guia das aulas práticas e de laboratório algoritmos e...

Instituto Politécnico de Setúbal

Escola Superior de Tecnologia de Setúbal

Departamento de Sistemas e Informática

Guia das aulas Práticas e de Laboratório

Algoritmos e Tipos Abstractos de Informação (ATAI)

Ano Lectivo 2005/2006

Guia das aulas praticas e de laboratório de ATAI Ano Lectivo 2005/2006

© DSI 2005 2

Índice

Arrays......................................................................................................................... 4

Exercícios Práticos ................................................................................................. 4

Excepções.................................................................................................................. 9

Exercícios Práticos ................................................................................................. 9

Exercícios de Laboratórios.................................................................................... 11

Entrada e Saída de Dados, Ficheiros....................................................................... 14

Exercícios Práticos ............................................................................................... 14


Classes e Objectos .................................................................................................. 19



Herança, Classes abstractas e Interfaces................................................................ 23



Estruturas dinâmicas................................................................................................ 28



TAD Pilha ................................................................................................................. 30


TAD Fila ................................................................................................................... 31


TAD Lista ................................................................................................................. 32


Exercícios de Laboratório ..................................................................................... 33


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Árvores binárias ....................................................................................................... 34



Heap......................................................................................................................... 37




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Arrays

Exercícios Práticos

1 - Desenvolva um programa que gere números aleatórios, entre 1 e 1000, e guarde-os num array. De seguida, escreva no ecrã qual foi o maior e o menor valor gerado, e a média de todos os números gerados.

Nota: Crie um array com um máximo de 20 posições. Deve criar os seguintes métodos

int maximo(int []tabela)

int minimo(int []tabela)

double media(int []tabela)

2 - Desenvolva um programa, que leia uma certa quantidade (fornecida pelo utilizador) de números inteiros armazenando-os num array. Depois, ordene a sequência de números inserirdos por ordem decrescente, e imprima-a no ecrã.

Nota: Deve criar o seguinte método:

int[] criarInts()

void imprimirInts(int []tabela)

void ordenarInts(int []tabela)

3 – Calculo de Histogramas

a) implemente um método que dado um array de inteiros o preencha com números aleatórios correspondentes ao número de ocorrências de cada elemento (índice).

b) implemente um método que dado um array de inteiros calcule o histograma correspondente e o devolva sob a forma de um novo array como resultado

c) implemente um método que, dado o array com o histograma o imprima no écran

Exemplo:


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5 13 *************

4 9 *********

3 7 *******

2 15 ***************

1 3 ***

0 19 *******************

Elemento Valor Histograma

Ou então

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

Valor: 19 3 15 7 9 13

Elemento: 0 1 2 3 4 5

d) Implemente um programa que, recorrendo aos métodos anteriormente implementados, mostre o histograma resultante.

4 - Problema do cálculo de frequência das ocorrências de cada face de um Dado.

Implemente um programa que faça 6000 lançamentos de um dado de 5 faces e calcule as frequências de ocorrência do valor de cada face, mostrando o resultado no écran com o formato do exemplo seguinte:


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5 - Pediu-se a 40 estudantes que avaliassem a qualidade da comida do refeitório. Para esse efeito, eles tiveram de responder a um inquérito em que a cada pergunta davam respostas numa escala de 1 (medíocre) a 5 (excelente). Faça um programa que recolha as respostas às perguntas e as coloque num array de inteiros para sumarizar os resultados do inquérito.

O array de resultado deverá ser uma matriz de NxM, sendo N é o número de perguntas a realizar no inquérito e M=5. Uma coluna representa as classificações por pergunta, e a outra representa a frequência de respostas para cada

No final, o que é mostrado ao utilizador deverá parecer-s

classificação. Assim, ficamos com a seguinte estrutura:

com o exemplo seguinte:

Classificação Frequência

e

1 4

2 30

3 2

Que

stõe

s 1

4 2

Face Frequência

1 1007

2 1033

3 1016

4 979

5 999

6 966

0 1 2 3 4

0

1

2

0 1 2 3 4

0 1 2 3 4


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5 2

1 14

2 10

3 6

4 5

2

5 5

1 6

2 3

3 1

4 20

3

5 10

6 - labore um programa que cria um array de String’s, com dados fornecidos pelo utilizador. Em seguida, deve ordenar o array por ordem crescente, e imprimi-lo no

Deve criar os seguintes métodos:

ings(String []tabela)

String[] preencherTabelaStrings(int dimensao)

7 -

) Crie a classe Programa, que está caracterizada por título, resumo, hora de inicio e duração.

b) gramacao, que está caracterizada por o nome do canal e por um conjunto de programas. Deve ser possível inserir e remover

c) lasse Programacao, que liste todos os programas, por ordem crescente da hora de inicio, no ecrã. Note que será necessário criar um outro método que ordena o conjunto de programas por ordem crescente.

E

ecrã.

Nota:

String[] ordenarStr

void imprimirStrings(String []tabela)

a

Crie a classe Pro

programas.

Crie um método na c


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d) Crie uma aplicação que teste as classes anteriores. Para isso, crie um menu que tem as seguinte funcionalidades:

1. Inserir programa

2. Listar programação

3. Ver informação sobre programa

4. Apagar programa por título

5. Sair

No ue preenche um programa, fornecido pel

ta: será necessário criar um método qo utilizador.


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Excepções


1 - Desenvolva um método que retorna o índice de um elemento, num array de String’s. O método a desenvolver deve ter a seguinte assinatura:

int indiceStrings(String []tabela, String valor)

Caso o valor não esteja incluído no array, deve devolver -1.

Crie uma aplicação que testa o método anterior. Utilize o seguinte troço de código:

String []tabela = {“Susana”, “Ricardo”, “Luís”, “Carlos”, “Rossana”, “Maria”, “Cátia”, “Rui”, “Ana”, “Paulo”}; int indice = 0; indice = indiceStrings(tabela, “Cátia”); System.out.println(tabela[indice]); indice = indiceStrings(tabela, “José”); System.out.println(tabela[indice]);

a) Que tipo de erros podem ocorrer?

b) Resolva o problema, utilizando excepções.

2 - Apresenta-se o código fonte do programa Propagation e da implementação da classe ExceptionScope.

public class Propagation { static public void main (String[] args) { ExceptionScope demo = new ExceptionScope(); System.out.println("Program beginning."); demo.level1(); System.out.println("Program ending."); } } public class ExceptionScope { public void level1() { System.out.println("Level 1 beginning.");


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try { level2(); } catch (ArithmeticException problem) { System.out.println (); System.out.println ("The exception message is: " + problem.getMessage()); System.out.println (); System.out.println ("The call stack trace:"); problem.printStackTrace(); System.out.println (); } System.out.println("Level 1 ending."); } public void level2() { System.out.println("Level 2 beginning."); level3 (); System.out.println("Level 2 ending."); } public void level3 () { int numerator = 10, denominator = 0; System.out.println("Level 3 beginning."); int result = numerator / denominator; System.out.println("Level 3 ending."); } }

a) Qual o resultado da execução do programa ? Explique a sua resposta.

b) Se no programa do exercício anterior no método level3 substituirmos a linha 2 por:

int numerator = 10, denominator = 2;

qual o resultado da execução do programa ?

3 - Implemente um método que imprima os elementos de uma matriz de inteiros, recorrendo ao uso do tratamento da excepção ArrayIndexOutOfBoundsException, em vez de uso do tamanho da matriz para critério de paragem do ciclo.


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public static imprimeMatriz(int m[][])

{//imprime os valores da matriz m

4 -

a) Implemente uma classe Ponto, que tem os seguintes atributos: x, y e z.

b) Desenvolva um método que copia todos os elementos de uma tabela para outra tabela. O método deve ter a seguinte assinatura:

void copiarTabelas(Ponto tab_1[][], Ponto tab_2[][])

c) Crie uma aplicação que testa as alíneas a) e b). Utilize o seguinte troço de código:

Ponto tab_1[][] = new Ponto[3][3]; for (int i = 0; i <= 3; i++) for (int j = 0; j <= 3; j++) tab_1[i][j] = preencherPonto(); Ponto tab_2[][] = new Ponto[3][4]; copiarTabelas (tab_1, tab_2); mostrarTabela(tab_2);

Note que irá necessitar dos métodos: preencherPonto e mostrarTabela.

Exercícios de Laboratórios

1 - Experimente o seguinte código:

int tabela[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}; System.out.println(); for (int i = 0; i <=10; i++) { System.out.print(tabela[i] + “; ”); } System.out.println();

a) Que tipo de erro ocorreu?

b) Resolva o problema, utilizando excepções.


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2 - Vejamos o seguinte método:

int numeroRepeticoes(int []tabela, int num) { int rep = 0; for (int i = 0; i <= tabela.length; i++) { if (tabela[i] == num) rep++; } return rep; }

a) Crie uma aplicação que testa este método.

b) Que tipo de erro ocorreu?

c) Resolva o problema, utilizando excepções, no método numeroRepeticoes.

A partir da resolução da alínea a), resolva o problema, utilizando excepções, no método main.

3 - Implemente um método que converta string para inteiros e caso a string tenha caracteres diferentes de dígitos de 0 a 9 dê erro, usando excepções.

4 - Implemente um programa que leia dois inteiros e imprima o resultado da divisão

a) A implementação não deverá recorrer ao uso de tratamento de excepções

b) A implementação deverá tratar a excepção da divisão por zero

5– Resolva as seguintes alíneas:

a) Crie um método que receba duas matrizes, como argumento, e devolva a soma dessas mesmas matrizes.

int[][] somaMatrizes(double mat_1[][], double mat_2[][])

b) Crie um método que receba duas matrizes, como argumento, e devolva a multiplicação dessas mesmas matrizes

int[][] mulMatrizes(double mat_1[][], double mat_2[][])


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c) Crie um método que devolve uma matriz. A matriz pode ser preenchida com valores fornecidos pelo utilizador ou por números aleatórios.

int[][] criarMatriz() ou int[][]preencherMatriz()

d) Crie uma aplicação que testa a funções desenvolvidas nas alíneas anteriores.

6 - Modifique o exercício 5 para incluir a criação e tratamento de excepções.

a) No método para somar matrizes deverá testar se as duas matrizes têm dimensões iguais, caso não tenham deverá lançar uma Exception com a mensagem (“Dimensões inválidas”)

b) No método para multiplicar matrizes deverá testar se o número de colunas da 1ª matriz é igual ao número de linhas da 2ªa matriz caso não seja deverá lançar uma Exception com a mensagem (“Dimensões inválidas”)

c) No método main deverá tratar essas duas excepções aquando a invocação dos métodos.


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Entrada e Saída de Dados, Ficheiros


1 - Escreva um método que leia do teclado o nome de um ficheiro e verifique se este ficheiro existe e se é um ficheiro válido para escrita.

2 - Implemente um método que crie um ficheiro com 100 linhas cada uma com o numero respectivo da linha.

public static void escreve100Linhas(String nFile) { // cria ou abre um ficheiro com o nome nFile e escreve // os números de 1-100 // sequencialmente (um numero por linha de ficheiro) }

a) Compilar sem try-catch para tratamento de excepções.

b) Usar try-catch e finally (se necessário) para tratar e apanhar as excepções ignoradas na linha anterior.

3 - Desenhe e implemente um programa que compare dois ficheiros, linha por linha e imprima as linhas que não sejam iguais.

4 - Implemente uma classe denominada FicheiroTexto que contenha como atributos um BufferedReader e um BufferedWriter e contenha métodos para:

- Abrir o ficheiro para leitura (se este existir no path indicado, caso contrário lança uma excepção).

- Abrir o ficheiro para escrita (lançando uma excepção se o ficheiro já existir, e o modo de abertura não tiver sido overwrite nem append).

- Ler uma linha do ficheiro.

- Ler um número inteiro do ficheiro.

- Ler um número real do ficheiro.

- Escrever uma linha no ficheiro.

- Escrever um número inteiro no ficheiro.


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- Escrever um número real no ficheiro.

- Fechar o ficheiro se tiver sido aberto em modo de leitura.

- Fechar o ficheiro se tiver sido aberto em modo de escrita.

Nota: Nenhum dos métodos desta classe apanha excepções. Os clientes que invocam os métodos é que deverão tratar de apanhar e lidar com as excepções que aqui forem lançadas.

5 - Implemente um programa que lê um conjunto de inteiros de um ficheiro e os imprima no terminal. Utiliza a classe Scanner.

6 - Desenhe e implemente um programa que conte o número de cada um dos sinais de pontuação dum ficheiro de texto e elabore um ficheiro de texto com o relatório de quantos sinais de cada tipo foram encontrados.

Nota: O conjunto de sinais de pontuação a considerar são ( , ; . ! ?:). Caso não encontre o ficheiro deverá dar uma excepção. Caso não consiga criar o ficheiro deverá dar uma excepção. Deve verificar se o ficheiro de entrada existe, caso contrário deve ocorrer uma excepção.

7 - Implemente um método que, dado um ficheiro de texto faça um relatório do número de vogais e consoantes contidas no mesmo.

Nota: Não esqueça o devido tratamento de excepções!

8 - Implemente um programa, que recebe como entrada um ficheiro de texto com informação sobre livros e produz como saída a listagem das editoras destes livros (na listagem cada editora deve aparecer uma única vez).

Considere que no ficheiro de texto cada linha descreve um livro da seguinte maneira:

titulo, autor, editora

9 – Implemente um programa, que recebe como entrada um ficheiro de texto com informação sobre os carros e informa a utilizador sobre quantidade de carros que se encontra registado no ficheiro. No ficheiro cada linha corresponde a um carro.

NOTA: use BufferedReader e FileReader classes


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10 – Implemente um programa, que lê um ficheiro de texto “notas.txt” com notas de alunos a disciplinas e produz um ficheiro de texto “alunos.txt” com a media de cada aluno.

Cada linha do ficheiro de entrada tem 3 campos separados por ponto e virgula: nome do aluno, nome da disciplina e nota (inteiro).

O ficheiro a produzir deve ter uma linha por cada aluno com o nome do aluno e anota média(do tipo real), separados por ponto e virgula.


1 - Desenvolva um método que leia um inteiro do teclado. Resolva os erros de excepções dentro do método.

a) Crie uma aplicação que testa o método anterior.

b) Experimente introduzir uma string em vez de um número inteiro. O que aconteceu?

c) Tente resolver o problema utilizando excepções. Resolva o problema fora do método.

2 - Implemente um método que leia um ficheiro e imprima o seu conteúdo no ecran, caso não encontre o ficheiro deverá dar uma excepção. (Use os método exits() para testar a existência do ficheiro)

public static void leFicheiro(String xpto) { // lê o conteúdo do ficheiro xpto e mostra o seu conteúdo no ecran. }

a) Compilar sem try-catch para tratamento de excepções

b) Usar try-catch e finally (se necessário) para tratar e apanhar as excepções ignoradas na linha anterior

3 - Implemente um programa que leia uma String do teclado e a escreva para um ficheiro de texto.

a) Compilar o programa sem try-catch-finally para tratamento de excepções e verifique o ocorrido. Explique porquê.

b) Faça para a alínea anterior o devido tratamento de excepções.


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c) Agora, peça ao utilizador para escrever uma frase (no mínimo com 10 palavras), e escreva a frase para um ficheiro de texto em que deve aparecer uma palavra por linha. Se o ficheiro já existir, deve concatenar-lhe o novo conteúdo.

Nota: Não se esqueça do devido tratamento de excepções! Use a classe StringTokenizer para quebrar a frase nas diferentes palavras que a constituem.

4 - Implemente um método que receba dois ficheiros e crie um 3º ficheiro que é o resultado da concatenação destes.

static public void concatenaFicheiros(String file1, String file2, String file3){ //O ficheiro com nome file 3 é o resultado da concatenação dos ficheiros com o nome file1 e file2 }

Nota: Deve verificar se os ficheiros de entrada existem, caso contrário deve ocorrer uma excepção (que indique qual deles está em falta). Caso não consiga criar o ficheiro de saída deve ocorrer uma excepção.

5 - Implemente uma classe denominada FicheiroObjectos que contenha como atributos um ObjectInputStream e um ObjectOutputStream e contenha métodos para:

- Abrir o ficheiro para leitura (se este existir no path indicado, caso contrário lança uma excepção).

- Abrir o ficheiro para escrita (lançando uma excepção se o ficheiro já existir, e o modo de abertura não tiver sido overwrite nem append).

- Ler um objecto.

- Escrever um objecto.

- Fechar o ficheiro se tiver sido aberto em modo de leitura.

- Fechar o ficheiro se tiver sido aberto em modo de escrita.

Nota: Daqui por diante deverá utilizar estas classes sempre que pretender implementar programas que lidem com ficheiros de texto e/ou de objectos.

6 - Implemente uma classe chamada RegistoConta, que contenha atributos para representar o número de conta, primeiro nome do titular, apelido do titular e o saldo.


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Desenvolva um programa que:

a) Permita gravar registos de contas bancárias num ficheiro de objectos.

b) Leia os registos de conta sequencialmente e os mostre no écran.

c) Concatene dois ficheiros de registos de contas mas sem repetições (isto é, objectos com o mesmo conteúdo não devem aparecer mais do que uma vez no ficheiro de resultado)

c) Nota: Não se esqueça do devido tratamento de excepções. A classe RegistoConta deve implementar a interface Serializable para que objectos deste tipo possam ser armazenados convenientemente no ficheiro de output. isão por zero.


Classes e Objectos


1 - Programa para registo e consulta de veículos automóveis para stand de usados.

a) Defina uma classe Automovel, que tem a seguinte informação: Marca, Ano, Nº Série motor, Cor e Preço.

b) Defina um método construtor para a classe Automóvel que inicializa os valores dos atributos através da passagem de argumentos definidos na alínea a).

c) Defina os seguintes métodos para a classe Automovel:

• getMarca – retorna o valor do atributo marca.

• getAno – retorna o valor do atributo ano.

• getSerie – retorna o valor do atributo Série.

• getCor – retorna o valor do atributo Cor.

• getPreco – retorna o valor do atributo Preço.

• setPreco – modifica o valor do atributo Preço.

• toString – retorna o automóvel em formato String.

d) Implemente a classe Stand, que guarda toda a informação referente aos automóveis. Ou seja, esta classe não é nada mais do que uma base de dados do stand que, através da criação de um array de objectos do tipo Automóvel, guarda toda a informação referente aos automóveis que estão para venda. Note que, uma base de dados também deve guardar o seu nome e morada.

e) Defina os seguintes métodos para a classe Stand:

• inserirAutomovel – Permite inserir um automóvel no Stand.

• retirarAutomovel – Permite retirar um automóvel do Stand.

• listarMarca – lista os automóveis de uma determinada marca.

• listarAno – lista os automóveis de um determinado ano.

• listaAutomovel – lista todas as características de um automóvel pelo seu nº de série.

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• contarMarcaAno – determina quantos automóveis existem de uma determinada marca do ano X.

f) Defina uma classe principal que testa as classes implementadas anteriormente. Para testar crie um menu que tem as seguintes funcionalidades:

1) Criar base de dados

2) Introduzir automóvel

3) Remover automóvel por Número de série

4) Listar automóvel

5) Listar por Marca

6) Listar por Ano

7) Contar todos os carros por Marca e por Ano

8) Saír

2 - Implemente uma classe Ponto, que tem os seguintes atributos: x, y e z.

d) Desenvolva um método que copia todos os elementos de uma tabela para outra tabela. O método deve ter a seguinte assinatura:

void copiarTabelas(Ponto tab_1[][], Ponto tab_2[][])

e) Crie uma aplicação que testa as alíneas a) e b). Utilize o seguinte troço de código:

Ponto tab_1[][] = new Ponto[3][3]; for (int i = 0; i <= 3; i++) for (int j = 0; j <= 3; j++) tab_1[i][j] = preencherPonto(); Ponto tab_2[][] = new Ponto[3][4]; copiarTabelas (tab_1, tab_2); mostrarTabela(tab_2);

Note que irá necessitar dos métodos: preencherPonto e mostrarTabela.


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1 - Implemente um programa para registo e consulta de informação sobre os artistas de uma companhia de circo.

a) Defina uma classe Artista que tem a seguinte informação:

• Nome

• n_Bi – nº do BI

• nº cédula profissional – nº cédula profissional

• arte – arte que desempenha (palahço, malabarista,trapezista, ajudante, domador etc…)

• ordenado – ordenado base

b) Defina um método constructor para a classe Artista que inicialize os valores dos atributos através da passagem de argumentos definidos na alínea a).

c) Defina os seguintes métodos:

• getNome – retorna o valor do atributo nome.

• getcedula – retorna o valor do atributo Cédula

• getArte – retorna o valor do atributo arte.

• getOrdenado – retorna o valor do atributo ordenado.

• setOrdenado – modifica o valor do atributo ordenado.

• setArte – modifica o valor do atributo arte.

• toString – retorna o empregado em formato String.

d) Implemente a classe Circo, que guarda toda a informação referente aos seus artistas. Ou seja, esta classe não é nada mais do que uma base de dados da empresa que, através da criação de um array de objectos do tipo Artista, guarda toda a informação referente aos seus artistas. Note que, uma base de dados também deve guardar o seu nome.

e) Defina os seguintes métodos para a classe Circo:

• listarArtista – lista os atributos de um artista pelo seu nº de artista.

• calcularOrdenado – para um determinado artista calcula o seu ordenado líquido, supondo que desconta 11% para a Segurança Social, 15% para o IRS e 20 EUR para a quota associativa do Circo.


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• calcularTotalOrdenado – determina qual o montante total que a empresa despende com ordenados por mês.

• listarArte – lista os nomes e números de todos os empregados que trabalham uma determinada arte (todos os palhaços, ou todos os malabaristas)

f) Defina uma classe principal que testa as classes implementadas anteriormente. Para testar crie um menu que tem as seguintes funcionalidades:

• Criar base de dados

• Introduzir Artista

• Remover artista por Número de Artista

• Listar Artista

• Calcular ordenado

• Calcular o valor total de ordenados

• Saír


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Herança, Classes abstractas e Interfaces


1 - Implemente classes a seguir especificadas:

Publicação (classe abstracta):

• atributos: nome

• Métodos:

void mostra() // mostra a publicação

void introduzdados() // método abstracto

Livro

• Classe que deriva de Publicação

• atributos: nome e autor

• Métodos:

void mostra() // mostra o nome e o autor do livro

void introduzDados() // lê o nome e autor do livro

Revista

• Classe que deriva de Publicação

• atributos: nome e numero

• Métodos:

void mostra() // mostra o nome e o numero da revista

void introduzDados() // lê o nome e o numero da revista

a) No programa principal devera apresentar um menu com a opção de introduzir os 2 tipos de publicação, e consoante o tipo escolhido, pedir ao utilizador a introdução dos dados respectivos e mostrar em seguida o conteúdo do objecto criado.

Modificar o programa principal de modo a poder ter-se uma base de dados de publicações, implementada sob a forma de um array de objectos de Publicações. Implementar metodos para introduzir publicações e para listar todas as publicações introduzidas.


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2 - Cria uma interface com o nome Prova com as seguintes declarações:

int getPontuacao();

void setDataEvento(int ano, int mes, int dia);

int getDiaEvento();

int getMesEvento();

int getAnoEvento();

int getNumElementos();

void setPontuacao(int p);

a) Cria a Classe Futebol que implemente a interface Prova com os seguintes métodos e atributos.

Futebol(String nom, int n) // Construtor

int dia,mes,ano, nElem;// data do jogo, nº elementos da equipa

char resultado; // resultado “g-ganhou, e-empatou, p-perdeu

String nome; / /Nome da equipa

Int Pontuacao

b) Implemente na classe Programa1, as seguintes funcionalidades:

• Criação de um array de provas de futebol

• Preenchimento da informação relativa as provas.

• Listagem do nº da equipa e da pontuação (o numero da equipa, corresponde ao índice do array mais uma unidade).

3 - Existe no Java a interface Comparable, que é definida do seguinte modo:

public interface Comparable { public int compareTo(Object o); }

Esta interface impõe a todas as classes que a implementam, a definição de um método que indica se uma instancia da classe é maior, menor ou igual do que outra.


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a) Implemente um programa que ordene uma sequência de objectos da classe Integer. Deverá implementar o método ordena, que recebe um array de elementos do tipo Comparable, e a ordena, evocando o método compareTo.

b) Defina a classe Ponto que implementa a interface Comparable.

public class Ponto implements Comparable { int x, y; // coordenadas public Ponto(int x, int y) // construtor que inicializa x e y; public int compareTo(Object o) /* retorna 1 se a distancia à origem do ponto receptor for maior que a distancia do parâmetro à origem e retorna 0 se a distancia for igual.*/ }

c) Modifique o programa desenvolvido na alínea a) , de modo a este ordenar um array de pontos. No entanto o método ordenar, não poderá ser modificado.

d) Defina a Classe Cor que implementa a interface Comparable.

public class Cor extends Object implements Comparable{ String n_cor;// nome da cor final String[]arco_iris={ "vermelho", "laranja", "amarelo", "verde", "azul",“roxo","violeta"}; public Cor() // construtor public int compareTo(Object o) /* retorna 1 se a distancia à origem do ponto receptor for maior que a distancia do parâmetro à origem e retorna 0 se a distancia for igual.*/ }

Nota: A ordem relativa das cores corresponde à ordem do arco_íris. Ex: Amarelo < Verde

e) Modifique o programa desenvolvido na alínea c), de modo a este ordenar também um array de cores. No entanto o método ordenar, não poderá ser modificado.


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1 - Implemente as classes abaixo especificadas

Data - Classe abstracta

• atributos, ano, dia, mes.

• Métodos:

boolean bissexto() //verifica se a data pertence a uma ano bissexto

boolean valida() // valida se a data é correcta

void mostra() // método abstracto

void leData() // método abstracto

DataEuropeia - Classe que deriva de Data

• Métodos:

void mostra() // mostra a data no formato ano/mes/dia

void leData() // lê os dados na seguinte forma ano/mes/dia

DataAmericana - Classe que deriva de Data

• Métodos:

void mostra() // mostra a data no formato mes/ano/dia

void leData() // lê os dados na seguinte forma mes/ano/dia

DataPortuguesa - Classe que deriva de Data

• Métodos:

void mostra() // mostra a data no formato dia/mes/ano

void leData() // lê os dados na seguinte forma dia/mes/ano

a) No programa principal devera apresentar um menu com a opção de utilizar os 3 formatos de data, e consoante o formato escolhido, pedir ao utilizador a introdução de uma data, valida-la e caso esta esteja correcta mostrar a data escolhida.


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2 - a) Defina uma classe DATA que tem como atributos: o dia, o mês e o ano. b) Defina uma classe EMPREGADO cujos atributos são o nome e a data de

contratação c) Fazendo reutilização do código dado defina uma classe

EMPREGADOESPECIALIZADO que acrescenta o atributo especialidade d) Inclua um método construtor sem argumentos e outro com argumentos que

permita fornecer valores para todos os atributos em todas as classes. e) Inclua um método “mostrar” para todas as classes que permita visualizar os

atributos. O método mostrar definido para a classe EMPREGADOESPECIALIZADO inclui a visualização não só do seu atributo especialidade como também do nome e da data de contratação.

Construa uma classe TESTE para verificar todas as funcionalidades descritas anteriormente.

3 - Cria a Classe Rali que implementa a interface Prova definida no exercício 2 das práticas e que tem os seguintes atributos e construtor:

int dia,mes,ano, nElem,tempo; // data do rali, nº elementos da equipa, tempo conseguido na prova

String marca,piloto,copiloto // marca do automóvel , nome do piloto e do copiloto

Rali(String m,String pp, String cp)// inicializa marca,piloto e co-piloto

Altere a classe Programa1 para registo de corridas de rali.

4 - a) Defina uma classe EMPREGADO que tem como atributos o nome e o

apelido. b) Defina uma classe DIRECTOR (tipo de empregado) que tem como atributos o

seu vencimento. c) Defina outra classe EMPREGADOCOMISSAO (outro tipo de empregado) que

tem como atributos o seu vencimento base, as unidades extra e o numero de unidades

d) Defina a classe EMPREGADOHORA ( pago por numero de horas) cujos atributos são: o numero de horas e valor pago por hora.

e) Inclua um método “Salário” abstracto, na classe base. Este método será definido nas classes derivadas de acordo com o tipo de empregado.

f) Inclua o método “Mostrar” para todas as classes e que permita visualizar os respectivos atributos.

g) Construa uma classe TESTE para verificar todas as funcionalidades descritas anteriormente. Nesta classe deve declarar uma referência para EMPREGADO e utiliza-la para testar o método abstracto que implementou nas classes derivadas .


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Estruturas dinâmicas

Implementação de Estruturas dinâmicas versus estruturas estáticas.

Objectivos Operacionais:

No fim desta ficha de exercícios o aluno deve ser capaz de:

• Destinguir uma estrutura dinâmica de uma estrutura estática.

• Implementar estruturas dinamicas com nos simples.

• Implementar estruturas dinamicas com nos duplos.

• Implementar estruturas dinamicas em anel com nos simples.

• Enumerar as vantagens e desvantagens de cada uma das implementações realizadas.


1 - Pretende-se realizar um programa que permita construir um percurso entre várias cidades. O programa deverá conter as seguintes funcionalidades:

• Introduzir uma cidade no fim do percurso.

• Introduzir uma cidade no inicio do percurso.

• Introduzir uma cidade apos uma determinada cidade.

• Saber quantas cidades contem o percurso.

• Retirar uma cidade no percurso.

• Mostrar Percurso.

a) Crie a classe Percurso que guarda informação sobre o percurso numa estrutura estática - array de String e que implementa os métodos necessários para executar as funcionalidades acima descritas.

b) Implemente a Classe Programa com um menu que implemente as funcionalidades requeridas.


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2 - Modifique a classe Percurso definida no exercício anterior de modo a esta guardar os dados não sob a forma de um array, mas sobre uma estrutura dinâmica simplesmente ligada.

Testar a classe Programa com a nova classe Percurso.

Nota: deverá para tal definir uma classe NoSimples.

3 - Modifique a classe Percurso definida no exercício 1 de modo a esta guardar os dados não sob a forma de um array, mas sobre uma estrutura dinâmica do tipo anel.



1 - Modifique a classe Percurso definida no exercício 1 dos exercícios práticos de modo a esta guardar os dados não sob a forma de um array, mas sobre uma estrutura dinâmica duplamente ligada.


Nota: deverá para tal definir uma classe NoDuplo.


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TAD Pilha

Programas que usam o TAD Pilha .

Implementação do TAD Pilha.


1 - Desenvolva um programa para simular uma calculadora que funciona segunda a notação polaca invertida:

Exemplo 1: 5 3 1 + * = 5 * ( 3 + 1 )

Exemplo 2: 1 3 + 3 1 - * = ( 1 + 3 ) * ( 3 - 1 )

Exemplo 3: 5 4 3 2 1 * - / + = 5 + (4 / (3 – ( 2 * 1 ) ) )

Exemplo 4: 6 5 / 4 3 2 * - + = ( 6 / 5 ) + ( 4 - ( 3 * 2 ) )

• O programa deve executar as quatro operações aritméticas.

• Os operandos são números inteiros e o resultado produzido deve ser um número inteiro.

• O cálculo da expressão aritmética inicia-se após a introdução de toda a expressão.

• Os membros da expressão (operadores e operandos) são separados por espaços.

• Se na expressão existirem tentativas de divisão por zero deve ser impressa uma mensagem de erro.

Nota: o programa deve utilizar a classe java.util.Stack.

2 - Defina a interface em Java que define o TAD Pilha

a) Faça a implementação da interface TADPilha, definida na alínea anterior, numa classe PilhaEstatica. Note que, a classe PilhaEstatica deve implementar uma TAD Pilha através de uma estrutura estática (array)

b) Modifique o programa do exercício 3, de forma a que este use a classe PilhaEstatica em vez da classe java.util.Stack.


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TAD Fila


1 - Desenvolva um programa que permita gerir uma pista para descolagem de aviões dum aeroporto. Para o correcto funcionamento desta pista é necessário que sejam implementadas as seguintes funcionabilidades:

• Nº de aviões à espera de descolar.

• Descolagem de um avião.

• Entrada de um novo avião para descolar.

• Listar todos os aviões à espera de descolar.

• Listar as características do próximo avião a descolar.

Utilize a classe FilaVector desenvolvida no exercício 2 e a seguinte implementação da classe Avião:

public class Aviao extends Object { private String nome; private int numero; public Aviao(String nome, int numero) { this.nome=nome; this.numero=numero; } public String toString() { String str = new String(" Nome: " + nome + " Numero " + numero); return str; } }


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TAD Lista

Programas que usam o TAD Lista.

Implementação do TAD Lista


1 - Defina as classes BoundaryViolationException, EmptyContainerException e InvalidPositionException que são subclasses de Exception.

a) Defina o interface CurrentPosition que deve conter o método element() que devolve o elemento existente numa determinada posição.

b) Defina um interface para o tipo abstracto List, contendo os seguintes métodos:

size //Retorna o tamanho da lista

isEmpty //Verifica se a lista está vazia

isFirst //Verifica se um elemento é o primeiro da lista

isLast //Verifica se um elemento é o último da lista

first //Retorna o primeiro elemento da lista

last //Retorna o último elemento da lista

before //Retorna o elemento antes da posição x

after //Retorna o elemento que se encontra depois da posição x

insertBefore //Insere o elemento na lista antes a posição x e retorna a posição do elemento inserido

insertAfter //Insere o elemento na lista após a posição x e retorna a posição do elemento inserido

insertFirst //Insere o elemento no início da lista e retorna a posição do elemento inserido

insertLast //Insere o elemento no fim da lista e retorna a posição do elemento inserido

remove //retira um elemento da lista e retorna-o

replace //substitui o conteúdo de um elemento e retorna este

swap //Troca dois elementos de uma lista

listAll //Lista todos os elementos da lista


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c) Defina a classe LinkedList que implementa a interface List.

Exercícios de Laboratório

1 - Implemente um programa para controlo dos artigos existentes num supermercado usando a classe LinkedList definida no exercício anterior.

a) Crie uma biblioteca com o package definido nos exercícios anteriores chamada List.

b) Deve implementar a classe Artigo, que contem o nome, o código e o preço do artigo.

c) Crie a classe Supermercado que contem o nome do Supermercado e uma lista de artigos que o supermercado comercializa.

d) Implemente na classe Supermercado os seguintes métodos.

• adicionaArtigo – adiciona um novo artigo;

• removeArtigo – remove artigo;

• alteraPreco- altera preço de um artigo com um determinado código;

• listarArtigos – listas os artigos ordenados pelo nome.

e) Implemente o programa principal para interagir com o utilizador e disponibilizar um menu com as seguintes opções:

1) Adicionar um artigo à lista do supermercado.

2) Remover um determinado artigo pelo código.

3) Alterar o preço de um artigo, pelo seu código.

4) Listar Artigos ordenados pelo nome.


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Árvores binárias


1 - Utilizando os deslocamentos Pós-ordem, Pré-ordem e In-Ordem indique a sequência dos nós nas seguintes árvores binárias:

a)

b)

2 - Crie uma interface com o nome BinaryTree com as seguintes declarações:

public void insert(Comparable x );//Insere o Elemento x

public void remove(Comparable x );//Remove o Elemento x

public Comparable findMin( );//Retorna o menor elemento

public Comparable findMax( );//Retorna o maior elemento

public Comparable find(Comparable x);//Retorna o Elemento x

public boolean isEmpty( );//Retorna TRUE se está vazia

public void printTreeIn();//Imprime os Elementos em INORDER

public void printTreePre();//Elementos em PREORDER


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public void printTreePos();//Elementos em POSORDER

a) Crie a Class BinaryNode que é responsável pela criação do nó com as respectivas sub-árvores esquerda e direita e com os seguintes métodos e atributos.

// Constructores

BinaryNode(Comparable theElement)

BinaryNode(Comparable theElement,

BinaryNode lt,

BinaryNode rt )

Comparable element; // Elemento do Nó

BinaryNode left; // Sub-Árvore Esquerdo

BinaryNode right; // Sub-Árvore Direito

b) Crie a Class BinarySearchTree que implemente a interface BinaryTree e os seguintes métodos:

public BinarySearchTree( ) //Constructor

void insert(Comparable x ) //Insere o Elemento x

Comparable findMin( ) //Retorna o menor elemento

boolean isEmpty( ) //Retorna TRUE se está vazia

private void printTreeIn() //Imprime os Elementos em INORDER

private void printTreePre()//Elementos em PREORDER


1 - Complete e teste as classes construídas no exercício 2.

a) Implemente na classe os seguintes métodos Class BinarySearchTree:

void remove(Comparable x ) //Remove o Elemento x

Comparable findMax( ) //Retorna o maior elemento

void makeEmpty( ) //Remove todos Elementos

boolean isEmpty( ) //Retorna TRUE se está vazia


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private void printTreePos() //Elementos em POSORDER

b) Implemente na Classe Principal, as seguintes funcionalidades:

• Inserir um elemento

• Imprimir todos os elementos da árvore segundo INORDER

• Imprimir todos os elementos da árvore segundo PREORDER

• Imprimir todos os elementos da árvore segundo POSORDER

• Imprimir o menor elemento da árvore

• Imprimir o maior elemento da árvore


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Heap


1 - Insira os seguintes elementos numa heap {22,15,36,44,10,3,9,13,29,25}. Mostre como estes elementos são inseridos numa árvore binária e a respectiva representação vectorial.

2 - Crie uma classe IntegerArray que contêm um array de nós do tipo Integer que podem ser comparados e trocados. A classe deve ser abstracta e conter os seguintes métodos:

• addNode - Adiciona um nó

• getNodeAt - Retorna o nó de uma dada posição

• compareTo - Compara dois nós guardados no array

• swap - Troca dois nós guardados no array

• toString - Imprime todos os nós no array

b) Crie uma interface com o nome IntHeapArray com as seguintes declarações:

public void addNode(Integer x ); //Insere o Elemento x

public void heapSort(); //Realiza a ordenação da heap


1 –

a) Crie uma classe HeapArray que extende a classe IntegerArray.java e implementa a interface IntHeapArray.

b) Crie a classe principal HeapArrayTester que adiciona os elementos {3, 2, 1, 5 , 4 , 6, 8, 7 , 8} e efectua o heapSort()

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