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Métodos Programação II 1 Métodos de Programação II (Mestrado Integrado em Engenharia de Comunicações) 1º Ano, 2º Semestre Tipos Genéricos, a classe ArrayList,

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1 Métodos Programação II 1 Métodos de Programação II (Mestrado Integrado em Engenharia de Comunicações) 1º Ano, 2º Semestre Tipos Genéricos, a classe ArrayList, Hierarquias de classes e Herança em Java

2 Métodos Programação II 2 Tipos genéricos em Java1.5 Uma classe pode ser definida à custa de um tipo genérico. Este é definido usando parâmetros de tipo (i.e. não primitivos). Usando este conceito, podemos ter uma infinidade de variantes de uma classe. Exemplo: public class Ponto { // tipo genérico Ponto private T x; private T y; // Métodos public Ponto(T cx, T cy) { this.x = cx; this.y = cy; } public T getX() { return this.x; } public T getY() { return this.y; } public void setX(T cx) { this.x = cx }... } Podemos declarar: Ponto c = new Ponto (); Ou então: Ponto d = new Ponto (); Usando assim tipos parametrizados…

3 Métodos Programação II 3 Primeiras Colecções – a classe ArrayList O Java1.5. oferece um conjunto de classes (que implementam estruturas de dados tradicionais) para armazenamento de objectos. Estas, agrupam os objectos em unidades compactas e estruturadas, implementando também as necessárias operações para a correcta manipulação e organização dos dados. Um exemplo é a classe ArrayList que implementa a estrutura de dados vector de dados ( array dinâmico) mas sem restrições de crescimento. Um ArrayList é uma sequência de elementos (tem uma ordem definida pela adição de novos elementos) Tipo referenciado

4 Métodos Programação II 4 Construção & métodos de ArrayList Construção: –ArrayList lista = new ArrayList (); Operações e seus métodos –Adição de uma novo elemento ao fim da lista : lista.add(new Ponto(1,2)); –Adição numa posição definida : lista.add(3, new Ponto(1,2)); –Eliminar um elemento :lista.remove(p); –Eliminar uma posição :lista.remove(1); –Obter um obj numa posição :Ponto p2 = lista.get(2); –Saber a posição de um obj :int index = lista.indexOf(p2); –Saber tamanho da lista: int len = lista.size(); –Substituir uma posição: lista.set(2, new Ponto(3,4)); –Criar um array cópia do ArrayList: Object a[] = lista.toArray(); Implica que equals() esteja implementado em Ponto

5 Métodos Programação II 5 Exercício: class Banco usando ArrayList class Banco {private ArrayList lista; private String nome; private double saldo; Banco(String n) { this.nome = n; this.lista = new ArrayList (); this.saldo = 0.0; } public void taxas(double valor) { for(Conta c:this.lista) c.debito(valor); } public double saldo_banco() { double temp = 0.0; for(Conta c:this.lista) temp += c.getSaldo(); return(temp); }

6 Métodos Programação II 6 Herança Um grande trunfo da programação orientada aos objectos é a sua capacidade de reutilização de código. Reutilização por duas vias: –Composição de classes: Definir uma nova classe usando objectos de classes já pré definidas –Hierarquia de classes: Definir uma nova classe que é uma especialização da uma classe pré definida: Assim, todo o código da classe geral é herdade pela nova classe. –Temos assim, não um plano de classes mas uma hierarquia

7 Métodos Programação II 7 Herança: Exemplo Temos a classe Ponto (2 dimensões) que passamos a chamar Ponto2D. Queremos agora definir uma nova classe para trabalhar no espaço tridimensional (Ponto3D) Esta nova classe de reutilizar todo o código de Ponto2D adicionando nova informação (neste caso uma terceira dimensão). Em Java define-se: class Ponto3D extends Ponto2D {private double z; Ponto3D(double x, double y, double z) { super(x,y); this.z = z;} Public double getZ() // método local a Ponto3D { return this.z; } } Keyword para definir subclasse Referência à super classe

8 Métodos Programação II 8 Herança em Java Definição de uma subclasse implica a definição de um subtipo! Herança simples (uma classe tem um só progenitor) Herdar e ter acesso não é necessariamente a mesma coisa (pelas questões de visibilidade) Três pontos a resolver: –Redefinição (reescrita) de métodos e variáveis –Procura de métodos (lookup de métodos dinâmico) –Criação das instâncias das subclasses. Há sempre forma de parar a hierarquia, pela keyword final. Uma classe definida usando final class não pode ter subclasses. Uma variável ou método final não pode ser reescrito.

9 Métodos Programação II 9 Redefinição de métodos Um método na subclasse reescreve o método herdado se tiver a mesma assinatura. Exemplo do método toString() em Ponto3D. class Ponto3D extends Ponto2D { …. public String toString() { return super.toString() +, + this.z; } } Criação de instâncias: –Ponto2D p1 = new Ponto2D(1,2); –Ponto2D p2 = new Ponto3D(1,2,3); –Ponto3D p3 = new Ponto3D(3,2,1); –String t = p2.toString(); Dynamic Binding: compilador atribui o tipo à variável; o interpretador pode ter de decidir o tipo de uma variável.

10 Métodos Programação II 10 Redefinição de variáveis public class A { int i = 0; int m() { return this.i; } } public class B extends A { int this.i = 1; // i de A é shadowed int m() { return this.i; } // m é overriden } …. A a = new A(); A b = new B(); b.m() // dá como resultado 1 e não 0 !! Por exemplo, um método de B poderia ter o seguinte código: public int mb() { this.i = super.i + 10; return this.i + this.m() + super.m(); } i -> local super.i -> i da superclasse this.m() -> local super.m() -> m() da superclasse

11 Métodos Programação II 11 Redefinição: Exemplo public class A { private int a; public A() { this.a = 1; } public int daVal() { return this.a; } public void metd() { this.a += 10; } } public class B extends A { private int b; public B() { this.b = 2; } public int daVal() { return this.b; } public void metd() { this.b += 20 ; } } public class C extends A { private int c; public C() { this.c = 3; } public int daVal() { return this.c; } public void metd() { this.c += 30 ; } } public class D extends C { private int d; public D() { this.d = 33; } public int daVal() { return this.d; } public void metd() { this.d = this.d * ; } } public static void main(String args[]) { A a1, a2, a3, a4; a1 = new A(); a2 = new B(); a3 = new C(); a4 = new D(); a1.metd(); a2.metd(); a3.metd(); a4.metd(); out.println("a1.metd() = " + a1.daVal()); out.println("a2.metd() = " + a2.daVal()); out.println("a3.metd() = " + a3.daVal()); out.println("a4.metd() = " + a4.daVal()); }

12 Métodos Programação II 12 Exemplo EMPREGADO GESTOR MOTORISTA

13 Métodos Programação II 13 Exemplo public class Empregado { // Variáveis de Classe public static double salDia = 50.00; public static double getSalDia() { return salDia; } // Variáveis de Instância private String nome; private int dias; // dias de trabalho no mês // Construtores public Empregado(String nome, int dias) { this.dias = dias; this.nome = nome; } // Métodos de Instância public int getDias() { return dias; } public double salario() { return dias * getSalDia(); } public String getNome() { return nome; } } public class Gestor extends Empregado { // Variáveis de Instância e Construtores private double bonus; public Gestor(String nm, int dias, double bon) { super(nm, dias); bonus = bon; } // Métodos de Instância public double getBonus() { return bonus; } public double salario() { return getSalDia()*this.getDias()*bonus; } } public class Motorista extends Empregado { // Variáveis de Classe public static double valorKm = 0.98; public static double mudaValKm(double nvKm) { valorKm = nvKm; } // Variáveis de Instância e Construtores private double bonus; private int km; public Motorista(String nm, int dias, double bon, int km) {super(nm, dias); bonus = bon; this.km = km; } // Métodos de Instância public double getBonus() { return bonus; } public double salario() { return getSalDia()*this.getDias()*bonus + (valorKm*km); } }

14 Métodos Programação II 14 Interpretação de this em hierarquias de classes Invocar a.teste() (sendo a uma instância de SubA ) : A interpretação de this refere-se sempre ao objecto para onde a mensagem é enviada. Neste caso, como teste() é um método herdado, ele é invocado em Super. No entanto como teste() refere a this.getX(), a procura do método faz-se na subclass SubA. Aqui acontece simplesmente o return x, sendo x a variável de SubA. Assim o resultado desta mensagem é x = 20. Em geral, a expressão this.m() onde quer que seja encontrada no código de um método de instância de uma dada classe da hierarquia, corresponderá sempre à execução do método m() da classe do receptor da mensagem que despoletou o algoritmo de procura

15 Métodos Programação II 15 Hierarquia em Java: classe Object A classe Object representa o topo da hierarquia de classes em Java. Uma variável do tipo Object pode fazer referência para qualquer tipo referenciado. Especificam os métodos clone(), equals() e toString(). Contém o método getClass() que retorna a classe a que um objecto pertence. Com getClass().getName() obtemos o nome da classe.

16 Métodos Programação II 16 Notas finais sobre Herança Só podemos user a keyword super uma vez numa expressão e.g. a expressão super.super.m() é inválida. Variáveis e métodos de classe não são herdadas mas as variáveis podem ser redefinidas. Aos métodos static acontece o inlining (o compilador substitui invocação por código efectivo) em cada subclasse. Pelo facto de uma variável de um dado tipo estático poder possuir diferentes tipos dinâmicos (ou formas) em tempo de execução, ela diz-se polimórfica. Polimorfismos das variáveis = princípio da substituição. Algoritmo de procura dinâmica de métodos e associação dinâmica! Permite ao interpretador decidir (em situações de herança) qual o método a executar.

17 Métodos Programação II 17 Exercícios Definir uma classe Forma. Definir a seguinte hierarquia de classes: Implementar os métodos apresentados. Definir a classe FigGeo que guarda um conjunto de figuras geométricas. Adicionar a classe Quadrado e Elipse (subclasse de Círculo ) Implementar um método que determina a figura com a maior área e qual o seu tipo e outro método para o maior perímetro. Um método para contabilizar o número de figuras por tipo.

18 Métodos Programação II 18 Exercícios Criar um banco que guarda as contas num ArrayList Definir vários novos tipos de conta: conta a prazo, conta jovem, conta ordenado e conta Capital. –Prazo, tem uma taxa e um número de dias –Jovem, tem taxa fixa de 1% ao ano –Ordenado, dá um plafond de um valor pré definido. Isto é, permite estar com saldo devedor até ao montante estabelecido. –Conta Capital, que contém uma taxa de juro variável, indexada por períodos. A rentabilidade é calculada sobre estes períodos. Calcular os juros que o banco tem de pagar aos seus clientes. Calcular o nº de contas por tipo bem como o saldo total depositado no banco referente a contas Capital.


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