Programowanie obiektowe /Java/
Laboratorium nr 9
1 Kolekcje
 Kolekcja Collection:1 grupa odrębnych elementów, podlegających jakimś regułom. Na przykład List musi
przechowywać elementy w określonej kolejności, zbiór Set nie może zawierać duplikatów, a kolejka Queue
porządkuje elementy według dyscypliny kolejki (zwykle postuluje ona kolejność identyczną z kolejnością
wstawiania elementów).
 Odwzorowanie Map:1 grupa para obiektów typu klucz  wartość, pozwalająca na wydobywanie wartości
dla znanego klucza .
Kontenery < Java 1.5 oraz kontenery >= Java 1.5
javac -source 1.4 *.java
javac -source 1.5 *.java
Jaka jest różnica podczas kompilacji poniższych klas na dwa podane sposoby:
1 package pl.kielce.tu.lab9;
2
3 import java.util.HashSet;
4 import java.util.Iterator;
5
6 public class TestContainers1 {
7 static class Dog {
8 }
9
10 static class Cat {
11 }
12 public static void main(String[] args) {
13 HashSet dogs = new HashSet();
14 dogs.add(new Dog());
15 dogs.add(new Cat());
16 Iterator i = dogs.iterator();
17 while (i.hasNext()) {
18 Dog d = (Dog) i.next();
19 //java.lang.ClassCastException: Cat cannot be cast to Dog
20 System.out.println(d);
21 }
22 }
23 }
Przykład 1: src/pl/kielce/tu/lab9/TestContainers1.java{link}
1 package pl.kielce.tu.lab9;
2
3 import java.util.HashSet;
4
5 public class TestContainers2 {
6 static class Dog {
7 }
8
9 static class Cat {
10 }
11
12 public static void main(String[] args) {
13 HashSet dogs = new HashSet();
1
Thinking in Java, Bruce Eckel, Wydanie IV, Helion, 2006
1
14 dogs.add(new Dog());
15 // The method add(Dog) is not applicable for argument Cat
16 // dogs.add(new Cat());
17 for (Dog d : dogs)
18 System.out.println(d);
19 }
20 }
Przykład 2: src/pl/kielce/tu/lab9/TestContainers2.java{link}
2 Listy
Klasy1:
- ArrayList   celujący w operacjach swobodnego dostępu do elementów, ale wolniejszy przy wstawianiu
i usuwaniu elementów z listy ,
- LinkedList   optymalny dla dostępu sekwencyjnego, z efektywnymi operacjami wstawiania elementów
(i ich usuwania) do środka listy.
1 package pl.kielce.tu.lab9;
2
3 import java.util.ArrayList;
4 import java.util.Arrays;
5 import java.util.LinkedList;
6
7 class Element {
8 private String t;
9
10 public Element(String t) {
11 this.t = t;
12 }
13
14 @Override
15 public String toString() {
16 return "_" + t + "_ ";
17 }
18 }
19
20 public class TestList {
21 public static void main(String[] args) {
22 ArrayList list1 = new ArrayList();
23 list1.add(new Element("0"));
24 // Exception: java.lang.IndexOutOfBoundsException: Index: 10, Size: 1
25 // list1.add(10, new Element("" + 10));
26 for (int i = 1; i < 10; i++)
27 list1.add(new Element("" + i));
28 System.out.println("ArrayList size = " + list1.size());
29 System.out.println("ArrayList = " + list1);
30 list1.add(5, new Element("NEW"));
31 System.out.println("ArrayList = " + list1);
32 list1.remove(1);
33 System.out.println("ArrayList = " + list1);
34 list1.remove(new Element("NEW"));
35 System.out.println("ArrayList = " + list1);
36 list1.addAll(Arrays.asList(new Element("11"), new Element("12")));
37 System.out.println("ArrayList = " + list1);
38 list1.removeAll(Arrays.asList(new Element("4"), new Element("5")));
39 System.out.println("ArrayList = " + list1);
40 list1.set(1, new Element("1"));
2
41 System.out.println("ArrayList = " + list1);
42 System.out.println(">>> contains " + list1.contains(new Element("12")));
43 System.out.println(">>> indexOf " + list1.indexOf(new Element("12")));
44 System.out.println(">>> get " + list1.get(8));
45 System.out.println(list1.subList(2, list1.size() - 2));
46 list1.clear();
47 System.out.println("ArrayList = " + list1);
48 System.out.println(">>> isEmpty " + list1.isEmpty());
49
50 LinkedList list2 = new LinkedList();
51 for (int i = 0; i < 10; i++)
52 switch (i % 2) {
53 case 0:
54 list2.addFirst(new Element("" + i));
55 break;
56 case 1:
57 list2.addLast(new Element("" + i));
58 break;
59 }
60 System.out.println("LinkedList = " + list2);
61 System.out.println(">>> getFirst " + list2.getFirst());
62 System.out.println(">>> getLast " + list2.getLast());
63 list2.offer(new Element("*"));
64 System.out.println("LinkedList = " + list2);
65 list2.offerFirst(new Element("-*-"));
66 System.out.println("LinkedList = " + list2);
67 list2.offerLast(new Element("+*+"));
68 System.out.println("LinkedList = " + list2);
69 System.out.println(">>> peek " + list2.peek());
70 System.out.println(">>> peekFirst " + list2.peekFirst());
71 System.out.println(">>> peekLast " + list2.peekLast());
72 System.out.println(">>> poll " + list2.poll());
73 System.out.println(">>> pollFirst " + list2.pollFirst());
74 System.out.println(">>> pollLast " + list2.pollLast());
75 list2.push(new Element("#"));
76 System.out.println("LinkedList = " + list2);
77 System.out.println(">>> pop " + list2.pop());
78 System.out.println("LinkedList = " + list2);
79 }
80 }
Przykład 3: src/pl/kielce/tu/lab9/TestList.java{link}
3 Iterator
 Iterator1  to obiekt, którego zadaniem jest przemieszczanie się po sekwencji elementów i wybieranie
każdego z napotkanych elementów bez wiedzy programisty  użytkownika lub przejmowania się wewnętrzną
strukturą takiej sekwencji.
1 package pl.kielce.tu.lab9;
2
3 import java.util.Arrays;
4 import java.util.Iterator;
5 import java.util.LinkedList;
6 import java.util.ListIterator;
7 import java.util.Random;
8
9 public class TestIterator {
10 public static void main(String[] args) {
11 LinkedList list = new LinkedList();
3
12 list.addAll(Arrays.asList(0, 1, 2, 3, 4));
13 System.out.println("iterator");
14 print(list.iterator());
15 System.out.println("descending iterator");
16 print(list.descendingIterator());
17 System.out.println("list iterator");
18 print(list.listIterator(2));
19
20 System.out.println("random + list iterator");
21 Random r = new Random();
22 ListIterator it = list.listIterator();
23 for (int i = 0; i < 10; i++) {
24 int tmp = r.nextInt();
25 if (tmp > 0) {
26 if (it.hasNext())
27 System.out.println("next: " + it.next());
28 else
29 System.out.println("Do not have next");
30 } else {
31 if (it.hasPrevious())
32 System.out.println("previous:" + it.previous());
33 else
34 System.out.println("Do not have previous");
35 }
36 }
37 }
38
39 static void print(Iterator it) {
40 System.out.print(it.getClass().getSimpleName() + " ");
41 while (it.hasNext())
42 System.out.print(it.next() + " ");
43 System.out.println();
44 }
45 }
Przykład 4: src/pl/kielce/tu/lab9/TestIterator.java{link}
4 Zbiory
 Zbiór (ang. set)1 z definicji nie może zawierać więcej niż jednego egzemplarza danej wartości, próba doda-
nia kolejnych egzemplarzy identycznych obiektów zostanie zignorowana, co zapobiega dublowaniu elementów
zbioru.
Dla kolekcji wykorzystujących funkcję mieszającą należy przesłonić metody equals() i hashCode(). Dla
kolekcji uporządkowanych należy zaimplementować interfejs Comparable.
W jaki sposób można sprawdzić czy dwa obiekty są sobie równe (dwie różne referencje odnoszą się do
tego samego obiektu), a w jaki sposób sprawdzić, że dwa obiekty są sobie równoważne?
1 package pl.kielce.tu.lab9;
2
3 import java.util.Arrays;
4 import java.util.HashSet;
5 import java.util.TreeSet;
6
7 public class TestSet {
8 public static void main(String[] args) {
9 HashSet set1 = new HashSet();
10 set1.addAll(Arrays.asList(4, 3, 2, 1, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 4, 3, 2, 1, 0));
11 System.out.println(set1);
12
13 TreeSet set2 = new TreeSet();
4
14 set2.addAll(Arrays.asList(4, 3, 2, 1, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 4, 3, 2, 1, 0));
15 System.out.println(set2);
16 System.out.println("first " + set2.first());
17 System.out.println("last " + set2.last());
18 System.out.println("higher " + set2.higher(2));
19 System.out.println("lower " + set2.lower(2));
20 System.out.println("floor " + set2.floor(8));
21 System.out.println("ceiling " + set2.ceiling(-8));
22 System.out.println("headSet " + set2.headSet(2));
23 System.out.println("tailSet " + set2.tailSet(2));
24 System.out.println("descendingSet " + set2.descendingSet());
25 }
26 }
Przykład 5: src/pl/kielce/tu/lab9/TestSet.java{link}
Czy na podstawie poniższych przykładów 6 oraz 7 można zorientować się w jaki sposób dodawane są
obiekty do HashSet i T reeSet oraz jakie metody zdefiniowane w klasie MyClass są w tym celu wywoływane?
1 package pl.kielce.tu.lab9;
2
3 public class MyClass implements Comparable {
4 private int i;
5
6 public MyClass(int i) {
7 this.i = i;
8 }
9
10 @Override
11 public String toString() {
12 return "x" + i;
13 }
14
15 @Override
16 public boolean equals(Object o) {
17 if (this.getClass().isInstance(o) == false)
18 return false;
19 MyClass tmp = (MyClass) o;
20 System.out.println(this + ".equals(" + o + ") = " + (this.i == tmp.i));
21 return this.i == tmp.i;
22 }
23
24 @Override
25 public int hashCode() {
26 System.out.println(this + ".hashCode() = " + this.i % 4);
27 return this.i % 4;
28 }
29
30 @Override
31 public int compareTo(MyClass o) {
32 System.out.println(this + ".compareTo(" + o + ") = " + (this.i - o.i));
33 return this.i - o.i;
34 }
35 }
Przykład 6: src/pl/kielce/tu/lab9/MyClass.java{link}
1 package pl.kielce.tu.lab9;
2
3 import java.util.Arrays;
4 import java.util.HashSet;
5 import java.util.TreeSet;
5
6
7 public class TestSet2 {
8 public static void main(String[] args) {
9 HashSet set3 = new HashSet();
10 System.out.println("HashSet addAll()");
11 set3.addAll(Arrays.asList(new MyClass(4), new MyClass(3),
12 new MyClass(2), new MyClass(1), new MyClass(0)));
13 System.out.println("HashSet toString()");
14 System.out.println(set3);
15 System.out.println("HashSet add(new MyClass(4))");
16 set3.add(new MyClass(4));
17 System.out.println("HashSet toString()");
18 System.out.println(set3);
19 System.out.println("HashSet contains(new MyClass(1))");
20 System.out.println(set3.contains(new MyClass(1)));
21
22 System.out.println(">-<>-<>-<");
23
24 TreeSet set4 = new TreeSet();
25 System.out.println("TreeSet addAll()");
26 set4.addAll(Arrays.asList(new MyClass(4), new MyClass(3),
27 new MyClass(2), new MyClass(1), new MyClass(0)));
28 System.out.println("TreeSet toString()");
29 System.out.println(set4);
30 System.out.println("TreeSet add(new MyClass(4))");
31 set4.add(new MyClass(4));
32 System.out.println("TreeSet toString()");
33 System.out.println(set4);
34 System.out.println("TreeSet contains(new MyClass(1))");
35 System.out.println(set4.contains(new MyClass(1)));
36 }
37 }
Przykład 7: src/pl/kielce/tu/lab9/TestSet2.java{link}
5 Mapy
 Odwzorowanie Map:1 grupa para obiektów typu klucz  wartość, pozwalająca na wydobywanie wartości
dla znanego klucza.
1 package pl.kielce.tu.lab9;
2
3 import java.util.HashMap;
4 import java.util.TreeMap;
5
6 enum Days{Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday, Sunday}
7
8 public class TestMap {
9 public static void main(String[] args) {
10 HashMap map1 = new HashMap();
11 Days days [] = Days.values();
12 for(int i = days.length - 1; i >= 0 ; i--)
13 map1.put(days[i].ordinal(), days[i].name());
14 System.out.println("toString() : " + map1);
15 System.out.println("entrySet() : " + map1.entrySet());
16 System.out.println("keySet() : " + map1.keySet());
17 System.out.println("values() : " + map1.values());
18
19 TreeMap map2 = new TreeMap();
20 for(int i = days.length - 1; i >= 0 ; i--)
6
21 map2.put(days[i].ordinal(), days[i].name());
22 System.out.println("toString() : " + map2);
23 System.out.println("entrySet() : " + map2.entrySet());
24 System.out.println("keySet() : " + map2.keySet());
25 System.out.println("values() : " + map2.values());
26 System.out.println("firstEntry() : " + map2.firstEntry());
27 System.out.println("lastEntry() : " + map2.lastEntry());
28 System.out.println("firstKey() : " + map2.firstKey());
29 System.out.println("lastKey() : " + map2.lastKey());
30 System.out.println("subMap(2, 4) : " + map2.subMap(2, 4));
31 System.out.println("headMap(3) : " + map2.headMap(3));
32 System.out.println("tailMap(3) : " + map2.tailMap(3));
33 }
34 }
Przykład 8: src/pl/kielce/tu/lab9/TestMap.java{link}
Czy na podstawie poniższego przykładu 9 można zorientować się w jaki sposób dodawane są obiekty
do HashMap i T reeMap oraz jakie metody zdefiniowane w klasie MyClass (przykład 6) są w tym celu
wywoływane?
1 package pl.kielce.tu.lab9;
2
3 import java.util.HashMap;
4 import java.util.TreeMap;
5
6 public class TestMap2 {
7
8 public static void main(String[] args) {
9 HashMap map5 = new HashMap();
10 for(int i = 0; i < 10 ; i++){
11 System.out.println("HashMap put(new MyClass(" + i + "))");
12 map5.put(new MyClass(i), i);
13 }
14 System.out.println("HashMap toString()");
15 System.out.println(map5);
16 System.out.println("HashMap put(new MyClass(0))");
17 map5.put(new MyClass(0), 0);
18 System.out.println("HashMap toString()");
19 System.out.println(map5);
20 System.out.println("HashMap get(new MyClass(1))");
21 map5.get(new MyClass(1));
22
23 System.out.println(">-<>-<>-<");
24
25 TreeMap map6 = new TreeMap();
26 for(int i = 0; i < 10 ; i++){
27 System.out.println("TreeMap put(new MyClass(" + i + "))");
28 map6.put(new MyClass(i), i);
29 }
30 System.out.println("TreeMap toString()");
31 System.out.println(map6);
32 System.out.println("TreeMap put(new MyClass(0))");
33 map6.put(new MyClass(0), 0);
34 System.out.println("TreeMap toString()");
35 System.out.println(map6);
36 System.out.println("TreeMap get(new MyClass(1))");
37 map6.get(new MyClass(1));
38 }
39 }
Przykład 9: src/pl/kielce/tu/lab9/TestMap2.java{link}
7
6 Przykładowa treść laboratorium
Proszę zapoznać się z metodami wprowadzania, pobierania oraz usuwania elementów ze wszystkich przed-
stawionych kolekcji (ArrayList, LinkedList, HashSet, T reeSet, HashMap, T reeMap) oraz z klasą Iterator.
Proszę zwrócić szczególną uwagę na dodawanie duplikatów do poszczególnych kolekcji.
Proszę stworzyć oraz uruchomić aplikację, która będzie zawierać przykłady wprowadzania, pobierania oraz
usuwania z:
- ArrayList,
- HashSet,
- TreeMap,
obiektów klasy np. Samochód. Do pobierania w co najmniej w jednym przypadku powinien zostać użyty
iterator.
8