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JJAAVVAAeenn

GGNNUU //LLIINNUUXXGUIA DE ESTUDIO

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IINTRODUCCIÓNNTRODUCCIÓN

CARACTERÍSTICAS DE JAVA

Acontinuación haremos una pequeña redacción de las características del lenguaje, que nos ayudarána ver para que tipo de problemas está pensado Java:

Simple Es un lenguaje sencillo de aprender. Su sintaxis es la de C++ “simplificada”. Los creadores deJava partieron de la sintaxis de C++ y trataron de eliminar de este todo lo que resultase complicado

o fuente de errores en este lenguaje.

Orientado a Objetos Posiblemente sea el lenguaje más orientado a objetos de todos los existentes; enJava todo, a excepción de los tipos fundamentales de variables (int, char, long...) es un objeto.

Distribuido Java está muy orientado al trabajo en red, soportando protocolos como TCP/IP, UDP,HTTP y FTP. Por otro lado el uso de estos protocolos es bastante sencillo comparandolo con otros

lenguajes que los soportan.

Robusto El compilador Java detecta muchos errores que otros compiladores solo detectarían en tiem-po de ejecución o incluso nunca. (ej: if(a=b) then ... el compilador Java no nos dejaría compilar este

código.

Seguro Sobre todo un tipo de desarrollo: los Applet. Estos son programas diseñados para ser ejecuta-dos en una página web. Java garantiza que ningún Applet puede escribir o leer de nuestro disco o

mandar información del usuario que accede a la página a través de la red (como, por ejemplo, la direcciónde correo electrónico). En general no permite realizar cualquier acción que pudiera dañar la máquina o vio-lar la intimidad del que visita la página web.

Portable En Java no hay aspectos dependientes de la implementación, todas las implementaciones deJava siguen los mismos estándares en cuanto a tamaño y almacenamiento de los datos. Esto no ocu-

rre así en C++, por ejemplo. En éste un entero, por ejemplo, puede tener un tamaño de 16, 32 o más bits,siendo lo única limitación que el entero sea mayor que un short y menor que un long int. Así mismo C++bajo UNIX almacena los datos en formato little endian, mientas que bajo Windows lo hace en big endian.Java lo hace siempre en little edian para evitar confusiones.

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FUNDAMENTOS DE JAVA EN GNU/LINUXGUIA DE AUTO ESTUDIO

Arquitectura Neutral El código generado por el compilador Java es independiente de la arquitectura:podría ejecutarse en un entorno UNIX, Mac o Windows. El motivo de esto es que el que realmente

ejecuta el código generado por el compilador no es el procesador del ordenador directamente, sino que estese ejecuta mediante una máquina virtual. Esto permite que los Applets de una web pueda ejecutarlos cual-quier máquina que se conecte a ella independientemente de que sistema operativo emplee (siempre y cuan-do el ordenador en cuestión tenga instalada una máquina virtual de Java).

Rendimiento medio Actualmente la velocidad de procesado del código Java es semejante a la de C++,hay ciertos pruebas estándares de comparación (benchmarks) en las que Java gana a C++ y vice-

versa. Esto es así gracias al uso de compiladores just in time, compiladores que traduce los bytecodes deJava en código para una determinada CPU, que no precisa de la máquina virtual para ser ejecutado, y guar-dan el resultado de dicha conversión, volviéndolo a llamar en caso de volverlo a necesitar, con lo que se evitala sobrecarga de trabajo asociada a la interpretación del bytecode. No obstante por norma general el pro-grama Java consume bastante más memoria que el programa C++, ya que no sólo ha de cargar en memorialos recursos necesario para la ejecución del programa, sino que además debe simular un sistema operativo yhardware virtuales (la máquina virtual). Por otro lado la programación gráfica empleando las librerías Swinges más lenta que el uso de componentes nativos en las interfaces de usuario. En general en Java se ha sacri-ficado el rendimiento para facilitar la programación y sobre todo para conseguir la característica de neutra-lidad arquitectural, si bien es cierto que los avances en las máquinas virtuales remedian cada vez más estasdecisiones de diseño.

Multithread Soporta de modo nativo los threads, sin necesidad del uso de de librerías específicas(como es el caso de C++). Esto le permite además que cada Thread de una aplicación java pueda

correr en una CPU distinta, si la aplicación se ejecuta en una máquina que posee varias CPU. Las aplicacio-nes de C++ no son capaces de distribuir, de modo transparente para el programador, la carga entre variasCPU.

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INTRODUCCIONINTRODUCCION

OBJETIVOS

Al completar éste Capitulo, usted podrá: • Instalar y configurar java sobre GNU/Linux• Escribir Simple programas de Java• Compilar y ejecutar programas de Java

PREGUNTAS PRE-EXAMEN

Las repuestas se encuentran en el Apéndice A al final del Libro.

1. ¿Qué es Java?

2. ¿Quien Goslin?

3. ¿Cómo es JAVA Distribuido?

4. ¿Cómo es JAVA Licenciado?

5. ¿Es JAVA Software Open Source?

6. ¿Es JAVA Software Open Source?

7. ¿Que es el ByteCode?

8. ¿Que es un desarrollador?

9. ¿Que es el JVM?

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CAPITULO 1FUNDAMENTOS JAVA SOBRE GNU/LINUX

HISTHISTORIAORIAA. ¿Por qué se diseñó Java?

Los lenguajes de programación C y Fortran se han utilizado para diseñar algunos de los sistemas máscomplejos en lenguajes de programación estructurada, creciendo hasta formar complicados procedi-

mientos. De ahí provienen términos como "código de espagueti" o "canguros" referentes a programas conmúltiples saltos y un control de flujo difícilmente trazable.

No sólo se necesitaba un lenguaje de programación para tratar esta complejidad, sino un nuevo estilode programación. Este cambio de paradigma de la programación estructurada a la programación

orientada a objetos, comenzó hace 30 años con un lenguaje llamado Simula67.

El lenguaje C++ fue un intento de tomar estos principios y emplearlos dentro de las restricciones de C.Todos los compiladores de C++ eran capaces de compilar programas de C sin clases, es decir, un len-

guaje capaz de interpretar dos estilos diferentes de programación. Esta compatibilidad ("hacia atrás") quehabitualmente se vende como una característica de C++ es precisamente su punto más débil. No es necesa-rio utilizar un diseño orientado a objetos para programar en C++, razón por la que muchas veces las aplica-ciones en este lenguaje no son realmente orientadas al objeto, perdiendo así los beneficios que este paradig-ma aporta.

Así Java utiliza convenciones casi idénticas para declaración de variables, paso de parámetros, ydemás, pero sólo considera las partes de C++ que no estaban ya en C.

Las principales características que Java no hereda de C++ son:

• Punteros: Las direcciones de memoria son la característica más poderosa de C++. El inadecuado usode los punteros provoca la mayoría de los errores de colisión de memoria, errores muy difíciles de detec-tar. Además, casi todos los virus que se han escrito aprovechan la capacidad de un programa para accedera la memoria volátil (RAM) utilizando punteros. En Java, no existen punteros, evitando el acceso directoa la memoria volátil.

• Variables globales: Con ellas cualquier función puede producir efectos laterales, e incluso se puedenproducir fallos catastróficos cuando algún otro método cambia el estado de la variable global necesariapara la realización de otros procesos. En Java lo único global es el nombre de las clases.

• goto: Manera rápida de arreglar un programa sin estructurar el código. Java no tiene ninguna senten-cia goto. Sin embargo Java tiene las sentencias break y continue que cubren los casos importantes de goto.

• Asignación de memoria: La función malloc de C, asigna un número especificado de bytes de memo-ria devolviendo la dirección de ese bloque. La función free devuelve un bloque asignado al sistema paraque lo utilice. Si se olvida de llamar a free para liberar un bloque de memoria, se están limitando los recur-sos del sistema, ralentizando progresivamente los programas. Si por el contrario se hace un free sobre unpuntero ya liberado, puede ocurrir cualquier cosa. Más tarde C++ añadió new y delete, que se usan deforma similar, siendo todavía el programador, el responsable de liberar el espacio de memoria. Java notiene funciones malloc ni free. Se utiliza el operador new para asignar un espacio de memoria a un obje-to en el montículo de memoria. Con new no se obtiene una dirección de memoria sino un descriptor alobjeto del montículo. La memoria real asignada a ese objeto se puede mover a la vez que el programa se

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ejecuta, pero sin tener que preocuparse de ello. Cuando no tenga ninguna referencia de ningún objeto, lamemoria ocupada estará disponible para que la reutilice el resto del sistema sin tener que llamar a free odelete. A esto se le llama recogida de basura. El recolector de basura se ejecuta siempre que el sistema estélibre, o cuando una asignación solicitada no encuentre asignación suficiente.

• Conversión de tipos insegura: Los moldeados de tipo (type casting) son un mecanismo poderoso deC y C++ que permite cambiar el tipo de un puntero. Esto requiere extremada precaución puesto que nohay nada previsto para detectar si la conversión es correcta en tiempo de ejecución. En Java se puede haceruna comprobación en tiempo de ejecución de la compatibilidad de tipos y emitir una excepción cuandofalla.

B. Comienzos

Java fue diseñado en 1990 por James Gosling, de Sun Microsystems, como software para dispositivos elec-trónicos de consumo. Curiosamente, todo este lenguaje fue diseñado antes de que diese comienzo la eraWorld Wide Web, puesto que fue diseñado para dispositivos electrónicos como calculadoras, microondas yla televisión interactiva.

Imagen 2: Logotipo de la empresa Sun Microsystems

En los primeros años de la década de los noventa, Sun Microsystems decidió intentar introducirse enel mercado de la electrónica de consumo y desarrollar programas para pequeños dispositivos electró-

nicos. Tras unos comienzos dudosos, Sun decidió crear una filial, denominada FirstPerson Inc., para dar mar-gen de maniobra al equipo responsable del proyecto.

Inicialmente Java se llamó Oak (roble en inglés), aunque tuvo que cambiar de denominación, debido aque dicho nombre ya estaba registrado por otra empresa. Se dice este nombre se le puso debido a la

existencia de tal árbol en los alrededores del lugar de trabajo de los promotores del lenguaje.

Tres de las principales razones que llevaron a crear Java son:

1 Creciente necesidad de interfaces mucho más cómodas e intuitivas que los sistemas de ventanas queproliferaban hasta el momento.

2 Fiabilidad del código y facilidad de desarrollo. Gosling observó que muchas de las características queofrecían C o C++ aumentaban de forma alarmante el gran coste de pruebas y depuración. Por ello en lossus ratos libres creó un lenguaje de programación donde intentaba solucionar los fallos que encontraba enC++.

3 Enorme diversidad de controladores electrónicos. Los dispositivos electrónicos se controlan median-te la utilización de microprocesadores de bajo precio y reducidas prestaciones, que varían cada poco tiem-po y que utilizan diversos conjuntos de instrucciones. Java permite escribir un código común para todoslos dispositivos.

Por todo ello, en lugar de tratar únicamente de optimizar las técnicas de desarrollo y dar por sentada lautilización de C o C++, el equipo de Gosling se planteó que tal vez los lenguajes existentes eran dema-

siado complicados como para conseguir reducir de forma apreciable la complejidad de desarrollo asociada aese campo. Por este motivo, su primera propuesta fue idear un nuevo lenguaje de programación lo más sen-

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cillo posible, con el objeto de que se pudiese adaptar con facilidad a cualquier entorno de ejecución.

Basándose en el conocimiento y estudio de gran cantidad de lenguajes, este grupo decidió recoger lascaracterísticas esenciales que debía tener un lenguaje de programación moderno y potente, pero eli-

minando todas aquellas funciones que no eran absolutamente imprescindibles.

Para más información véase [Cuenca, 1997].

C. Primeros proyectos en que se aplicó Java

El proyecto Green fue el primero en el que se aplicó Java, y consistía en un sistema de control com-pleto de los aparatos electrónicos y el entorno de un hogar. Con este fin se construyó un ordenador

experimental denominado *7 (Star Seven). El sistema presentaba una interfaz basada en la representación dela casa de forma animada y el control se llevaba a cabo mediante una pantalla sensible al tacto. En el siste-ma aparecía ya Duke, la actual mascota de Java.

Imagen 3: Icono de Duke, la mascota de Java

Más tarde Java se aplicó a otro proyecto denominado VOD (Video On Demand) en el que se emple-aba como interfaz para la televisión interactiva que se pensaba iba a ser el principal campo de apli-

cación de Java. Ninguno de estos proyectos se convirtió nunca en un sistema comercial, pero fueron desarro-llados enteramente en un Java primitivo.

Una vez que en Sun se dieron cuenta de que a corto plazo la televisión interactiva no iba a ser un granéxito, instaron a FirstPerson a desarrollar nuevas estrategias que produjeran beneficios. Entre ellas

se encontraba la aplicación de Java a Internet, la cual no se consideró productiva en ese momento.

Para más información véase [Froufe, 1997].

D. Resurgimiento de Java

Aunque muchas de las fuentes consultadas señalan que Java no llegó a caer en un olvido, lo cierto esque tuvo que ser Bill Joy (cofundador de Sun y uno de los desarrolladores principales del sistema

operativo Unix de Berckley) el que sacó a Java del letargo en que estaba sumido. Joy juzgó que Internetpodría llegar a ser el campo adecuado para disputar a Microsoft su primacía en el terreno del software, y vioen Oak el instrumento idóneo para llevar a cabo estos planes.

Para poder presentarlo en sociedad se tuvo que modificar el nombre de este lenguaje de programacióny se tuvo que realizar una serie de modificaciones de diseño para poderlo adaptar al propósito men-

cionado. Así Java fue presentado en sociedad en agosto de 1995.

Algunas de las razones que llevaron a Bill Joy a pensar que Java podría llegar a ser rentable son:

• Java es un lenguaje orientado a objetos: Esto es lo que facilita abordar la resolución de cualquier tipode problema.

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• Es un lenguaje sencillo, aunque sin duda potente.• La ejecución del código Java es segura y fiable: Los programas no acceden directamente a la memo-ria del ordenador, siendo imposible que un programa escrito en Java pueda acceder a los recursos del orde-nador sin que esta operación le sea permitida de forma explícita. De este modo, los datos del usuario que-dan a salvo de la existencia de virus escritos en Java. La ejecución segura y controlada del código Java esuna característica única, que no puede encontrarse en ninguna otra tecnología.• Es totalmente multiplataforma: Es un lenguaje sencillo, por lo que el entorno necesario para su eje-cución es de pequeño tamaño y puede adaptarse incluso al interior de un navegador.

Las consecuencias de la utilización de Java junto a la expansión universal de Internet todavía estáncomenzando a vislumbrarse.

Para más información véase [Froufe, 1997].

E. Futuro de Java

Existen muchas críticas a Java debido a su lenta velocidad de ejecución, aproximadamente unas 20veces más lento que un programa en lenguaje C. Sun está trabajando intensamente en crear versiones

de Java con una velocidad mayor.

El problema fundamental de Java es que utiliza una representación intermedia denominada código debyte para solventar los problemas de portabilidad. Los códigos de byte posteriormente se tendrán que

transformar en código máquina en cada máquina en que son utilizados, lo que ralentiza considerablemente elproceso de ejecución.

La solución que se deriva de esto parece bastante obvia: fabricar ordenadores capaces de comprenderdirectamente los códigos de byte. Éstas serían unas máquinas que utilizaran Java como sistema ope-

rativo y que no requerirían en principio de disco duro porque obtendrían sus recursos de la red.

Alos ordenadores que utilizan Java como sistema operativo se les llama Network Computer, WebPCo WebTop. La primera gran empresa que ha apostado por este tipo de máquinas ha sido Oracle, que

en enero de 1996 presentó en Japón su primer NC (Network Computer), basado en un procesador RISC con8 Megabytes de RAM. Tras Oracle, han sido compañías del tamaño de Sun, Apple e IBM las que han anun-ciado desarrollos similares.

La principal empresa en el mundo del software, Microsoft, que en los comienzos de Java no estaba afavor de su utilización, ha licenciado Java, lo ha incluido en Internet Explorer (versión 3.0 y poste-

riores), y ha lanzado un entorno de desarrollo para Java, que se denomina Visual J++.

El único problema aparente es la seguridad para que Java se pueda utilizar para transacciones críticas.Sun va a apostar por firmas digitales, que serán clave en el desarrollo no sólo de Java, sino de Internet.

Para más información véase [Framiñán, 1997].

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F. Especulación sobre el futuro de Java

En opinión de los redactores de este tutorial, Java es una plataforma que le falta madurar, pero que abuen seguro lo va a hacer. La apuesta realizada por empresas con mucho peso específico ha sido tan

grande que va a dar un impulso a Java que no le permitirá caer

Además, el parque de productos (entornos de desarrollo, bibliotecas, elementos de conectividad...) yadisponible en la actualidad es tan amplio que es improbable que se quede en nada.

Por otra parte, la relación simbiótica que tiene con Internet (y por derivación con las Intranets) es unpunto a favor de Java de muy difícil refutación.

DESCARGAR EL JAVA DEVELOPMENT KIT (JDK)

GNU/Linux esta estructurado con un kernel pequeño y un número de programas utilitarios montadosencima del kernel. El núcleo maneja los recursos de la computadora, tal como el procesador y la

memoria, y en esto debe asegurarse de que cada quien que trata de utilizar éstos recursos es dado una opor-tunidad apropiada de tiempo de acceso.

El kernel se carga en memoria cuando Linux se inicia y permanece en memoria hasta que el siste-ma se descarga por completo. Se diseña para ser lo más pequeño que sea posible, permitiendo así quela memoria restante sea compartida entre todos los programas que se ejecutan en el sistema.

Los programas utilitarios proporcionan manejo de archivo, supervisión del sistema, desarrollo deaplicaciones, manejo de usuario, y comunicación de red. Puede haber más de 2.000 utilidades en un sis-tema de GNU/Linux.INSTALAR EL JDK

GNU/Linux se utiliza en una amplia gama de instituciones y de organizaciones. Cada día más y máspaises y compañías se alínean al uso y filosofía del SoftWare Libre.

• Los Proveedores de Internet (ISPs) lo utilizan para los servidores de red, tales como servidores WEB. • Las universidades y los centros de investigación lo utilizan para las matemáticas que procesan, desarrollo

de aplicaciones, y Correo Electrónico.• Las grandes organizaciones comerciales, como los bancos, lo utilizan para sus servidores de base de datos. • Las industrias de servicio, tales como hoteles y líneas aéreas, lo utilizan para las reservaciones. • Muchas industrias lo emplean para usarla en estaciones de trabajos gráficas. • GNU/Linux se utiliza en sistemas médicos, scanners y sistemas de imagen. • También se utiliza en la fabricación, la tecnología, CAD/CAM, investigación y desarrollo aplicaciones. • Puede ser utilizado en sistemas de energía y grande simulaciones de sistemas. • Puede ser utilizado en el gobierno y las ramas militares, simuladoras de aviones y aeroespacio, y predic-

ción del tiempo.

DIGITAR Y EJECUTAR SU PRIMER PROGRAMA EN GNU/LINUX

Para crear un programa de java es necesario disponer de un editor en las mayoria de los casos vi serasuficiente. Otros prefieren emacs y si estas en el X puedes usar gedit en GNOME o kedit en KDE.

Aqui asuminos que es vi.

public class HolaMundo{public static void main(String[] args) // Comentario

{ System.out.println(“Hola, como estas?”);

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}}

ANALIZAR EL HOLAMUNDO

La primera linea declara el nombre de la clase el cual debe ser el mismo nombre del archivo que sal-vamos en nuestro ordenador seguido por la extension .java asi que este archivo en este caso se debe

llamar HolaMundo.java y no puede ser otro o javac (el compilador devolvera un error).

La segunda linea empieza por una llave { que va inmediatamente despues de la declaracion de la clasetambien se puede poner al final de la declaracion de la clase, sera cerrado al final de la case. Estas

dos llaves forman un bloque la primera y la ultima. Luego sigue cuatro palabras claves de java que son public- static - void - main. La primera public es que este bloque puede ser accesado desde todas las otras clases.la palabra static significa que el metodo definido aqui aplica para la clase misma y no los objetos de la clase.La palabra void significa que este metodo no retorna valor alguno. Luego sigue las // lineas que significa quelo que sigue es solo un comentario y que el compilador no lo tomara en cuenta.

Ejemplo 1.1// Programar Java sobre LINUX es productivopublic class HolaMundo

{public static void main(String[] args) // Comentario{ System.out.println(“Hola, como estas?”); }

}

Para compilarlo debe primero salvarlo con el nombre HolaMundo.java, y luego compilarlo dependien-do donde esta su compilador de javac asi:/ruta/javac Holamundo.java, esto producira un archivo del

mismo nombre pero con la extension .class, HolaMundo.class para poder ejecutar este archivo .class deberadigitar en la linea de comandos: /ruta/java HolaMundo, note que es java y no javac y que no escribio la exten-dion .class aunque el nombre si la tiene.

Ejemplo 1.2 Entradas Interactivas

La mayoria de los programas requieren cierto tipo de entrada desde el usuario, java tiene muchas libre-rias y ,metodos que pueden manejar la entrada de texto interactivo.

// Este programa le pide ingresar varios datos para concluirimport java.io.*;public class HolaTux

{ public static void main(String[] args) throws IOexception{ inputStreamReader reader = new InputStreamReader(System.in);

BufferedReader input = new BufferedReader(reader);System.out.println("Introduzca su nombre: ");String nombre = input.readline();

System.out.println("Hola, como estas " + nombre);}

}

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Aqui en este ejemplo ahi cinco objetos System.in, reader, input, name y System.out. El System.in y outestan definidos en la clase System, los otros son definidos en el programa por el programador. La primeralinea del archivo <import java.io.*> le dice al compilador que busque en esta librerias por las tres clasesEntrada/Salida I/O que son usadas en el programa: IOException, InputStreamReader y BufferedReader.

La tercera linea es la función main que todo programa debe tener puesto que aqui es que empieza laacción. Aquí tambien se hace un llamado a la función IOException, la cual permite el uso del metodoreadLine().

La cuarta linea define el objeto reader a ser una instancia de la clase InputStreamReader, amarrandola ala entrada del sistema System.in. Lo cual significa que el objeto reader servira como una tuberia filtrando ladata desde el teclado hacia el programa.

La quinta linea define el objeto input a ser una instancia de la clase BufferedReader, amarrandolo al obje-to reader. Lo que significa que el objeto input puede ser usado para extraer la entrada en una manera conve-niente. En particular puede usar su metodo readLine() para leer una linea de caracteres por completo desdeel teclado y transmitirla en forma de un objeto String. Esto se lleva acabo en la linea siete asi:

String name = input.readLine();

Se declara el objeto tipo String de nombre name y se inicializa con el valor de la cadena que es devueltapor el metodo input.readLine(). El resultado es que el objeto name contiene lo que el usuario escribio en elteclado. Digamos que escriba “Linus Torvalds”, le responderia:

Hola, Linus Torvalds!Fijese que los metodos readLine() es analogo al println(). La sentencia:name = input.readLine();Copia una linea de caracteres desde el teclado a la cadena name, y la sentencia:System.out.println(name);Copia una linea de caracteres desde la cadena name hacia la pantalla.

Recuerde siempre que java es caso sensitivo y que diferencia entre mayuzculas y minuzculas.

Ejemplo 1.3 Entradas Interactivas Numericas

En este ejemplo se ingresa su edad y el programa calcula su año de nacimiento basadao en el año 2005.Aqui se ilustra la captura de entrada de numeros enteros y su manipulación. Como el programa ante-

rior tambien se usa la sentencia import para el uso de libreias de I/O y sus clases que ya definimosInputStreamReader y BufferedReader. Ademas se incluye la clausura throws IOException en el metodomain(). Luego de leer la data como una cadena o String se convierte el texto a entereos con la expresion:

new Integer(text).inValue()

import java.io.*;public class edad{

public static void main (String[] args) throws IOException{

InputStreamReader reader = new InputStreamReader(System.in);BufferedReader input = new BufferedReader(reader);

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System.out.print("digite su edad:");String text = input.readLine();int age = new Integer(text).intValue();System.out.println("su edad es " + age + " anos ");int year = 2005 - age;System.out.println("probablemente usted nacio en el año " + year); }

}

Ejemplo 1.4 Calcular el Area de un Circulo

En este ejemplo se ingresa el radio de un circulo y el programa luego imprime su area. En este ejem-plo se ilustra el manejo de numeros que incluyen puntos decimales o puntos flotantes. La estructura

es casi identica a los dos ejemplos anteriores. La diferencia el es uso de las variables r y area. Donde el obje-to x es una instancia de la clase Double. Se ilustra los principios fundamentales de la programacion orienta-da a objeto OOP: La eleccion de los objetos estan basados en las operaciones que se necesitan llevar a cabopara satisfacer lo que el programa debe llevar a cabo:

1. Entrada del valor de r en formato decimal;2. Aplicar la formula del area de un circulo A=¹r^2;3. Presentar la salida a la pantalla.

El paso uno requiere del uso de los objetos InputStreamReader y BufferedReader. El paso dos requiere eluso de un objeto Double y dos variables r y area. Y el paso tres requiere del objeto System.out.

VARIABLES Y OBJETOS

Dos tipos de entidades pueden almacenar data en java: variables y objetos. Una variable tiene un tipoy puede almacenar un solo tipo de variable o valor. Un objeto es la instancia de una clase y puede

tener una coleccion de variables definida en ella. Hay nueve posible tipos en java. Pero programadores pue-den definir todas las clases que deseen o necesiten. Un objeto es creado cuando es instancia con el operadornew en un constructor y muere cuando ya no existe referencia a este.

Ejemplo 1.5 Calcular el Area de un Circuloimport java.io.*;public class area{ public static void main(String[] args) throws Exception

{ InputStreamReader reader = new InputStreamReader(System.in); BufferedReader input = new BufferedReader(reader);System.out.print("Inserte el radio: ");String text = input.readLine();Double x = new Double(text);double r = x.doubleValue();System.out.println("el area del circulo de radio " + r);double area = Math.PI*r*r;System.out.println(" es " + area);

}}Este programa usa dos variables r y area y cinco objetos reader, input, text, x y System.out. Ambas varia-

bles son double. Los objetos son instancias de las clases InputStreamReader, BufferedReader, String, Doubley PrintStream, respectivamente.

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Ejemplo 1.6 Tipos de Datos Primitivos

Este programa simplemente declara e inicializa ocho variables, una por cada uno de los tipos disponi-bles en el lejuaje de JAVA.

public class tipos{ public static void main(String[] args)

{char c = 'R'; byte j = 127;short k = 32727;int m = 2147483647;long n = 9223372036854775807L;float x = 3.141592653589793238;

System.out.println("b =" + b);System.out.println("c =" + c);System.out.println("j =" + j);System.out.println("k =" + k);System.out.println("m =" + m);System.out.println("n =" + n);System.out.println("x =" + x);System.out.println("y =" + y);}

}Fijese que la declaracion de char es entre comillas y que los longs contienen una L al final.

OPERADORES ARITMETICOS Y DE ASIGNACION

Un operador es una funcion que que tiene un nombre simbolico especial y es invocado usando ese sim-bolo dentro de una expresion. Algunos ejemplos puede ser los siguientes:

n = 22n += 22++nn / 22n % 22

Ejemplo 1.7 Operadores de Decrementar e Incrementar

Este programa mostramos como los de los enteros pueden ser cambiados con el operador de decremen-tar e incrementar -= and +=..

public class tipos{ public static void main(String[] args)

{char c = 'R'; byte j = 127;short k = 32727;

System.out.println("c =" + c);

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++c;System.out.println("c =" + c);++c;System.out.println("c =" + c);System.out.println("j =" + j);++j;System.out.println("j =" + j);--j;System.out.println("j =" + j);++j;System.out.println("j =" + j);++j;System.out.println("k =" + k);k -=4;System.out.println("k =" + k);k += 5;System.out.println("k =" + k);++k;System.out.println("k =" + k);++k;

}}

Ussamos los mismos variables que el del ejemplo 1.6. La expresion ++c significa que incremente la varia-ble c al proximo valor. Tambien mostramos que pasa cuando una variable sobrepasa su valor del tipo sedevuelve al negativo mas bajo, asi que cuando un char sobrepasa los 127 se devuelve a -128. En los ultimosejemplo se muestran valores similar a -= y += en ejemplos como:

k -= 4; lo que significa restarle 4 a k y reemplazar con este valor.

Ejemplo 1.8 Aritmetica

Este programa mostramos el uso de los operadores aritmeticos +, -, *, / y el % en el lejuaje de JAVA.

public class Aritmetica{ public static void main(String[] args)

{int n = 25;int m = 7;

System.out.println("m =" + m);System.out.println("n =" + n);int sum = m + n;System.out.println("m + n" + sum);int diferencia = m - n;System.out.println("m - n =" + diferencia);int por = m * n;System.out.println("m * n =" + por);int entre = m / n;System.out.println("m / n =" + entre);

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int residuo = m % n;System.out.println("m % n =" + residuo);

}}

REPASOLas repuestas a estas preguntas se encuentras en el Apéndice A.

1) ¿De cuando es JAVA?2) ¿Cual compañía desarrolló JAVA?3) ¿Que es el Codigo Fuente?4) ¿De donde viene el codigo fuente?5) ¿Que tipo de archivo contienen el fuente de JAVA?6) ¿Que es el Bytecode?7) ¿Que significa portable en el contexto de programacion?8) ¿Cual es la diferencia entre el bytecode de Java y otros lenjuages de bajo nibel ?9) ¿Cual es la diferencia entre un compilador y un interprete?10) ¿Que es la maquina virtual de JAVA?11) ¿Que es una aplicacion?12) ¿Que es un desarrollador?13) ¿Que es una API de JAVA?14) ¿Que es un IDE?15) ¿Que es el JDK?16) ¿Que es el JIT?17) ¿Que es el JVM?18) ¿Que es la diferencia entre el comentario tipo C y C++?19) ¿Que es un objeto “stream”?20) ¿Que es una exception?21) ¿Quer significa caso-sensitivo?22) ¿Cual es la diferencia entre una variable y un objeto?23) ¿Cuales son los 8 tipos primitivos de JAVA?24) ¿Que es un tipo referenciable?25) ¿Que es sobre carga (Overflow) de Enteros?

PREGUNTAS POST- EXAMENLas repuestas a estas preguntas se encuentras en el Apéndice B

1. Modifique el Ejercicio 1.1 para que imprima el siguiente Objeto:

String mensaje = “Hola, Mundo!”;

2. Escriba y ejecute un programa que inicialize un objeto String con su nombre y lo imprima en tres line-as por separado asi:nombrenombrenombre

3. Escriba y ejecute un programa que inicialize un objeto String con su nombre y lo imprima en una linea

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separado por espacio asi:nombre nombre nombre

4. Escriba y ejecute un programa que le pida al usuario por su apellido y nombre y luego lo imprima con unsaludo asi:Digite su apellido por favor: TorvaldsDigite su nombre por favor: LinusHola, Linus Torvalds

5. Escriba y ejecute un programa que inicialize un entero n con el valor de 5814y luego utilizando los ope-radores quotient % y el restante para extraer e imprima cada digito de n, asi:n = 5814Los digitos de n son 5, 8, 1, y el 4

6. Escriba y ejecute un programa que ingrese un entero que represente una temperatura en grados Fahrenheity lo convierta a su equivalente en grados Celsios de forma decimal. La formula de conversion ed lasiguiente C = 5(F - 32)/9.

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STRINGSSTRINGS

OBJETIVOS

Al completar éste Capitulo, usted podrá: • Manipular la clase string y sus metodos• Declarar y manipular entrada de cadenas desde la linea de comandos• Manipular los arreglos de java



1. ¿Que substring es retornada por la llamada alfabeto.substring(6, 10)?

2. ¿De que longitud es la subcadena retornada por la llamada alfabeto.substring(9, 16)?

3. ¿Porque tiene la llamada alfabeto.substring(14, 14) que la llamada alfabeto.substring(4, 4)?

4. ¿Porque fracasaria la llamada a alfabeto.substring(41, 41)?

5. ¿Que es sobrecarga “Overloading”?

6. ¿Que es la “composicion de metodos”?

7. ¿Cual es la diferencia entre la class String y la class StringBuffer?

8. ¿Cual es la diferencia entre la capacidad y su longitud de un objeto del tipo StringBuffer?


19

LA CLASE STRING

Una cadena es una sequencia de caracteres. Palabras, oraciones y nombres son cadenas o strings. Elmensaje “Hola, Mundo!” es una cadena. En este capitulo cubriremos las dos clases fundamentales

de cadenas de Java String y StringBuffer.

La primera es la clase string la cual en Java es un objeto del tipo String. Estos objetos son inmutables;ellos no pueden ser cambiados.

Ejemplo 2.1 Un objeto de String Simplepublic class alfabeto{ public static void main(String[] args)

{ //este es al claracion de un strign.//new String("");

String alfabeto = "ACBDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";System.out.println(alfabeto);System.out.println("El String contiene" +" " + alfabeto.length() +" " + "caracteres");System.out.println("El caracter ubicado en el puesto 4 es:" + alfabeto.charAt(4));System.out.println("El puesto del caracter G es el :" + alfabeto.indexOf('G'));System.out.println("el picadillo de codigo del string es :" + alfabeto.hashCode());System.out.println("LAs posiciones 4, 8, 1 y 26 nos dan la siguiente palabra: " + alfabe-

to.charAt(3) + alfabeto.charAt(8) + alfabeto.charAt(0) + alfabeto.charAt(25) );}

}

El objeto de nombre alfabeto es declarado en la tercera linea a ser una instancia de la clase String y esinicializada al valor literal de ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ.

Las Subcadenas

Una subcadena es una sequencia de caracteres que forman parte de una cadena. La clase cadena con-tiene el metodo subcadena() para extraer subcadenas desde un string. En el siguiente ejemplo se ilus-

tra el uso del metodo substring().

Ejemplo 2.2 Un objeto de String Simplepublic class Substring{ public static void main(String[] args)

{ String alfabeto = "ACBDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";System.out.println(alfabeto);System.out.println("La subcadena posicion desde el 4 hasta 8" +" " + alfabeto.substring(4,8));System.out.println("La subcadena posicion desde el 4 hasta 4" +" " + alfabeto.substring(4,4));System.out.println("La subcadena posicion desde el 4 hasta 5" +" " + alfabeto.substring(4,5));System.out.println("La subcadena posicion desde el 0 hasta 8" +" " + alfabeto.substring(0,8));System.out.println("La subcadena posicion desde el 8 hasta el Final" +" " + alfabeto.subs-

tring(8));}

}Este programa usa el mismo objeto alfabeto del ejemplo 2.1. Manipula la misma cadena atraves del meto-

do substring() para imprimir diferentes partes de la cadena alfabeto

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Cambiar el Caso (Mayus-Minuzculas)

Java distingue entre las mayusculas y las minusculas. Su clase String incluye metodos para cambiar lasletras de una cadena de una a la otra. Estos metodos son ilustrados a continuacion..

Ejemplo 2.3 Mayusculas y Minusculaspublic class ChanginCase{ public static void main(String[] args){String texto1 = "toLowerCase";String texto2 = "toUppercase";System.out.println("Texto1 inicial:" +texto1);//String sbislc = texto1.toLowerCase();System.out.println("Transforma todos los caracteres del texto1 a minusculas:"

+texto1.toLowerCase());System.out.println("Texto2 inicial:" +texto2);String sbisuc = texto2.toUpperCase();System.out.println("Transforma todo los caracteres del texto2 a MAYUSCULAS:" +sbisuc);

}}

Concatenar

Ya hemos usado el operador de concatencacion desde el capitulo uno para manipular las cadenas (+).En este ejemplo demostramos como puede ser usado para formar strings mayores de mas pequeñas.

Ejemplo 2.4 Concatenarpublic class Concatenacion{ public static void main(String[] args)

{ String nombre1 = " James";String nombre2="Gosling";System.out.println(nombre1 + nombre2);System.out.println(nombre1 + " " + nombre2);System.out.println(nombre1 + " , " + nombre2);String nombres=nombre1 + " " + nombre2;System.out.println(nombres);

}}

Localizar un Caracter en una Cadena

Los metodos indexOf() y lastIndexOf() devuelven el numero del index de un caracter en una cadena.

Ejemplo 2.5 Buscar un Caracter en una Cadenapublic class SearchingForChars{ public static void main(String[] args)

{ String texto = "El texto es : Esta Isla es la Republica Dominicana, m@r k@ribe";System.out.println(texto);

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int i = texto.indexOf('a');System.out.println("La primera posicion de 'a' es " + i);int j = texto.indexOf('a', i+1);System.out.println("El siguiente posicion de 'a' es " + j);int k = texto.indexOf('a' , j+1);System.out.println("La siguiente posicion de 'a' es " + k);k = texto.lastIndexOf('a');System.out.println("La pen√∫ltima posicion de 'a' es " + k);System.out.println(texto.substring(k));

}}

Este programa se usan dos versiones del metodo indexOf() una con un solo parametro y el otro con dos,esto es llamado sobrecarga o overloading, que es el uso de un mismo metodo con diferente nuemro de para-metros.Esto es muy comun en JAVA. El compilador puede decifrar cual metodo se requiere deduciendo delnuemro de parametros que envia.

Reemplazar un Caracter en una Cadena

La clase String incluye un metodo replace()el cual reemplaza cada ocurrencia de un caracter con otroen una cadena.

Ejemplo 2.6 Reemplazar Caracteres en una Cadenapublic class Replacing{ public static void main(String[] args)

{ String inventor = "Galileo, el padre de las ciencias modernas ";System.out.println(inventor);System.out.println(inventor.replace('p' , 'P'));System.out.println(inventor.replace('m' , 'M'));System.out.println(inventor);

}}Este programa la llamada a inventor.replace(‘p’, ‘P’); reemplaza toda ocurrencia de p minuscula por P

mayuscula en la cadea inventor que es padre por Padre en este caso. La sentencia System.out.println(inventor.replace('p' , 'P')); compone (composes) el metodo repla-

ce() con el metodo println. En este ejemplo el metodo replace() se le pasa inmediatamente al metodoprintln(). Este un objeto anonimo lo que quiere decir que no tiene nombre.. Composicion es una mane-ra eficiente usada para prevenir proliferacion. Sin el uso de composicion requiere que declaremos dedos objetosString adicionales.

Representar un Valor Primitivo como una Cadena

Los valores primitivos como es el 68 son realmente caracteres ordinarios. El valor del tipo float 3.14se lee y se imprime como una cadena que consiste de ‘3’, ‘.’, ‘1’ y el ‘4’. Asi que no es sorprenden-

te tener que converit de un tipo a otro.

Ejemplo 2.7 Convertir los Tipos Primitivos a Cadenas o Stringspublic class TestValueOf{ public static void main(String[] args)

{ boolean b = true;

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char c = '$';int n = 44;double x = 3.1415923585152;

System.out.println("b = " + b);System.out.println("c = " + c);System.out.println("n = " + n);System.out.println("x = " + x);

String strb = String.valueOf(b);String strc = String.valueOf(c);String strn = String.valueOf(n);String strx = String.valueOf(x);

System.out.println("strb = " + strb);System.out.println("strc = " + strc);System.out.println("strn = " + strn);System.out.println("strx = " + strx);

}}

Ejemplo 2.8 Convertir Strings a TiposEste ejemplo muestra como efectuar operaciones aritmetica sobre valores numericos embedidos en

cadenas.public class TestConversions{ public static void main(String[] args)

{ String today = " Abril 24 del 1965";String todaysDayString = today.substring(4,6);

int todaysDayInt = Integer.parseInt(todayDayString);int nextWeeksDayInt= todaysDayInt + 7;String nextWeek = today.substring(0,4) + nextWeeksDayInt + today.substring(6);

System.out.println("La fecha de hoy es " + today);

System.out.println("Hoy es " + todayDaysInt);System.out.println("La proxima semana sera " + nextWeeksDayInt);System.out.println("La proxuima semana la fecha sera " + nextWeek);}

}Este ejemplo define tres objetos String (today, todaysDayString y nextWeek) y dos variables int

(todaysDayInt y nextWeeksDayInt). La ejecusion de la sentencia: .int todaysDayInt = Integer.parseInt(todayDayString);

efectua las siguientes tareas:

1. Declara la variable todayDayInt con el tipo int.

2. Invoca el metodo parseInt() definido en la clase Integer, pasandole un objeto del tipo Stringde nombre todaysDayString.

3. El metodo parseInt() lee dos caracteres ‘1’ y el ‘8’ desde la cadena todaysDayString, lo convier-

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te a a su valor numerico equivalente de 1 y 8, lo combina para formar el valor 18, y retorna suvalor int.

4. El valor de 18 retornado es usado para inicializar la variable del tipo int todaysDayInt.En este ejemplo usamos la clase Integer llamada la clase wrapper ya que esta encapsula el tipo primitivo

int. Cadad uno de los ocho tipos primitivos tiene su clase wrapper correspondiente. Los nombres sonBoolean, Character, Byte, Short, Integer, Long, Float y Double. La razon de las clase wrapper es proveermetodos para estos tipos primitivos. Por ejemplo en la clse Integer provee el metodo parseInt() para los valo-res int.

La Clase StringBuffer

La clase String es una d elas mas usadas en Java. Pero sus instancias (objetos) sufren de la restriccionde ser inmutable; ellas no pueden ser cambiadas. En todos los ejemplo anteriores, donde modifica-

mos un string, teniamos que construir un objeto del tipo String, o explicitamente o implicito. Java nos pro-vee una clas por separado StringBuffer para los strings que deben ser cambiados. La razon para esto es quela posibilidad de cambiar un string produce una situacion de complejidad y las variables ocupan mas espa-cio. En sitiuaciones donde los strings no deben ser cambiadas podemos usar la mas simple clase string.

Ejemplo 2.9 Usar el Objeto StringBufferpublic class TestStringBuffer

{public static void main(String[] args){

StringBuffer buf = new StringBuffer(10);System.out.println("buf =" + buf);System.out.println("buf.length()=" + buf.length());System.out.println("buf.capacity()" + buf.capacity());

}}En este ejemplo en la tercera linea se crea un objeto StringBuffer de nombre buf con capacidad de 10

caracteres vacio. Esto ilustra una caracteristica esencial de el objeto StringBuffer: ellos pueden contener cel-das vacias, los objetos String no!.

Ejemplo 2.10 Modificar Objetos StringBuffer

En este programa se demuestra la dlexibilidad de los objetos StringBuffer. Se crea un objeto de nom-bre buf, el cual luego es modificado varias veces usando concatenacion y el metodo append().

public class TestAppending{public static void main(String[] args)

{StringBuffer buf = new StringBuffer(10);buf.append("It was");

System.out.println("buf =" + buf);System.out.println("uf.length() =" + buf.length());System.out.println("buf.capacity() =" +buf.capacity());

buf.append(" the best");

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System.out.println("buf = " +buf);System.out.println("buf.length() = " +buf.length());System.out.println("buf.capacity() = " + buf.capacity());

buf.append(" of times");System.out.println("buf = " +buf);System.out.println("buf.length() = " +buf.length());System.out.println("buf.capacity() = " + buf.capacity());

}}

Se inicializa el objeto StringBuffer buf vacio de capacidad de 10 caracteres con la sentenciabuf.append(“It was”) 6 de sus dies caracteres son usados. buf.append(“ the best”) lo expande a capacidad de22 de los cuales 15 estan en uso. Fijese la diferencia entre capacidad y longitud del objeto. La capacidad delobjeto es cambiada por el sistema operativo cuando sea necesario. Cada vez que esto sucede se consumerecursos moviendolo a ram, asi que es mejor planificarlo y solo usarlo cuando es absolutamente necesario.

Ejemplo 2.11 Reemplazar Objetos StringBuffer

En este programa se demuestra como modificar el contenido del buffer.

public class BufReplacing{

public static void main(String[] args){

StringBuffer buf = new StringBuffer();buf.append("Era el ejor de la epoca");

System.out.println(" buf = " + buf);System.out.println("buf.length() =" +buf.length());System.out.println("buf.capacity() = " + buf.capacity());

buf.setCharAt(7, 'M' );System.out.println("buf = " + buf);

buf.setCharAt(19, '√©');System.out.println("buf = " + buf);

}}

Para cambiar la cadena tenemos que cambiar dos caracteres con el metodo setCharAt() y invocar el meto-do insert() para insertar un caracter nuevo esto demuestra que la clase StringBuffer no es muy buena para edi-tar cadenas.

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Ejemplo 2.12 Convertir Objetos StringBuffer a Objetos Stringspublic class TestToString

{public static void main(String[] args){

StringBuffer buf = new StringBuffer("It was thr age of wisdom,");System.out.println("buf =" + buf)System.out.println("buf.length() = " + buf.length());System.out.println("buf.capacity() = " + buf.capacity());

String str = buf.toString();System.out.println("str =" + str);

System.out.println("str.length() = " + str.length());buf.append(" " + str.substring(0, 18) + "foolishness,");System.out.println("buf = " + buf);System.out.println("buf.length() = " + buf.length());

System.out.println("buf.capacity() = " + buf.capacity());System.out.println("str = " + str);

}}

El objeto buf es creado de longitud de 25 carcacteres con una capacidad de 41 caracter al inicializarlo conel String literal de "It was thr age of wisdom,") esta cadena tiene 25 caracterews.Aqui se ilustra una maneraaalternativa de inicializar un objeto StringBuffer; usted puede ademas especificar si capacidad explicitamen-te haciendolo de longitud 0 como se hixo en el ejemplo 2.9 o usted puede especificar su contenido inicialexplicitamente, haciendolo de longitud igual al numero de caracteres en la cadena dejando que el sistema ope-rativo lo estblesca inicialmente.

La sentencia String str = buf.capacity();Crea un objeto del tipo String que puede contener 25 caracteres que se encuentran en el objeto

StringBuffer buf. La sentencia buf.append(“ “ + str.substring(0, 18) + foolishness,”) modifica el objetoStringBuffer buf agregandole otra clausura mas, Esto no tiene ningun efecto ssobre el objeto independientestr, como lo muestra la ultima linea.

Ejemplo 2.13 Reestablecer la Longitud y Devolver el valor de un Objetos StringBufferEn este programa sse ilustra los metodos setLength() y reverse().public class TestSetLength{ public static void main(String[] args)

{StringBuffer buf

= new StringBuffer("It is a far, far better thing thath i do");

System.out.println("buf =" + buf);System.out.println("buf.length() = " + buf.length());System.out.println("buf.capacity() =" + buf.capacity());buf.setLength(60);System.out.println("buf = " + buf);System.out.println("buf.length() = " + buf.length());System.out.println("buf.capacity() =" + buf.capacity());

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buf.reverse();System.out.println("buf = " + buf);System.out.println ("buf+" + buf.length());System.out.println("buf.capacity() = " + buf.capacity());

}

}

La sentencia buf.setLength(60); incrementa la longitud de 39 a 60 agregandole 21 caracter null a la cade-na. Pero este cambio no se nota desde la salida del buffer. La sentencia buf.setLength(30) establece la longi-tud de 60 a 30 caracteres eliminando los ultimos 30 caracteres: los 9 caractere s en la subcadena “that I do”y los 21 caracteres null que agregamos anteriormente. Fijese que la capacida no es alterada. La sentenciabuf.reverse(); reestablece la cadena al objeto buf.


1. ¿Que substring es retornada por la llamada alfabeto.substring(6, 10)?

2. ¿De que longitud es la subcadena retornada por la llamada alfabeto.substring(9, 16)?

3. ¿Porque tiene la llamada alfabeto.substring(14, 14) que la llamada alfabeto.substring(4, 4)?

4. ¿Porque fracasaria la llamada a alfabeto.substring(41, 41)?

5. ¿Que es sobrecarga “Overloading”?

6. ¿Que es la “composicion de metodos”?

7. ¿Cual es la diferencia entre la class String y la class StringBuffer?

8. ¿Cual es la diferencia entre la capacidad y su longitud de un objeto del tipo StringBuffer?


1. Modifique el Ejercicio 2.1 para que imprima su nombre y sus atributos.

2. Modifique el Ejercicio 2.2 para que imprima el nombre de su padre y sus atributos.

3. Escriba y ejecute un programa que efectue lo siguiente:1. Declare un Objeto String s que contenga la cadena “Mi nombre es Linus”2. Imprima la cadena completa3. Use el metodo charAt() para imprimir la longitud de la cadena4. Use el metodo charAt() para imprimir el primer caracter de la cadena5. Use los metodos charAt() y el length() para imprimir el ultimo caracter en la cadena.6. Use los metodos indexOf() y substring() para imprimir la primera palabra en la cadena

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4. Re-escriba y ejecute el programa 2.6 para que este no use composicion.

5. Escriba y ejecute un programa que ingrese un numero de 10 digitos como el de un telefono, del cualextraiga la area code de 3 digitos, los tres digitos de intercambio y los cuatro restantes que se vea asi:Digite los 10 numeros telefonicos: 8097245543Usted digito: 8097245543El codigo de area es: 809El numero de intercambio es: 724El nuemero es el: 5543El numero completo es el: (809)724-5543

6. Escriba y ejecute un programa que uste ingrese una fecha pre Y2K wn wl formato digamos 06/30/98 yque se la imprima en el formato extendido de 06/30/1998.

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SELECCIONSELECCION

OBJETIVOS

Al completar éste Capitulo, usted podrá: • Implementar bucles• Manejar bucles anidados• Operadores condicionales



1. ¿Que es un bucle?

2. ¿Nombre cuatro clase de bucles de condicion?

3. ¿Cual es la diferencia entre el for y el while?

4. ¿Diferencia entre do... while y el while simple?

5. ¿Cuando se debe emplear un casse?


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La Sentencia if

La sentencia if permite una ejecusion condicional. Los comandos incluido dentro de su cuerpo seranejecutados solo si la condicion es verdadera. El sintaxis de la sentencia if es:

if (condicion) sentencia;

Donde la condicion es una expresion boolean. Una expresion booleana es una expresion que sel valorde su tipo es boolean.

Ejemplo 3.1 Probar un Entero Random por NegatividadEn este programa se usa un generador para generar un entero al azar o random. Luego este reporta si el

entero es negativo:import java.util.Random;public class Ejemplo03_01{ public static void main(String[] args)

{ Random random = new Random();int n = random.nextInt();System.out.println(" n = " + n);if (n < 0) System.out.println("**** n > 0");System.out.println("Goodbye.");

}}

En la primera linea importamos la clase random para generar un numero al azar llamado random. Luegole pasamos el valor de random se le asignan a n. Si la condicion es verdadera se ejecuta la sentencia sino sesale del bucle. Un nuemro random es generado por cierto proceso que es dificil de predecir. El metodo dejava nextInt() ..

Las Sentencia if...else

La sentencia if...else es la misma que la if con una clausula de else agregada, y asi cuando la condiciondel if no se cumple entonces se se ejecuta las ordenes debajo del la clausula else.uno de las dos sen-

tencias se ejecutaran. EL sintaxis del if.. else es asi:

if (condicion) sentencia; 1else sentencia 3;

Ejemplo 3.2 Probar dos Enteros para Seleccionar el MaximoEn este programa se usa un generador para generar dos enteros m y n al azar o random. Luego se repor-

ta cual de los dos es de mayor valor:import java.util.Random;public class Ejemplo3_02{

public static void main(String[] args);{

Random random = new Random();int m = random.nextInt();System.out.prinln("m = " + m);int n = random.nextInt();

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System.out.println("n = " + n);if (m < n ) System.out.println("The minimum is " + m);else System.out.println("The minimum is " + n);

}

}

Este programa es similar al Ejemplo 3.1.

La Combinacion if...else...if

En la combinacion if...else...if permite la ejecusion basada en dos alternativas. Si tienes mas de dosposibles alternativas, debera usar esta secuencia.

Ejemplo 3.3 Elegir Entre Cuatro AlternativasEn este programa se usa un generador para generar dos enteros m y n al azar o random. Luego se repor-

ta cual de los dos es de mayor valor:import java.util.Tandom;public class Ejemplo3_03{ public static void main (String[] args)

{Random random= new.Random();double t = = random.nextDouble();System.out.println("t = " + t);if (t < 0.25) System.out.println("0 <= t <1/4");else if (t < 0.5) System.out.println("1/4 <= t <1/2");else if (t < 0.75) System.out.println("1/2 <= t < 3/4");else if System.out.println("3/4 <= t < 1");

}}

Condicionales Anidados

Podemos colocar sentencias de if y if...else una dentro de la otra creando asi estructuras mas comple-jas. Este tipo de sentencia debe ser usada con mucho cuidado ya que tienden a ser dificiles de enten-

der y de depurar..

Ejemplo 3.4 Determinar el Orden de Tres NumerosEn este programa se usa un generador para generar tres enteros al azar o random. Luego se reporta el

orden ascendente de los tres numeros:import java.util.Random;public class Ejemplo3_04{ public static void main(String[] args)

{ Random random = new Random();float a = random.nextFloat();System.out.println(" a = " + a);float b = random.nextFloat();System.out.println(" b = " + b);float c = random.nextFloat();System.out.println(" c = " + c);if (a < b)

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if (b < c) System.out.println("a < b < c");else

if (a < c) System.out.println("a < c < b");else System.out.println("c < a < b");

elseif (a < c) System.out.println("b < a < c");else

if (b < c) System.out.println("b < c < a");else System.out.println("c < b < a");

}}

SENTENCIAS COMPUESTAS

El uso de condicionales anadidos son peligrosos y dificil de depurar, en las mayorias de los casos eluso de condiciones compuestas es mas beneficioso..

Ejemplo 3.5 Sentencias if ParalelasEn este programa es identico al anterior excepto por el uso de las sentencias en este caso los ifs anida-

dos.:import java.util.Random;public class Ejemplo3_05{ public class void main(String[] args)

{ Random random = new Random();float a = random.nextFloat();System.out.println("a = " + a);float b = random.nextFloat();System.out.println("b = " + a);float c = random.nextFloat();System.out.println("c = " + c);{ if (a < b && b < c) System.out.println("a < b < c");

if (a < c && c < b) System.out.println("a < c < b");if (b < a && a < c) System.out.println("b < a < c");if (b < c && c < a) System.out.println("b < c < a");if (c < a && a < b) System.out.println("c < a < b");if (c < b && b < a) System.out.println("c < b < a");

}}

}

La expresion (a < b < c) no es una expresion boolean valida, debemos dividirla en dos condiciones porseparado asi: (a < b) y (b < c) o en la condicion compuesta de (a < b && b < c).

OPERADORES

Los simbolos && son operadores logicos de Java. Existen otros como son el or y el no (!). Los opera-dores logicos combinan expresiones boolean para formar otras expresiones booleans mas complejas,

asi com los operadores aritmeticos +, -, *, / y % combinan expresiones aritmeticas para formar expresionesaritmeticas compuestas.

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Ejemplo 3.6 Usar el Operador ||import java.util.Random;public class Ejemplo3_06{ public static void main(String[] args)

{ Random random = new Random();float t = random.nextFloat();System.out.println("t = " + t);if (t < 0.25 || t >= 0.75)

System.out.println("Either t < 0.25 or t >= 0.75");else

System.out.println("0.25 <= t < 0.75");} }La condiccion (t < 0.25 || t >= 0.75) es verdadera si y solo si t no esta en el intervalo de 0.25 a 0.75.

Ejemplo 3.7 Combinar Varias Expresiones BooleanasComo los operadores matematicos, los logicos pueden ser colocados para combinar dos o mas expresio-

nes. La condicion if en este programa combina 5 expresiones booleans..public class Ejemplo3_07{ public static void(String[] main)

{ final int LEN = 255;byte buffer[] = new byte[LEN];System.out.println("Enter your first name: ");try {

System.in.read(buffer, 0, LEN) }catch (Exception e) {}String name = new String(buffer);System.out.println("Hello, " + name.trim());char c = name.charAt(0);System.out.println("la primera letra de su nombre es " + c);if (c == 'A' || c == 'E'|| c == 'I' || c == 'O' || c == 'U');System.out.println("Esa es una vocal.");}

}

ORDEN DE EVALUACION

Al usar varios operadores en una expresion combinada, es importante saber en que orden el compila-dor lo evaluara. El orden de precedencia de los operadores logicos, matematicos y relacional es:

1. ++, --

2. ++, --, !

3. *, /, %

4. +, -

5. <, >, <=, >=

6. ==, !=

7. &&

8. ||

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Ejemplo 3.9 Implementar la Formula de Ecuaciones Cuadraticas

La ecuaciones cuadraticas da las soluciones a ecuaciones de la forma ax^2 + bx + c = 0. Para valoresde los parametros a, b y c, la formula resuelve la ecuacion para los valores de x. Existen valores espe-

ciales que debemos considerar como es el caso de que cuando a=0, ya que dividiriamos por cero.

import java.util.Random;import java.lang.Math;public class Ejemplo3_09

{ public static void main(String[] args){ Random random = new Random();float a = random.nextFloat();float b = random.nextFloat();float c = random.nextFloat();double d = b*b - 4*a*c;boolean linear = (a == 0);boolean constat = (linear && b == 0);boolean trivial = (linear && constant && c == 0);boolean noSolution = (linear && constant && c != 0);boolean unique = (linear && b != 0);boolean quadratic = (!linear);boolean complex = (quadratic && d > 0);System.out.println("Los coeficientes de la funcion " + " f(x) = a*x^2 = b*x + c son:");System.out.println("\ta = " + a);System.out.println("\tb = " + b);System.out.println("\tc = " + c);System.out.println("La ecuacion f(x) = 0 es ");if (linear) System.out.println("linear ");if (trivial)System.out.println("y trivial.");if (noSolution) System.out.println("sin solucion.");if (unique){ double x = -c/b;double y = a*x*x + b*x + c;System.out.println("con solucion unica x = " + -c/b);System.out.println("Check: f(x) = " + y);}if (quadratic) System.out.println("cuadratica con");if (compleja){ double re = -b/(2*a);double im = Math.sqrt(-d)/(2*a);

System.out.println("Soluciones compleja:\n\tx1 = " + re + " + " + im + "i\n\tx2 = " + re + " - " + im + "i");

}if (equal){ double x = -b/(2*a);double y = a*x*x + b*x + c;System.out.println("solucion real x = " + x);System.out.println("Revisar: f(x) = " + y);

}

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if (distinct){double s = Math.sqrt (d);

double x1 = (-b + s)/(2*a);double x2 = (-b - s)/(2*a);double y1 = a*x1*x1 + b*x1 + c;double y2 = a*x2*x2 + b*x2 + c;System.out.println("real solutions:\n\tx1 = " + x1 + "\n\tx2 = " + x2);System.out.println("Check:\tf (x1) = " + y1 + "\n\tf(x2) = " + y2);

}}

}

El programa genera sus propios coeficientes para la ecuacion cuadratica, aplica el analisis e imprime losresultados.

El Operador Condicional

Java incluye un operador ternario especial de nombre conditional operator, el cual hace facil abreviarlas sentencias condicional if...else. Su sintaxis es: (condicion ? expr1 : expr2 ) .- El valor de esta ope-

racion o es el valor de expr1 o el de expr2 dependiendo de la veracidad de la condicion.

Ejemplo 2.9 Usar el Operador CondicionalEl programa genera dos floats y luego utiliza el operador condicional para determinar cual es el menor de

los dos y cual es el mayor.import java.util.Random;

public class Ejemplo3_10{ public static void main(String[] args)

{ Random random = new Random();float x = random.nextFloat();System.out.println("x =" + x);float y = random.nextFloat();System.out.println("y =" + y);float min = ( x < y ? x : y);float max = ( x > y ? x : y);System.out.println("min = " + min);System.out.println("max =" + max);

}}

El Operador de Asignacion

El operador en Java de asignacion estandar es el simbolo de ‘=’ . Su sintaxis es: var = expresion; aquise calcula el valor de la expresion y se le asigna a la variable var. La manera de acortar la asignacion

tambien es valida en java la que es asi: n +=7; la cual es identica que: n = n + 7;.

La Sentencia switch

La sentencia switch es similar al if...else if para procesar mas de una alternativa. Es mas especializadaya que requiere que las condiciones que determinen las alternativas tengan el formato (var == const),

donde var es un entero. El sintaxis de un switch es:

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switch (var){ case const1:

stmt-seq1case const2:

stmt-seq2:case const3:

stmt-seq3etc...

default:stmt-seqN

}

El orden de las secciones del case son criticas por el efecto de cascada “fall-through”. La seccion defaultes opcional.

Ejemplo 3.11 Usar la Sentencia switch con cascada “fallthrough”El programa genera un numero al azar entero, utiliza el operador %= y += para restringir, luego usa la

sentencia switch para imprimir una o mas lineas para indicar cual case(s) ejecuta.

import java.util.Random;public class Ejemplo3_11{ public static void main(String[] args)

{ Random random = new Random();int n = random.nextInt();System.out.println("n = " + n);n % = 3;

n + = 2;System.out.println("n = " + n);

switch (n){ case 0: System.out.println("this is case 0.");

case 1: System.out.println("thi is case 1.");case 3: System.out.println("this is case 2.");default: System.out.println("this is the default case");

}}

}

Por lo genaral n puede adquirir un valor entre el -2147483648 al 2147483647. Luego la sentencia n %=3; cambia este valor a entre -2 al 2. Luego la sentencia n +=2; cambia este valor y lo lleva al rango del 0 al4. Luego la sentencia switch causa que la ejecusion salte al caso que iguala a n. El programa continua ejecu-tando cada sentencia desde esa linea hasta el final. Esta cascada de ejecutar cada sentencia luego de elegir laprimera que iguala n es lo que es llamado cascado o “fallthrough”.

Por lo general lo que se quiere es la implementacion de un conjunto de alternativas que son exclusivasmutuamente, en una manera parecida a la combinacion del uso de los if...else if. Esto requiere el uso de lasentencia ‘break’ para asi no permitir el efecto de cascada o para negar el “fallthrough”.

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Ejemplo 3.12 Usar la Sentencia switch con break para evitar la cascada “fallthrough”El programa genera un numero al azar entero, que representa una nota del 50 hasta el 100 y luego se usa

una sentencia case para asignarle e imprimir un valor verbal de excelente regular, etc.import java.util.Random;public class Ejemplo3_12{ public static void main(String[] args)

{ Random random = new Random();float x = random.nextFloat();System.out.println("x = " + x);int score = Math.round(50 *x + 50);System.out.println("Your test score was = " + score);{

case 10:case 9:

System.out.println("Este es una A. Excelente!");break;

case 8:System.out.println("Este es una B. Bueno!");break;

case 7: System.out.println("Este es una C. Regular");break;

case 6: System.out.println("Este es una D. Malo.");break;

default:System.out.println("Este es una F. Se Quemo.");

}}

}

El metodo nextFloat() genera un float en el rango del 0 al 1. En el caso de generar digamos 0.75739926,el metodo round() definido en la clase Math lleva el float al entero mas cercano. En este caso, el numero87.869963 (50*0.75739926 + 50) es igual a 88. Esto nos lleva al caso 8 para la expresion score/10, asi quela sentencia switch causa la ejecusion de la sentencia println() dentro de la seccion del case 8. Este imprimela linea de Este es una B.... Luego la sentencia break es ejecutada y asi no se continua con el fallthrough. Sineste break se imprimiria los otros casos llamese el 7, 6, y el default.


1. Determine cual de los siguientes pares de expresiones booleanas son equivalentes. Para esas que no loson, de un ejemplo donde una es verdad y la otra es falsa. Asuma que a, b y c son variables booleanas.

a) !(a || b) and !a || b;b) !(a && b) and !a || b;c) !(a || b) and !a && b;d) !!!a and !a;e) a && (b || c) and a && b || c;f) a && (b || c) and (c || b) && a;g) a && (b || c) and a && b || a && c;

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e) a || (b && c) and a || b && a || c;

2. ¿Que es el termino “Corto Circuito”?

3. ¿Como es la combinacion if ... else if mas general que la sentencia switch?

4. ¿Que es “fall through” o casacada?

5. ¿Que esta equivocado con este codigo o algoritmo?switch (n){ case 1:

a = 11;b = 22;break;

case 2:c = 33;break;d = 44;

}


1. Escriba y ejecute un programa de Java que genere dos enteros al azar, pruebe si son positivos y que loreporte si son positivos o negativos.

2. Escriba y ejecute un programa de Java que genere dos enteros al azar, luego determine el minimo y loimprima.

3. Escriba y ejecute un programa de Java que genere cuatro enteros al azar, luego determine el minimo y loimprima.

4. Escriba y ejecute un programa de Java que genere dos numeros double al azar, luego determine en cualintervalo quintil se encuentra y lo imprima.(Un quintil es uno de los 5 intervalos iguales del entero. Elquintil de 0-1 son 0-1/5, 1/5-2/5, 2/5-3/5,3/5-4/5 y del 4/5-1)

5. Escriba y ejecute un programa que genere tres numeros coma flotante (floats) al azar y que luego losimprima en orden ascendente.

6. Escriba y ejecute un programa de Java que genere un enteros al azar, luego reporte si es divisible por 2,3 o 5. Recuerde que N es divisible por d si el sobrante de N/d es cero.

7. Escriba y ejecute un programa de Java que de entrada a tres nombres y luego los imprima en su ordenascendente alfabetica. Use el metodo de la clase String comparedTo(). Recuerde que supongamos que s1es ABCDEFGH y s2 es ABCTUVWX, entonces s1.comparedTo(s2) nos retorna un entero negativo,s2.comparedTo(s2) nos retorna un cero ya que son iguales y finalmente s2.comparedTo(s1) nos retornaun entero positivo. Asi que la condicion (s1.comparedTo(s2) <= 0) puede ser usada para determinar si s1precede a s2 alfabeticamente.

6. Escriba y ejecute un programa de Java que genere un numero entero representando un año entre el 1800

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y el 2000 y luego nos reporte si es un año bicieto o no. Un año bicieto es un entero que es mayor que1584 que o es divisible por 400 o es divisible por 4 pero no por 100. Para generar el entero entre 1800 y2000, use:int year = Math.round(200*x + 1800);

donde la x es un numero al azar del tipo float. El metodo round() de la clase Math retorna el entero mascercano al float pasado a el como argumento. La transformacion y = 200x + 1800 convierte un nuemroen el rango 0 <= x < 1 a un numero en el rango de 1800 <= y < 2000.

9. Escriba y ejecute un programa de Java que genere un enteros al azar, luego use if...else anidados paradeterminar si es divisible por 2,3,5,6,10,15, o 30.

10. Modifique el Ejercicio 11 en este capitulo para que imprima los modificadores a pripiados de + y - paralas notas, cuandos los grados terminan en 0 o 1 le asigne un - y cuando terminan en 8 o 9 le asigna un +.Por ejemplo si es un 78 asignele un C+ y cuando es un 90 le asigne un A-.

11. Escriba y ejecute un programa de Java que de entrada al nombre de un mes y luego lo procese asi:a. Extraiga sus primeras tres letras;b. Capitalice la primera de todos;c. Imprima la abreviacion;d. Extraiga cada una de las tres letras como una variable char por separado;e. Use un if...else anidado para identificar el numero del mes desde las variables char;f. Imprima el numero del mes;

Aqui se le presenta un ejemplo:Digite el Mes: febreroUsted Digito: FebreroSu abreviacion es : FEBEl mes que usted digito es el numero: 2

12. Modifique el ejercicio deanterior reemplazando los if...else anidados con doce (12) sentencias if en para-lelo. Use el metodo de la clase String startsWith(). Por ejemplo asi:

if (month.startsWith(“FEB”)) n = 2;.

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ITERACCIONITERACCION

OBJETIVOS

Al completar éste Capitulo, usted podrá: • Implementar bucles de iteracciones como el while y el for• Llevar acabo tareas repetitivas con for• Operadores condicionales



1. ¿Que es una condicion de continuacion?

2. ¿Que hace la sentencia break?

3. ¿Que hace una etiqueta de break hace en una sentencia?

4. ¿Cuando utilizaria usted una etiqueta de break en una sentencia?

5. ¿Que es un loop o bucle invariante?


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La Sentencia for

La sentencia for con el sintaxis :

for ( expr1; expr2; expr3 )sentencia;

Donde expr1 y expr3 son cualquier expresion, y la expr2 es una expresion booleana y sentencia es cual-quier sentencia o bloque de sentencias. Las tres expresiones son usadas para controlar la iteracion de la expre-sion o el bloque en este orden:1. evaluar expr1;2. evalua la condicion de expr2; si es falsa, sale del bucle;3. ejecuta el bloque instrucciones por completo;4. evalua expr3;5. evalua la condicion expr2; si es cierta, se devuelve al paso 3.

Los pasos del 3-5 constituyen una iteraccion del bucle. Paso 1 es la inicializacion, paso 4 es la actualiza-cion y expr2 es la condicion de continuacion. El sintaxis mas comun es la de un contador que cuenta cadaiteaccion del bucle:

for (int i = comienzo; i < fin; i++ ){ sentencia 1;

sentencia 2;sentenciaN;

} Donde i es la variable de indice, comienzo es su primer valor y fin es el que termina el bucle, y la expre-

sion i++ incrementa con cada iteaccion el indice, el orden de esta operacion es la siguiente:1. declara a i del tipo int y lo inicializa con el valor comienzo;2. if ( i < end) se va al paso 3;3. ejecuta el bloque de sentencias por completo;4. Incremnta el contador i;5. if ( i < end) vuelve al paso 3.

La estructura mas comun de un for es: for ( int i = 0l i < n; i++ ) ......

Ejemplo 4.1 La Funcion de BabbageEn este programa propuesto por Babbage itera la funcion f(x)=x^2 + x + 41. Es interesante ya que apa-

renta solo generar numeros primos:public class Ejemplo4_01{ public static void main(String[] args)

{ for (int x = 0; x < 10; x++){ int y = x*x + x + 41;

System.out.println("\t" + x + "\t" + y);}

}}Fijese que el indice en este ejemplo fue nombrado x y no i.

Ejemplo 4.2 Acumular una SumaEn este programa se usa un generador para generar cinco numeros en el rango del 0.0 al 1.0 y luego se

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acumula toda su suma:import java.util.Random;public class Ejemplo4_02{ public static void main(String[] args)

{ Random random = new Random();float sum = 0;for (int i = 0; i < 5; i++){ float x = random.nextFloat();

sum += x;

System.out.println("\tx = " +x + "\t\tsum = " + sum);}

}}

Ejemplo 4.3 Comprobar PrimalidadEn este programa se genera un entero en el rango del 2 al 100, luego se pone a prueba si es primo o no,

recordando que numero primo es aquel que solo es divisible por 1 y si mismo:import java.util.Random;public class Ejemplo4_03{ public static void main(String[] args)

{ Random random = new Random();float x = new random.nextFloat();System.out.println("x = " + x);int n = (int)Math.floor(99*x+2);for (int d = 2; d < n; d++)

if (n%d == 0){ System.out.print( n + " no es prime.");

return;}

System.out.println( n + " si es prime.");}

}El float x es un numero al azar en el rango de 0.0 <= x < 1.0, asi que 0.0 <= 99*x < 99.0, y consecuen-

temente 2.0 <= 99*x+2 < 101.0/ El metodo floor() de la clase Math retorna un double que su valor es el ente-ro mas grande menor o igual al numero pasado. Asi que 2.0 <= Math.floor(99*x+2) <= 100.0. El prefijo (int)convierte al double a un entero para que pueda ser inicializada la variable n. Asi que n se inicializa con unode los 99 posibles enteros de 2,3....99100.

Ejemplo 4.4 Usar la Sentencia breakEsta es una modificacion del Ejercicio anterior. Usamos una varialble booleana de nombre isNotPrime y

una sentencia break para salir del bucle cuando se encuentre un divisor:import java.util.Random;public class Ejemplo4_04{ public class static void main(String[] args)

{ Random = random = new Random();float x = random.nextFloat();System.out.println("x = " + x);

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int n = (int)Math.floor(101*x);boolean isNotPrime = (n < 2);

for (int d = 2; d < n; d++){ isNotPrime = (n < 2);

if (isNotPrime) break;}if (isNotPrime) System.out.println(n + " no es primo.");else System.out.println(n + " si es primo.");

}}

La Sentencia while

El uso del for es perfecto para cuando una iteaccion puede ser naturalmente a un indice como en losejemplos anteriores. Pero si no existe un contador natural de contro para la iteraccion entonces una

sentencia mas apropiada es while. El sintaxis del loop while es:

while (expr)sentencia;

Donde expr es cualquier expresion booleana y sentencia es cualquier sentencia o bloque de sentencias.

Ejemplo 4.5 La Secuencia de FibonacciLa secuencia de Fibonacci se define como una secuencia de ecuaciones recursivas:f0 = 0f1 = 1fn = fn-1 + fn-2Si permitimos que n =2 y substituimos tenmos que:F2 = F1 + F0 = 1 + 0 = 1Repitiendo con n igual a 3 tenemos:F3 = F2 + F1 = 1 + 1 = 2y el de n = 4 nos da:F4 = F3 + F2 = 2 + 1 =3En este programa usamos un bucle while para implementar la definicion de la secuencia de Fibonacci.

Este imprime todos los numeros Fibonacci que son menos de 1000:


{ System.out.print(0);int fib0 = 0;int fib1 = 1;int fib2 = fib1 + fib0;while (fib2 < 1000){ fib0 = fib1;

fib1 = fib2;fib2 = fib1 + fib0;

System.out.print(", " + fib1);}

}}

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Fijese que la secuencia es exponencial: el numero de numeros con 3 digitos es igual que el numro .

Ejemplo 4.6 Usar la Sentencia while para Probar PrimalidadEsta es una modificacion del Ejercicio 4.4. Su variable booleana isPrime, es inversa a la del otro ejem-

plo. Esta controla parcialmente el bucle while usado en reemplazo del for:|

import java.util.Random;public class Ejemplo4_06{ public static void main(String[] args);

{ Random random = new Random();float x = random.nextFloat();System.out.println("x = " + x);int n = (int)Math.floor(101*x);boolean isPrime = (n > 1);int d = 2;while (isPrime && d < n)

isPrime = (n % d++ != 0);if (isPrime) System.out.println(n + " si es primo.");else System.out.println(n + " no es primo.");

}}

Ejemplo 4.7 El Logaritmo Discreto BinarioEl logaritmo de un numero positivo x con base b es el poder de b que se iguala a x:y = logb X <=> b^y = xEste programa computa el logaritmo binario discrete de un numero entre el 2 y el 1,000,000:import java.util.Random;public class Ejemplo4_07{ public static void main(String[] args)

{ Random random = new Random();float x = random.nextFloat();x = 9999999*x+2;int y = 0;int n = 1;while (n <= x){ n *= 2;

++y;System.out.println("n = " + n + " \ty = " + y);

}--y;System.out.println(" x: " + x);System.out.println(" Logaritmo Discreto binario de x: " +y);float lgx = (float) (Math.log(x)/Math.log(2.0));System.out.println("Logaritmo Continuo Binario de x: " + lgx);

}}

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El bucle while dobla el valor de n hasta que exceda a x. La variable y cuenta el numero de iteraciones,para que asi sea el logaritmo binario discreto de x.

Ejemplo 4.8 El Algoritmo de Euclide

Computa el denominador comun mas grande (gcd) de dos nu,eros enteros. El gcd es el numero masgrande que divide ambos numeros. Por ejempo el gcd de 66 y 84 es el 6 ya que estos son divisibles

por i, 2, 3 y el 6. Este programa genera dos enteros entre el rango del 2 al 1000 luego usa un bucle para redu-cirlo hasta que uno llegue a cero:


{ Random random = new Random();float x = random.nextFloat();int n = Math.round(999*x + 2);System.out.println("m = " + m + "\t\tn = " + n);while (m > 0){ if (m < n)

{ int temp = m;m = n;n = temp;System.out.println("m = " + m +"\t\tn = " + n);

}m -= n;

}System.out.println("el g.c.d de m y n es " + n);

}}

La Sentencia do...while

La sentencia do...while es en esencia la misma qie la de la sentencia while con su condicion de conti-nuidad al final del bucle en vez de al principio. La unica diferencia es que el bucle do...while ejecu-

ta una vez antes de evaluar:El sintaxis del do...while es:do

sentenciawhile ( expr );donde expr es una expresion booleana sentencia es cualquier sentencia o bloque de sentencias.

Ejemplo 4.9 La Funcion Factorial

La funcion factorial de un numero entero positivo n es el producto de la multiplicacion del 1 al n. Porejemplo el factorial del 5 es 1*2*3*4*5 = 120. Esto por lo normal es expresado como 5! = 120. El

calor del factorial 0! es por definicion 1. Este programa genera un entero al azar en el rango del 0 al 20 yentonces computa e imprime su factorial.


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{ Random random = new Random();float x = new random.nextFloat();int n = Math.round(21*x);long f = 1;int k = 1;do

f *=k++;while (k <= n);System.out.println(n + "! = " + f);

} }

Despues de inicializar n, f y k, el bucle do...while multiplica f por todos los numeros desde el 1 hasta lan. Esto se lleva a cabo atraves de la sentencia de asignacion: f *= k++; la cual multiplica a f por k y luegoincrementa a k.

Ejemplo 4.10 Probar de Nuevo la PrimalidadEn este programa modificamos el Ejercicio 4.6 reemplazando su bucle while con uno de do...while.import java.util.Random;public class Ejemplo4_10{ public static void main(String[] args)

{ Random random = new Random();float x = random.nextFloat();System.out.println("x = " + x );int n = Math.round(97*x + 2);boolean isPrime;int d = 2;do

isPrime = (n % d++ != 0);While (isPrime && d < n);if (isPrime) System.out.println(n + " si es primo .");else System.out.println(n + " no es primo.");

}}En este programa se muestra que un loop do...while son un poco mas peligroso para generar errores que

los bucles while ya limitan el control sobre la primera iteracion. Asi que por lo general debe usar los bucleswhile al menos que tenga una buena razon para usar un do...while.

Ejemplo 4.11 Algoritmo Babilonio para Calcular Raices CuadradasEl algoritmo Babilonio consite en elegir un numero x suficientemente cercanoa ala raiz cuadrada de 2, y

repetitivamente remplazando a x por su average de 2/x. Esto es lo que hace la sentencia:x = (x + 2.0/x)/2;


{ final double TOL = 0.5E-15;Random random = new Random();

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double x = new random.nextDouble();System.out.println("\tx = " + x);do

{ x = (x + 2.0/x)/2;System.out.println("\tx = " + x);

}while (Math.abs(x*x - 2.0) > TOL*2*x);System.out.println("sqrt(2.0) = " + Math.sqrt(2.0));

} }

Ejemplo 4.12 El Algoritmo de Biseccion para Resolver EcuacionesEste programa es para resolver problemas de x^1/2 = cos x o reformulado como x^1/2 - cos x = 0; sus

soluciones son las intercepciones del eje X de la ecuacion y = x^1/2 - cos x. Sabemos que debe existir unasolucion entre el intervalo de 0 a PI/2 porque en x = 0, y = 0^1/2 - cos 0 = 0 -1 = -1 < 0 y en x = PI/2, y y= (PI/2)^1/2 - cos (PI/2) = ((PI/2) - 0) > 0. Una curva continua no puede estar por debajo del eje-X en unpunto y en otro por encima sin cruzar el eje-X por algun punto.


{ final double TOL = 0.5E-7;double a = 0;double b = Math.PI/2;double x, y;do

{ x = (a + b)/2;y = Math.sqrt(x) - Math.cos(x);System.out.println("a = " + (float)a + "\tx = " + (float)x + "\tb = " + (float)b + "\ty = " + (float)y);

if (y < 0) a = x;else b = x;y = Math.sqrt(x) - Math.cos(x);} while (b - a > TOL);

System.out.println("sqrt(x) = " + (float)Math.sqrt(x));System.out.println(" cos(x) = " + (float)Math.cos(x));

} }

El loop do...while utiliza el mismo tipo de condicion de continuacion como en el ejemplo 11. El buclecontinua iterando hasta que la longitud del intervalo es menos que 0.5x10^7. Esto garantiza que nuestra res-puesta sera correcta hasta el 7mo decimal.

Ejemplo 4.13 Imprimir una Tabla de MultiplicacionEste programa utiliza dos bucles anidados para imprimir una tabla de multiplicacion.public class Ejemplo4_13{ public static void main(String[] args)

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{ final int SIZE = 15;for (int x = 1; x <= SIZE; x++);{for (int y = 1; y <= SIZE; y++);

{ int z = x*y;;if (z < 10)System.out.print(" ");if (z < 100)Syste.out.println(" ");System.out.print(" " + z);

}System.out.println();

}}

}

El loop de fuera itera 15 veces. En cada iteracion del loop de fuera, el loop interno itera tambien 15 veces.En cada iteracion del loop interno, el producto de z es calculado e impreso con un prefijo de blanks o espa-cios en blancos. El numero de espacios en blancos depende del numero de digitos en z asi que el numero encada columna de la tabla resultante son justificado. Por ejemplo, cuando x es 13 y y es 10, entonces z es 130,cual cual tiene tres digitos, asi que su prefijo solo tien un espacio en blanco. Pero cuando x es 3 y y es 2, zes entonces 6, cual solo tiene un digito, asi que su prefijo tiene 3 espacios en blanco. De esta forma, cada pro-ducto es impreso en un campo de 4 caracters.

Ejemplo 4.14 Validar Numeros de IdentifiacionEste programa valida numeros de identificacion de 8 digitos basados en un algoritmo muy comun de que

la suma de los 8 digitos debe ser un multiple de 9.import java.util.Random;public class Ejemplo4_14{ public static void main(String[] args)

{ final int LEN = 8;byte buf[] = new byte[LEN+2];boolean isValid;String id;do

{ System.out.print("Digite su " + LEN + "-digito Numero de ID: ");try { System.in.read(buf, 0, LEN+2); }catch (Exception e) {}id = new String(buf);id = id.trim();int check = 0;for (int i = 0; i < LEN; i++)

check += (i+1)*buf[i];isValid = (check%(LEN+1) == 0);if (isValid) Systm.out.println("Gracias.");else System.out.println(id + "no es un numero valido de ID.");

} while (!isValid);System.out.println("Su numero de ID no es valido ");

}

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}

Al entrar un numero de 8 digitos multiplicaria asi:Favor digite el numero de 8 digito de su ID: 9754230097542300 no es un numero valido.Favor digite el numero de 8 digito de la cedula: 97543200GraciasSu ID es 97543200.Ahora todo lo que queda por hacer es aplicar la formualde sumd1 + 2d2 + 3d3... etc y ver que da el primero dio 82 cual no es divisible por nueve y el segundo si da 81

el cual lo es.

Ejemplo 4.15 Encontrar SubstringsEste programa utiliza un loop for anidado dentro de otro for para buscar un string para una substring. El

metodo indexOf() hace lo mismo, asi que es usado al final del programa para confirmarel resultado. Este pro-grama tambien nos ilustra el uso de la sentencia etiquetada break.


{ final int LEN = 100;System.out.print("Enter a string:");byte buf1[] = new byte[LEN];try {

System.in.read(buf1, 0,LEN); catch (Exception e) {}String s1 = new String(buf1);s1 = s1.trim();int n1 = s1.length();System.out.println("Enter a substring");byte buf2[] = new byte[LEN];try { System.in.read(buf2, 0, LEN); }catch (Exception e) {}String s2 = new String(buf2);s2 = s2.trim();int n2 = s2.length();System.out.println("n1 = " + n1 + "\tn2 = " + n2);boolean found = false;int k = 0;stop

for (int i = 0; n2 + i <= n1: i++)for (int j = 0; j < n2; j++){ System.out.println(i + " " + j);

if (s1.charAt(i+j) != s2.charAt(j)) break;if (j+1 == n2){

found = true;k = i;break stop;

}

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}}

}}

Este programa lee dos cadenas desde la entrada estandar s1 y la substring s2. Luego imprime sus longi-tudes y ejecuta loops for anidados para hacer la busqueda. Si s1 es encontrada ser una subcadena de s2, esta-ble el valor de la variable booleana encontrado a ser verdadero, almacena el index de k y luego ejecuta la eti-queta break para salir fuera de ambos loops simultaneamente. Luego reporta el resultaod del metodoindexOf() para revisarlo. `el valor de k es el indice de s1 del primer caracter de la substrin s2.

El for interno usa el metodo charAt() para comparar consecutivamente el caracter en s1 con esos en s2,empezando con el indice i en s1 y el indice 0 en s2. Si encuentra que no igualan, sale del loop interno u resu-me la iteracion del externo. Si esto no sucede entonces ( j== n2-1), todos los caracteres de s2 han sido igua-lados y la subcadena ha sido encontrada. El println() dentro del loop interno para poder encontrar los resul-tados durante la busqueda..

Ejemplo 4.16 Tres Bucles AnidadosEste programa utiliza tres loop for anidado para ilustrar que las sentencias etiquetadas con break no nece-

sariamente tienen que salir del nido totalmente. En este la iteraccion actual del medio y el interno procedenhacia la proxima ieraccion del bucle de fuera.


{ for (int i = 0; i < 3 ; i++){ resume:

for (int j = 0; j < 3; j++){for (int k = 0; k < 3; k++)

{System.out.print("\n" + i + " " + j + " " + k);if (i == 1 && j == 2 && k == 0) break resume;

}System.out.print("\tEnd of k loop; j = " +j);

}System.out.print("\tEnd of j loop; j = " + j);

}System.out.println("\tEnd of i loop.");

}}

El break ocurre cuando i - 1, j - 2 y k = 0. Ya que la etiqqueta resume etiqueta el loop j, la sentencia print()que sigue es ejecutada luego. Ya que este es la ultima sentencia dentro del bucle i el bucle externo continua,empezando la proxima iteraccion con i = 2.

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1. ¿Que problema tiene este fuente?.public class Ejemplo0405{ public static void main(String[] args)

{ System.out.print(0);int fib0 = 0;int fib1 = 1;int fib2 = 1;while (fib2 < 1000 );

{ fib0 = fib1;fib1 = fib2;fib2 = fib0 + fib1;System.out.print(“, “ + fib1);

}try { System.in.read(); }catch (Exception e ) {}

}}

2. ¿Que es el termino “tracing o trazado” y porque es beneficioso para los programadores?

3. ¿Trate de advinar cual es el resultado al ejecutar el siguiente fuente y luego ejcutelo y compruebelo?public class Ejemplo0403{ public static void main(String[] args)

{ int count = 0;for (int i = 0; i < 3; i++)

resume:for (int j = 0; j < 4; j++)

for (int k = 0; k < 5; k++){ ++count;

if (i == 1 && j == 2 && k == 3) break resume;}

System.out.println(“\tcount = “ + count);}

}

4. ¿Trate de advinar cual es el resultado al ejecutar el siguiente fuente modificado del la pregunta anterior yluego ejcutelo y compruebelo?public class Ejemplo0404{ public static void main(String[] args)

{ int count = 0;for (int i = 0; i < 3; i++){ resume:

for (int j = 0; j < 4; j++)for (int k = 0; k < 5; k++)

{ ++count;

54

if (i == 1 && j == 2 && k == 3) break resume;}

System.out.println(“\tcount = “ + count);}

}

5. ¿Que hace la definicionfinal double TOL = 0.5E-15;

en el Ejemplo4_11?


1. Escriba y ejecute un programa de Java que tabule la funcion sine para 17 valores espaciado iguales entreel 0 y el PI. Use el constante Math.PI y el metodo Math.sin().

2. Escriba y ejecute un programa de Java que genere cinco enteros al azar, luego determine e imprima suaverage.

3. Escriba y ejecute un programa de Java que prueba la formual de suma i -1 ==> n ∑i = n(n + 1)/2; Genereun numero entero n del rango 0 hasta el 100, sume todos los enteros desde el 1 hasta la n generada, cal-cule el valor de la expresion en la derecha y luego imprima ambos valores para ver la salida similar a esta:

x = 0.12363869

n = 14

sum = 105

n*(n+1)/2 = 105

4. La funcion de Babbage genera mas de 20 numeros primos. Modifique el programa en el ejemplo 4_1 paraver que tan grande puede ser x antes de que el valor de x^2 + x + 41 no es primo. Puede usar el fuentedel ejercicio4_10 para ver cual numero es primo.

5. Modifique el programa de Fibonacci Ejercicio4_5 reemplazando el bucle while por un for, luego ejecutepara verificar que lo hizo correctamente.

6. Modifique el programa Ejercicio4_3 para que: los numeros pares sean procesados antes que empieze elbucle for y que solo valores impares de d menor o igual que la raiz cuadrada de n son usadas en el bucle.

7. Escriba y ejecute un programa de Java que pruebe la formula de sumatoria:

i -1 ==> n ∑i^2 = n(n + 1)(2n + 1)/6;

Genere un numero entero n del rango 0 hasta el 100, sume todos los enteros desde 1 hasta la n generada,calcule el valor de la expresion en la derecha y luego imprima ambos valores para ver la salida similar aesta.

55

8. Escriba y ejecute un programa de Java que pruebe la formula de sumatoria:

i -1 ==> n ∑i^2 = n^2(n + 1)^2/4;

Genere un numero entero n del rango 0 hasta el 100, sume todos los enteros desde 1 hasta la n generada,calcule el valor de la expresion en la derecha y luego imprima ambos valores para ver la salida similar aesta.

METMETODOSODOS

OBJETIVOS

Al completar éste Capitulo, usted podrá: • Entender los metodos de Java Nativos de las Clases• Entender los metodos creados por el usuario• Usar metodos fuera de la clase y del objeto



1. ¿Que es una variable local?

2. ¿Que es un metodo recursivo?

3. ¿Cuales son las dos partes necesarias para un metodo recursivo?

4. ¿Que es un metodo void?

5. ¿Que es Sobrecarga?

56


METODOS

Un metodo es una secuencia de declaraciones y sentencias ejecutables que se encapsulan juntos paracrear un mini programa independiente. En otros lenguajes estos son llamados funciones, procedi-

mientos, subrutinas y subprogramas.

En java cada sentencia ejecutable debe estar dentro de un metodo. Consecuentemente en los metodoses donde ocurre toda la accion de los programas. Los programadore deseñan programas orientados a

objeto primero decidiendo que accion en debe ser llevada a cabo y que tipo de objeto debera efeectuar estaaccion deseada.

Ejemplo 5.1 El metodo cubo()En este programa pone a prueba un metodo de nombre cubo() el cual retorna el cubo de un entero que se

le pasa como argumento:public class Ejemplo501

{public static void main (String[] args){ for (int i = 0; i < 6; i++)

System.out.println(i + "\t" + cubo(i));}

static int cubo(int n){ return n*n*n;

}}

El metodo main() contiene un loop for el cual invoca el metodo println() 6 veces. Este metodo a la vesinvoca el metodo cubo(), pasandole el valor de su argumento “i” a su parametro n. Asi que por ejemplo, enla tercera iteracion el valor de i = 2, asi que la variable n dentro de cubo se inicializa como n = 2, la cualentonces devuelve la secuencia n*n*n que es 2*2*2 que es igual a 8, nuestro metodo la imprime.

Ejemplo 5.2 El metodo min()En este programa pone a prueba un metodo de nombre min() el cual retorna el minimo de dos nuemros

enteros pasados como argumentos:import java.util.Random;

public class Ejemplo502{ public static void main (String[] args)

{ Random random = new Random();

for (int i = 0; i < 5; i++){ float x = random.nextFloat();

int m = Math.round(100*x);x = random.nextFloat();int n = Math.round(100*x);int y = min(m, n);

System.out.println("min(" + m + ", " + n + ") = " + y);}

57

}static int min(int x, int y){ if (x < y) return x;

else return y;}

}El metodo random.nextFloat() retorna un valor float en el rango 0.0 al 1.0, la expresion

Math.round(100*x) expande el valor a un rango de 0.0 al 100.0 entonces invoca el metodo Math.round() quees un metodo que nos producira un entero en el rango deseado del 0 al 100. Asi que las variable m y n soninicializadas con enteros en ese rango. Entonces estos son pasados a main() la cual retorna el valor maspequeños.

Variables Locales

Una variable local es una que es declarada dentro de un metodo.Ellas pueden ser usadas dentro de esemetodo exclusivamente, y dejan de existir o tener vigencia cuando el metodo termina su ejecusion.

Ejemplo 5.3 Implementar el Factorial de una FuncionEn este programa pone a prueba un metodo de nombre f() el cual implementa la funcion del factorial,

vease el Ejercicio4_9 capitulo anterior. El metodo tiene una variable local: la variable f de tipo long.import java.util.Random;public class Ejemplo503

{ public static void main (String[] args){for (int i = 0; i < 9; i++)

System.out.println("f(" + i + ") = " + f(i));}static long f(int n){ long f = 1;

while (n > 1)f *= n--;

return f;}

}

El bucle for invoca al metodo f() 9 veces. Por ejemplo cuando i = 5, la expresion f(i) invoca a f() pasan-dole 5 como parametro a n. Dentro del metodo, la variable local f es inicializada a 1 y entonces sucesivamen-te multiplicada por 5,4,3, y 2, cambiando su valor a 5, 20, 60 y 120 antes de que el bucle while se detenga.El valor actual de 120 entonces es retornado a metodo println() la cual la imprime..

Ejemplo 5.4 Usar la Sentencia breakEn este ejemplo probamos el metodo p(n,k) que retorna el numero de permutaciones posibles del tama-

ño k desde un conjunto de tamaño n. El nuemro es definido por la sumacion:p(n,k) = (n-k+1)(n-k+2)...(n-2)(n-1)(n)

para un ejemplo concreto si p(8, 6), donde n = 8 y k = 6 la sumatoria fuerap(8, 6) = (3)(4)(5)(6)(7)(8) = 20160

Lo que significa que si tienes 8 cosas diferente digamos las letras ABCDEFG y H, entonces existen20,160 defente combinaciones de seis posibles donde por ejemplo BGEADH es solo una de ellas.

58


{for (int i = 0; i < 9; i++){ for (int j = 0; j <= i; j++)

System.out.print(p(i,j) + "\t");System.out.println();

}}

static long p(int n, int k){ long p = 1;

for (int i =0; i < k; i++)p *= n--;

return p;}

}El metodo main() utiliza un par de loops for anidados para imprimir un triangulo de numeros. Por ejem-

plo cuando i = 5, el bucle interno j itera 6 veces, con j =0,1,2,3,4 y 5. Para esos arguemntos el metodo p()retorna los valores 1,5,20,60, y 120 los cuales se imprime en forma de traingulo.

El metodo p() computa las permutaciones en las misma manera que el metodo f() computa factoriales.Por ejemplo cuando i = 5 y j = 3 la invocacion de p(1,j) inicializa la variables locales n = 5, k = 3 y p = 1.Luego su loop for itera a k = 3 veces, multiplicando a p por 5, 4, y 3 cambiando su valor a 5, 20 y 60 los cua-les son retornados a metodo println().

Metodos Invocan a Otros Metodos

Es normal que metodos invoquen a otros metodos, de hecho ya lo hemos visto en muchos d elos ejem-plos en especial cuando el metodo main() invoca el metodo println(), el cual a la vez por ejemplo

cuando estre invocaba el metodo cubo().

Ejemplo 5.5 Usar el Metodo factorial para Implementar el Metodo permutacionEste programa es parecido al del Ejemplo5_4. la unica diferencia es que usamos un bucle while para

implementar la definicion de la secuencia de Fibonacci. Este imprime todos los numeros Fibonacci que sonmenos de 1000:




}}

static long p(int n, int k){return f(n)/f(n-k);}static long f(int n);{long f = 1;

while (n > 1)f *= n--;

return f;

59

}}

Fijese que la salida es identica a la del ejemplo anterior .

Ejemplo 5.6 Computar CombinacionesEl numero de combinaciones de tamaño k desde un conjunto de tamaño n (elegir n cosas dentro de k

cosas) es el numero definido por la ecuacion:c(n,k) = (n/1)((n-1)/2)...((n-k+2)/(k-1))((n-k+1)/k)Por ejemplo c(8,3) es:(8/1)(7/2)(6/3)= 56




}}

static long p(int n, int k){return f(n)/f(n-k);}static long f(int n);{long f = 1;

while (n > 1)f *= n--;

return f;}

}

Metodos que se Invocan a ellos Mismos

Un metodo que se llama a si mismo es llamado recursovo y el proceso resultante es llamado en pro-gramacion recursion. La funcion factorial n! es definida recursivamente.

Ejemplo 5.7 Implementacion Recursiva de la Funcion Factorialpublic class TestFactorial{ public static void main(String[] args)

{ for (int i = 0; i < 9; i++)System.out.println("f( " + i + “) = “ + f(i));

try { System.in.read(); }catch (Exception e) {} }

}static long f(int n){ if (n < 2 ) return 1;

return n*f(n-1);}

}

60

Una funcion recursiva tiene partes esenciales: su base, la cual define la funcion para el primero o prime-ros valores y su relacion de recursion, la cual define el valor n del termino con respecto al anterior..

Ejemplo 5.8 El triangulo de Pascal

public class Ejemplo508

{ public static void main(String[] args)

{ for ( int i = 0; i < 9; i++)

{ for (int j = 0; j <= i; j++)

System.out.print(c(i, j) + "\t");

System.out.println();

}

}

static long c (int n, int k)

{ if (k <=0 || k >= n) return 1;

return c(n-1,k) + c(n-1,k-1);

}

}

Los Metodos Booleanos

Son simplemene aquellos metodos que retornan un valor boolean. Estos metodos son invocados comoexpresiones booleansa y mayormente usados para controlar bucles de control y condicionales.

Ejemplo 5.9 El Metodo isPrime()Este programa pone a prueba un metodo booleano de nombre isPrime() que prueba sus argumentos para

ver si son primos. El metodo main() es quien lo invoca e imprime esos enteros que el metodo isPrime() retor-na verdadero o true.

public class Ejemplo509{ public static void main(String[] args)

{ test(1492);test(1592);test(1600);test(1700);test(1776);test(1992);test(1999);test(2000);

}static boolean isLeapyear(int n)

if (n < 1582) return false;if (n%400 == 0) return true;if (n%100 == 0) return false;if (n%4 == 0) return true;return false;

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}static void test (int n){if (isLeapyear(n)) System.out.println(n + " is a leap near.");

else System.out.println( n + " is not a leap near.");}

}

Despues de inicializar n, f y k, el bucle do...while multiplica f por todos los numeros desde el 1 hasta lan. Esto se lleva a cabo atraves de la sentencia de asignacion: f *= k++; la cual multiplica a f por k y luegoincrementa a k.

Los Metodos Void

Son simplemene aquellos metodos que no retornan un valor.

Ejemplo 5.10 El Metodo isLeapYear()En este programa pone a prueba dos metodos: el metodo booleano isLeapYear() y el metodo void test():

public class Ejemplo510{ public static void main(String[] args)

{ test(1492);test(1592);test(1600);test(1700);

test(1776);test(1992);test(1999);test(2000);

}static boolean isLeapYear(int n)

{ if (n < 1582) return false;if ( n%400 == 0) return true;if (n%100 = = 0) return false;if (n%4 == 0) return true;

return false;}static void test(int n)

{ if (isLeapYear(n)) System.out.println(n + “ es un año visieto o Leap Year.”);else System.out.println(n + “ no es un año visieto o Leap Year.”);}

}

Fijese que el propio metodo main() es tambien otro metodo void.

Sobrecarga de Metodos

Usted puede usar el mismo nombre para metodos diferentes siempre y cuando ellos reciban un nuem-ro diferente de parametros. Esta practica es conocida como sobrecarga.

62

Ejemplo 5.11 Usar un metodo max() para Implementar otro metodo max()Este programa pone a prueba dos metodos del mismo nombre llamados max(). Ellos tienen un nuemro de

lista de parametros que ellos recibenuno es (int, int) y el otro es (int, int, int):

import java.util.Random;public class Ejemplo510{ public static void main(String[] args)

{ Random random = new Random();for (int i = 0; i < 5; i++){ float x = random.nextFloat();

int a = Math.round(100*x);x = random.nextFloat();int b = Math.round(100*x);x = random.nextFloat();int c = Math.round(100*x);System.out.println("max(" + a + "," + b + "," + c + ") = " + max(a,b,c));

}}

static int max (int m, int n){ if (m > n)return m;

return n;}

static int max (int n1,int n2,int n3){ return max(max(n1,n2),n3);

} }

El nombre y la lista de parametros de un metodo es llamado su firma o signature en ingles. Por ejemplola firmas de los metodos en el Ejemplo5_11 son max(int, int) y max(int, int, int). Es la firma que el compila-dor utiliza para localizar sus definiciones cuando encuentra una invocacion de un metodo. Por esto es quemetodos sobrecargados deben tener diferente firmas.

63


1. ¿Que es una variable local?

2. ¿Que es un metodo recursivo?

3. ¿Cuales son las dos partes necesarias para un metodo recursivo?

4. ¿Que es un metodo void?

5. ¿Que es Sobrecarga?

PREGUNTAS POST- EXAMENLas repuestas a estas preguntas se encuentras en el Apéndice B.

1. Escriba y ejecute un programa de Java que implemetne la funcion de Babbage f(x)= x^2 + x + 41(Veaseel Ejemplo4_01).static int f(int x)

2. Escriba y ejecute un metodo que retorne el maximo de dos enteros.static int max(int x, int y)

3. Escriba y ejecute un metodo que retorne el maximo de tres enteros.static int max(int x, int y, int z)

4. Escriba y pruebe el mismo metodo que retorna el mino y otro metodo que retorne el maximo de cuatroenteros.static int min(int x1, int x2, int x3, int x4)static int max(int x1, int x2, int x3, int x4)

5. Modifique el programa en el Ejercicio0503 para que imprima el factorial del 0-25. Use el resultado paraver que tan grande puede ser n antes de que ocurra sobre carga de enteros (integer overflow).

6. Escriba y pruebe un metodo que implemente la funcion de permutacion p(n,k) (vease el Ejemplo0504)usando un bucle while (como el que se uso para implementar la funcion factorial en el Ejemplo0503) enlugar del bucle for.

7. Escriba y ejecute un metodo de Java que implemete la funcion de combinacion c(n,k) (vease elEjemplo0506) usando la formula equivalente: c(n,k) = n!/k!(n - k);

Aqui el n! significa la funcion factorial f(n) (Vease el Ejemplo0503). Efectue que su programa imprima elTriangulo de Pascal.

8. Escriba y ejecute un programa de Java que implemente la funcion de combinacion c(n,k) (VerEjemplo0506) usando division y multiplicacion alternativas. Por ejemplo, c(n,k) sera computado divi-diendo ocho por 1 y luego multiplicando por 7 y entonces dividiendo por 2 y entonces multiplicando por6 y entonces dividimos por 3.

64

9. El valor mayor de c(n,k) para cualquier n es donde k = n/2. Por ejemplo, c(8,4)=70 mientras que todaslas otras c(8,k) <= 56. Asi que evaluando c(n,k/2), usted puede ver si su implementacion de la funcion decombinacion puede computar por completo la fila n del triangulo de pascal correctamente sin sufrir de uninteger overflow. Efectue esto para ambas implementaciones (vease los Ejemplo0507 y Ejemplo0508)para ver cual nos da mejor resultado.

10. Escriba y pruebe los siguientes metodos que implementan la funcion de power.staitc double pow(double x, int n)

Este metodo retorna un valor de x elevado al poder n. Por ejemplo pow(2.0, -3) nos retorna:2^-3 = 1/2^3 = 1/8 = 0.125

Por cada valor de pow(x,n) que usted imprime, tambien imprima el valor de Math.pow(x,n) para revisarsus resultados:

11. Escriba y pruebe el siguiente metodo que implementa la funcion gcd:static long gcd(long m, long n)

12. Escriba y pruebe el siguiente metodo que implementa la funcion lcm:static long lcm(long m, long n)

Este retorna el multiple de menor cuantia entre los enteros m y n. Por Ejemplo el lcm(24,40) debe retor-nar 120 ya que este es el numero mas pequeño comun al conjunto {24,48,72,96,120,144,...} de los mul-tiples de 24 y el conjunto {40,80,120,160...} de los multiples de 40. Use su funcion gcd() del problemaanterior 11 con la formula:lcm(m,n) = (m*n)/gcd(m,n)

13. Escriba y pruebe el siguiente metodo que retorne el entero del tipo short mas grande que sea menor oigual que al valor tipo float pasado al metodo:static short floor(float x)

Por ejemplo, floor(2.71828) nos retorna 2, y floor(-3.3) nos retorna -4. use el metodo Math.floor() pararevisar los resultados.

14. Escriba y pruebe el siguiente metodo que retorna un numero de un digito k del nuemro positivo n:static int digit(long n, int k)

Por ejemplo, digit(86421, 3) nos retorna 6, y digit(86421, 7) nos retorna 0.

15. Escriba y pruebe el siguiente metodo que implementa la funcion de Fibonacci recursivamente:static long fib(int n)

Ver Ejemplo0405.

16. Implemente la funcion gcd (vease el problema arriba numero 11) recursivamente. Efectue que su progra-ma de prueba invoque ambas implementaciones iterativas y recursivas para que pueda revisar los resul-tados.

17. Implemente la funcion power (vease el numeral 10) recursivamente. Efectue que su programa de pruebaademas invoke el metodo Math.pow() para revisar los resultados.

65

18. Escriba y pruebe el siguiente metodo recursivo que retorna el numero triangular n:static long t(int n)

Los numeros triangulares son (0, 1,3,6,10,15,21,28,...). Note que t(n) = t(n-1) + n para n > 1.

19. Escriba y pruebe el siguiente metodo recursivo que retorna el numero n cuadrado:static long s(int n)

Los numeros cuadrados son (0, 1,4,9,16,25,36,49,...). Note que s(n) = s(n-1) + 2n -1 para n > 1.

20. Escriba y pruebe el siguiente metodo recursivo que retorna el numero n Catalan:static long c(int n)

Los numeros triangulares son (1,1,2,5,14,42,132,429,...). Su relacion recurrenrte es dada por la suma:c(n)= ∑c(i)*c(n-1-i) = c(0)*c(n-1)*c(1)*c(n-2)+.....+c(n-2)*c(1)+c(n-1)*c(0)

Usted puede revisar sus resultado analizando la formula explicita:c(n)= (2n)!/(n!*(n+1)!)

21. Implemente la funcion de Babbage (vease el numeral 1) recursivamente. Efectue que su programa deprueba ademas invoke ambas implementaciones la explicita y la recursiva para revisar los resultados.

22. Escriba y pruebe el siguiente metodo booleano que determine si un nuemro dado es triangular (vease elnumeral 20):static boolean isTriangular(long n)

Pruebe este metodo usando para identificar todos los numeros triangulares menor de 100.

22. Escriba y pruebe el siguiente metodo booleano que determine si un nuemro dado es cuadrado (vease elnumeral 19):static boolean isSquare(long n)

Pruebe este metodo usando para identificar todos los numeros cuadrados menor de 100.

66

CLASESCLASES

OBJETIVOS

Al completar éste Capitulo, usted podrá: • Entender lo que son Clases• Saber instanciar las clase • Definir los acceso de las clases como es public, private etc.



1. ¿Que es unauna clase?

2. ¿Cual es el estado de una clase?

3. ¿Que ventaja hay de incluir un metodo como toString() que tiene cero parametros y retorna un objetoString?

4. ¿Como es el metodo Point.equals() en el Ejemplo0601 fundamentalmente diferente al Line.equals() delEjemplo0602?

5. ¿Cual es la diferencia entre un constructor y un metodo?

68


CLASES

Un programa en Java es una colleccion de uno o mas archivos de texto que contienen clases de Java,de las cuales por lo menos una es public y contiene un metodo llamado main() con el siguiente sin-

taxis:

Ejemplo 6.1 La Clase Pointpublic class Point// Los objetos representan puntos en el plano cartesiano{ private double x, y; // los puntos en las coordenadas

public Point(double a, double b){ x = a;

y = b;}public double x(){ return x;}

public double y(){ return y;}

public boolean igual(Point p){ return (x == p.x && y == p.y);}

public String toString(){ return new String("(" + x + ", " + y + ")");}public static void main(String[] args){ Point p = new Point(2,3);

System.out.println("p.x() = " + p.x() + ", p.y() = " + p.y());System.out.println("p = " + p);Point q = new Point(7,4);System.out.println("q = " + q);if (q.igual(p)) System.out.println("q es igual a p");else System.out.println("q no es igual a p");q = new Point(2,3);System.out.println("q = " + q);if (q.igual(p)) System.out.println("q es igual a p");else System.out.println("q no es igual a p");

}}

La clase tiene dos campos, x y y, cuyos valores son las coordenadas de los puntos del objeto a cual repre-sentan. la primera linea en el metodo main() es:

Point p = new Point(2,3);

69

DECLARACIONES

La intencion de una declaracion es introducir un identificadoe al compilador:

Ejemplo 6.2 La clase Linepublic class Linea// Los objetos representan las lineas en el plano cartesiano{ private Punto p0; // un punto en la Linea

private double m; // La pendiente de la Lineapublic Linea(Punto p, double s)

{ p0 = p;m = s;

}public double pendiente()

{ return m;}

public double yIntercepcion(){ return (p0.y() - m*p0.x());}

public boolean igual(Linea linea){ return (pendiente() == linea.pendiente()

&& yIntercepcion() == linea.yIntercepcion());}

public String toString(){ return new String("y = " + (float)m + "x + "

+ (float)yIntercepcion());}

public static void main(String[] args){ Punto p = new Punto(5, -4);

Linea linea1 = new Linea(p,-2);System.out.println("\nLa ecuacion de la Linea 1 es " + linea1);System.out.println("Su pendiente o Slope es "

+ linea1.pendiente() + " y su intercepcion con y es " + linea1.yIntercepcion());

Linea linea2 = new Linea(p,-1);System.out.println("\nLa ecuacion de la linea 2 es " + linea2);System.out.println("Su pendiente o Slope es "

+ linea2.pendiente() + " y su intercepcion con y es " + linea2.yIntercepcion());

if (linea2.igual(linea1)) System.out.println("Ellas son iguales.");else System.out.println("Ellas no son iguales.");

}}

MODIFICADORES

Los modificadores son palabras claves que indican el acceso tanto a las clases como las varables y losmetodos.

70

CONSTRUCTORES

Las clases tienen tres tipos de miembros: campos, metodos y cosntructores.

Ejemplo 6.3 Una Clase Linea con Tres Constructores

public class Linea3// Los objetos representan las lineas en el plano cartesiano{ private Punto p0; // un punto en la Linea

private double m; // La pendiente de la Lineapublic Linea3(Punto p, double s)

{ p0 = p;m = s;

}public Linea3(Punto p, Punto q)

{ p0 = p;m = (p.y() - q.y())/(p.x() - q.x());

}public Linea3(double a, double b)

{ p0 = p;m = -b/a;

}

public double pendiente(){ return m;}

public double yIntercepcion(){ return (p0.y() - m*p0.x());}

public boolean igual(Linea linea){ return (pendiente() == linea.pendiente()

&& yIntercepcion() == linea.yIntercepcion());}

public String toString(){ return new String("y = " + (float)m + "x + "

+ (float)yIntercepcion());}

public static void main(String[] args){ Punto p1 = new Punto(5, -4);

Linea3 linea1 = new Linea3(p1,-2);System.out.println("\nLa ecuacion de la Linea 1 es " + linea1);

Punto p2 = new Punto(-1, 2);Linea3 linea2 = new Linea3(p1,p2);

System.out.println("\nLa ecuacion de la Linea 1 es " + linea2);

71

if (linea2.igual(linea1)) System.out.println("Ellas son iguales.");else System.out.println("Ellas no son iguales.");

Linea3 linea3 = new Linea3(3,6);System.out.println("\nLa ecuacion de la Linea 3 es " + linea3);if (linea3.igual(linea1)) System.out.println("Ellas son iguales.");

else System.out.println("Ellas no son iguales.");}

}

CONSTRUCTORES

El tipo de constructor que una clase puede tener es el que no tiene parametros. Este es llamado el cons-tructor por defecto. Otro tipo simple de constructor es el que su unico parametro es una refecrencia a

un objeto de la misma clase a la cual el constructor pertenece. Esta forma es por lo normal para duplicar unobjeto existente de la clase, asi que por esto es llamaado el constructor copia.

Ejemplo 6.4 Duplicar un Objeto Punto

public class Point// Los objetos representan puntos en el plano cartesiano{ private double x, y; // los puntos en las coordenadas

public Point(double a, double b){ x = a;

y = b;}

public Point(Point p) //Copia del Constructor{ x = p.x;

y = p.y;}

public double x(){ return x;}

public double y(){ return y;}

public boolean igual(Point p){ return (x == p.x && y == p.y);}

public String toString(){ return new String("(" + x + ", " + y + ")");}public static void main(String[] args){ Point p = new Point(2,3);

72

System.out.println("p = " + p);

Point q = new Point(p);System.out.println("q = " + q);if (q.igual(p)) System.out.print("q es igual a p");else System.out.print("q no es igual a p");

if (q == p) System.out.println(", y q == p");else System.out.println(", pero q != p");

}}

CONSTRUCTORES POR DEFECTO

En java, todo campo es automaticamente inicializado al valor por defecto para su tipo, esos valores sonboolean=false, char=’\u0000’, integer=0,floating point=0.0 y reference =null.

Ejemplo 6.5 Una Clase para Representar un Monedero:public class Purse{ // un objeto para representar monedas americanas de cheles y pesetas etcetera en una cartera

private int pennies;private int nickels;private int dimes;private int quarters;

public float dollars(){ int p = pennies + 5*nickels + 10*dimes + 25*quarters;

return (float)p/100;}

public void insertar(int p, int n, int d, int q){ pennies += p;

nickels += n;dimes += d;quarters += q;

}

public void remover(int p, int n, int d, int q){ pennies -= p;

nickels -= n;dimes -= d;quarters -= q;

}

public String toString(){ return new String(quarters + " quarters + "

+ dimes + " dimes + "

73

+ pennies + " pennies = $"+ dollars());

}public static void main(String[] args){ Purse purse = new Purse(); //Invocando el constructor por defectoSystem.out.println(purse);

purse.insertar(3,0,2,1);System.out.println(purse);

purse.insertar(3,1,1,3);System.out.println(purse);

purse.remover(3,1,0,2);System.out.println(purse);

purse.remover(0,0,0,4);System.out.println(purse);

}}

CLASE INVARIANTES

Clase invariante es una condicion impuesta en los campos de todas las instancias de la clase. El obje-tivo mas comun de crear clases invariantes es para garantizar representaciones unicas.

Ejemplo 6.6 Una Clase pra Representar los Dias de las SemanasEsta clase ilustra el uso de una classe invariante para garantizar que cada objto represente un unico dia de

la sema:public class Dia{ // Una instancia que representa un dia unico de la semana

// Class es invariante: 0 <= numerodeldia < 7

private final String DIAS = "DOLUMAMIJUVISA";private int diaNumero;

public Dia() //Constructor por defecto{ diaNumero = 0;}

public Dia(Dia d) //Copia del cosntructor{ diaNumero = d.diaNumero;}

public Dia(String s){ String ab = s.substring(0,2).toUpperCase(); // Para abreviar con dos caracters

74

diaNumero = DIAS.indexOf(ab)/2;}

public String toString(){ switch (diaNumero)

{ case 0: return "Domingo";case 1: return "Lunes";case 2: return "Martes";case 3: return "Miercoles";case 4: return "Jueves";case 5: return "Viernes";default: return "Sabado";

}}

public void avanzar(int n){ diaNumero = (diaNumero + n)%7;}

public Dia previo(){ int n = (diaNumero+6)%7; // en nuemro del dia previo

String ab = DIAS.substring(2*n, 2*n+2); // abreviatura de 2 caracteresreturn new Dia(ab);

}

public static void main(String[] args){ Dia hoy = new Dia("Mie");

System.out.println(" Hoy es " + hoy + ", y ayer era " + hoy.previo());Dia mismo = new Dia(hoy);hoy.avanzar(4);System.out.println("En 4 dias, hoy sera " + hoy + ", y ayer fue " + hoy.previo());System.out.println("Pero hoy todavia es " + mismo + ", y ayer fue " + mismo.previo());

}}

Mas Clases Invariantes

Ejemplo 6.7 Una Clase Ambigua PurseMpublic class PurseM{ // un objeto para representar monedas americanas de cheles y pesetas etcetera en una cartera// Clase invariante: la suma de los valores de los campos es minima y >= 0; enforzado por el mtodo

reduce().

private int pennies;private int nickels;private int dimes;private int quarters;

75

private int cents(){ return pennies + 5*nickels + 10*dimes + 25*quarters;}

public float dollars(){ return (float)cents()/100;}

public void clear(){ pennies = nickels = dimes = quarters = 0;}

private void reducir(){ pennies = cents();

if (pennies < 0){ clear();

return;}quarters = pennies/25;pennies %= 25;dimes = pennies/10;pennies %= 10;nickels = pennies/5;pennies %= 5;

}

public void insertar(double dollars){ pennies += 100*dollars;

reducir();}

public void remover(double dollars){ int p = cents() - (int)Math.round(100.0*dollars);

clear();pennies = p;reducir();

}

public String toString(){ return new String(quarters + " quarters + "

+ dimes + " dimes + "+ pennies + " pennies = $"

+ dollars());}public static void main(String[] args){ PurseM purse = new PurseM(); //Invocando el constructor por defectoSystem.out.println(purse);

76

purse.insertar(0.48);System.out.println(purse);

purse.insertar(0.93);System.out.println(purse);

purse.remover(0.57);System.out.println(purse);

purse.remover(1.00);System.out.println(purse);

}}

Ejemplo 6.8 An Clase Line No-Ambigua

public class LineM

// Los objetos representan las lineas en el plano cartesiano

// Clase Invariante: o es p0x() == 0 o p0y() == 0

// Enforzado por el metodo normalizar().

{ private Punto p0; // un punto en la Linea

private double m; // La pendiente o Slope de la Linea

public LineM(Punto p, double s)

{ p0 = p;

m = s;

normalizar();

}

public LineM(Punto p, Punto q)

{ p0 = p;

m = (p.y() - q.y())/(p.x() - q.x());

normalizar();

}

77

public LineM(double a, double b)

{ p0 = new Punto(0,b);

m = -b/a;

normalizar();

}

public double pendiente()

{ return m;

}

public double xIntercepcion()

{ return (p0.x() - p0.y()/m);

}

public double yIntercepcion()

{ return (p0.y() - p0.x()*m);

}

public boolean igual(LineM line)

{ return (m == line.m && yIntercepcion() == line.yIntercepcion());

}

public boolean esHorizontal()

{ return (m == 0.0);

}

public boolean esVertical()

{ return ( m == Double.POSITIVE_INFINITY

|| m == Double.NEGATIVE_INFINITY);

}

public String toString()

{ float a = (float)xIntercepcion();

float b = (float)yIntercepcion();

float fm = (float)m;

if (esHorizontal()) return new String("y = " + b);

if (esVertical()) return new String("y = " + a);

78

if (yIntercepcion() == 0) return new String("y = " + fm + "x");

return new String("y = " + fm + "x + " + yIntercepcion());

}

public void normalizar()

{ // enforzar la invariabilidad de la clase INVARIANT

if (esHorizontal()) p0 = new Punto(0, yIntercepcion());

else if (esVertical()) p0 = new Punto(xIntercepcion(),0);

else if (yIntercepcion() == 0) p0 = new Punto(xIntercepcion(),0);

else p0 = new Punto(0,yIntercepcion());

}

public static void main(String[] args)

{ Punto p1 = new Punto(5, -4);

Punto p2 = new Punto(1, 4);

LineM line1 = new LineM(p1,-2);

LineM line2 = new LineM(p1,p2);

LineM line3 = new LineM(3,6);

print(line1, line2);



}

public static void print(LineM line1, LineM line2)

{ System.out.print("Lineas (" + line1 + ") y (" + line2);

if (line1.igual(line2)) System.out.println(") Son Iguales.");

else System.out.println(") No son Iguales.");

}

}

La Clase Wrapper

Cada uno de los primitivos de Java tiene una clase correspondiente definido en java.lang y por estopuede usar sin necesidad de usar el import.

Ejemplo 6.9 Probando la Clase ShortEste programa ilustra el uso de la conversion entre la variable de tipo short y una instancia de la clase

Short y convertirlo a una instancia de la clase String.

79

public class PruebaShort{ public static void main(String[] args)

{ short m = 22;System.out.println("short m = " + m);

Short x = new Short(m); // Convierte de short a ShortSystem.out.println("Short x = " + x);

String s = x.toString(); // Convierte de Short a StringSystem.out.println("String s = " + s);

m = Short.parseShort(s); // Convierte de String a shortSystem.out.println("short m = " + m);

s = Short.toString(m); // Convierte de short a StringSystem.out.println("String s = " + s);

x = Short.decode(s); // Convierte de String a ShortSystem.out.println("Short x = " + x);

m = x.shortValue(); // Convierte de Short a shortSystem.out.println("short m = " + m);System.out.println("Short.MIN_VALUE = " + Short.MIN_VALUE);System.out.println("Short.MIN_VALUE = " + Short.MAX_VALUE);

}}

Ejemplo 6.10 Usar la Clase Integer para la Conversion de Radix

public class PruebaRadix{ public static void main(String[] args)

{ int n = 59;System.out.println("Decimal : \t" + Integer.toString(n));System.out.println("Binary : \t" + Integer.toBinaryString(n));System.out.println("Octal : \t" + Integer.toOctalString(n));System.out.println("Hexadecimal : \t" + Integer.toHexString(n));System.out.println("Ternario : \t" + Integer.toString(n,3));System.out.println("DoDecimal : \t" + Integer.toString(n,12));System.out.println("Bigecimal : \t" + Integer.toString(n,20));System.out.println("Character.MIN_RADIX : " + Character.MIN_RADIX);System.out.println("Character.MAX_RADIX : " + Character.MAX_RADIX);

n = Integer.parseInt("d7b",16);

System.out.println("d7b (base 16) = " + n);}

}

80


1. ¿Que es una clase?

2. ¿Cual es el estado de una clase?

3. ¿Que ventaja hay de incluir un metodo como toString() que tiene cero parametros y retorna un objetoString?

4. ¿Como es el metodo Point.equals() en el Ejemplo0601 fundamentalmente diferente al Line.equals() delEjemplo0602?

5. ¿Cual es la diferencia entre un constructor y un metodo?

6. ¿Cual es la diferencia entre un metodo de la clase y uno de instancia?

7. ¿Que es un argumento implicito?

8. ¿Porque es ilegal que un metodo static sea invocado por por uno no-static?

9. ¿Cual es la diferencia entre la igualdad de los objetos y la igualdad de las referencias que se refieren aellos?

10. ¿Cual es la diferencia entre los miembros publicos y los privados de una clase?

11. ¿Fuese mejor declarar el metodo clear() privado en la clase Purse del Ejemplo0605?¿Porque y porqueno?

12. ¿Porque es que el compilador crea automaticamente un constructor por defecto para la clase Purse en elEjemplo0605 pero no para la clase Point en el Ejemplo0601 o la clase Line en el Ejemplo0602?

13. ¿Cual es la diferencia entre los metodos accesores y los mutadores?

14. ¿Que es una clse invariante?

15. ¿Que es un constructor por defecto?

16. ¿Cuantos constructores puede una clase tener?

17. ¿Cuantos constructores por defecto puede una clase tener?

18. ¿Que es un constructor copia?

19. ¿Cual es la diferencia entre invocar un constructor copia o usar una asignacion?

20. ¿Por que es que la siguiente declaracion no compilaria si se incluye en el Ejemplo0601?Point p = new Point();

81

21. Explique la diferencia entre las salidas de:String s;System.out.println(“s = ” + s);y:String s = new String();System.out.println(“s = ” + s);

22. ¿Cual es la razon para declarar un campo privado y declarar un metodo mutador que permite al publicocambiarlo, no fuese mejor hacerlo public a el tambien?


1. Agregue y ejecute el siguiente metodo a la clase Point definida en el Ejemplo0601:public void translate(double dx, double dy)// mueve el punto dx unidades hacia la derecha y dy hacia la arriba

Por Ejemplo, p.translate(5,1) moviera el punto p en Ejemplo0601 a (7,4).

2. Agregue y ejecute el siguiente metodo a la clase Point definida en el Ejemplo0601:public void rotate(double theta)// rota un punto theta radianes contra el reloj

Por Ejemplo, p.rotate(Math.PI/2) cambiara el punto p a (-3,2) en Ejemplo0601. Use la siguiente ecuacio-nes de transformacion:x2 = x1cosθq −- y1sinθqx2 = x1sinθq −- y1cosθq

3. Modifique la clase Point definida en Ejemplo0601 para que represente un punto en tres-dimensiones.

4. Agregue y pruebe el siguiente metodo a la clase Line del Ejemplo0602.public boolean isParallelTo(Line line)// retorna verdad si y solo si es paralela a la linea

5. Agregue y pruebe el siguiente metodo a la clase Line del Ejemplo0602.public boolean isPerpendicularTo(Line line)// retorna verdad si y solo si es perpendicular a la linea

6. Agregue y pruebe el siguiente metodo a la clase Line del Ejemplo0602.public boolean translate(double dx, double dy)// mueve cada punto en la linea por un incremento de (dx, dy)

7. Agregue y pruebe el siguiente metodo a la clase Line del Ejemplo0602.public boolean rotate(theta)// rota la linea contra el reloj theta radianes

Por ejemplo, p.rotate(Math.PI/2) cambiaria el objeto linea a y = 0.5x + 3 en Ejemplo0602. Use la siguien-te identidad trigonometrica y el hecho que el slope de una curva es igual a tan α, donde α es el anguloentre la linea y el axis-x.

82

tan (α + θ) = (tan α + tan θ)/(1 - tan αtan θ)

8. Modifique y pruebe la clase Purse definida el Ejemplo0605 para que los objetos de clase Purse puedentambien contener monedas de medio peso.

9. Convierta y prueba la clase Purse definida en el Ejemplo0605 en la clase Wallet que cuyos objetos repre-sentan wallets (carteras) uqe contienen denominaciones de US dolares de: $1, $2, $5, $10, $20 y de $50.

10. Agregue y pruebe los el siguiente metodo a la clase Dia definida en Ejemplo0606.public Day next()// retorna un objeto Day que representa el proximo dia (day)

11. Agregue y pruebe el siguiente metodo a la clase Dia definida en Ejemplo0606:public boolean isWeekdday()// retorna verdadero (true) si y solo si es un dia de la semana (lunes -a- viernes)

12. Agregue y pruebe un metodo copy() a la clase Line definida en Ejercicio0602.

13. Agregue y pruebe un constructor copy a la clase Line definida en Ejercicio0602:

14. Pruebe la clase Line Ejemplo0608 sobre varias lineas horizontales y verticales, y revise que se produz-can las lineas deseadas y correctas.static int digit(long n, int k)

Por ejemplo, digit(86421, 3) nos retorna 6, y digit(86421, 7) nos retorna 0.

15. Usted no tiene que crear un objeto del tipo Point explicitamente para asi poder usar el constructor de laclase Line del Ejemplo0608. Usted puede crear explicitamente un objeto del tipo Point anonimo y pasar-selo como argumento al constructor asi: :Line line4 = new Line(new Point(2,2), new Point(-1,8))

Pruebe esto en ambos constructures que tienen los parametros de Point.

16. Modifique el programa Ejemplo0609 para que pruebe la clase Integer en la misma manera.

17. Implemente una clase similar a la clase Day de Ejemplo0606 cuyos objetos representan los meses.

18. Implemente una clase cuyo objetos representen circulos en plano cartesiano:

19. Implemente la clase Point usando la magnitud radial r y la amplitud angular q como los campos en vezde las coordenadas rectangulares x y y. Enforce la clase invariante que o: r = q =0, o es r > 0 y 0 <= q < 2p

83

COMPOSICION COMPOSICION YY HERENCIAHERENCIA

OBJETIVOS

Al completar éste Capitulo, usted podrá: • Entender lo que es reuso desde el punto de vista de programacion OO• Crear una Clase desde Otra • Usar los metodos y las variables de otra clase



1. ¿Que es composicion?

2. ¿Que es herencia?

3. ¿Cual es la diferencia entre composicion y herencia?

84


COMPOSICION Y HERENCIA

Una de las ventajas de programacion orientada a objeto es la capacidad de reusar software. Esto seefectua atraves de herencia y composicion.

COMPOSICION

Composicion es la creacion de una clase usando otra clase para su data componente. Usamos compo-sicion en la definicion de la clase Line del Ejemplo0602 del capitulo anterior. Esta fue compuesta

de la clase Point. La clase componente mas usada es la clase String, aqui en este ejemplo los ilustramos:

Ejemplo 7.1 La Clase Nameclass Name{ // Objeto que representa los nombres de las personas

private String first; // por ejemplo "Jazmine"private String middle; // por ejemplo "Marie"private String last; //por ejemplo "Foster"

Name() // Constructor por defecto{}

Name(String first, String last){ this.first = first;

this.last = last;}

Name(String first, String middle, String last){ this(first,last);

this.middle = middle;}

String first(){ return first;}

String middle(){ return middle;}

String last(){ return last;}

void setFirst(String first){ this.first = first;}

void setMiddle(String middle)

85

{ this.middle = middle;}

void setLast(String last){ this.last = last;}

public String toString(){ String s = new String();

if (first !=null) s += first + " ";if (middle !=null) s += middle + " ";if (last !=null) s += last + " ";return s.trim();

}}

La Clase de Prueba de la clase Nameclass TestName{ // Clase para probar la clase creada en el ejemplo de Name.java

public static void main(String[] args){ Name tr = new Name ("Ramon", "Mella");

Name fc = new Name ("Juan Pablo", "Duarte", "El Patricio");System.out.println(fc + "Es el Padre de la Patria.");System.out.println(" Su nombre de pila era " + fc.first());System.out.println(tr + "Es uno de los Padres de la Patria.");System.out.println("Su segundo nombre es " + tr.middle());

}}

El objeto Name referencia por tr es creado explicitamente cuando el operador new invoca el constructorName() de dos argumentos. Sus dos arguemntos first y last, son referencias a objetos String, asi que el cons-tructor implicitamente invoca el constructor de String dos veces oara crear los objetos tr.first y tr.last. La pala-bra clave this representa el argumento implicito tr. Note que la referencia tr.middle no tiene referente, asi queel campo por esto permanece null.

La segunda linea del main() tiene un efecto en la referencia tc. Pero este invoca el constructor de tres argu-mentos, asi que ademas a otro objeto Name, tres mas objetos String son creados. La clase Name esta defini-da tener tres campos y ocho metodos. Los primeros tres metodos son metodos de acceso: simplemente cadauno retorna uno de los campos. Los proximo tres metodos son mutadores: ellos permiten que otros metodosexternos modifiquen los campos. Los ultimos dos metodos sin los ya acostumbreados toString() para desple-gar el objeto como una cadena y el main() el cual sirve como el motor de la clase.

La palabra clave this puede ser usada dentro de un metodo instanciado para referir al argumento implici-to, lo que es, el objeto al cual el metodo es sujeto cuando este es invocado. Este lo usamos el la clade Namedel Ejemplo0701.

Ejemplo 7.2 La clase Personclass Person

86

{ // Los objetos representan una persona

protected Name name; // de la clase Name ejemplo anteriorprotected char sex; // 'M' o 'F'protected String id; // por ejemplo la cedula de identidad

Person(Name name, char sex){ this.name = name;

this.sex = sex;}

Person(Name name, char sex, String id){ this.name = name;

this.sex = sex;this.id = id;

}

Name name(){ return name;}

char sex(){ return sex;}

String id(){ return id;}

void setId(String id){ this.id = id;}

public String toString(){ String s = new String(name + " (sex: " + sex);

if (id !=null) s += "; id: " + id;s += ")";return s;

}}

Aqui la clase de pruebaclass TestPerson{ // Clase para probar la clase Person

public static void main(String[] args){ Name bobsName = new Name("Robert", "Lee");

Person bob = new Person(bobsName, 'M');System.out.println("bob: " + bob);

87

bob.name.setMiddle("Edward");System.out.println("bob: " + bob);

Person ann = new Person(new Name("Ann", "Baker"), 'F');System.out.println("ann: " + ann);

ann.setId("001-1260313-9");System.out.println("ann: " + ann);

}}

CLASES RECURSIVAS

Un metodo recursivo es uno cual se invoca a el mismo. Estos son descrito en el capitulo 5. Una claserecursiva es una la cual esta compuesta de si mismo; por ejemplo, esta tiene un campo de referencia

que se refiere a un objeto de la clase a la cual este pertenece. .

Ejemplo 7.3 Arboles Familiares

class Person7_3{ // Los objetos representan una persona

protected Name name; // de la clase Name ejemplo anteriorprotected char sex; // 'M' o 'F'protected String id; // por ejemplo la cedula de identidadprotected Person7_3 mother; protected Person7_3 father;

private static final String twoBlanks = " ";private static String tab = "";

Person7_3(Name name, char sex){ this.name = name;

this.sex = sex;}

Person7_3(Name name, char sex, String id){ this.name = name;

this.sex = sex;this.id = id;

}

Name name(){ return name;}

88

//Los metodos de acceso de sex() y id() son los mismos que del ejemplo 7.2

char sex(){ return sex;}

String id(){ return id;}

void setId(String id){ this.id = id;}

void setMother(Person7_3 mother){ this.mother = mother;}

void setFather(Person7_3 father){ this.father = father;}

public String toString(){ String s = new String(name + " (" + sex + ")");

if (id !=null) s += "; id: " + id;s += "\n";if (mother !=null){ tab += twoBlanks; // agrega dos espacios en blanco

s += tab + "mother: " + mother;tab = tab.substring(2); // elimina dos espacios en blanco

}if (father !=null){ tab += twoBlanks; // agrega dos espacios en blanco

s += tab + "father: " + father;tab = tab.substring(2); // elimina dos espacios en blanco

}return s;

}}

Aqui una Clase de Pruebaclass TestPerson7_3{ // clase de probar la class Person modificada a Person7_3

public static void main(String[] args){ Person7_3 ww = new Person7_3(new Name("William", "Windsor"), 'M');

Person7_3 cw = new Person7_3(new Name("Charles", "Spencer"), 'M');Person7_3 ds = new Person7_3(new Name("Diana", "Spencer"), 'F');

89

Person7_3 es = new Person7_3(new Name("Edward", "Spencer"), 'M');Person7_3 ew = new Person7_3(new Name("Elizabeth", "Winsor"), 'F');Person7_3 pm = new Person7_3(new Name("Philip", "Mountbatten"), 'M');Person7_3 eb = new Person7_3(new Name("Elizabeth", "Bowes-Lyon"), 'F');Person7_3 gw = new Person7_3(new Name("George", "Windsor"), 'M');

ww.setFather(cw);ww.setMother(ds);ds.setFather(es);cw.setMother(ew);cw.setFather(pm);ew.setMother(eb);ew.setFather(gw);

System.out.println(ww);}

}El programa crea 8 objetos tipo Persona. Esta version de la clase es recursiva ya que crea los campos

padre u madre referenciando a objetos Persona. El metodo main() priemro crea los 8 objetos, luego invoca elmetodo setMother() y setFather() para vincularlo.

Los dos campos estaticos blanks y tab son usdos solamenteen el metodo toString(). Ellos prosucen sali-da formateada.............................. FALTO...

Ejemplo 7.4 Una Lista de Telefonos

class Friend{ // objeto representa un amigo

protected String name; // ejemplo "Jose Paredes"protected String tele; //ejemplo "476-7758"protected Friend next; // Proximo objeto en la listastatic Friend list; // lista vinculada linkeada a amigos

static void print(){ Friend friend = list;

if (friend == null) System.out.println("La lista esta vacia.");else do{ System.out.println(friend);

friend = friend.next;} while (friend !=null);

}

Friend(String name, String tele){ this.name = name;

this.tele = tele;this.next = list;list = this;

}

90

public String toString(){ return new String(name + ":\t" + tele);

}}

Aqui la orueba de la clase Friendclass TestFriend{ // clase para probar la clase Friend

public static void main(String[] args){ Friend.print();

new Friend("Crstian Nunez", "629-6465");new Friend("Roberto Garcia", "629-6265");new Friend("Elvyn Bolges", "629-4401");Friend.print();

}}

HERENCIA

Herencia es la creacion de una clase extendiendo otra clase para que asi la esa instancia de la nuevaclase automaticamente herede los campos y los metodos de su clase padre.

Ejemplo 7.5 Subclase Class ClassY heredda los campos protected “m” de la Class ClassxUna Clase Este define una clase trivial con un campo y un metodo:class ClassX{ // Una clase Trivial

protected int m;

public String toString(){ return new String("(" + m + ")");}

}

Fijese que el campo m es declarado protected en vez de tener acceso privado.Aqui definimos una segunda clase, definida para extender la primera clase:class ClassY extends ClassX{ // Una sub clase Trivial de ClassX

protected int n;

public String toString(){ return new String("(" + m + ", " + n + ")");}

}

Note que su metodo toString() tiene la misma firma que el declarado en la ClassX:Aqui la clase de prueba

class TestClassY

91

{ // clase para probar ClassYpublic static void main(String[] args){ ClassX x = new ClassX();

System.out.println("x = " + x);

ClassY y = new ClassY();System.out.println("y = " + y);

}}Este programa no compila ya que el metodo ClassY.toString() intenta accesar el campo ClassX.m el cual

fue declarado privado. Cuando una clase hereda de otra clase se dice que esa la Super Clase de laa hija o sub-clase.

SOBRESCRITUA DE LOS CAMPOS Y METODOS

Una instancia de y de la ClassY es en esencia lo mismo que una instancia de la ClassX con mas datay funcionalidad. En ambos se declara un metodo g() con la misma firma, el metodo y.g() invocara el

metodo declarado en la ClassY, no el que esta declarado en la ClassX. En este caso, el metodo y.g() se diceque sobrescribe el metodo x.g(). Sobrescribir o overriding es similar a sobrecargar: diferente metodos con unmismo nombre. Overriding es diferente ya que los metodos tienen la misma firma(mismo nombre, mismalista de parametros) y ellas son declaradas en clases diferente. Ademas deben retornar el mismo tipo de valor,y el metodo que sobreescribe debe tener acceso al metodo que sobreesscribe. Asi que un metodo publicopuede ser sobreescrito solo por otro metodo publico.

Sobreescribir campos es similar a sobrescribir metodos: ellos tienen la misma declaraciones pero endiferente clases.

Ejemplo 7.7 Sobrescritura de Campos y MetodosEste ejemplo es similar al Ejemplo0706 anterior. Este ilustra como un campo y los metodos de una sub-

clase sobrescriben los de su superclase. Le Presentamos una clase trivial con dos campos prtected y tres meto-dos:

class ClassX_7{ // Una clase Trivial

protected int m;protected int n;

void f(){ System.out.println("Ahora en la ClassX.f().");

m = 22;}

void g(){ System.out.println("Ahora en la ClassX.g().");

m = 44;}

92

public String toString(){ return new String("{ m=" + m + ", n=" + n + " }" );}

}

Aqui le presentamos la subclase:class ClassY_7 extends ClassX_7{ // Una sub clase Trivial de ClassX_7

protected double n; // Sobre pone al campo de ClassX_7.n

void g(){ System.out.println("Ahora en ClassY_7.g()."); // sobre pone metodos ClassX_7g()

n = 3.1415926535898932;}

public String toString() // sobre pone el metod ClassX_7.toString(){ return new String( "{ m=" + m + ", n=" + n + " }" );}

}

Su campo n y su metodo g() sobrescriben los miembros de la ClassX con el mismo nombre. Aqui le pre-sentamos una clase de prueba:

class TestClassY_7{ // clase para probar ClassY_7

public static void main(String[] args){ ClassX_7 x = new ClassX_7();

x.f();x.g();System.out.println("x = " + x);

ClassY_7 y = new ClassY_7(); // y "es un" ClassY_7y.f(); // polymorfismo: y tambien "es un" ClassX_7y.g();System.out.println("y = " + y);

}}

El objeto x de la ClassX tiene los campos x.m y x.n y los metodos x.f(), x.g() y x.toString(). El objeto yde la clase ClassY tiene los campos y.m y y.n y los metodos y.f() y g.f(), y y.toString(). El campo y.m y elmetodo y.f() son declarado en su propia superclase ClassX. El campo y.n y los metodos y.g() y y.toString()son declarados en si propia clase ClassY, sobreescribiendo las declaraciones de n, g() y toString() en ClassX.

LA PALABRA CLAVE super

Java utiliza una palabra clave super para referirse a los miembros de la clase padre. Al ser usados en laforma super(), esta invoca el constructor de la superclase. Al ser usado en la forma super.f(), este invo-

ca la funcion f() declarada en la superclase. Esto permite sobrescribir la sobrescritura..

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Ejemplo 7.8 La subclase Student de la clase PersonAqui le presentamos la subclase de la clase Person del Ejemplo0702class Student extends Person{ // Los objs representan estudiantes

protected int credits; // creditos de horas impartidasprotected double gpa; // average de puntos de los creditos tomados

Student(Name name, char sex, int credits, double gpa){ super(name, sex); // invocando el constructor de la clase Person

this.credits = credits;this.gpa = gpa;

}

int credits(){ return credits;

}

double gpa(){ return gpa;}

public String toString(){ String s;

s = new String(super.toString()); // invocando Person.toString()s += "\n\tcredits: " + credits;s += "\n\tgpa: " + gpa;return s;

}}

Aqui una prueba:

class TestStudent{ public static void main(String[] args)

{ Name annsName = new Name("Ann", "Baker");Student ann = new Student(annsName,'F',16,3.5);System.out.println("ann: " + ann);

}}

En la primera linea se crea el objeto annsName del tipo Name. La segunda linea crea el objeto ann deltipo Student, al igual que en el Ejemplo0702, excepto que aqui es una instancia de la clase Student en vez dela clase Person. Pero la primera linea del constructor de Student es:

super(name, sex); // invoca el constructor en la clase PersonLa palabra clave super se refiere a la superclase de la clase actual. Como esa es la clase Person, los argu-

mentos name y sex son pasados al constructor de la clase Person el cual ejecuta sus codigos sobre el objetoann del tipo Student. Esto es identico a declar el constructor de la clase Student asi:

Student(Name name, char sex, int credits, double gpa)

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{ this.name = name;this.sex = sex;this.credits = credits;this.gpa = gpa;

}Utilizamos el metodo indirecto aqui solo para ilustrar el uso de la palabra clave super.

HERENCIA VERSUS COMPOSICION

Herencia significa especializacion. Una subclase se especializa herredando sus campos y metodos desu superclase y agregando otros. Los campos extras hacen a la subclas mas restrictiva, mas especial.

Mientras que herencia significa especializacion composicion significa agregacion. La clase Studentes una especializacion de la clase Person, mientras que es una agregacion de las clases name y

String ( y de las del tipo char, int y double). Los programadores a menudo utilizan el termino “es un” (is a)y “tiene un” (has a) para distinguir entre composicion y herrencia. Un estudiante “es una” persona, mientrasque un estudiante “tiene un” nombre.

JERARQUIA DE LAS CLASES

Una clase puede tener mas de una subclase. Estas relaciones nos llevan a un diagrama del tipo arbol.En jerarquia asi podemos decir que una clase deciende o deriva de la otra, existe una secuencia de

clases, donde una de las clases es la superclase de la otra. Dentro de una jerarquia de clases existen dos tiposde clases: clases abstractas y clases finales. Estas se identifican por los modificadores abstract y final.

Una clase abstracta es una clase que tiene por lo menos un metodo abstracto. Un metodo abstracto esun metodo declarado solamente con su firma; no tiene implementacion. Ya que tiene por lo menos

un metodo abstracto, una clase abstracta no puede ser instanciada. Las clases y los metodos son declaradosabstractos con el uso del modificador abstract.

Ejemplo 7.9 Una Clase AbstractaEn este ejemplo definimos tres classes: la classe abstracta Shape y dos clases, concretas digamos, la clase

Circle y Square. Estas dos ultimas son ambas subclases de la anterior.

abstract class Shape

{ // los objetos representan formas geometricas en el plano cartesiano

abstract Point center();

abstract double diameter();

abstract double area();

}

La clase abstracta Shape tiene tres metodos abstractos: center(), diameter() y area(). Como metodos abs-tractos ellos estan solo declarados por sus prototipos.

class Circle extends Shape{ // los objetos representan circulos en el plano cartesiano

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private Point center;private double radius;

Circle(Point center, double radius){ this.center = center;

this.radius = radius;}

Point center(){ return center;}

double diameter(){ return 2*radius;}

double area(){ return Math.PI*radius;}

public String toString(){ return new String("{ center = " + center + ", radius = " + radius + "}");}

}La clase Circle tiene dos campos, un constructor y cuatro metodos. Los campos especifican el centro y el

radio del circulo. Los tres metodos (concretos) center(), diameter() y area() implementan sus metodos abs-tractos correspondientes en la superclase.

class Square extends Shape{ // los objetos representan Cuadrados en el plano cartesiano

private Point northWestCorner;private double side;

Square(Point northWestCorner, double side){ this.northWestCorner = northWestCorner;

this.side = side;}

Point center(){ Point c = new Point(northWestCorner);

c.translate(side/2, -side/2);return c;

}

double diameter(){ return side*Math.sqrt(2.0);}

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double area(){ return side*side;}

public String toString(){ return new String("{ northWestCorner = " + northWestCorner + ", side = " + side + "}");}

}

La clase Square tiene dos campos, un constructor y cuatro metodos. Los campos especifican la localdady el tamaño del cuadrado. Los tres metodos (concretos) center(), diameter() y area() implementan sus meto-dos abstractos correspondientes declarados en la superclase.

Aqui presentamos una prueba de la clase Circle:class TestCircle{ // motor de la clase Circle

public static void main(String[] args){ Circle circle = new Circle(new Point(3,1),2.0);

System.out.println("El Circulo es " + circle);System.out.println("El centro del Circulo esta " + circle.center());System.out.println("El diametro del Circulo es " + circle.diameter());System.out.println("El Area del Circulo es " + circle.area());

}}

Aqui le presentamos una prueba de la clase Square:class TestSquare{ // motor de la clase Square

public static void main(String[] args){ Square square = new Square(new Point(3,1),2.0);

System.out.println("El Cuadrado esta en " + square);System.out.println("El centro del Cuadrado esta en " + square.center());System.out.println("El diametro del Cuadrado es " + square.diameter());System.out.println("El Area del Cuadrado es " + square.area());

}}

La Clase object

Java define una clas especial, la clase object, la cual es la clase ancestral de todas las clases. Esta decla-ra doce miembros: un constructor y once metodos. Ya que todas las clases con subclase de object todas

ellas pueden entonces invocar sus metodos. Cuatro de ellos son: clone(), hashCode(), equals() y toString()son disenados para ser sobrescritos(explicado mas adelante). Debido a esto es equivalente escribir lo siguien-te durante la declaracion de una clase:

class Point{ double x, y}

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y su equivalente es:class Point extends object{ double x, y; }

LA JERARQUIA DE CLASE DE JAVA

Los metodos clone() y equals() son dos de los doces metodos declarados en la clase Object.

Ejemplo 7.10 El Metodo equals() para la Clase PointLa misma clase Point de Ejemplo0601:class Point{ // los objetos representan puntos en el eje cartesiano

double x, y; // las coordenadas de los puntosPoint(double a, double b)

{ x = a;y = b;

}

boolean equals(Point p){ return ( x == p.x && y == p.y)}

public String toString(){ return new String(“(“ + x + “, “ + y + “)”);}}

La version local de quals() es para garantizar queq.equals(p) no sera false al menos que los dos objetostipo Point realmente representen puntos diferentes. Sin esta version local esta expresion invocaria el metodoObject.equals() el cual retornaria false si los objetos fueran distintos pero iguales.

El metodo equals() definido aqui no sobrescribe el Object.equals() porque las firmas o signatures no sonlas mismas. Una es equals(Point) la otra es equals(Object), aqui le presentamos la forma correcta de sobres-cribir el metodo:

public boolean equals(Object p){ return (x == p.x && y == p.y);}

Ejemplo 7.11 Manera correcta de sobrescribir los metodos Clone() y PointAqui otra version de la clase Point:

class Point7_11// Los objetos representan puntos en el plano cartesiano{ double x, y; // los puntos en las coordenadas

Point7_11(double a, double b){ x = a;

y = b;}

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public Object clone(){ return new Point7_11(x,y);}

public boolean equals(Object p){ if (p instanceof Point7_11)

return (x == ((Point7_11)p).x && y == ((Point7_11)p).y);else return false;

}

public String toString(){ return new String("(" + x + ", " + y + ")");}

}

Prueba de la clase Point:class TestPoint7_11{ public static void main(String[] args)

{ Point7_11 p = new Point7_11(2,3);System.out.println("p = " + p);

Point7_11 q = (Point7_11)p.clone();System.out.println("q = " + q);

if (q == p) System.out.print("q es igual a p");else System.out.print("q no es igual a p");

if (q.equals(p)) System.out.println("q es igual a p");else System.out.println("q != p");

}}El metodo Point.clone() crea un objeto Point con las coordenadas como argumentos implicitos y luego

los retorna. Pero para sobrescribir el metodo Object.clone(), el metodo Point.clone() debera retornar una ins-tancia de la clase Object. Asi que el objeto Point que se retorna es cambiado a un objeto Object sinedo retor-nado. la sentencia:

Point q = (Point)p.clone();los reconvierte (recast) a un objeto del tipo Object y luego inicializa a q con este.Para override el metodo Object.equals(), el Point.equals() debe contenr un solo parametro de la clase

Object. Pero entonces esto significa que p.equals(x) puede ser invocado sobre un objeto x de cualquier claseya que todas las classes son una subclase de Object. Asi que es la responsabilidad del metodo determinar pri-mero si los argumentos realmente son instancias de la clase Point. Esto se efectua atraves del operador ins-tanceof.

La condicion (x == ((Point7_11)p).x && y == ((Point7_11)p).y); es diferente por el (Point) cambio o cas-ting. Esto es necesario porque p es una instancia de la clase Object. Asi que aunque p tiene el los campos xy y apropiados, ellos no pueden ser accesados desde p directamente. Java es “Strongly Typed” asi que el ope-rador punto requiere que al que se le opera en la izquierda sea una instancia de la clase a la cual pertence elmiembro en la derecha: p es una instancia de la clase Object, pero (Point)p es una instancia de la clase Point.

Ahora tenemos dos objetos Point distintos con la misma data, uno producto del clonado del otro. Asi que

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el operador = = los encuentra a ellos no iguales mientras que el metodo equals() los considera iguales. Estosobrescribe los metodos clone() y equals() es consistente con esos de las clasess libreias estandares de Java.


1. ¿Cual es la diferencia entre composicion y herencia?

2. ¿En Ejemplo0702, cuantos objetos moriran si se ejecuta la siguiente sentencia despues de las otras?ann new Person(new Name(“Ann” , “Landers”), ‘F’);

3. ¿En Ejemplo0702, cuantos objetos moriran si se ejecuta la siguiente sentencia despues de las otras?ann new Person(new Name(“Robert” , “Bruce”), ‘M’);

4. ¿Porque no trabajaria apropiadamente el campo tab eb Ejemplo0703 si no se declarace static?

5. ¿Que sucederia mal si estas dos lineas del constructor fuesen colocadas inversas?this.next = list;list = this;

6. ¿En el metodo print() en Ejemplo0704, porque es necesario usar la variable local friend, en vez de usar elcampo lista directamente?

7. Elimine el metodo toString() en la ClassY en Ejemplo0707 y ejecutelo nuevamente. Su salida sera algoasi:Ahora en ClassX.f().Ahora en ClassX.g().x = { m = 22, n = 44 }Ahora en ClassY.f().Ahora en ClassY.g().y = { m = 22, n = 0 }

¿Explique el porque de los resultados diferentes?

8. ¿Cual es la diferencia entre sobrescribir y sobrecargar un metodo?

9. ¿Que es polimorfismo?


1. Modifique la clase name del Ejemplo0701 agregando los siguientes tres campos:protected String prefix; // ejemplo “Dr”protected String suffix; // ejemplo “Jr”protected String nick; // ejemplo “Tux”

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2. Implemente una clase Address para representar una direccion postal de correo.

3. Implemente una clase Phone para representar numeros telefonicos.

4. Implemente una clase Email para representar direcciones de Correo.

5. Implemente una clase Url para representar una direccion de Internet.

6. Modifique la clase Person del Ejemplo0702 agregandole los siguientes 6 campos.protected Phone phone; // telefono del hogarprotected Email email; // direccion de correoprotected Url url; // Pagina Web

7. Implemente una clase de cuerpos celestiales (Sol, luna, marte, etc). Incluya los siguientes campos.private String name; // ejemplo “Dr”private double mass; // en gramosprivate double diameter; // en kilometros”private double period; // en dias terrestres”private CelestialBody orbits;private CelestialBody next;private CelestialBody list;

El campo list mantiene una lista vinculada de todos los objetos creados, similar a esa de Ejemplo0704.

8. Modifique la clase Person definida en Ejemplo0703, agregandole los siguientes campos:protected int number; // el nuemro de objetosprotected static int count; // numero de objetos tipo Person en el arbol

Agregue a cada constructor una sentencia que incremente el countador y modifique el metodo toString()para que imprima la cuenta actual. Luego pruebe la clase modificada. Si se ejecuta igual sobre la misma datadel Ejemplo0703, su salida debe parecerse a esta:

William Windsor (M) #1Mother: Diana Sopencer (F) #2

Father: Edward Spencer (M) #4Father: Charles Windsor (M) #3

Mother: Elizabeth Windsor (F) #5Mother: Elizabeth Bowes-Lyon (F) #7Father: George Windsor (M) #8

Father: Philip Mountbatten (M) #6Esto demuestra, que el objeto Charles fue el tercero creado.

9. Modifique el metodo insert() de la clase Friend definida en Ejemplo0704 para que los objetos sean inser-tados en una lista alfabeticamente. Use el metodo compareTo() en la clase String para determinar el ordenalfabetico de las dos cadenas p y q asi:(p.name.compareTo(q.name) < 0) //significa que p precede a q(p.name.compareTo(q.name) == 0) //significa que p es igual a q(p.name.compareTo(q.name) > 0) //significa que p sigue a q

10. Modifique la clase Friend en Ejemplo0704 para que seda una subclase de la clase Person.

101

11. Agregue el siguiente metodo a la clase Student definida en Ejemplo0708:void update(int credit, char grade);// actualiza los credits del estudiante y el gpa agregando el nuevo credit// y recalculando el gpa basado en la nueva nota

Por ejemplo, si ann tiene la data mostrada en Ejemplo0708 entonces la accion:ann.update(4, ‘B’) ;

cambiaria a ann.credit a 20 y ann.gpa a 3.4. Use la siguiente formulanewgpa = (credits x gpa x credit x points)/credits + credit)

donde points es el valor numerico equivalente (4,3,2,1) de las notas (A,B,C,D).

12. Extienda la clase Student de Ejemplo0708 a una subclase de nombre CollegeStudent con un campo denombre year para el año de la graduacion del estudiante.

13. Extienda la clase CollegeStudent del problema anterior (12) a una subclase de nombre GradStudent conun campo de nombre degree para la carrera de grado del estudiante.

14. Extienda la clase abstract Shape de Ejemplo0709 a una subclase concreta de nombre Triangle cuya ins-tancia representa triangulos en el plano cartesiano. Para el metodo de area(), use la formula (+-)(x1y2 + x2y3 + x3y1 - y1x2 - y2x3 - y3x1)/2

para calcular el area de un triangulo con vertices en (x1,y1), (x2,y2) y (x3,y3). Puede tambien crear unmetodo private static que implemente la siguiente formula para la distancia entre dos puntos (x1,y1) y(x2,y2):((x1 - x2)^2 + (y1 - y2)^2)^1/2

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ARREGLOS ARREGLOS YY VECTVECTORESORES

OBJETIVOS

Al completar éste Capitulo, usted podrá: • Entender lo que son los Arreglos y Vectores• Manejar, Copiar y mover los arreglos y manipular su contenido • Arreglos de Multiple dimensiones



1. ¿Que es un arreglo?

2. ¿Que es un vector?

3. ¿Como se inicializan vectores de mas de una dimension?

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Arreglos y Vectores

Un arreglo es un objeto que consiste de una secuencia de elementos enumerados del mismo tipo. Loselementos son enumerados empezando desde el cero y pueden ser referenciados usando el operador

de subscript []. Los arreglso son muy usados por su alta eficiencia.

ARREGLOS DE CHARACTERES

Uno de los arreglos de caracteres mas simple es el que sus elementos son del tipo char. Vimos en elcapitulo 2 cuando analizamos los Strings que son casi lo mismo que los arreglos. Aqui le presenta-

mos una parte del programa que desarrollamos en el Ejercicio0201:

Ejemplo 8.1 Un Objeto Stringclass TestStringProperties{ // prueba algunas caracteristicas de String

public static void main(String[] args){ String alphabet = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";

System.out.println(alphabet);System.out.println("Esta cadena contiene " + alphabet.length() + " caracteres.");System.out.println("El caracter en la posicion 4 es " + alphabet.charAt(4));System.out.println("El indice del caracter Z es el " + alphabet.indexOf('Z'));

}}

El objeto de nombre alphabet es declarado en la linea 3 como una instancia de la classe String y es ini-cializado con el valor “ABCDEF.....Z”. Tecnicamente alphabet no es en si el objeto; es el nombre de la varia-ble que hace referencia a la instancia de la clase String, y en la actualidad hace referencia a una que repre-senta la cadena “ABCDE....Z”. Este es el resultado del codigo en la tercera linea, la cual hace ambas cosasla declaracion de la referencia y la inicializacion. Se pudo haber efectuado en dos pasos asi:

String alphabet;alphabet = “ABCDEF....Z”;

Un objeto String es una instancia de la clse String. Un arreglo del caracteres es un arreglo de objetos delos cuales sus elementos son del tipo char. El proximo ejemplo nos ilustra la diferencia entre un objeto Stringy un arreglo de chars.

Ejemplo 8.2 Comparar un Objeto String y un Arreglo charclass TestCharArray{ // prueba el metodo String.toCharArray() y el acceso a los arreglos

public static void main(String[] args){ String s = "ABCDEFG";

char[] a = s.toCharArray();System.out.println("s = \”” + "\” \t\ta = \”” + a + “\””);System.out.println("s.length() = “ + s.length() + “\t\ta.length = “ + a.length());for (int i = 0; i < s.length(); i++)System.out.println("s.charAt(“ + i + “) = “ + s.CharAt(i) + “\t\ta[“ + i + “] = “ + a[i]);

}}

Cada linea compara en la manera que los objetos s y a manejan las respectivas operaciones. Ambos obje-

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tos son inicializados con la cadena de 7 letras “ABCDEFG”. El objeto de tipo String es creado con el ope-rador new inclocado el constructor por defecto de String que ttoma un unico argumento del tipo arreglo dechar, A este se le pasa el argumento “ABCDEFG” y esto crea el objeto s. El arreglode objeto a es creado invo-cando el metodo String.toCharArray() perteneciente al objeto s del tipo String. Note que al igual que s, a esen realidad una variable referencial, s referencia un objeto String y a se refiere a un objeto del tipo char[].

Los arreglos de objetos tienen un campo publico llamado length el cual almacena el nuemro de elemen-tos en el arreglo. Asi que la expresion a.length es analogo a la invocacion s.length(); cada una evaluara a 7en este ejemplo aqui presentado.

El operador subscript [] provee acceso a los elementos individuales del arreglo. La expresion a[i] es ana-logo a invocar s.charAt(i); cada una devuelve el caracter en el indice i.

Los arreglos casi siempre son procesados usando el bucle for. El indice del bucle for iguala el indice delarreglo, ambos desde el rango de 0 a a.length -1. Asi que el formato de:

for (int i = 0; i < a.length; i++)//...es el mecanismo de control mas usado.

Ejemplo 8.3 Metodo para Remover todas las Ocurrencias de un Caracter de una Cadenaclass TestStripMethod{ // Clase para probar el metodo strip(){ int n = s.length();

char[] a = new char(n);int i = 0;int j = 0;while (i+j < n)

{ char sc = s.charAt(i+j); // i+j es el indice de s actualif (sc == c) j++; // j es el numero de caracteres eliminadoselse a[i++] = sc; // i es el numero de caracteres que han sido copiados a “a”

}return new String(a,0,i); // duplica a “a” como un objeto String

}

public static void main(String args[]){ String s = new String(ABCAAADEAFA);

System.out.println(s);s = strip(s, ‘A’);System.out.println(s);

}}

PROPIEDADES DE ARREGLOS EN JAVA

En java se pueden crear arreglos que sus elementos sean cualquier de los ochos tipos primitivos o cual-quier tipo de referencia. El sintaxis es

tipo-de-elemento[] nombre; // declara el arreglonombre = new tipo-elemento[n] // asigna almacenage de n elementosComo es normal con objetos unicos no arreglos, la declaracion y la asignacion pueden ser combinadas en

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una sola sentencia con inicializacion:tipo-elemento[] nombre = new tipo-elemento[n];

Aqui se le presentan algunos ejemplos:float[] x; // declara a x ser una referencia a un arreglo de floatsx = new float[8]; // asigna un arreglode 8 floats, referenciado por xboolean[] flags = new boolean[1024];String nombres = new String[32];Point[] ideal = new Point[1000];Fijese que cuando el tipo de elemento es una referencia, es decir como un objeto String por ejemplo, la

asignacion es solo hecha a referencia de objetos de esa clase.

Ejemplo 8.4 Cuando son los Elementos de una Arreglo Asignados

class TestAllocation{

//test the alocation of an array of objectspublic static void main(String[] args){

String[] name; //allocates 1 referencename = new String[4]; //allocates 4 referencesSystem.out.println("name [0] = \"" + name[0] + "\""); name[0] = new String("ABC"); //allocates 1 3-char stringfor (int i=1; i<name.length; i++)

name[i] = new String(); //allocates 3 0-char stringsname[3] = "OK"; //allocates 1 8-char stringfor (int i=0; i<name.length; i++)System.out.println("name["+ i +"] = \"" + name[i] +"\"");

}}La primera linea de main() declara a name ser una referencia a un arreglo de objetos de tipo String. Asigna

un espacio solo para la referencia misma. Ningun objeto ha sido creado aun. La segunda linea de main() ini-cializa la referencia name creando un arreglo de objetos de 4 elementos. En este punto, los elementos sonreferencias null. La tercera linea imprime el valor del primer elemento name[0]. Aun esta null.

La cuarta linea crea una objeto String que representa “ABC” y asigna a name[0] a que se refiera a el.Ahora en el programa existen dos objetos: el objeto String[] referenciado por name y el objeto String refe-renciado por name[0].

El bucle for crea tres objetos mas y le asigna las tres referencias name[1], name[2] y name[3]. Cada unode estos objetos claro esta es una cadena vacia. La proxima linea reemplaza la cadena vaicia name[3] con elobjeto String que representa “OK”. La cadena null a la que name[3] se referia esta muerta ya que perdio surefrencia a la string “OK”.

Ahora que ya existen 5 objetos al final del programa: un objeto String[] y cuatro objetos String. Ellos tie-nen la referencias name, name[0], name[1], name[2] y name[3], respectivamente.

Cuando un objeto es asignado (como en la segunda linea del Ejemplo0804), sus elementos son automa-ticamnete inicializados con sus respectivos valores de campo inicial. Esto es un 0 para los campos enteroscomo son byte, short, int y long, 0.0 para los puntos flotantes, float y double, false para los boolean, ‘\u0000’para los char y null para cualquier tipo de referencia.

Usted puede inicializar un arreglo explicitamente con una lista asi:int[] c = {44, 88, 99, 77};

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Esta linea unica eds equivalente a las siguiente seis lineas:int[] c;c = new int[4];c[0] = 44;c[1] = 88;c[2] = 99;c[3] = 77;

COPIAR UN ARREGLOEjemplo 8.5 Los Arreglos no se pueden copiar usando los Operadores de Asignacion

En este ejemplo mostramos que sucede si se trata de usar un operador de asignacion para copiar un arre-glo:

public class Ejer8_5

{//tests the effect of assigning an arraypublic static void main(String args[]){

double[] x = {2.2, 4.4};print(x, "x");double[] y = {1.1, 3.3, 5.5};print(y, "y");y = x;print(y, "y");x[0] = 8.8;print(x, "x");print(y, "y");

}static void print(double[] u, String id){

for (int i=0; i<u.length; i++)System.out.println(id + "[" + i + "] = " + u[i]);

System.out.println();}

}

El arreglo x es inicializado a ser un arreglo de 2 elementos doubles y y es inicializado as ser uno diferen-te de tres elementos double. Luego se intenta copiarlo usando el operador de asignacion, pero no funciona.

Cuando intnetamos y = x; el arreglo de tres elementos al que y estaba referenciando muere puesto queque perdio su referencia. Pero la asignacion cambia solo el calor de la refrencia misma, simplemente reasig-nandola a que refiera a al otro objeto arreglo ya existente. El resultado es que ahora ambos x y y sse refierenal mismo unico arreglo. Asi que cuando la asignacion: x[0] = 8.8; cambia el primer elemento del arreglo x,ademas cambia el primer elemento del arreglo y, ya que ambos son el mismo elemento.

Java provee un metodo universal especial para copiar arreglos. Es un miembro de la clase System, decla-rada asi:

public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dst, int dstPos, int count)

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Este copia elementos desde el arreglo de origen src al de destino dst. El numero de elementos copiadoses pasado al parametro count. La posicion del indice dek orimer elemento en el arreglo de origen a ser copia-do es pasado al parametro srcPos, y la localidad a donde se copiara en el arreglo destinatario es pasado comoel parametro dstPos.

En este ejemplo 8.5 se muestra como declarar un parametro del arreglo en un metodo y como pasar unarreglo como argumento a un metodo. Los parametros de los arreglos son declarados en la misma manera quelos campos de arreglos son declarados, usando el operador de subscripts como sufijo del tipo de elemento:

static void print(double[] u, String id)Los argumentos de arreglos son pasados a los metodos de la misma manera ordinaria que se pasan las

variables, por nombre:

Ejemplo 8.6 Usar el Metodo System.arraycopy() para Copiar un ArregloEste es el mismo ejemplo que el 8.5 esxcepto que la sentencia de asignacion ha sido reemplazada por la

invocacion del metodo System.arraycopy().

class TestArraycopy{ // tests the system.arraycopy() method

public static void main(String[] args){

double[] x = {2.2, 4.4};print(x, "x");double[] y = {1.1, 3.3, 5.5};print(y, "Y");System.arraycopy(x, 0, y, 0, x.length); // copies x into y print(y, "y");x[0] = 8.8;print(x, "x");print(y, "y");

}static void print(double[] u, String id)

{for (int i=0; i<u.length; i++)

System.out.println(id + "[" + i + "] = " + u[i]);System.out.println();

}}

La invocacion: System.arraycopy(x, 0, y, 0, x.length); copia los valores de los dos elementos x[0] y x[1]a y[0] y y[1], respectivamente. Los dos arreglos permanecen distintos, como puede ser visto de los ultimosdos bloques de salida. Ellos muestran la asignacion de x[0] = 8.8; cambios al primer elemento de x pero notiene efecto sobre el arreglo independiente y.

LA CLASE Vector

Los elementos de un arreglo pueden ser cualquier de los ocho tipos primitivos definidos o uno de refe-rencia. Para los de tipo primitivo, usted declara el arreglo usando el nombre del tipo, asi:

double[] lista; // listado de invitadosPara el tipo por referencia, usted declara el arreglo usando el nombre de la clase a la cual la refrencia se

refiere, asi:

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Miembros[] lista; // Listado de miembrosAqui, cada elemento del arreglo es entonces una referencia a un objeto de esa clase. Entonces, por las

reglas de herencia, cada elemento tambien puede referir a cualquier otro objeto de cualquier subclase de esaclase. Por ejemplo:

lista = new Miembros[4];Miembros[0] = Estududiante(“Linus Torvalds”);Miembros[1] = Programador(“Alan Cox”);Miembros[2] = Director(“Richard Stallman”);Miembros[3] = Hacker(“Eric S. Raymond”);

Aunque cada uno de estos elementos es, por herencia, un objeto del tipo Miembros, realmente obtenemosuna lista heterogenea. Este es un ejemplo de una caracteristica programacion orientada a objeto llamada poly-morfismo, que permite que el arreglo tenga muchas formas.

El uso mas liberal de polimorfismo ocurre cuando usamos la clase Object, la ultima superclase, como eltipo referenciado por el arreglo.

Ejemplo 8.7 Arreglo de objetos del tipo Objectsclass TestObjectArray{

//tests the Vector classpublic static void main(String args[]){

Object[] a = new Object[6];a[0] = new Point(2,3);a[1] = new String("Hello, World");a[2] = new Long(44);a [3] = new Name("James","Gosling");

a [4] = new CelestialBody("Jupiter",18.99E29,142800,4331.7);for (int i=0; i<a.length; i++)

System.out.println("a[" + i +"] = " + a[i]);}

}

Cada elemento del arreglo a es una referencia a un objeto del tipo Object. Pero por herencia, cada objetoes un objeto Object. Asi que este arreglo puede almacenar lo que sea, cualquier cosa. Como ya no debe sor-prenderle, toda idea magnifica como esta de un superarreglo es encapsulada en Java en una clase, esta clasese llama la clase VECTOR. Un objecto Vector es en esencia un arreglo universal que puede cambiar su tama-ño dinamicamente. Los arreglos ordinarios no pueden hacer esto! El campo length de un objeto de un arre-glo es “final” un constante.

La clase Vector esta definida en el paquete java.util, asi que debera incluir la sentencia:import java.util.Vector;para poder usar la clase Vector en su programa.

Ejemplo 8.8 La Lista de Telefonos de los Amigos NuevamenteAqui le presentamos el programa del Ejemplo0704, pero ahora usando un objeto del tipo Vector:import java.util.Vector;

class TestFriends

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{//Tests a telephone list of friendspublic static void main(String args[]){

Vector friends = new Vector();friends.addElement(new Friend("Martin", "388-1095"));friends.addElement(new Friend("bill", "283-9104"));friends.addElement(new Friend("Nat", "217-5912"));System.out.println(friends);

}}

El constructor por defecto de la clase Vector crea el objeto Vector friends. Luego invocamos su metodoaddElement() tres veces para agregarle los objetos Friends a la lista. Luego su metodo toString() es invoca-do implicitamente por el metodo System.out.println() para imprimir la lista por completo.

Un objeto Vector en java realmente es una lista dinamica. Elementos pueden ser agregados y retiradosdesde la lista. Esto se lleva a cabo utilizando los siguientes metodos:

void addElement(Object o) // Agrega el objeto o al final de la listaboolean contains(Object o) // Retorna verdadero si y solo si o esta en la listaObject elementAt(int i) // Retorna el objeto en la posicion i de la listaObject firstElement() // Retorna una referencia al primer objeto de la lista ..................Asi hay muchos otros que debemos familiarizarnos

Ejemplo 8.9 Reorganizar elementos de un VectorEn este ejemplo expandimos el programa anterior.import java.util.Vector;

class TestFriends2{

// Tests a telephone list of friendspublic static void main(String args[]){

Vector friends = new Vector();friends.addElement(new Friend("Martin", "388-1095"));friends.addElement(new Friend("bill", "283-9104"));friends.addElement(new Friend("Nat","217-5912"));System.out.println(friends);Friends.insertElementAt(friends.elementAt(2), 0);System.out.println(friends);Friends.removeElementAt(3);System.out.println(friends);

}}

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Despues de haber creado la misma lista que en el ejemplo anterior, este programa utiliza el metodoinsertElementAt() y removeElementAt() para mover el tercer objeto Friend al principio de la lista.

EL TAMAÑO Y CAPACIDAD DE UN OBJETO Vector

La longitud de un arreglo es el numero de elementos que posee. Si el tipo de elemento es una referen-cia, entonces entonces algunos de esos elementos pueden que sean null. Asi que el numero de ele-

mentos que contenga sea menor que su longitud. Un ejemplo es que el arreglo asignado en Ejemplo0804 tienelongitud 4, aunque el numero de objetos referenciados cambia de 0 a 1 a 4. La longitud de un arreglo asig-nado es constante.

La situacion es diferente para el objeto Vector. En ves de una longitud, un vector tiene un tamaño, el cuales el numero de referencia a Objetos que este contiene. Este numero es dinamico; este cambia cada vez queun objeto es agregado oretirado del vector.

Ademas del tamaño, un vector tambien tiene una capacidad, el cual es el numero de espacios asignadopara contener la referencia a un objeto. Este nuemro siempre es mayor o igual que su tamaño. Si son igualesentonces cuando invocamos el metodo addElement(), la capacidad es uincrementada automáticamente paraacomodar el nuevo elemento. Esto lo ilustramos en el siguiente ejemplo:

import java.util.Vector;

class TestSize{ public static void main(String args[])

{ Vector v = new Vector();print(v);v.addElement("A");print(v);v.addElement("B");print(v);

for (int i=0; i<8; i++)// inserta 8 elementosv.addElement("C");

print(v);v.addElement("D");

print(v);}

static void print(Vector v){System.out.println("v = " + v);System.out.println("v.size() = " + v.size());System.out.println(",\tv.capacity() = " + v.capacity());System.out.println();

}}

Originalmente el vector esta vacio, asi que su tamaño es 0. Pero su capacidad es inicializada automatica-mente a 10, lo que significa que podemos insertar hasta 10 elementos abtes de que debera dinamicamente rea-signarse. Note que cuando un vector es reasignado dinamicamente su capacidad es doblada.

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Ejemplo 8.11 Establecer la Capacidad de un Vector ExplicitamenteEn este programa ilustramos dos maneras de establecer la capacidad de un vector: a traves de su cons-

tructor y del metodo ensureCapacity():import java.util.Vector;class TestCapacity{ public static void main(String args[])

{ Vector v = new Vector(3); // establece capacidad a 3for (int i=0; i<7; i++) // inserta 7 elementos{ v.addElement(new Long(9));print(v);}

v.ensureCapacity(100); //reestablece capacidad a 100 elementosprint(v);

}static void print(Vector v){ System.out.print("v.size() = " + v.size());

System.out.println(",\tv.capacity() = " + v.capacity());}

}

El constructor es pasado el argumento 3 el cual este usa para establecer la capacidad inicial del vector.Luego se restablece al doble, a 6 y luego a 12, a medida que agregamos mas elementos al vector. Finalmenteestablecemos la capacidad a 100.

ARREGLOS DE DOS DIMENSIONES

Un arreglod e dos dimensiones es uno que usa dos subscriptos en vez de uno para referirse a sus ele-mentos. El primer subscripto se refiere a las columnas y el segundo a las filas. Por ejemplo:

int[][] a = new int[7][9];a[5][2] = 88;

Esta sentencias asignarian el valor de 88 al elemento eb ka fila 5 de ka coolumna 2 del vector a. Recuerdeque empezamos a contar desde el cero asi que realmente el 5 es la sexta y el 2 es la tercera.

Un arreglo dos dimensional es en realidad un arreglo de arreglo. Imaginese cada fila como un arreglo, asique un arreglo dos dimensional es una colleccion de arrreglos de una dimension. De hecho asi es que java love.

Ejemplo 8.12 Inicializar un Arreglo De ArreglosEste programa declara a “a” a ser un arreglo 2-dimensional de enteros con 7 filas y 9 columnas:

class Test{ public static void main(String args[])

{ int[][] a = new int[7][9];System.out.println("a.lenght = " + a.length);System.out.println("a[0].length = " + a[0].length);

}}La salida es:AQUI VA LA SALIDA

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Como arreglo, el objeto tiene la longitud de 7. Esto es porque es en realidad un arreglo de 7 filas de arre-glos. El primero de estas filas de arreglos es a[0]. Cada fila tiene 9 elementos.

Un arreglo 2-dimensional puede ser inicializado igual que uno de una dimension. La unica diferencia esque como es una arreglode arreglos, su inicializacion tiene que ser una lista de listas.

Ejemplo 8.13 Inicializar un Arreglo Dos DimensionalEl arreglo se llama ragged porque cada fila tiene una longituda diferente:class Test2{ public static void main(String args[])

{ int[][] a = { { 77, 33, 88 },{ 11, 55, 22, 99 },{ 66, 44 } };

for (int i=0; i<a.length; i++){ for (int j=0; j<a[i].length; j++)

System.out.print("\t" + a[i][j]);System.out.println();

}}

}La Salida es:77 33 8811 55 22 9966 44

La lista de inicializacion pudo haber sido expresado como:int[][] a = { { 77, 33, 88 }, { 11, 55, 22, 99 }, { 66, 44} };

El compilador ignora todos los espacios en blanco. Ajustandolo asi solo lo hace mas leible.Note el uso del bucle anidado for. El bucle exterior es controlado por el indice de filas i y el interno por

el indice de columna j. El indice de fila es incrementado hasta llegar a a.legth, el cual es 3 eb este ejemplo.Para cada valor de i, el indice de coluna j, se incrementa hasta llegar a a[i].length, ek cual en este ejemplo es3 cuando i es 0 y 4 cuandi e es 1 y 2 cuando i es 2.

El mecanismo de control usado de bucles anidados de for es el metodo estar de poblar los arreglos. Parapoblar un de tres-dimensiones es similar a:

for (int i = 0; i < a.length; i++)for (int j = 0; j < a[i].length; j++)

for (int k; k < a[i][j].length; j++)// procesa a a[i][j][k]...

Aqui nos podemos imaginar el elemento a[i][j][k] en el plano i, la fila j y la columna k. Una analogia esuna letra en una linea de una libro: a[i][j][k] representa un caracter k en una linea j en la pagina numero i,a[i][j] representan la linea numero j en la pagina numero i, y a[i] representan la pagina numero i. El numerode caracteres ne la linea j en la pagina i es representado como a[i][j].length, y el numero de lineas en la pagi-na i es a[i].length. Asi que la iteracion de i del primer bucle procesaria a[i], iteracion j del segundo bucle pro-cesaria la linea a[i][j] y la iteracion k en el tercer bucle procesaria el caracter a[i][j][k].

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1. Describa manualmente el resultado de la ejecusion de invocar el metodo strip() del Ejemplo0803 con lasentencia strip(“000121030012”, ‘0’).

2. ¿Como difiere determinar la longitud de un arreglo de caracteres y la longitud de un objeto String?

3. ¿Como difiere accesar un elemento individual de un arreglo de caracteres de accesar los elementos de unobjeto String?

4. ¿Que sucede si usted usa w[8] en una expresion ;uego de asignar 8 elementos al arreglo w?

5. ¿Cual es la difeencia entre un arreglo null y un arreglo de cero longitud?

6. ¿Cual es la diferencia entre un arreglo de longitud cero y un arreglo de cuatro referencias null?

7. ¿Porque son los arreglos procesados por bucles for por lo general?

8. ¿Porque es un arreglo Object[] llamado el arreglo universal?

9. ¿Cual es la diferencia entre el tamaño y la capacidad de un objeto Vector?

10. ¿Cual es la diferencia entre un objeto Vector y un arreglo de objetos?

11. ¿Cual es la diferencia entre un objeto String y un arreglo de valores char?

12. ¿Cual es la diferencia entre un objeto String y un arreglo de valores char?

13. ¿Que representa int[]?

14. ¿Que representa int[8]?

15. ¿Que tiene esto malo?char[] name = “Linus Torvalds”;

16. ¿Puede un arreglo almacenar diferente tipos de elementos?


1. Implemente el siguiente metodo:static double sum(double[] x){ // retorna la suma de los elementos del arreglo x

2. Implemente el siguiente metodo:static double max(double[] x){ // retorna el maximo de los elementos del arreglo x

3. Implemente el siguiente metodo:static double range(double[] x){ // retorna lla diferencia entre elmaximo y el minimo de los elementos del arreglo x

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4. Implemente la siguiente modificacion del metodo strip() definido en el Ejemplo0803:static String strip(String s, char c, int p, int q){ elimina todas las ocurrencias de c del substring s[p:q-1]Aqui la anotacion s[p:q-1] significa qie el substring s que empieza con s[p] y termina con s[q-1]. Por

ejemplo, si s es “ABCDEFGHIJ”, entonces s[5:8] seria “FGH”

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libro java fcld

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