Algoritmos y Estructura de Datos

Presentación del tema: "Algoritmos y Estructura de Datos"— Transcripción de la presentación:

1 Algoritmos y Estructura de Datos
Introducción a Java Algoritmos y Estructura de Datos

2 El lenguaje Java Orientado a Objetos Tipos estrictos Clases estrictas

3 Tipos Primitivos Tipos numéricos Tipos no numéricos Tipos enteros:
byte, enteros 8-bits con signo complemento a 2, short, enteros 16-bits con signo complemento a 2 int, enteros 32-bits con signo complemento a 2 long, enteros 64-bits con signo complemento a 2 Tipos en coma flotante: float, real en coma flotante, 32-bits IEEE 754 double, real en coma flotante, 64-bits IEEE 754 Tipos no numéricos char, carácter 16-bits Unicode boolean, tipo lógico, cuyos valores son true (cierto) y false (falso)

4 Operadores Igualdad y desigualdad: == , !=
Comparación: <, <=, >, >= Suma y resta unarios: +, - Suma, multiplicación, división y módulo: +, -, *, /, % Incremento y decremento prefijos y posfijos: ++, -- Desplazamiento con signo y sin signo: <<, >>, >>> Negación lógica unaria de bits: ~ Lógica de bits: &, |, ^ Lógica booleana: &&, ||

5 Expresiones Grupos de Precedencia Funciones especiales: Grupo 0: ( )
Grupo 1: ++, --, + (unario), - (unario) Grupo 2: *, /, % Grupo 3: +, -, + (concatenación) Funciones especiales: Seno x => Math.sin(x) x2 => Math.pow(x,2) Math.round(6.6) => 7

6 Asignación Utilización de operadores:
var1 = var2 + var3; // asignar a var1 el valor de var2 + var3 var1 = var2 - ver3; // asignar a var1 el valor de var2 - var3 var1 = var2 * ver3; // asignar a var1 el valor de var2 * var3 var1 = var2 / ver3; // asignar a var1 el valor de var2 / var3 var1 = var2 % ver3; // asignar a var1 el valor de var2 % var3 Asignaciones de incremento decremento: variable++; // añadir uno a variable variable--; // restar uno a varibale variable += exp; // añadir exp a variable variable -= exp; // restar exp a variable

7 Declaración de Variables
tipo nombre; tipo nombre1, nombre2, nombre3; tipo nombre = valor; Declaración de Constantes: static final tipo nombre = valor;

8 Conversiones entre tipos
Asignar una variable a otra cuyo tipo es mayor de tamaño: byte => short => int => long => float => double Para pasar de un tipo a otro menor en tamaño, tenemos que hacer una conversión explícita de tipos: (tipo)expresion

9 Paquetes Paquetes Java más importantes:
lang – para funciones del lenguaje; util – para utilidades adicionales; io – para entrada y salida; text – para formateo especializado; awt – para gráficos e interfaz gráfica de usuario Para acceder a cualquiera de estos paquetes, excepto lang que está siempre disponible, usamos el siguiente modelo: import java.nombrepaquete.*;

10 Declaración de Clases modificador class nombreClase {
< declaración de campos > < declaración de métodos > } modificador puede ser public o nada; si la clase no pertenece a un paquete, ambas definiciones son equivalentes; si la clase pertenece a un paquete, entonces, si se declara public, la clase podrá utilizarse fuera del paquete, pero si no se declara public, sólo podrá utilizarse dentro del paquete

11 Declaración de Objetos
nombreClase nombreObjeto; nombreClase nombreObjeto1, nombreObjeto2, nombreObjeto3; nombreClase nombreObjeto = nombreOtroObjeto; nombreClase nombreObjeto = new nombreClase(); Ejemplo: clasePublica elObjeto; clasePublica elObjeto1, elObjeto2, elObjeto3; clasePublica elObjeto4 = elObjeto; clasePublica elObjeto5 = new clasePublica();

12 Declaraciones de Campos
modificadores tipo nombreCampo; modificador puede ser: private, accesible solo desde dentro de la propia clase protected, accesible solo desde la propia clase, clases del mismo paquete o subclases public,accesible por todos package,si no se especifica nada, es el modo por defecto, accesible solo desde el propio paquete; si la clase no se encuentra dentro de un paquete, es equivalente a public. Otros modificadores que se pueden añadir son: static, indica que el campo pertenece a la clase, no a un objeto concreto final, indica que dicho campo no puede ser sobreescrito en una subclase tipo es el tipo del campo (tipo primitivo o clase del objeto) nombreCampo es el nombre del campo

13 Acceso a Campos objeto.campo; // si campo no es static
nombreClase.campo; // si campo es static elObjeto.doblePublico = 5.0; double doble = elObjeto.doblePublico; Clase.doblePublicoEstatico = 7.0; Double doble = Clase.doblePublicoEstatico;

14 Declaración de Métodos
modificador tipo nombreMetodo(<lista de parametros formales>) { < cuerpo del método; campos e instrucciones > return expresion; // solo métodos que devuelven resultado } <lista de parametros formales> = (tipo campo, tipo campo, ...) modificador significa lo mismo que para los campos. tipo es el tipo devuelto por el método, puede ser: void si el método no devuelve nada un tipo primitivo una clase nombreMetodo es el nombre del método

15 Ejemplo de Clase public class Clase { private int enteroPrivado;
static private int enteroEstaticoPrivado; public void estableceEntero(int entero) { enteroPrivado = entero; } public int recuperaEntero() { return entero; static public void estableceEnteroEstatico(int entero) { enteroEstaticoPrivado = entero; static public int recuperaEnteroEstatico() { return enteroEstatico;

16 Llamadas a Métodos Ejemplo:
metodo(<lista parametros reales>); // metodos de la propia clase objeto.metodo(<lista dparametros reales>); // metodos no estaticos nombreclase.metodo(<lista parametros reales>); //metodos estaticos Ejemplo: elObjeto.estableceEntero(7); int entero = elObjeto.recuperaEntero(); Clase.estableceEnteroEstatico(8); int entero = Clase.recuperaEnteroEstatico();

17 Declaración de Métodos Constructores
modificadores nombreClase(<lista argumentos formales>) { < cuerpo del método constructor > } Ejemplo: public class Clase { private int enteroPrivado; public Clase() { enteroPrivado = 0; public Clase(int entero) { enteroPrivado = entero;

18 Llamadas a Métodos Constructores
nombreClase objeto = new nombreClase(<lista parametros reales>); Ejemplo: Clase elObjeto; elObjeto = new Clase(); O en una sola línea: Clase elObjeto = new Clase(); Clase elObjeto = new Clase(5);

19 Modelo de un Programa public class nombrePrograma {
public static void main(String[] args) { < cuerpo del programa > }

20 Herencia modificadores class nombreClase extends nombreClaseQueExtiende { } Ejemplo public class ClaseExtendida extends Clase { Una clase que extiende otra, se llama subclase o clase hija, mientras que la clase a la que extiende (la original) se llama superclase o clase paterna. La subclase hereda los miembros (propiedades y métodos) de la superclase.

21 Cambio de tipo Cualquier objeto de una subclase puede ser asignado a un objeto de su superclase. Cualquier objeto de una superclase puede ser asignado a una subclase con una conversión explícita (cambio de tipo). ClaseExtendida elObjetoExtendido = new ClaseExtendida(); Clase elObjeto = laClaseExtendida; ClaseExtendida elObjetoExtendido = (ClaseExtendida)elObjeto;

22 Superconstrucción modificadores class nombreclase extends nombreClaseQueEstiende { public nombreClase(<lista de parametros formales>) { super(<lista de parametros reales>); <instrucciones de inicializacion> } Importante: La llamada al superconstructor debe ser la primera instrucción de un constructor.

23 Ejemplo de Superconstrucción
public class Clase { private int enteroPrivado; public Clase(int entero) { enteroPrivado = entero; } public class ClaseExtendida extends Clase { private double doblePrivado; public ClaseExtendida(int entero, double doble) { super(entero); doblePrivado = doble;

24 Variables Enmascaradas
public class Clase { public int dato; } public class ClaseExtendida extends Clase { public double dato; public estableceDatos(int entero, double doble) { super.dato = entero; dato = doble; Clase elObjeto = new Clase(); ClaseExtendida elObjetoExtendido = new ClaseExtendida(); elObjeto.dato = 5; // es un valor entero elObjetoExtendido.dato = 6.4; // es un valor doble elObjetoExtendido.estableceDatos(3,7.8);

25 Sobreescritura de Métodos
public class Clase { public int dato; public estableceDato(int entero) { dato = entero; } public class ClaseExtendida extends Clase { public int datoExtendido; super.estableceDato(entero); datoExtendido = entero*2;

26 Paquetes package nombrePaquete; modificador class nombreClase {
< declaracion de la clase > } Importante: Si deseamos que una clase sea utilizada fuera de su paquete, deberemos declararla como public.

27 Abstracción mediante interfaces
modificador interface nombreInterfaz { < especificaciones de los métodos > } modificador class nombreClase implements nombreInterfaz { < implementación de los metodos de la interfaz > < implementación de metodos y datos propios de la clase >

28 Propiedades de los Objetos
Objetos nulos: null El identificador this public class Clase { private int entero; public Clase(int entero) { this.entero = entero; }

29 Objetos vs Variables Una variable tiene memoria para un solo valor y dispone de un conjunto predefinido de operaciones según sea su tipo. Un objeto tiene memoria para un grupo de varios valores, junto con un conjunto coherente de métodos que operan sobre esos valores. Tanto métodos como valores están encapsulados en la clase de la que se ha obtenido el objeto.

30 La superclase Object En Java, todas las clases son subclases de una clase especial llamada Object. Java alcanza la generalidad utilizando objetos de diferentes clases en las mismas partes del programa, pero todos ellos pertenecen a la clase Object.

31 Igualdad de Objetos Ejemplo: modificador class nombreClase {
public boolean equals() { < instrucciones para comparar con los campos de obj > return resultado de la comparacion; } Ejemplo: public class Clase { private int entero; public boolean equals(Clase c) { return (c.entero==entero);

32 Asignación de Objetos modificador class nombreClase implements Cloneable { public Object clone() { nombreClase obj = new nombreClase(parametros); < instrucciones para copiar los campos a obj > return obj; } public class Clase implements Cloneable { private int entero; Clase c = new Clase(); c.entero = entero; return c;

33 Conversiones de Clase El método clone invocado sobre clase2 devuelve un objeto de la clase Object. Esto debe ser así, porque lo exige la interfaz Cloneable. Para convertirlo de nuevo a Clase necesitamos la conversión explícita de tipo. Clase objeto1 = (Clase)objeto2.clone();

34 Arrays Declaración e instanciación de un array de n enteros:
int miArray[]; miArray = new int[n]; Lo mismo en una sola línea: int miArray[] = new int[n]; Declaración e instanciación de un array de n objetos: MiClase miArray[] = new MiClase[n]; for(int i=0;i<n;i++) miArray[i] = new MiClase();

35 Selección con if-else if (condicion) instrucción; else instrucción;
if (velocidad>limite) System.out.println("Multazo"); else System.out.println("Buen conductor");

36 Sucesivos else-if if (condicion) instrucción;
else if (condicion) instrucción; .... else instrucción; if (nota>=9) calificacion=’SB’; else if (nota>=7) calificacion=’N’; else if (nota>=5) calificacion=’A’; else calificacion=’S’;

37 La instrucción switch switch (expresion) {
case valor: instrucción; break; .... default: instrucción; break; } switch(nota) { case 10: case 9: calificacion = ‘SB’; break; case 8: case 7: calificacion = ‘N’; break; case 6: case 5: calificacion = ‘A’; break; default: calificacion = ‘S’; break;

38 Bucles for for(inicio; prueba; actualización) {
< cuerpo del bucle for > } for(int i=0; i<5;i++) System.out.println("hola"); for(int i=0; i<5;i++) { cuenta += i;

39 Bucles for indeterminados
< cuerpo del bucle for > if (condicion) break; } for(inicio; ; actualización) {

40 Bucles condicionales while
<instrucciones para inicializar las condiciones> while (condiciones) { <instrucciones para llevar a cabo el bucle y cambiar condiciones > } int i=0; while(i<5) { System.out.println("hola"); i++;

41 Bucles condicionales do while
<instrucciones para inicializar las condiciones> do { <instrucciones para llevar a cabo el bucle y cambiar condiciones > } while (condiciones); int i=0; System.out.println("hola"); i++; } while (i<5);

42 Cadenas de Caracteres La clase String Creación de una cadena:
String miCadena = "Esta es la cadena"; Cadena Vacía vs Cadena Nula String s1; // Cadena Nula, igual al valor null String s2= ""; // Cadena Vacía

43 Cadenas (continuación)
Comparación de cadenas: if (cadena1.equals(cadena2)) System.out.println("Las cadenas son iguales"); else System.out.println("Las cadenas no son iguales"); Concatenación de cadenas: String c3 = c1+c2;

44 Salida por pantalla import java.io.*; System.out.println(elementos);
System.out.print(elementos); System.out.println("hola"); // escribe "hola" System.out.println(5); // escribe 5 int i = 5; System.out.println(i) ; // escribe 5; double d=6.4; System.out.println(d); // escribe 6.4; double d=6.4; System.out.println("d="+d); // escribe d=6.4;

45 El método toString Cuando sobreescribimos el método toString de Object, esto nos ofrece un acceso automático al método println como sigue: public class Clase { private int entero; public Clase (int e) { entero = e; } public String toString() { return(""+e); Clase miClase = new Clase(5); System.out.println(miClase); // escribe "5" System.out.println("clase="+miClase); // escribe "clase=5"

46 Entrada desde teclado String cadena = in.readLine(); import java.io.*;
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); String cadena = in.readLine();

47 Lectura de números int i=Integer.valueOf(in.readLine()).intValue();
double d=Double.valueOf(in.readLine()).doubleValue(); int i=Integer.valueOf(in.readLine().trim()).intValue(); double d=Double.valueOf(in.readLine().trim()).doubleValue();

48 Entrada/Salida desde Archivos
BufferedReader fin = new BufferedReader(new FileReader(nombreArchivo)); PrintWriter fout = new PrintWriter(new FileWriter(nombreArchivo)); fout.close();

49 Excepciones Una excepción es un objeto que avisa que ha ocurrido alguna condición inusual. Java tiene muchos objetos de excepción predefinidos y también podemos crear los nuestros propios Para utilizar excepciones, tenemos que hacer cuatro cosas: Intentar: crear un bloquee alrededor de la instrucción donde puedan ocurrir excepciones y precederlas con la palabra clave try Capturar: colocar a continuación de la instrucción try otro bloque precedido por la palabra catch Lanzar: si no se trata la excepción, ésta pasará automáticamente al método llamador; si la capturamos y la tratamos parcialmente, podemos de todas formas pasarla con una instrucción throw. Declarar: mencionar en la declaración del método qué excepciones se devolverán al método llamador.

50 Ejemplo public void leeArchivo(String nombre) throws IOException {
BufferedReader fin = new BufferedReader(new FileReader(nombre)); try { while(true) { cadena = fin.readLine(); System.out.println(cadena); } } catch (EOFException e) { System.out.println("Fin del archivo");

51 Excepciones definidas por el usuario
public class nombre extends Exception { public nombre() {} public nombre(String s) { } } throw new nombre(“mensaje”);

52 Ejemplo public class DenominadorCeroException extends Exception {
public DenominadorCeroException() { super(); }; public DenominadorCeroException(String s) { super(s); }; } public class Racional { private int num, den; public Racional(int n, int d) throws DenominadorCeroException { if (d==0) throw new DenominadorCeroException("Denominador cero"); num = n; den = d;