PDF de programación - Tema 9: Bibliotecas y Colecciones

Programación

Tema 9: Bibliotecas y Colecciones

Programación DIT-UPM

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Contenidos

l Bibliotecas
l Concepto de colección
l Definición y uso de lista (List, ArrayList)
l Recorridos sobre colecciones
l Conjunto (Set, HashSet)
l Clases auxiliares-Arrays

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l Biblioteca (library): concepto genérico de

Bibliotecas

programación para referirse a un agrupamiento
y encapsulación de código que facilita la
reutilización de software.

l En java, las bibliotecas se denominan paquetes

(packages):
n Agrupan clases útiles relacionadas entre sí.

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Bibliotecas

l Las bibliotecas de java:

n Incorporan miles de clases y decenas de miles de

métodos

n Un programador Java competente debe ser capaz de

trabajar con las bibliotecas.
¡  Conocer algunas clases importantes por su nombre
¡  Saber cómo encontrar otras clases útiles cuando se

necesiten.

¡  Basta conocer la interfaz, no la implementación.

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Bibliotecas

l  Biblioteca estándar de java

(API: Application Programmers’ Interface):
n  Documentación en formato HTML
n  Descripción de la interfaz (información pública) de las clases:

¡  nombre de la clase
¡  descripción general de la clase
¡ 
lista de constructores y métodos
¡  resultados y parámetros de constructores y métodos
¡  descripción del propósito de cada constructor y método

n  No incluye información de implementación:

¡  campos/métodos privados
¡  cuerpos (código fuente) de cada método

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Bibliotecas

l Uso de las bibliotecas de clases:

n Deben ser importadas con una sentencia import

(excepto las clases de java.lang).

n Pueden ser usadas como clases del proyecto actual.

¡  Se pueden importar clases concretas:

import java.util.ArrayList;!

¡  Importar paquetes enteros:

import java.util.*;!

¡  Static import: permite referirse a atributos/métodos
definidos en una clase como public static sin
especificar la clase

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Bibliotecas

public class Circulos {!
public static void main(String[] args) {!
System.out.println(”Un círculo de 5 cm de radio, tiene:");!
System.out.println(”Long.Circunf.: " + (2 * Math.PI * 5) + " cm");!
System.out.println(”Área: “ +(Math.PI * Math.pow(5,2))+ ” cm2");!
}!
}!
!
import static java.lang.Math.*;!
import static java.lang.System.out;!
public class HelloWorld {!
public static void main(String[] args) {!
out.println(”Un círculo de 5 cm de radio, tiene:");!
out.println(”Long.Circunf.: " + (2 * PI * 5) + " cm");!
out.println(”Área: “ +(PI * pow(5,2))+ ” cm2");!
}!
}!

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Contenidos

l Bibliotecas
l Concepto de colección
l Definición y uso de lista (List, ArrayList)
l Recorridos sobre colecciones
l Conjunto (Set, HashSet)
l Clases auxiliares-Arrays

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Colecciones
l Los programas manejan gran cantidad de datos

l Los arrays permiten hacerlo, pero tienen

del mismo tipo

tamaños fijos

l Las colecciones son clases predefinidas que
permiten almacenar datos del mismo tipo
n El tamaño puede variar –no predeterminado
n Se pueden manejar estos datos de formas diferentes

(Lista, Conjunto, Mapa)

n Trabajan sólo con objetos

¡  Importante: Clases envoltorio para tipos primitivos

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Jerarquías de colecciones

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Colecciones genéricas

l Las clases e interfaces de colecciones son

genéricas: valen para cualquier tipo de objetos

l Pero hay que indicar el tipo concreto de
objetos: el tipo de objetos es un parámetro
especial (se marca entre ángulos)
n List<E>
n List<Punto> camino = null;

// Lista de elementos de tipo E
// lista de puntos

l El compilador se asegura de que en una

colección sólo se manejan objetos del tipo
indicado

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Colecciones más
importantes

l package java.util
n interface List<E>

n interface Set<E>

¡ class ArrayList<E> implements List<E>

¡ class HashSet<E> implements Set<E>

n interface Map<K, V>

¡ class HashMap<K,V> implements Map<K,V>



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Métodos de la interfaz
Collection<E>

l  boolean add(E elemento)
l  void clear()
l  boolean contains(E elemento)
l  boolean equals (Object x)
l  boolean isEmpty()
l  Iterator<E> iterator()
l  boolean remove(E elemento)
l  int size()
l  Object[] toArray()
l  …

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Contenidos

l Bibliotecas
l Concepto de colección
l Definición y uso de lista (List, ArrayList)
l Recorridos sobre colecciones
l Conjunto (Set, HashSet)
l Clases auxiliares-Arrays

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interface List<E>

l Lista de objetos de tipo E

n se respeta el orden en el que se insertan
n admite duplicados
n los datos están indexados
n el tamaño se adapta dinámicamente a lo que sea

necesario
n parecido a un array de tamaño dinámico

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interface List<E>

int indexOf(E elemento)

l  boolean add(E elemento)
l  void add(int posicion, E elemento)
l  void clear()
l  boolean contains(E elemento)
l  boolean equals(Object x)
l  E get(int posicion)
l 
l  boolean isEmpty()
l  Iterator<E> iterator()
l  E remove(int posicion)
l  boolean remove(E elemento)
l  E set(int posicion, E elemento)
l 
l  Object[] toArray()

int size()

[En rojo: pueden lanzar excepciones]

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Implementaciones de
List<E>

l ArrayList<E>
n array dinámico
n Usa poca memoria
n Recorridos rápidos, inserción y borrado lento

l LinkedList<E>

n lista encadenada
n Usa memoria extra
n Recorrido lineal rápido, otros lentos
n inserciones y eliminaciones internas rápidas

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class ArrayList<E>


implements List<E>

l Crear una lista de Strings
ArrayList<String> notes = new ArrayList<String>();

l Con upcasting
List<String> notes = new ArrayList<String>();

l Necesario especificar:

n el tipo de la colección: ArrayList
n el tipo de los objetos que contendrá: <String>



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Uso de la colección

public class Notebook {
private ArrayList<String> notes;
…

public Notebook () {

}

notes = new ArrayList<String>();

public void almacenaNota(String nota) {
notes.add(nota);
}
public int numeroDeNotas() {
return notes.size();
}
...
}

Creación de la lista

Añadiendo una nota nueva

Devuelve el número de notas

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Objetos de la colección

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Recuperación de objetos

Comprueba la

validez del índice

public void muestraNota(int numeroNota)
{
if(numeroNota < 0) {
// Esto no es un número de nota válido.
}
else if(numeroNota < numeroDeNotas ()) {
System.out.println(notes.get(numeroNota));
}
else {
// Esto no es un número de nota válido.
}
}

Recupera e imprime la nota

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Borrado de objetos



public void eliminaNota (int posicion) {


Comprueba la

validez del índice

// posicion incorrecta, no hace nada

if (posicion <0 ) {


} else if (posicion < numeroDeNotas() ) {

} else {

}

notes.remove(posicion);

// posicion incorrecta, no hace nada

}

Elimina el objeto por su índice

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remove: reasigna índices!

remove(índice)

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Ejemplos

List <Integer> lista= new ArrayList <Integer> () ;
lista.add(1);
lista.add(9);
lista.add(1, 5);
System.out.println(lista.size()); // 3
System.out.println(lista.get(0)); // 1
System.out.println(lista.get(1)); // 5
System.out.println(lista.get(2)); // 9
for (int n: lista)
System.out.print(n); // 1 5 9

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Listas - arrays

Listas

ArrayList<E> x;

Arrays

E[] x;

x = new ArrayList<E>()

x = new E[n]

x.add(valor)

x.size()

x.remove(n)

x.get(n)
x.set(n,v)
Tamaño variable

-

x.length

-

x[n]
x[n] = v
Tamaño fijo: n

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l Concepto de colección
l Definición y uso de lista (List, ArrayList)
l Recorridos sobre colecciones
l Conjunto (Set, HashSet)
l Clases auxiliares-Arrays

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Bucle for-each

Forma general del bucle for-each

palabra clave for

cabecera bucle

for(TipoElemento elemento : colección) {
cuerpo bucle
}

Sentencia(s) que se repiten

l Para cada elemento de una colección de

objetos de TipoElemento,
haz las acciones del cuerpo del bucle



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Recorridos de colecciones

// Para recorrer cualquier colección
// for-each
public void listaNotas(){
for(String nota : notes) {
System.out.println(nota); }
}

// Para colecciones indexadas
public void listaNotasForNormal(){
for (int i = 0; i < notes.size(); i ++) {
System.out.println( notes.get(i) ); }
}

// Para colecciones indexadas también bucle while
public void listaNotasWhile() {

int i = 0;
while (i< notes.size()) {



System.out.println( notes.get(i) );
i++; }

}

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l Concepto de colección
l Definición y uso de lista (List, ArrayList)
l Recorridos sobre colecciones
l Conjunto (Set, HashSet)
l Clases auxiliares-Arrays

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interface Set<E>
l No permite elementos repetidos (un elemento

pertenece o no al conjunto)

l No tienen orden
l El tamaño se adapta dinámicamente

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interface Set<E>

l  boolean add(E elemento)
l  void clear()
l  boolean contains(E elemento)
l  boolean equals(Object x)
l  boolean isEmpty()
l  Iterator<E> iterator()
l  boole