AlgDat 10. Forelesning 2. Gunnar Misund

Transkript

1 AlgDat 10 Forelesning 2

2 Oversikt Java repetisjon IDE eller teksteditor + kommandolinje? Java Collections and Generics

3 Programvareutvikling En mengde mer eller mindre veldefinerte metoder (software engineering): Fossefall Iterative metoder Smidig utvikling (Agile Development) Extreme programming SCRUM Felles for alle: Tre hovedkomponenter: 1. Analyse 2. Design 3. Utvikling (programmering)

4 Analyse Forstå problemet/oppgaven Finne og vurdere ulike løsningsstrategier Finne og vurdere allerede eksisterende løsninger...selvfølgelig i tett kontakt med oppdragsgiver/prosjekteier

5 Design Skisse av komponenter og data/meldinsflyt (arkitektur) Valg av plattform(er) Funksjonalitet: Veldefinert beskrivelse av input/output Bruk av formelle metoder for beskrivelse, typisk UML

6 Implementasjon Valg av språk Koding Testing

7 Hvorfor Java? Plattformuavhengig: Kompilert bytekode kan f.eks. kjøres på Windows og Linux uten problemer (hvis man passer på å ikke bruke plattformavhengige mekanismer, f.eks. kall på operativsystem-funksjoner) OO Enkelt Oversiktelig? Mye ferdig: Datastrukturer med algoritmer Filhåndtering, nettverksoperasjoner Grensesnitt-komponenter

8 OO i et nøtteskall En mer naturlig / intuitiv / virkelighetsnær måte å programmere på (?) Oppmuntrer til modularisering av kode: Oversiktelig, enkelt å bruke: Applikasjoner kan bygges ved å sette sammen ferdige komponenter Arv: Eksisterende klasser kan utvides/spesialiseres for nye anvendelser Interface: Nye klasser kan implementeres som har samme oppførsel, men som utfører oppgavene på andre måter Dermed kan man bytte ut komponenter i eksisterende applikasjoner, uten å endre selve koden Men: Kan paradoksalt nok ble uoversiktelig: Store arvehierarkier kan gjøre det vanskelig å finne ut hva som faktisk skjer, og hvor

9 Java programmering Java dokumentasjon API Tutorial Kode eksempler Google: Kodesnutter Hjelpepakker Open source prosjekter

10 Java Basics Primitive typer: int, float, byte, char, bolean,... Trenger ikke å instansieres (altså ikke new int() ) Operatorer Tilordning: "=" Logiske tester: ==,!=, <, >, &&, Øke, redusere: ++, -- Kontrollstrukturer... Klasser Abstrakte Interface Referanser

11 Java Collections Java Collections API er et sett klasser som representerer ulike typer samlinger implementert på forskjellige måter. Grensesnittet definerer operasjonene som støttes av de forskjellige samlingene. Navnekonvensjon: Navnene på de konkrete klassene en kombinasjon av underliggende datastruktur og type samling. For eksempel implementerer både ArrayList og LinkedList operasjonene grensesnittet List, men underliggende datastruktur er forskjellig (henholdsvis tabell(array) og lenket liste).

12 Eksempel: Set (mengde) En mengde (Set) kan defineres som en samling elementer hvor man ikke kan ha duplikater (to eller flere like elementer), Innbyrdes rekkefølge ingen betydning. Ikkelineær samling som kan implementeres med lineær datastruktur.

13 Abstrakte datatyper (ADT) Vi kan si at en datatype er en gruppe verdier og operasjonene som er definert for disse verdiene. Skal vi kunne gjøre noe med heltall i en datamaskin, må vi ha en datatype som representerer heltall og operasjoner som kan utføres på datatypen. Tilsvarende: Skal vi kunne bruke samlingen Set, må vi lage en datatype som representerer samlingen. Dette kalles en abstrakt datatype. En abstrakt datatype er en datatype der verdiene og operasjonene i utgangspunktet ikke er definert i programmeringsspråket. Abstrakt fordi detaljer rundt implementasjon bør være skjult for brukeren. I Java kan en abstrakt datatype defineres i et grensesnitt (interface). Her beskriver vi hvilke operasjoner som skal kunne utføres, men ikke hvordan operasjonene skal utføres.

14 Interface Set Hvilke operasjoner skal kunne utføres på elementene. Vi ønsker å skille hvilke operasjoner som skal utføres fra hvordan de implementeres, og lager derfor et grensesnitt der vi definerer hvilke operasjoner (metoder) som skal kunne utføres. Et grensesnitt inneholder en eller flere metodesignaturer, men ingen implementasjon av metodene. Grensesnittet Set definerer en abstrakt datatype. For at vi skal kunne lage en konkret samling av type Set må det finnes en klasse som implementerer de abstrakte metodene definert i grensesnittet. Brukere av en klasse som implementerer Set har en garanti for at metodene definert i dette grensesnitt finnes, og kan bruke dem uten kjennskap til hvordan de er implementert.

15 Eksempelkoding Oppgavesett 1: Byer fra geonames.org Datasett geocitites15000

16 Utviklingsmiljø Editor + kommandolinje, eller IDE (Integrated Development Environment)? Velg det dere er mest fortrolig med. MEN: Jeg vil sterkt anbefale dere at dere lærer dere og tar i bruk en IDE, f.eks. Netbeans eller Eclipse: 1. Mer effektiv koding. 2. Bedre oversikt. 3. Automatisk tilgang dokumentasjon. 4. Automatisk utfylling av argumenter, klassemetoder etc. 5. Og til slutt, men kanskje viktigst: Alle IDE'er har en god debugger, som bla.a. gir dere en visuell oversikt over både programutførelse og tilstanden på datastrukturene. Gjør det mye enklere å forstå f.eks. rekursjon.

17 Neste forelesning Mer java??? Geonames eksempel Tabeller Lenkede lister