 1 Introduzione 2 3

11 con i generics Le collezioni definite sopra sono generiche, quindi si può (e sarebbe meglio) specificare il tipo di oggetti che contengono. public interface <E>... Il codice risulta anche più leggibile perché non è necessario fare un cast ogni volta che si estrae un oggetto dalla collezione.

12 Outline Introduzione 1 Introduzione 2 3

13 Se poi le collezioni con cui abbiamo a che fare sono ordinate, allora usando i generics possiamo ordinare automaticamente gli elementi che contengono purché la classe a cui appartengono implementi l interfaccia Comparable public interface Comparable<T>{ public int compareto(t o); L espressione x.compareto(y) restitutisce un valore negativo o positivo a seconda che x sia minore o maggiore di y ((x.compareto(y)==0) == (x.equals(y)) è fortemente raccomandato ma non strettamente necessario).

14 Ordinare tipi di dati definiti dall utente Oltre ai tipi già forniti da Java (String, Integer, Float,...) si possono avere collezioni anche di oggetti di classi definite dal programmatore, purché implementino l interfaccia Comparable. Ordinare dei nomi di persona (per cognome e poi per nome) public class Name implements Comparable<Name> { private final String firstname, lastname; //... public boolean equals(object o) { if (!(o instanceof Name)) return false; Name n = (Name)o; return n.firstname.equals(firstname) && n.lastname.equals(lastname); //... public int compareto(name n) { int lastcmp = lastname.compareto(n.lastname); return (lastcmp!= 0? lastcmp : firstname.compareto(n.firstname));

15 Outline Introduzione 1 Introduzione 2 3

16 Se si ha l esigenza di ordinare una collezione in maniera diversa dal suo ordine naturale (quello definito dal metodo compareto dell interfaccia Comparable) allora si usano oggetti detti comparatori, definiti dalla seguente interfaccia. public interface Comparator<T> { int compare(t o1, T o2);

17 Per scorrere gli elementi di una collezione ci sono due modi. enhanced for Questo costrutto permette di scorrere gli elementi di un array o una collezione. Come stampare gli elementi di una collezione for (Object o : collection) System.out.println(o); Iterator<E> Un oggetto che permette di scorrere una collezione, ottenuto chiamando il metodo iterator della collezione stessa; approccio più potente, un iteratore permette anche di rimuovere l elemento corrente; mette a disposizione i metodi boolean hasnext(), E next() e void remove().

18 Lesson: (The Java TM Tutorials > Learning the Java Language). java/generics/index.html. Lesson: Introduction to s (The Java TM Tutorials > s). collections/intro/index.html. Overview (Java Platform SE 6). http: //download.oracle.com/javase/6/docs/api/. Bruce Eckel. Thinking in Java, chapter Holding your Objects, pages th edition.