Aula 11 POO 1 Coleções e Arquivos. Profa. Elaine Faria UFU

Transcrição

1 Aula 11 POO 1 Coleções e Arquivos Profa. Elaine Faria UFU

2 Sobre o Material Agradecimentos Aos professores José Gustavo e Fabiano, por gentilmente terem cedido seus materiais. Os slides consistem de adaptações e modificações dos slides dos professores José Gustavo e Fabiano

3 Classes Diversas Lists ArrayLists Maps Hashmap Treemap Arquivos Texto Binários

4 Coleções Objetos que agrupam múltiplos elementos em uma única unidade Usadas para armazenar, recuperar e manipular elementos que formam um grupo natural

5 Coleções Iterable<E> Iterator<E> Collection<E> ListIerator<E> Set<E> Queue<E> List<E> SortedSet<E> EnumSet<E> PriorityQueue<E> ArrayList<E> TreeSet<E> HashSet<E> LinkedList<E> LinkedHashSet<E> Map<K,V> SortedMap<K,V> HashMap<E> TreeMap<K,V> LinkedHashMap<K,V>

6 ArrayLists Pacote java.util Representa um vetor melhorado Pode armazenar Objects e seus descendentes Tipos primitivos necessitam ser transformados em objetos (wrapping) Problema resolvido com Automatic Boxing (conversão entre tipo primitivo e seu correspondente objeto) Ajusta dinamicamente sua capacidade de acordo com a necessidade Ajusta dinamicamente seu conteúdo após a inserção/remoção de um objeto, se necessário

7 ArrayLists Alguns métodos boolean add(int i, Object obj) boolean add(object obj) Object remove(int i) boolean remove(object obj) boolean contains(object obj) int indexof(object obj) boolean set(int i, Object obj) Object get (int i) boolean isempty( ) int size( ) void clear() Adiciona na posição i Adiciona no final Remove da posição i Remove primeira ocorrência de um objeto Verifica se contém um objeto Índice de um objeto (primeira ocorrencia) Altera a posição i Retorna o elemento da posição i Verifica se está vazio Número de posições Remove todas as instâncias

8 ArrayLists Exemplo ArrayList x = new ArrayList(); x.add(new Integer(1)); x.add(new Integer(2)); int t = (int)x.get(0)+(int)x.get(1);

9 ArrayLists ArrayLists podem conter estereótipos Eliminam necessidade de casting Exemplo ArrayList<Integer> t = new ArrayList<Integer>(); t.add(1); t.add(2); int x = t.get(0)+t.get(1); ArrayList<Employee> emplist = new ArrayList<Employee>(20);

10 ArrayLists Polimorfismo em ArrayLists Um ArrayList para armazenar circulos, retangulos e quadrados: ArrayList<Forma> a = new ArrayList<Forma>();

11 ArrayLists Metodos que recebem diversos tipos de ArrayList. Exemplo: public void desenhar(arraylist<? extends Forma>){ Neste caso, o método pode receber como entrada um ArrayList de qualquer coisa que estenda forma, por exemplo, ArrayList<Circulo> ; ArrayList<Retangulo> ; ArrayList<Quadrado>

12 Percorrendo o ArrayList Estruturas de repetição convencionais For, while, do-while for-each loop for (Array_Base_Type var : Collection_Object) Statement; Exemplo for (String element : mylist) System.out.println(element);

13 Exemplo

14 Exemplo

15 Exemplo

16 Saída Exemplo

17 Maps Classes que implementam a interface Map Objetos que mapeiam chaves em valores Um Map não pode conter chaves duplicadas Cada chave pode mapear no máximo um valor Filosofia: acessar as entradas com base no valor da chave, não da sua localização Elementos acessados diretamente a partir do valor da chave, em vez de determinar a sua localização por meio de procura do valor da chave

18 Maps

19 Maps Classes que implementam a interface Map Implementa as ideias de uma tabela Hash Classes importantes HashMap TreeMap LinkedHashMap

20 Maps Alguns métodos void clear() boolean containskey(object key) boolean containsvalue(object value) Set entryset() Object get(object key) Set keyset() Object put(key i, Object obj) void putall(map m) Object remove(object key) int size() boolean isempty() Remove todos os mapeamentos Verifica se uma chave key existe Verifica se um valor value existe Conjunto de entradas Retorna o valor de uma chave key Conjunto de chaves Insere o valor obj para uma chave key Coloca todos os elementos de m Remove objeto correspondente à chave key Número de posições Verifica se está vazio

21 Hierarquia «interface» java.util.map<k, V> java.util.abstractmap<k, V> java.util.hashmap<k, V> +HashMap() +HashMap(m: Map) «interface» java.util.sortedmap<k, V> +firstkey(): K +lastkey(): K +comparator(): Comparator<? super K>) +headmap(tokey: K): SortedMap +tailmap(fromkey: K): SortedMap java.util.linkedhashmap<k, V> +LinkedHashMap() +LinkedHashMap(m: Map) +LinkedHashMap(initialCapacity: int, loadfactor: float, accessorder: boolean) java.util.treemap<k, V> +TreeMap() +TreeMap(m: Map) +TreeMap(c: Comparator<? super K>)

22 HashMap e TreeMap Implementações concretas da interface Map Eficientes para a localização de valores Permitem a utilização de índices não inteiros Classe TreeMap implementa a interface SortedMap, eficiente para percorrer as chaves de forma ordenada

23 LinkedHashMap Estende a classe HashMap Permite a ordenação das entradas Ordem padrão: ordem de inserção Construtor permite que se utilize ordem de acesso

24 Exemplo public class Aluno { String nome; public Aluno(String n) { nome=n; public String getnome() { return nome;

25 Exemplo public class Ex { public static void main(string[] args) { Map<Integer,Aluno> lc=new HashMap<Integer,Aluno>(); int matric; String nome; System.out.println("Forneca uma matricula"); int matric = scanner.nextint(); while(matric!=0) { nome=scanner.next(); lc.put(matric,new Aluno(nome)); System.out.println("Forneca uma matricula"); int matric = scanner.nextint();

26 Exemplo System.out.println("Forneca uma matricula"); int matric = scanner.nextint(); while(matric!=0) { Aluno a=lc.get(matric); if(a==null) System.out.println("Matricula nao encontrada"); else System.out.println(a.getNome()); System.out.println("Forneca uma matricula"); int matric = scanner.nextint();

27 Iterator Ideia: associar a responsabilidade de acessar e varrer uma coleção para um objeto específico (diferente da coleção) Mantém um cursor: informação de estado necessária para saber até onde a iteração (varredura) já foi Vantagens: Isola o uso de uma estrutura de dados de sua representação interna Permite alterações na estrutura sem afetar quem a está utilizando Permite varreduras diferentes para estruturas diferentes, de forma transparente

28 Iterator public static void printvector(arraylist vec) { java.util.iterator iter = vec.iterator(); while (iter.hasnext()) { System.out.println(iter.next());

29 Iterator ArrayList<Integer> list; list = new ArrayList<Integer>();... Iterator<Integer> iter = list.iterator(); while (iter.hasnext()) { int num = iter.next(); if (num % 2 == 0) iter.remove();

30 Exemplo System.out.println("LISTA DE CHAMADA"); Set<Map.Entry<Integer,Aluno>> s=lc.entryset(); for(iterator i=s.iterator();i.hasnext();) { Map.Entry<Integer,Aluno> me; me=(map.entry<integer,aluno>) i.next(); Integer mat=me.getkey(); Aluno a=me.getvalue(); System.out.println(mat.toString()+" "+a.getnome());

31 Arquivos em Java Operações básicas Escrita Leitura Diversas maneiras para tratamento

32 Arquivos Texto em Java Leitura pode ser feita com um objeto da classe BufferedReader Escrita pode ser feita com um objeto da classe BufferedWriter Vantagens Facilidade de acesso ao conteúdo: editores de texto Desvantagens Tamanho excessivo Manipulação lenta

33 Arquivo Texto Leitura String linha; BufferedReader arquivo = null; //Objeto leitor try{ arquivo = new BufferedReader( new FileReader( new File( Arquivo ))); //Instanciação do objeto leitor while((linha = arquivo.readline())!= null) { //Leitura de uma linha do arquivo em linha arquivo.close(); //fechamento do arquivo catch (java.io.ioexception e) { System.out.println("File error: " + e.tostring());

34 Arquivo Texto Escrita BufferedWriter escritor = null; //objeto escritor try{ escritor = new BufferedWriter( new FileWriter( new File( Arquivo ))); //Instanciação do objeto escritor escritor.write(texto); //Gravação do texto escritor.flush(); //descarga do buffer de escrita escritor.close(); //fechamento do arquivo catch(ioexception e){ e.printstacktrace();

35 Arquivos Binários em Java Manipulação pode ser realizada através da serialização de objetos Interface Serializable Vantagens Arquivos menores Manipulação rápida Desvantagens Verificação do conteúdo não trivial: exige conhecimento sobre formatação das informações no arquivo

36 Arquivo Binário Leitura ObjectInputStream leitorobj = null; FileInputStream leitorarquivo = null; try { leitorarquivo = new FileInputStream("Arquivo"); leitorobj = new ObjectInputStream(leitorArquivo); Obj x = (Obj)leitorObj.readObject(); catch(eofexception e) { try { leitorarquivo.close(); catch (IOException ex) { System.out.println(ex.getMessage()); catch (Exception ex) { System.out.println(ex.getMessage()); finally { try { if (leitorarquivo!= null) leitorarquivo.close(); catch (Exception e) { System.out.println(e.getMessage());

37 Arquivo Binário Escrita FileOutputStream escritorarquivo = null; ObjectOutputStream escritorobj = null; try { escritorarquivo = new FileOutputStream("Arquivo"); escritorobj = new ObjectOutputStream(escritorArquivo); escritorobj.writeobject(dado); //Tem que implementar a //interface Serializable! catch (FileNotFoundException e) { System.out.println(e.getMessage()); catch (IOException e) { System.out.println(e.getMessage()); finally { try { if (escritorarquivo!= null) escritorarquivo.close(); catch (Exception e) { System.out.println(e.getMessage());

38 Arquivos Binários em Java Manipulação pode ser realizada através da serialização de objetos Interface Serializable Vantagens Arquivos menores Manipulação rápida Desvantagens Verificação do conteúdo não trivial: exige conhecimento sobre formatação das informações no arquivo

39 Persistência de objetos Persistência de objetos consiste em armazenar, em memória não volátil, os objetos instanciados durante a execução de um programa e suas relações Meio ideal: utilizar um sistema de banco de dados orientado a objetos, para que se possa manipular grande quantidade de informações Meio comum: armazenamento dos atributos dos objetos em bancos de dados relacionais, o que demanda grande trabalho do desenvolvedor Nosso objetivo de hoje: persistir objetos em disco :-)

40 Persistência de objetos Sugestão para armazenamento Criar uma classe Persist.java Fornece os métodos necessários à gravação e recuperação de objetos em disco Como os métodos utilizam o tipo Object, podem trabalhar com qualquer tipo de objeto existente na aplicação Para realizar a persistência em arquivo, cada classe específica deverá implementar o uso dos métodos da classe Persist.java As classes a serem persistidas, devem ser serializáveis

41 Persistência de objetos public class Persist{ public static boolean gravar(object a, String arquivo ){ try { //Gera o arquivo para armazenar os objetos FileOutputStream arquivograv = new FileOutputStream(arquivo); //Classe responsavel por inserir os objetos ObjectOutputStream objgravar = new ObjectOutputStream(arquivoGrav); //Grava o objeto cliente no arquivo objgravar.writeobject(a); objgravar.flush(); objgravar.close(); arquivograv.flush(); arquivograv.close(); return true; catch(exception e){ return false;

42 Persistência de objetos public static Object recuperar(string arquivo){ Object obj = null; FileInputStream arquivoleitura = null; ObjectInputStream objleitura = null; try { //Carrega o arquivo arquivoleitura = new FileInputStream(arquivo); //Classe responsavel por recuperar os objetos do arquivo objleitura = new ObjectInputStream(arquivoLeitura); //Le o objeto obj = objleitura.readobject(); objleitura.close(); arquivoleitura.close(); catch( Exception e ){ return null; return obj;

43 Persistência de objetos public class DadosAlunos{ private static ArrayList<Aluno> alunos; static{ alunos = (ArrayList<Aluno>)Persist.recuperar("alunos.dat"); if (alunos == null) alunos = new ArrayList<Aluno>(); public static void cadastrar(aluno a){ alunos.add(a); boolean r = Persist.gravar(alunos, "alunos.dat"); Já que a classe faz uso de um bloco de código estático carregado antes da entrada no método main()) o arquivo alunos.dat já deverá estar criado (mesmo que vazio)

44 Persistência de objetos import java.io.serializable; public class Aluno implements Serializable { Desta forma, poderemos persistir os alunos em disco através de ObjectOutputStream e ObjectInputStream

45 Exercício Crie um programa Java que receba um texto do usuário (na forma de uma string) e mostre na tela a percentagem de cada palavra do texto, e quais as palavras mais e menos utilizadas

46 Exercícios Escreva um programa que receba dois arquivos textos e determine se existe pelo menos uma sequência de palavras de tamanho maior ou igual a 5 em ambos os arquivos Escreva um programa em Java que leia uma matriz 200x200, na qual cada posição é um número inteiro entre 0 e 255, e gere uma lista de frequência de valores, que mostre quantas vezes cada valor entre 0 e 255 aparece na matriz

47 Referências Liang, Introduction to Java Programming, Seventh Edition Chapter 22 Paik, I, Slides do curso de Java Programming, disponível em