INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN ORIENTADA A OBJETOS

INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN ORIENTADA A OBJETOS
Arreglo de dos dimensiones Caso de estudio: Estación Meteorológica Dr. Luciano H. Tamargo Depto. de Ciencias e Ingeniería de la Computación Universidad Nacional del Sur, Bahía Blanca 2017

TEMARIO Encapsulamiento. Caso de estudio: Estación Meteorológica.
Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

CASO DE ESTUDIO: ESTACIÓN METEOROLÓGICA
El encapsulamiento es un mecanismo que permite esconder los detalles de la implementación de cada uno de los módulos que conforman un sistema, de modo que los demás módulos solo conozcan su funcionalidad y su comportamiento. Si cambian la implementación de un módulo, en tanto no se modifique la interfaz, el cambio no tendrá impacto en los módulos que lo usan. Se reducen así las dependencias entre diferentes unidades de software, de modo que estas son más fáciles de leer, verificar y modificar. Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

En Java cada clase es un módulo de software. Los modificadores de acceso definen el nivel de encapsulamiento dentro de una clase. Cada miembro de una clase que se declara privado queda escondido y no es visible fuera de la clase. Si cambia su representación, el cambio es transparente para el exterior. Cada miembro de una clase que se declara público es visible fuera de la clase y por lo tanto puede ser accedido. Si cambia la representación, el cambio puede afectar a las clases relacionadas. Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

TEMARIO Encapsulamiento. Caso de estudio: Estación Meteorológica.
Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

Defina una clase TempMinMaxEst que encapsule la representación de las temperaturas mínimas y máximas registradas en una estación meteorológica y brinde operaciones para: Contar en cuántos días heló. Contar en cuántos días heló todo el día. Retornar el mayor promedio (entre temperaturas mínima y máxima) registrado. Decidir si algún día la amplitud térmica (diferencia entre la temperatura máxima y la mínima) fue de más de g grados. Decidir si entre dos días consecutivos, la diferencias entre las temperaturas máximas o la diferencia entre las temperaturas mínimas, fue mayor que g. Decidir si entre dos días consecutivos, la diferencia entre las amplitudes térmicas fue mayor que un cierto valor g. Decidir si hubo n días consecutivos con amplitudes mayores a un valor g. Establecer casos de prueba Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

TempMinMaxEst <<atributos de instancia>> real [] min real [] max <<Constructores>> TempMinMaxEst(cant: entero) Crea una estructura para mantener las temperaturas mínimas y otra para las máximas, ambas con cant elementos inicializados en 0. En este diseño la estructura de datos son dos arreglos de componentes de tipo elemental. Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

TempMinMaxEst <<atributos de instancia>> real [][] minmax <<Constructores>> TempMinMaxEst(cant: entero) Crea una estructura para mantener las Temperaturas de cant días y las inicializa en 0. En esta alternativa la estructura de datos es un arreglo de dos dimensiones, la primera fila mantiene las temperaturas mínimas y la segunda fila mantiene las temperaturas máximas de cada día del período. Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

TempMinMaxEst <<atributos de instancia>> Registro [] minmax <<Constructores>> TempMinMaxEst(cant: entero) Registro <<atributos de instancia>> min: real max: real <<Constructores>> Registro (mi,ma:real) <<Comandos>> establecerMin (m:real) establecerMax(m:real) <<Consultas>> obtenerMin():real obtenerMax():real promedio():real Crea una estructura para mantener objetos con las temperaturas mínimas y máximas de un período de cant días. Las inicializa en 0.

Responsabilidades Requiere maxima >= minima para cada día del período. El primer día se denota con la posición 1. La cantidad de días del período se define en el momento de la creación. Todos los elementos ya están ingresados cuando se ejecutan las consultas. Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

class TempMinMaxEst { private float [] max; private float [] min; /*Constructor Crea una estructura para mantener las temperaturas mínimas y otra para las máximas, ambas con cant elementos inicializados en 0.*/ public TempMinMaxEst(int cant) { max = new float[cant]; min = new float[cant]; } ... El valor inicial de cada componente del arreglo es 0.

class TempMinMaxEst { private float [] [] minmax; /*Constructor Crea una estructura para mantener las temperaturas de cant días y las inicializa en 0. La primera fila mantiene las temperaturas mínimas, la segunda fila mantiene las temperaturas máximas.*/ public TempMinMaxEst(int cant) { minmax = new float[2][cant]; } ... El valor inicial de cada componente del arreglo es 0.

class TempMinMaxEst { private Registro [] minmax; /*Constructor Crea una estructura para mantener objetos con las temperaturas mínimas y máximas de un período de cant días. Las inicializa en 0*/ public TempMinMaxEst (int cant){ minmax = new Registro [cant]; for (int dia = 0; dia < cant; dia++) minmax[dia] = new Registro(0,0); } ...

TempMinMaxEst <<atributos de instancia>> real [] min real [] max <<Constructores>> TempMinMaxEst(cant: entero) <<Comandos>> establecerTempMin(d:entero,t:real) establecerTempMax(d:entero,t:real) <<Consultas>> obtenerTempMin(d: entero):real obtenerTempMax(d: entero):real canDias(): entero

TempMinMaxEst <<atributos de instancia>> real [] [] minmax <<Constructores>> TempMinMaxEst(cant: entero) <<Comandos>> establecerTempMin(d:entero,t:real) establecerTempMax(d:entero,t:real) <<Consultas>> obtenerTempMin(d: entero):real obtenerTempMax(d: entero):real canDias(): entero

TempMinMaxEst <<atributos de instancia>> Registro [] minmax <<Constructores>> TempMinMaxEst(cant: entero) <<Comandos>> establecerTempMin(d:entero,t:real) establecerTempMax(d:entero,t:real) <<Consultas>> obtenerTempMin(d: entero):real obtenerTempMax(d: entero):real canDias(): entero Registro <<atributos de instancia>> min: real max: real <<Constructores>> Registro(mi, ma: real) <<Comandos>> establecerMin(m:real) establecerMax(m:real) <<Consultas>> obtenerMin():real obtenerMax():real promedioDia():real amplitudDia():real

private float [] max; private float [] min; … //Comandos y Consultas triviales // Requieren max >= min, 1<= d <= cantDias() public void establecerTempMin (int d, float m){ min[d-1] = m; } public void establecerTempMax (int d, float m){ max[d-1] = m; public float obtenerTempMin (int d){ return min[d-1]; public float obtenerTempMax (int d){ return max[d-1];

private float [] [] minmax; … //Comandos y Consultas triviales // Requieren max >= min, 1<= d <= cantDias() public void establecerTempMin (int d, float m){ minmax[0][d-1] = m; } public void establecerTempMax (int d,float m){ minmax[1][d-1] = m; public float obtenerTempMin (int d){ return minmax[0][d-1]; public float obtenerTempMax (int d){ return minmax[1][d-1];

private Registro [] minmax; … //Comandos y Consultas triviales // Requieren max >= min, 1<= d <= cantDias() public void establecerTempMin (int d, float m){ minmax[d-1].establecerMin(m); } public void establecerTempMax (int d,float m){ minmax[d-1].establecerMax(m); public float obtenerTempMin (int d){ return minmax[d-1].obtenerMin(); public float obtenerTempMax (int d){ return minmax[d-1].obtenerMax();

private float [] min; private float [] max; public int cantDias (){ return min.length; } private Registro [] minmax; public int cantDias (){ return minmax.length; } private float [] [] minmax; public int cantDias (){ return minmax[0].length; } Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

TempMinMaxEst <<consultas>> cantHeladas():entero heloTodo(): entero mayorPromedio () : real amplitudMayor(g:real) : boolean minmaxSigMayor (g:real):boolean amplitudSigMayor(g:real):boolean amplitudNConsec(g:real):boolean La única modificación en el diseño son los atributos de instancia. Como los atributos están encapsulados, el cambio en la representación afecta la implementación de las operaciones, PERO NO A LAS CLASES CLIENTE.

Algoritmo cantHeladas DS contador inicializar el contador en 0 para cada día si heló incrementar el contador El algoritmo no depende de la estructura de datos Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

Algoritmo cantHeladas DS contador inicializar el contador en 0 para cada día si heló incrementar el contador class TempMinMaxEst { private float [] max; private float [] min; public int cantHeladas(){ //Computa la cantidad de días en los que heló. int cant=0; for (int i=0;i<cantDias();i++) if (min[i]<=0) cant++; return cant; }

Algoritmo cantHeladas DS contador inicializar el contador en 0 para cada día si heló incrementar el contador class TempMinMaxEst { private Registro [] minmax; public int cantHeladas(){ //Computa la cantidad de días en los que heló. int cant=0; for (int i=0;i<cantDias();i++) if (minmax[i].obtenerMin()<=0) cant++; return cant; }

Algoritmo cantHeladas DS contador inicializar el contador en 0 para cada día si heló incrementar el contador class TempMinMaxEst { private float [][] minmax; public int cantHeladas(){ //Computa la cantidad de días en los que heló. int cant=0; for (int i=0;i<cantDias();i++) if (minmax[0][i]<=0) cant++; return cant; }

TempMinMaxEst <<consultas>> cantHeladas():entero heloTodo(): entero mayorPromedio () : real amplitudMayor(g:real) : boolean minmaxSigMayor (g:real):boolean amplitudSigMayor(g:real):boolean amplitudNConsec(g:real):boolean

Algoritmo heloTodo DS contador inicializar el contador en 0 para cada día si heló todo el día incrementar el contador private float [] max; private float [] min; public int heloTodo(){ /*Computa la cantidad de días en los que heló todo el día*/ int cant=0; for (int i=0;i<cantDias();i++) if (max[i]<=0) cant++; return cant; }

Algoritmo heloTodo DS contador inicializar el contador en 0 para cada día si heló todo el día incrementar el contador private Registro [] minmax; public int heloTodo(){ /*Computa la cantidad de días en los que heló todo el día*/ int cant=0; for (int i=0;i<cantDias();i++) if (minmax[i].obtenerMax()<=0) cant++; return cant; }

Algoritmo heloTodo DS contador inicializar el contador en 0 para cada día si heló todo el día incrementar el contador private float [][] minmax; public int heloTodo(){ /*Computa la cantidad de días en los que heló todo el día*/ int cant=0; for (int i=0;i<cantDias();i++) if (minmax[1][i]<=0) cant++; return cant; }

Algoritmo mayorPromedio DS mayor mayor  calcula el promedio del primer día para cada día a partir del segundo promedio  promedio del día si promedio > mayor mayor  promedio del día public float mayorPromedio(){ /*Computa el mayor promedio entre la máxima y la mínima diaria*/ }

Algoritmo mayorPromedio DS mayor mayor  calcula el promedio del primer día para cada día a partir del segundo promedio  promedio del día si promedio > mayor mayor  promedio del día private float [] max; private float [] min; public float mayorPromedio(){ /*Computa el mayor promedio entre la máxima y la mínima diaria/* float mayor = promedioDia(0) ; for (int i=1;i<cantDias();i++) if (promedioDia(i) > mayor) mayor = promedioDia(i); return mayor; } Recorrido Exhaustivo

Algoritmo mayorPromedio DS mayor mayor  calcula el promedio del primer día para cada día a partir del segundo promedio  promedio del día si promedio > mayor mayor  promedio del día private float [] max; private float [] min; private float promedioDia(int d){ return (max[d]+min[d])/2; }

Algoritmo amplitudMayor DE g para cada día del período y mientras no se verifica la propiedad si la amplitud térmica del día fue mayor a g se verifica la propiedad public boolean amplitudMayor(float g){ /*Decide si algún día la amplitud térmica (diferencia entre la temperatura máxima y la mínima) fue de más de g grados*/. … }

amplitudMayor 13 7 5 7.5 -2 10 12 9.5 7.2 22 17 15 6 10 -1 2.0 6 1.0 7.2 11 3.0 5 3 3 7 6 5.5 1 10 8.5 11 6.5 g 5.5 Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

amplitudMayor 13 7 5 7.5 -2 10 12 9.5 7.2 22 17 15 6 10 -1 2.0 6 1.0 7.2 11 3.0 5 3 3 7 6 5.5 1 10 8.5 11 6.5 g 12 Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

Algoritmo amplitudMayor DE g para cada día del período y mientras no se verifica la propiedad si la amplitud térmica fue mayor a g se verifica la propiedad private float [] max; private float [] min; public boolean amplitudMayor(float g){ /*Decide si algún día la amplitud térmica (diferencia entre la temperatura máxima y la mínima) fue de más de g grados*/. boolean encontre=false; int i=0; while ((i<cantDias()) && (!encontre)) if (amplitudDia(i)>g) encontre=true; else i++; return encontre; } Recorrido No Exhaustivo

Algoritmo amplitudMayor DE g para cada día del período y mientras no se verifica la propiedad si la amplitud térmica fue mayor a g se verifica la propiedad private float [] max; private float [] min; private float amplitudDia(int d){ return MATH.abs(max[d]-min[d]); }

Algoritmo minmaxSigMayor DE g para cada día del período menos el último y mientras no se verifica la propiedad si la diferencia con la máxima del dia siguiente es mayor a g O la diferencia con la mínima del dia siguiente es mayor a g Se verifica la propiedad public boolean minmaxSigMayor(float g){ /*Decidir si entre dos días consecutivos, la diferencias entre las temperaturas máximas o la diferencia entre las temperaturas mínimas, fue mayor que g.*/ … }

minmaxMayor 13 7 5 7.5 -2 10 12 9.5 7.2 22 17 15 6 10 -1 2.0 6 1.0 7.2 11 3.0 5 3 g 8 Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

minmaxMayor 13 7 5 7.5 -2 10 12 9.5 7.2 22 17 15 6 10 -1 2.0 6 1.0 7.2 11 3.0 5 3 g 11.5 Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

minmaxMayor 13 7 5 7.5 -2 10 12 9.5 7.2 22 17 15 6 10 -1 2.0 6 1.0 7.2 11 3.0 5 3 g 12.5 Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

minmaxMayor 13 7 5 7.5 -2 10 12 9.5 7.2 22 17 15 6 10 -1 2.0 6 1.0 7.2 11 3.0 5 3 g 20 Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

Algoritmo minmaxSigMayor
DE g para cada día del período menos el último y mientras no se verifica la propiedad si la diferencia con la máxima del dia siguiente es mayor a g O la diferencia con la mínima del dia siguiente es mayor a g Se verifica la propiedad private float [] max; private float [] min; public boolean minmaxSigMayor(float g){ /*Decide si entre dos días consecutivos, la diferencias entre las temperaturas máximas o la diferencia entre las temperaturas mínimas, fue mayor que g.*/ boolean encontre=false; int i=0; while ((i<cantDias()-1) && (!encontre)) if (Math.abs(max[i]-max[i+1])>g) || Math.abs(min[i]-min[i+1])>g)) encontre=true; else i++; return encontre; }

Algoritmo amplitudSigMayor DE g para cada día del período, menos el último y mientras no se verifica la propiedad si la diferencia entre la amplitud del día y la amplitud del dia siguiente es mayor a g Se verifica la propiedad public boolean amplitudSigMayor(float g){ /*Decidir si entre dos días consecutivos, la diferencia entre las amplitudes térmicas fue mayor que un cierto valor g*/ … }

amplitudSigMayor 13 7 5 7.5 -2 10 12 9.5 7.2 22 17 15 6 10 -1 2.0 6 1.0 7.2 11 3.0 5 3 3 7 6 5.5 1 10 8.5 11 6.5 g 8 Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

amplitudSigMayor 13 7 5 7.5 -2 10 12 9.5 7.2 22 17 15 6 10 -1 2.0 6 1.0 7.2 11 3.0 5 3 3 7 6 5.5 1 10 8.5 11 6.5 g 12 Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

Algoritmo amplitudSigMayor
DE g para cada día del período, menos el último y mientras no se verifica la propiedad si la diferencia entre la amplitud del día y la amplitud del dia siguiente es mayor a g Se verifica la propiedad private float [] max; private float [] min; public boolean amplitudSigMayor(float g){ /*Decide si entre dos días consecutivos, la diferencia entre las amplitudes térmicas fue mayor que un cierto valor g*/ boolean encontre=false; int i=0; while ((i<cantDias()-1) && (!encontre)) if (Math.abs(amplitudDia(i)-amplitudDia(i+1))>g) encontre=true; else i++; return encontre; }

amplitudNConsec 13 7 5 7.5 -2 10 12 9.5 7.2 22 17 15 6 10 -1 2.0 6 1.0 7.2 11 3.0 5 3 3 7 6 5.5 1 10 8.5 11 6.5 g 5.5 n 3 Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

amplitudNConsec 13 7 5 7.5 -2 10 12 9.5 7.2 22 17 15 6 10 -1 2.0 6 1.0 7.2 11 3.0 5 3 3 7 6 5.5 1 10 8.5 11 6.5 g 5.5 n 3 cont Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

amplitudNConsec 13 7 5 7.5 -2 10 12 9.5 7.2 22 17 15 6 10 -1 2.0 6 1.0 7.2 11 3.0 5 3 3 7 6 5.5 1 10 8.5 11 6.5 g 5.5 n 3 cont 1 Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

amplitudNConsec 13 7 5 7.5 -2 10 12 9.5 7.2 22 17 15 6 10 -1 2.0 6 1.0 7.2 11 3.0 5 3 3 7 6 5.5 1 10 8.5 11 6.5 g 5.5 n 3 cont Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

Algoritmo amplitudNConsec DE g,n cont 0
para cada día del período y mientras cont < n si la amplitud fue mayor a g cont cont +1 sino private float [] max; private float [] min; public boolean amplitudNConsec(float g, int n){ /*Decide si hubo n días consecutivos con amplitudes mayores a un valor g. */ int cont = 0; int i=0; while ((i<cantDias()) && cont < n){ if (amplitudDia(i)>g) cont++; else cont = 0; i++;} return cont==n; } Modificar la condición de corte para mejorar la eficiencia de la solución.

Algoritmo amplitudNConsec
DE g,n cont 0 para cada día del período y mientras cont < n si la amplitud del día fue mayor a g cont cont +1 sino public boolean amplitudNConsec(float g,int n){ /*Decide si hubo n días consecutivos con amplitudes mayores a un valor g. */ … }

TempMinMaxEst <<atributos de instancia>> Registro [] minmax <<Constructores>> TempMinMaxEst(cant: entero) … cantHeladas():entero heloTodo(): entero mayorPromedio () : real amplitudMayor(g:real) : boolean minmaxSigMayor (g:real):boolean amplitudSigMayor(g:real):boolean amplitudNConsec(g:real):boolean Registro <<atributos de instancia>> min: real max: real <<Constructores>> Registro(mi, ma: real) <<Comandos>> establecerMin(m:real) establecerMax(m:real) <<Consultas>> obtenerMin():real obtenerMax():real promedioDia():real amplitudDia():real

Algoritmo mayorPromedio
DS mayor mayor  calcula el promedio del primer día para cada día a partir del segundo promedio  promedio del día si promedio > mayor mayor  promedio del día private Registro [] minmax; public float mayorPromedio(){ //Calcula el mayor promedio del período float mayor = minmax[0].promedioDia(); float m; for (int i=1;i<cantDias();i++){ m= minmax[i].promedioDia(); if (m > mayor) mayor = m; } return mayor;

TempMinMaxEst <<atributos de instancia>> float [] [] minmax <<Constructores>> TempMinMaxEst(cant: entero) … cantHeladas():entero heloTodo(): entero mayorPromedio () : real amplitudMayor(g:real) : boolean minmaxSigMayor (g:real):boolean amplitudSigMayor(g:real):boolean amplitudNConsec(g:real):boolean

Algoritmo mayorPromedio DS mayor
mayor  calcula el promedio del primer día para cada día a partir del segundo promedio  promedio del día si promedio > mayor mayor  promedio del día private float [][] minmax; public float mayorPromedio(){ //Calcular el mayor promedio del período float mayor = promedioDia(0) ; float m; for (int i=1;i<cantDias();i++){ m = promedioDia(i) ; if (m > mayor) mayor = m; } return mayor; private float promedioDia(int d){ return minmax[0][d]+minmax[1][d])/2; }

private float [] max; private float [] min; public TempMinMaxEst(int cant) { max = new float[cant]; min = new float[cant]; } est=new TempMinMaxEst(5); max est length 5 min length 5

private Registro [] minmax; public TempMinMaxEst (int cant){ minmax = new Registro [cant]; for (int dia = 0;dia < dias;dia++) minmax[dia] = new Registro(0,0); } est=new TempMinMaxEst(5); est minmax length 5

private float [] [] minmax; public TempMinMaxEst(int cant) { minmax= new float[2][cant]; } est=new TempMinMaxEst(3); est length 3 minmax length 2 length 3

class TestTempMinMaxEst { static TempMinMaxEst est; public static void main(String[] args) { int cantD =0; cantD = leerCantDias () ; est=new TempMinMaxEst(cant); leerTempEst(cantD) ; System.out.println("Muestra la estación "); mostrarTempEst(cantD) ; System.out.println("La cantidad de heladas es " + est.cantHeladas() ); } …

public static int leerCantDias() { int cant; do{ System.out.println("Ingrese la cantidad de días "); cant=ES.leerEntero(); } while (cant <= 0); return cant; Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

public static void leerTempEst(int cant) { float max,min ; for (int i=0;i< cant;i++){ System.out.println("Ingrese …. "+i); do { max = ES.leerFloat(); min = ES.leerFloat(); if (max < min) … while (max < min); } est.establecerTempMin (i,min) ; est.establecerTempNax (i,max) ;

public static void mostrarTempMinEst (int cant){ for (int i=0;i< cant; i++){ System.out.println(" min "+est.obtenerTempMin(i) ); System.out.println(" max "+est.obtenerTempMax(i) ); } La clase Cliente no conoce la estructura de datos porque está encapsulada, los cambios en la representación de los atributos no afectan a TestTempMinMaxEst Introducción a la Programación Orientada a Objetos IPOO

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