Introducción a la Programación Orientada a Objetos Una clase que modela los atributos y el...

Introducción a la Programación Orientada a Objetos

Una clase que modela los atributos y el comportamiento de una colección de objetos, define un tipo de dato.

Si en el modelo se encapsula la representación de los atributos y la implementación de las operaciones, el tipo de dato es abstracto.

La interface describe qué pueden hacer los objetos de una clase, la implementación establece cómo lo hacen.

Tipos de Datos Abstractos


Cuando un programador define un tipo de dato abstracto, extiende las facilidades provistas por el lenguaje con una nueva abstracción.

Algunos tipos son generales y más fáciles de reusar. Otros son más específicos de una aplicación en particular.

El TDA String provisto por Java es muy general y seguramente podrá usarse en aplicaciones muy diversas, nuestro TDA Racional es más específico y el TDA Ciudad todavía más.

Tipos de Datos Abstractos


Tipos de Datos AbstractosVector

Implementar un TDA Vector que brinde operaciones para calcular el producto escalar de un vector, el producto vectorial entre dos vectores, la suma de dos vectores, etc.

El vector se representa mediante un arreglo de números reales.

La clase que encapsula al arreglo brinda operaciones para establecer y obtener un elemento y para comparar, copiar y clonar vectores.


Vector

real [] vec

<<constructores>>Vector (max : entero) <<comandos>>establecerElem (pos : entero, elem : real)copy (v: Vector)


Asume que la posiciónes válida

El comentario asociado al método establecerElem no describe su significado sino que establece una precondición, un compromiso para la clase cliente.


Vector

real [] vec

<<consultas>>existePos (p : entero): booleanexisteElem (r : real) : booleanobtenerElem (p : entero) : realcantElems () : enteroprodEscalar(v : Vector) : realsuma (v : Vector ) : VectorescalarXVector(e : real) : Vectorequals (v : Vector) : booleanclone () : Vector


Asume que las longitudesson consistentes




public class Vector {

private float[] vec;

\\ Constructor public Vector(int m) { vec=new float[m]; } \\ Comandos public void establecerElem(int p,float val) {\\Asume que la posición es válida vec[p] = val; }

vec es una variable que referencia a un objeto,

Vector es una clase a partir de la cual se crearán objetos



\\ Consultaspublic boolean existePos (int p) { return (p >= 0 && p < vec.length);}

public float obtenerElem (int p){\\Asume que la posición es válida return vec[p]; } public int cantElems () { return vec.length; }



\\ Consultaspublic float prodEscalar(Vector v) {\\Asume que las longitudes son consistentes float pe=0; for (int i=0;i<vec.length;i++) pe= pe+v.obtenerElem(i)*vec[i];

return pe; }



\\ Consultas public Vector suma (Vector v){ \\Asume que las longitudes son consistentes

Vector aux=new Vector(vec.length); float r ; for (int i=0;i<vec.length;i++) { r=vec[i]+ v.obtenerElem(i)) ; aux.establecerElem(i,r); } return aux;}



\\ Consultas public Vector escalarXVector(float esc) { Vector aux = new Vector(vec.length); for (int i=0;i<vec.length;i++) aux.establecerElem(i,vec[i]*esc); return aux;}



\\ Consultaspublic boolean equals(Vector v) { int i=0; boolean iguales=cantElems()==v.cantElems(); while (i<vec.length)&&(iguales)) { iguales= (vec[i]==v.obtenerElemento(i)); i++;} return iguales; }

MUY IMPORTANTE Observe que vec es un arreglo y v es un objeto de clase Vector.La subindicación es una operación válida para vec pero no para v. Los servicios cantElems() y obtenerElemento(j) son válidos para v pero no para vec.



\\ Consultaspublic Vector clone() { Vector v= new Vector(vec.length); for (int i=0; i<vec.length;i++) v.establecerElemento(i, vec[i]); return v; }


• La entrada y salida se realiza desde la clase cliente.

•La estructura está completa y la cantidad de elementos se define en el momento de la creación

• Todos los elementos ya están ingresados cuando empieza el procesamiento



Vector

real [] vec

<<constructores>>Vector (max : entero) <<comandos>>establecerElem (pos : entero, elem : real)copy (v: Vector)



Los elementos del cadavector se referencian desde los clientes con

posiciones 1 a la cantidad de elementos

El comentario asociado al método establecerElem no describe su significado sino que establece una precondición, un compromiso para la clase cliente.



0 1 2 3 4 5

Vector v1;

v1.obtenerElem (3);

subíndice

posición 1 2 3 4 5 6


Vector

real [] vec

<<consultas>>existePos (p : entero): booleanexisteElem (r : real) : booleanobtenerElem (p : entero) : realcantElems () : enteroprodEscalar(v : Vector) : realsuma (v : Vector ) : VectorescalarXVector(e : real) : Vectorequals (v : Vector) : booleanclone () : Vector


Asume que las longitudesson consistentes




public class Vector {

private float[] vec;

\\ Constructor public Vector(int m) { vec=new float[m]; } \\ Comandos public void establecerElem(int p,float val) {\\Asume que la posición es válida vec[p-1] = val; }vec es una variable que referencia a un objeto,

Vector es una clase a partir de la cual se crearán objetos



\\ Consultaspublic boolean existePos (int p) { return (p > 0 && p <= vec.length);}

public float obtenerElem (int p){\\Asume que la posición es válida return vec[p-1]; } public int cantElems () { return vec.length; }



\\ Consultaspublic float prodEscalar(Vector v) {\\Asume que las longitudes son consistentes float pe=0; for (int i=0;i<vec.length;i++) pe= pe+v.obtenerElem(i+1)*vec[i]; return pe; }



\\ Consultas public Vector escalarXVector(float esc) { Vector aux = new Vector(vec.length); for (int i=0;i<vec.length;i++)

aux.establecerElem(i+1,vec[i]*esc); return aux;}



\\ Consultaspublic boolean equals(Vector v) { int i=0; boolean iguales=cantElems()==v.cantElems(); while (i<vec.length)&&(iguales)) { iguales= (vec[i]==v.obtenerElemento(i+1)); i++;} return iguales; }public Vector clone() { Vector v= new Vector(vec.length); for (int i=0; i<vec.length;i++) v.establecerElemento(i+1, vec[i]); return v; }


• La entrada y salida se realiza desde la clase cliente.

•La estructura está completa y la cantidad de elementos se define en el momento de la creación

• Todos los elementos ya están ingresados cuando empieza el procesamiento

• Las posiciones para las clases cliente comienzan en 1



Una clase que incluye un conjunto de métodos pero no tiene atributos de instancia no define un tipo de dato. Brinda servicios pero no van a crearse instancias de la clase.

Una clase que define atributos de instancia va a ser usada para crear objetos en ejecución. Si los atributos están encapsulados la clase define un TDA.

Un tipo de dato abstracto es una unidad de código que si está bien diseñada y testeada puede ser reusada en diferentes sistemas.



La clase TestVectores definida a continuación no define un tipo de dato. Su función es verificar los servicios provistos por Vector.

De acuerdo a lo establecido en el diagrama, es responsabilidad del cliente de la clase Vector establecer los chequeos sobre las posiciones y sobre las longitudes.

No podemos garantizar que la clase Vector es correcta, pero sí que los servicios verifican la especificación para los casos de prueba elegidos.



public class TestVector { public static void main (String arg[]) { Vector v1,v2,v3; v1 = generaVector(m); mostrarVector(v1);

v2 = generaVector(m); mostrarVector(v2);

if (v1.cantElems() == v2.cantElems()) { System.out.println("Producto escalar "+ v1.prodEscalar(v2)); } else ...;



… if (v1.cantElems() == v2.cantElems()) { System.out.println("Vector suma "); v3 = v1.suma(v2); mostrarVector(v3);}else ...

v2 = v2.escalarXVector (5); System.out.println("Vector v2 X escalar ");mostrarVector(v2);



public class Vector { private float[] vec; \\ Constructor public Vector(int m) { vec=new float[m]; }

vecVector v1;v1=new Vector(5);

v1

Administración de Memoria

Se declara una variable v1 y se crea un objeto de la clase Vector cuya referencia se almacena en v1.

5length


Java brinda en el paquete java.util una clase llamada Vector con características muy diferentes a la que hemos definido.

Si quisiéramos implementar la clase especificada por el diagrama y también usar la clase Vector provista por el paquete java.util, deberíamos utilizar un nombre diferente.

Aclaración

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