Tema 7.- Fundamentos de la Programación Orientada a Objetos

Transcripción

1 Tema 7.- Fundamentos de la Programación Orientada a Objetos 7 de enero de 2014 Objetivos Saber definir clases propias. Saber crear objetos de una clase determinada e interactuar con ellos (Problema 1). Saber añadir constructores a nuestras clases y saber instanciar objetos de acuerdo a los constructores existentes (Problema 2). Entender el mecanismo de la encapsulación, saber ocultar métodos y/o atributos mediante el modificador private y saber añadir métodos get y set para acceder a atributos privados (Problema 2). Entender las diferencias entre variables básicas y variables referencia. Saber comparar objetos de un mismo tipo (Problemas 3, 5 y 6). Saber implementar métodos que reciban o devuelvan objetos (Problemas 4, 5, 6 y 7). Saber trabajar con vectores de objetos (Problema 7). Entender la sobrecarga de métodos y constructores (Problema 8). Entender los conceptos básicos de la herencia y la sobreescritura de métodos. Problemas resueltos A continuación se muestran algunos problemas resueltos en Java que cubren los objetivos anteriores. 1. Escribe una clase que permita representar números complejos y realizar operaciones básicas con ellos (mostrarlos por pantalla, cálcular el módulo y la fase). Escribe a continuación un programa principal que cree dos objetos de tipo Complejo, les asigne valores, los muestre por pantalla, y obtenga el módulo y la fase de cada uno de ellos. 1 import java. u t i l. Scanner ; 2 import java. u t i l. Locale ; 3 4 public class Complejo { 5 // Atributos 6 public double r e a l ; 7 public double imag ; 8 9 // Metodos 10 public double modulo ( ) { 11 return Math. s q r t ( r e a l r e a l + imag imag ) ; 12 } 1

2 13 14 public double f a s e ( ) { 15 return Math. atan ( imag/ r e a l ) ; 16 } public void mostrar ( ) { 19 System. out. p r i n t l n ( r e a l + " + " + imag + "i" ) ; 20 } 21 } public c l a s s EjemploComplejo { 24 public static void main ( S t r i n g [ ] args ) { // Creamos l o s o b j e t o s c1 y c2 27 Complejo c1 = new Complejo ( ) ; 28 Complejo c2 = new Complejo ( ) ; // Pedimos v a l o r e s y l o s almacenamos en l o s o b j e t o s 31 System. out. p r i n t ( " Introduce parte real del primer numero complejo: " ) ; 32 c1. r e a l = t e c. nextdouble ( ) ; 33 System. out. p r i n t ( " Introduce parte imaginaria del primer numero complejo: " ) ; 34 c1. imag = t e c. nextdouble ( ) ; // Pedimos v a l o r e s para c2 y creamos e l o b j e t o 37 System. out. p r i n t ( " Introduce parte real del segundo numero complejo: " ) ; 38 c2. r e a l = t e c. nextdouble ( ) ; 39 System. out. p r i n t ( " Introduce parte imaginaria del segundo numero complejo: " ) ; 40 c2. imag = t e c. nextdouble ( ) ; // Mostrar c1, su modulo y su f a s e 43 c1. mostrar ( ) ; 44 System. out. p r i n t l n ( "Modulo = " + c1. modulo ( ) ) ; 45 System. out. p r i n t l n ( "Fase = " + c1. f a s e ( ) ) ; // Mostrar c2, su modulo y su f a s e 48 c2. mostrar ( ) ; 49 System. out. p r i n t l n ( "Modulo = " + c2. modulo ( ) ) ; 50 System. out. p r i n t l n ( "Fase = " + c2. f a s e ( ) ) ; 51 } 52 } 2. Realiza las modificaciones necesarios en el programa anterior para que: Los atributos real y imag no puedan ser accedidos directamente desde el programa principal. El acceso a los atributos se pueda hacer a través de métodos públicos get y set. En la instanciación (creación) del objeto se pueda especificar el valor de los atributos real y imag (esto es, que exista un constructor adecuado que pueda recibir como parámetro estos valores). 2

3 1 import java. u t i l. Scanner ; 2 import java. u t i l. Locale ; 3 4 public class Complejo { 5 // Atributos 6 private double r e a l ; 7 private double imag ; 8 9 // Constructor 10 public Complejo ( double r, double i ) { 11 r e a l = r ; 12 imag = i ; 13 } // Metodos 16 public void s e t R e a l ( double r ) { r e a l = r ; } public double getreal ( ) { return r e a l ; } public void setimag ( double i ) { imag = i ; } public double getimag ( ) { return imag ; } public double modulo ( ) { 25 return Math. s q r t ( r e a l r e a l + imag imag ) ; 26 } public double f a s e ( ) { 29 return Math. atan ( imag/ r e a l ) ; 30 } public void mostrar ( ) { 33 System. out. p r i n t l n ( r e a l + " + " + imag + "i" ) ; 34 } 35 } public c l a s s EjemploComplejo { 38 public static void main ( S t r i n g [ ] args ) { 39 Scanner t e c = new Scanner ( System. in ). uselocale ( Locale. US) ; // Pedimos v a l o r e s para c1 y creamos e l o b j e t o 42 System. out. p r i n t ( " Introduce parte real del primer numero complejo: " ) ; 43 double r = t e c. nextdouble ( ) ; 44 System. out. p r i n t ( " Introduce parte imaginaria del primer numero complejo: " ) ; 45 double i = t e c. nextdouble ( ) ; 46 Complejo c1 = new Complejo ( r, i ) ; // Pedimos v a l o r e s para c2 y creamos e l o b j e t o 49 System. out. p r i n t ( " Introduce parte real del segundo numero complejo: " ) ; 50 r = t e c. nextdouble ( ) ; 3

4 51 System. out. p r i n t ( " Introduce parte imaginaria del segundo numero complejo: " ) ; 52 i = t e c. nextdouble ( ) ; 53 Complejo c2 = new Complejo ( r, i ) ; // Mostrar c1, su modulo y su f a s e 56 c1. mostrar ( ) ; 57 System. out. p r i n t l n ( "Modulo = " + c1. modulo ( ) ) ; 58 System. out. p r i n t l n ( "Fase = " + c1. f a s e ( ) ) ; // Mostrar c2, su modulo y su f a s e 61 c2. mostrar ( ) ; 62 System. out. p r i n t l n ( "Modulo = " + c2. modulo ( ) ) ; 63 System. out. p r i n t l n ( "Fase = " + c2. f a s e ( ) ) ; 64 } 65 } 3. Indicar lo que mostraría por pantalla la ejecución del siguiente programa: 1 public class Contacto { 2 private S t r i n g nombre ; 3 private S t r i n g ; 4 private S t r i n g t e l e f o n o ; 5 6 // Constructor 7 public Contacto ( S t r i n g nom, S t r i n g em, S t r i n g t e l ) { 8 nombre = nom ; 9 = em ; 10 t e l e f o n o = t e l ; 11 } // Metodos get y s e t 14 public void setnombre ( S t r i n g nom ) { nombre = nom ; } 15 public S t r i n g getnombre ( ) { return nombre ; } 16 public void set ( S t r i n g em ) { = em ; } 17 public S t r i n g get ( ) { return ; } 18 public void s e t T e l e f o n o ( S t r i n g t e l ) { t e l e f o n o = t e l ; } 19 public S t r i n g g e t T e l e f o n o ( ) { return t e l e f o n o ; } // Metodo mostrar 22 public void mostrar ( ) { 23 System. out. p r i n t l n ( "Nombre: " + nombre ) ; 24 System. out. p r i n t l n ( " " + ) ; 25 System. out. p r i n t l n ( "Telefono: " + t e l e f o n o ) ; 26 System. out. p r i n t l n ( "======================" ) ; } 29 } public c l a s s EjemploContactos { 32 public static void main ( S t r i n g [ ] args ) { 33 Contacto c1 = new Contacto ( " Luis Garcia", " lgarcia@gmail. com", " " ) ; 4

5 34 Contacto c2 = c1 ; 35 c2. setnombre ( "Jose Luis Garcia" ) ; 36 c2. set ( "[email protected]" ) ; System. out. p r i n t l n ( "Contacto 1" ) ; 39 c1. mostrar ( ) ; 40 System. out. p r i n t l n ( "Contacto 2" ) ; 41 c2. mostrar ( ) ; 42 i f ( c1 == c2 ) 43 System. out. p r i n t l n ( "Los contactos 1 y 2 son iguales" ) ; 44 else 45 System. out. p r i n t l n ( "Los contactos 1 y 2 son distintos" ) ; Contacto c3 = new Contacto ( " Jose Luis Garcia", " [email protected]", " " ) ; 48 System. out. p r i n t l n ( "Contacto 3" ) ; 49 c3. mostrar ( ) ; 50 i f ( c2 == c3 ) 51 System. out. p r i n t l n ( "Los contactos 2 y 3 son iguales" ) ; 52 else 53 System. out. p r i n t l n ( "Los contactos 2 y 3 son distintos" ) ; 54 } 55 } SOLUCIÓN: Contacto 1 Nombre: Jose Luis Garcia [email protected] Telefono: ====================== Contacto 2 Nombre: Jose Luis Garcia [email protected] Telefono: ====================== Los contactos 1 y 2 son iguales Contacto 3 Nombre: Jose Luis Garcia [email protected] Telefono: ====================== Los contactos 2 y 3 son distintos 4. Tenemos definida la clase Punto del siguiente modo: public class Punto { private int x, y; public Punto (int coordx, int coordy) { x = coordx; y = coordy; } public int getx() { return (x); } public int gety() { return (y); } } 5

6 Se pretende definir una clase que trabaje con rectas. Como sabemos, una recta r puede representarse mediante la ecuación Ax + By + C = 0, donde, en nuestro problema, los coeficientes A, B y C serán números enteros. La pendiente de la recta r se define como m r = A/B. Se pide crear la clase Recta con los atributos necesarios y las siguientes operaciones: El constructor, que recibirá como parámetros los coeficientes que definen una recta. Un método que calcule la pendiente. Un método que permita saber si dos rectas son paralelas (dos rectas son paralelas si sus pendientes son iguales). Un método que permita saber si dos rectas son perpendiculares (dos rectas r y s son perpendiculares si m r = 1/m s ). Un método que permita saber si un punto (representado mediante un objeto de la clase Punto) pertenece a una recta (un punto (x, y) pertenece a una recta si Ax + Bx + C = 0). 1 public class Recta { 2 // Atributos 3 private int A, B, C; 4 5 // Constructor 6 public Recta ( int a, int b, int c ) { 7 A = a ; B = b ; C = c ; 8 } 9 10 // Metodos 11 double pendiente ( ) { return (A/B) ; } boolean contienepunto ( Punto p ) { 14 int r ; 15 r = A p. getx ( ) + B p. gety ( ) + C; 16 return ( r==0) ; 17 } boolean p a r a l e l a ( Recta otra ) { 20 return ( pendiente ( ) == otra. pendiente ( ) ) ; 21 } boolean p e r p e n d i c u l a r ( Recta otra ) { 24 return ( pendiente ( ) == (1/ otra. pendiente ( ) ) ) ; 25 } 26 } 5. Añadir un método a la clase Complejo del problema 2 que permita comparar si dos números complejos son iguales, y otro que permita realizar la suma entre complejos. Los métodos deberán ser compatibles con el siguiente programa principal: public static void main(string [] args) { Complejo c1 = new Complejo(2,3); Complejo c2 = new Complejo(2,3); Complejo c3 = c1.suma(c2); // Suma de complejos if( c1.equlas(c2) ) // Comparación de complejos System.out.println("Los complejos c1 y c2 son iguales"); } 6

7 1 public class Complejo { 2 // Atributos 3 private double r e a l ; 4 private double imag ; 5 6 // Constructor 7 public Complejo ( double r, double i ) { 8 r e a l = r ; 9 imag = i ; 10 } // Metodo para comparar dos complejos 13 public boolean e q u a l s ( Complejo c ) { 14 i f ( r e a l == c. r e a l && imag == c. imag ) 15 return true ; 16 else 17 return f a l s e ; 18 } // Metodo para sumar dos complejos 21 public Complejo suma ( Complejo c ) { 22 Complejo r e s = new Complejo ( r e a l+c. r e a l, imag+c. imag ) ; 23 return r e s ; 24 } 25 } 6. Añadir un método a la clase Contacto del problema 3 que permita comparar si dos contactos son iguales. 1 public class Contacto { 2 private S t r i n g nombre ; 3 private S t r i n g ; 4 private S t r i n g t e l e f o n o ; 5 6 // Constructor 7 public Contacto ( S t r i n g nom, S t r i n g em, S t r i n g t e l ) { 8 nombre = nom ; 9 = em ; 10 t e l e f o n o = t e l ; 11 } // Metodos para comparar dos c o n t a c t o s 14 public boolean e q u a l s ( Contacto c ) { 15 i f ( nombre. e q u a l s ( c. nombre ) && e q u a l s ( c. ) && 17 t e l e f o n o. e q u a l s ( c. t e l e f o n o ) ) 18 return true ; 19 else 20 return f a l s e ; 21 } 22 } 7

8 7. Partiendo de la clase Contacto definida en el problema 3, crear una clase Agenda que permita almacenar un conjunto de contactos. La clase Agenda deberá disponer de métodos ue nos permitan: Añadir un nuevo contacto. Buscar un contacto (a partir del nombre). Modificar el de un contacto. Modificar el telefono de un contacto. Borrar un contacto. Mostrar todos los contactos de la agenda. La clase Agenda deberá ser compatible con el sigiente programa: 1 public class Agenda { 2 // Atributos 3 private Contacto [ ] v ; // Vector que almacena l o s c o n t a c t o s 4 5 // Constructores 6 public Agenda ( ) { 7 // Crea una agenda con capacidad para 1000 c o n t a c t o s 8 // I n i c i a l m e n t e todas l a s r e f e r e n c i a s contienen e l v a l o r n u l l 9 v = new Contacto [ ] ; 10 } public Agenda ( int maxcontactos ) { 13 // Crea una agenda con capacidad para maxcontactos 14 // I n i c i a l m e n t e todas l a s r e f e r e n c i a s contienen e l v a l o r n u l l 15 v = new Contacto [ maxcontactos ] ; 16 } // Metodos 19 / 20 Busca una p o s i c i o n l i b r e ( n u l l ) en e l v e c t o r y devuelve dicha p o s i c i o n, 21 o 1 s i e s t a todo ocupado 22 / 23 private int buscarhueco ( ) { 24 int pos = 0 ; 25 while ( pos < v. l e n gth && v [ pos ]!= null ) 26 pos++; 27 i f ( pos < v. l e n g t h ) 28 return pos ; 29 else 30 return 1; 31 } / 34 I n s e r t a un nuevo contacto en l a agenda. La i n s e r c i o n se r e a l i z a en l a primera 35 p o s i c i o n l i b r e que se encuentre en e l v e c t o r 36 / 37 public boolean i n s e r t a r ( Contacto c ) { 8

9 38 int hueco = buscarhueco ( ) ; 39 i f ( hueco!= 1 ) { 40 v [ hueco ] = c ; 41 return true ; 42 } 43 else 44 return f a l s e ; 45 } / 48 Busca un contacto a p a r t i r d e l nombre 49 / 50 public Contacto buscar ( S t r i n g nombre ) { 51 for ( int i = 0 ; i < v. length ; i++) { 52 i f ( v [ i ]!= null ) 53 i f ( nombre. e q u a l s ( v [ i ]. getnombre ( ) ) ) 54 return v [ i ] ; // Devuelve e l contacto de l a p o s i c i o n i 55 } 56 return null ; // No se ha encontrado e l contacto 57 } / 60 Dado e l nombre de un contacto, modifica su 61 / 62 public boolean modificar ( S t r i n g nom, S t r i n g em ) { 63 Contacto c = buscar (nom) ; 64 i f ( c!= null ) { 65 c. set (em) ; 66 return true ; 67 } 68 else 69 return f a l s e ; 70 } / 73 Dado e l nombre de un contacto, modifica su t e l e f o n o 74 / 75 public boolean m o d i f i c a r T e l e f o n o ( S t r i n g nom, S t r i n g t e l ) { 76 Contacto c = buscar (nom) ; 77 i f ( c!= null ) { 78 c. s e t T e l e f o n o ( t e l ) ; 79 return true ; 80 } 81 else 82 return f a l s e ; 83 } / 86 Borra de l a agenda todos l o s c o n t a c t o s con e l nombre dado. 87 / 88 public boolean borrar ( S t r i n g nom ) { 89 boolean borrado = f a l s e ; 90 for ( int i = 0 ; i < v. length ; i++) { 9

10 91 i f ( v [ i ]!= null && nom. e q u a l s ( v [ i ]. getnombre ( ) ) ) { 92 v [ i ] = null ; // Borra e l contacto 93 borrado = true ; 94 } 95 } 96 return borrado ; 97 } / 100 Muestra todos l o s c o n t a c t o s de l a agenda 101 / 102 public void mostrar ( ) { 103 for ( int i = 0 ; i < v. length ; i++) { 104 i f ( v [ i ]!= null ) 105 v [ i ]. mostrar ( ) ; 106 } 107 } 108 } SOLUCIÓN: 1 import java. u t i l. Scanner ; 2 3 public c l a s s EjemploAgenda { 4 static Scanner t e c = new Scanner ( System. in ) ; 5 public static void main ( S t r i n g [ ] args ) { 6 S t r i n g nom, em, t e l ; 7 Contacto cont ; 8 int opc ; 9 boolean ok ; // Creamos nuestra agenda 12 Agenda ag = new Agenda ( ) ; do { 15 opc = menu ( ) ; 16 switch ( opc ) { 17 case 1 : 18 System. out. p r i n t ( "Nombre: " ) ; 19 nom = t e c. nextline ( ) ; 20 System. out. p r i n t ( " " ) ; 21 em = t e c. nextline ( ) ; 22 System. out. p r i n t ( "Telefono: " ) ; 23 t e l = t e c. nextline ( ) ; 24 cont = new Contacto (nom, em, t e l ) ; 25 ok = ag. i n s e r t a r ( cont ) ; 26 i f (! ok ) 27 System. out. p r i n t l n ( "Agenda llena" ) ; 28 break ; 29 case 2 : 30 System. out. p r i n t ( "Nombre: " ) ; 31 nom = t e c. nextline ( ) ; 32 cont = ag. buscar (nom) ; 10

11 33 i f ( cont!= null ) 34 cont. mostrar ( ) ; 35 else 36 System. out. p r i n t l n ( "No se ha encontrado ningun contacto con nombre " + nom) ; 37 break ; 38 case 3 : 39 System. out. p r i n t ( "Nombre del contacto a modificar: " ) ; 40 nom = t e c. nextline ( ) ; 41 System. out. p r i n t ( "Nuevo " ) ; 42 em = t e c. nextline ( ) ; 43 ok = ag. modificar (nom, em) ; 44 i f (! ok ) 45 System. out. p r i n t l n ( "No se ha encontrado ningun contacto con nombre " + nom) ; 46 break ; 47 case 4 : 48 System. out. p r i n t ( "Nombre del contacto a modificar: " ) ; 49 nom = t e c. nextline ( ) ; 50 System. out. p r i n t ( "Nuevo telefono: " ) ; 51 t e l = t e c. nextline ( ) ; 52 ok = ag. m o d i f i c a r T e l e f o n o (nom, t e l ) ; 53 i f (! ok ) 54 System. out. p r i n t l n ( "No se ha encontrado ningun contacto con nombre " + nom) ; 55 break ; 56 case 5 : 57 System. out. p r i n t ( "Nombre del contacto a borrar: " ) ; 58 nom = t e c. nextline ( ) ; 59 ok = ag. b orrar (nom) ; 60 i f (! ok ) 61 System. out. p r i n t l n ( "No se ha encontrado ningun contacto con nombre " + nom) ; 62 break ; 63 case 6 : 64 ag. mostrar ( ) ; 65 break ; 66 case 7 : 67 System. out. p r i n t l n ( "Adios" ) ; 68 break ; 69 default : System. out. p r i n t l n ( "Opcion incorrecta" ) ; 70 } 71 } while ( opc!= 7 ) ; 72 } public static int menu ( ) { 75 System. out. p r i n t l n ( "1. Insertar contacto" ) ; 76 System. out. p r i n t l n ( "2. Buscar contacto" ) ; 77 System. out. p r i n t l n ( "3. Modificar " ) ; 78 System. out. p r i n t l n ( "4. Modificar telefono" ) ; 79 System. out. p r i n t l n ( "5. Borrar contacto" ) ; 80 System. out. p r i n t l n ( "6. Mostrar todos los contactos" ) ; 81 System. out. p r i n t l n ( "7. Salir" ) ; 82 int opc = t e c. nextint ( ) ; 11

12 83 t e c. nextline ( ) ; // Vaciamos b u f f e r de t e c l a d o 84 return opc ; 85 } 86 } 8. Modificar la clase Complejo del problema 2 para que permita: Sobrecargar el constructor para que permita crear complejos con valores inicializados por defecto a 1,0 y crear complejos a partir de otro número complejo. Sobrecargar el método suma para que permita sumar un escalar al número complejo. 1 public class Complejo { 2 // Atributos 3 private double r e a l ; 4 private double imag ; 5 6 // Constructores 7 public Complejo ( double r, double i ) { 8 r e a l = r ; 9 imag = i ; 10 } 11 public Complejo ( ) { 12 r e a l = 1 ; 13 imag = 0 ; 14 } 15 public Complejo ( Complejo c ) { 16 r e a l = c. r e a l ; 17 imag = c. imag ; 18 } // Metodo para sumar dos complejos 21 Complejo suma ( Complejo c ) { 22 Complejo r e s = new Complejo ( r e a l+c. r e a l, imag+c. imag ) ; 23 return r e s ; 24 } // Metodo para sumar un e s c a l a r a un complejo 27 Complejo suma ( double x ) { 28 Complejo r e s = new Complejo ( r e a l+x, imag+x ) ; 29 return r e s ; 30 } 31 } 12