PDF de programación - Tema 1- Conceptos de Java para Estructuras de Datos

Tema 1- Conceptos de Java para
Estructuras de Datos

Germán Moltó

Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática

Uni ersidad Politécnica de Valencia
Universidad Politécnica de Valencia

Tema 1- Conceptos de Java para Estructuras de Datos
Tema 1 Conceptos de Java para Estructuras de Datos

ÍÍndice general:
1. Clases y Objetos en Java
2.

El Principio de la Programación Orientada a Objetos de la Herencia y
su Soporte en Java
El Polimorfismo en Java
El Polimorfismo en Java

3
3.
4. Más Herencia en Java: Métodos y Clases Finales y Abstractos.
5. Herencia Múltiple: Interfaces Java
5. Herencia Múltiple: Interfaces Java

1

2

Objetivos y Bibliografía
Objetivos y Bibliografía
 Objetivos:

 Conocer los conceptos básicos de la POO y su soporte en el

lenguaje Java

 Aprender el concepto de Herencia en Java para afrontar el
 Aprender el concepto de Herencia en Java para afrontar el

desarrollo de estructuras de datos y algoritmos que se realiza en
temas posteriores.

 Estudiar el concepto de paquete como mecanismo para la
 Estudiar el concepto de paquete como mecanismo para la

agrupación de clases.

 Comprender el concepto de Polimorfismo, Interfaz y Clase

Ab
ilid d
Abstracta, así como su utilidad.

í



 Bibliografía:

 Weiss M A Estructuras de datos en Java Adisson-Wesley 2000
 Weiss, M.A. Estructuras de datos en Java. Adisson-Wesley, 2000.

Capítulos 2 (Apartado 2.5) 3 y 4

 Arnow, D., Weiss G. Introducción a la Programación con Java. Un
enfoque orientado a objetos. Adisson-Wesley, 2001. Capítulo 14
2001 C ít l 14

t d bj t

W l

Adi



f

i

Objetos y Clases en Java (I)
Objetos y Clases en Java (I)
 En Java todo son objetos (i.e. instancias de una Clase dada),
exceptuando los 8 tipos primitivos (i.e. byte, short, int, long,
float, double, char y boolean).

 Una Clase consta de un conjunto de atributos (almacenan
 Una Clase consta de un conjunto de atributos (almacenan
datos) y un conjunto de métodos (trabajan con esos datos).

 Un Objeto de una Clase se usa/manipula desde cualquier
 Un Objeto de una Clase se usa/manipula desde cualquier

método de otra Clase, como por ejemplo TestClase.

public class TestClase {
public class TestClase {

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

}

 Ejemplo: sea TestCirculo una aplicación que maneja Círculos,

i e Objetos de la clase Circulo
i.e. Objetos de la clase Circulo

3

4

Objetos y Clases en Java (II)
Objetos y Clases en Java (II)

public class TestClase {
p
{

public static void main( String args[] ){

¿ ?

}

}

 ¿Qué podemos hacer con un objeto?

 Especificación de una Clase: descripción de QUÉ se puede

hacer con un Objeto, es decir, qué métodos expone
(especificación de Circulo).

 Implementación de una Clase: detalles internos de CÓMO
 Implementación de una Clase: detalles internos de CÓMO
se satisface la Especificación o cómo se consigue hacer lo que
se hace con un Objeto.

5

Referencias en Java
Referencias en Java
 Una variable Referencia almacena la dirección de memoria en

la que se encuentra el Objeto al que referencia.
0

102
c1

Circulo c1 = new Circulo();
Circulo c1
new Circulo();

102

408

• Al hacer:

Memoria

• Circulo c2 = c1;
• La variable referencia c2 pasa a tener el mismo valor que

c1, es decir, ambas apuntan al mismo objeto.

7

Objetos y Clases en Java (III)
Objetos y Clases en Java (III)

public class TestClase {
p
{

public static void main( String args[] ){

Circulo c1 = new Circulo();
Circulo c2;
c2 = c1;
}}

}

 Creación de Objetos de una Clase:

 c1 es una variable Referencia al nuevo Objeto creado.
 c2 es una variable Referencia a ningún Objeto, i.e. tras la

j

declaración Circulo c2 ; c2 == null
¿ Qué ocurre si se ejecuta c2 = c1; ?



6

Ejemplo de Utilización de Objetos Circulo
Ejemplo de Utilización de Objetos Circulo

 Podemos crear un objeto de la clase Circulo de la manera

j

especificada en los constructores que define la clase.

public class TestCirculo {
p
{

public static void main( String args[] ){
Circulo c1 = new Circulo();
double radio = 4.0;
Color color = Color.red;
Circulo c2 = new Circulo(radio color);
Circulo c2 = new Circulo(radio, color);
System.out.println(c2);
System.out.println(c2.toString());
y
g());

p

(

}

}

8

¿Qué diferencia hay en las
dos últimas invocaciones?
dos últimas invocaciones?

Implementación de una Clase
Implementación de una Clase
 Implementación de una Clase:

 Detalles internos de cómo se satisface la Especificación o cómo se

consigue hacer lo que se hace sobre un Objeto.

 Componentes de una Clase:
 Componentes de una Clase:

 Atributos, que almacenan los datos de la Clase
 Métodos que definen la funcionalidad de la Clase mediante por lo
 Métodos, que definen la funcionalidad de la Clase mediante, por lo

general, la manipulación de los atributos.

q

 Elementos que aparecen en la implementación de una clase:

p
 El operador this.
 Modificadores estáticos, dinámicos y finales de una Clase y sus

p

componentes.

 Modificadores de visibilidad public y private de una Clase y sus

componentes
componentes.

9

Implementación de una Clase: Definición de
Constructores
Constructores
 Los Constructores de una clase permiten dar un valor
inicial a los atributos del objeto. Ejemplo: definición de los
métodos Constructores de Circulo

p

public Circulo() {

radio = RADIO_POR_DEFECTO;
color = COLOR_POR_DEFECTO;

}
public Circulo(double radio Color color) {
public Circulo(double radio, Color color) {

this.radio = radio;
this.color = color;

}
}
public Circulo(){

this hace referencia al objeto
sobre el que se invoca el método
y sirve para evitar el aliasing de
p
y
nombres.

g

this(RADIO_POR_DEFECTO, COLOR_POR_DEFECTO);
)

(

}

11

Implementación de una Clase: Definición de
Atributos
Atributos
 Los Atributos de una Clase almacenan los datos de la Clase

i

l

d fi

 Ejemplo: definición de los Atributos de la Clase Circulo
l

 Modelo de la relación TIENE UN(A)
 Modificadores de atributos
Ej
private double radio;
private String color;
private String color;
private static final double RADIO_POR_DEFECTO = 3.0;
private static final Color COLOR_POR_DEFECTO = Color.black;

d l Cl

ió d l

A ib

Ci

• Por lo general, los atributos se suelen definir privados y se definen

métodos consultores y modificadores. De esta manera se garantiza la
encapsulación u ocultación de datos
encapsulación u ocultación de datos.

• Modificador static: Permite definir variables a nivel de clase (compartidas

por todos los objetos).

• Modificador final: Impide asignar un nuevo valor al atributo.

10

Implementación de una Clase: Definición de
Métodos (I)
Métodos (I)
 Los Métodos de una clase definen su funcionalidad.
: Definición de Métodos Consultores en la clase
 Ejemplo: Definición de Métodos Consultores en la clase
 Ejem l

Circulo.
 Al definir como privados todos los atributos de Circulo, se deben



l

proporcionar métodos para acceder a su valor.

é d

d



i

public double getRadio() {
public double getRadio() {

return radio;

}

public Color getColor() {

p

p

Se podría utilizar this para referenciar a
los atributos (i.e., this.radio) pero no es
necesario puesto que no hay aliasing de
nombres.

return color;

t



l

}

12

Implementación de una Clase: Definición de
Métodos (II)
Métodos (II)

Implementación de una Clase: Definición de
Métodos (III)
Métodos (III)

 Al definir como privados todos los atributos de Circulo,
se deben proporcionar métodos para modificar su valor.
 Ejemplo: definición de los Métodos Modificadores de

p

Circulo

p

 Ejemplo: definición de otros Métodos de Circulo

j
public double area() { return Math.PI * radio * radio; }
public String toString() {return “Circulo de radio “ + radio}
p
}
public static Circulo leerCirculo(Scanner teclado) { ... }

g() {

g

public void setRadio(double nuevoRadio) {

radio = nuevoRadio;

}
public void setColor(Color nuevoColor) {

color = nuevoColor;

}

13

Utilizar diferentes nombres para el
argumento y el atributo evita el aliasing y
ya no es necesario utilizar this
ya no es necesario utilizar this.

 El uso de un método estático permite definirlo a nivel de

clase, no a nivel de instancia (objeto individual).
 Se deberá invocar como Circulo.leerCirculo(...).

¿Se podría utilizar this en la
implementación del método area para
referenciar al atributo radio?
referenciar al atributo radio?

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Estado Actual de la Clase Circulo
Estado Actual de la Clase Circulo
public class Circulo {

private double radio;
private double radio;
private Color color;
private static final double RADIO_POR_DEFECTO = 3.0;
private static final Color COLOR POR DEFECTO = Color black;
private static final Color COLOR_POR_DEFECTO Color.black;

/** crea un Circulo con radio r y color c */

public Circulo(Color c double r) {
public Circulo(Color c, double r) {

this.color = c;
this.radio = r;

}}

/** crea un Circulo estándar.: radio 3.0, color negro y centro en el origen*/
public Circulo() {

hi (COLOR POR DEFECTO RADIO POR DEFECTO)
this(COLOR_POR_DEFECTO, RADIO_POR_DEFECTO);

}

…
}
}

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Ejercicios Propuestos
Ejercicios Propuestos
 Ejercicio 1: Escribe la clase Manzana que tiene un sabor, de tipo

entero que representa una escala [0 10]
entero que representa una escala [0,10].
 Por defecto, la manzana tiene un sabor de 5, aunque se puede especificar

su sabor al crearla.

 Ejercicio 2: En lugar de trabajar con Círculos, se desea trabajar con

otro tipo de Figuras (Cuadrados o Rectángulos o Triángulos). Si ya
se dispone de la aplicación misCirculos, ¿cómo se afrontaría el
diseño e implementación de la nueva aplicación?

p

p

¿

 Ejercicio 3: Se desea realizar una aplicación que maneje un grupo

de Círculos En particular se desea:
de Círculos. En particular, se desea:
 Construir el grupo con varios Circulos, mostrar el grupo por pantalla y

obtener el área del grupo.

Siguiendo los pasos da