poo - 14 - vetores

Vetores em Java

Fundamentos da Linguagem Java

Ludimila Monjardim Casagrande 2012

Implementação de Estruturas de

Dados

Vetor

Um vetor é uma lista implementada usando um

array.

O que são listas?

Lista é uma estrutura de dados que, por

definição, permite objetos duplicados e é

ordenada.

Uma estrutura de dados deve definir:

A maneira como o dado será armazenado;

A interface ou operações disponíveis para uso.

Vetores em Java ©2012 Ludimila Monjardim Casagrande 2

Vetor

Um array é uma porção de memória fixa e

sequencial dividida em pedaços idênticos

indexados a partir de 0.

A capacidade de um array é fixa e deve ser

informada no momento da criação do array.


Vetor de Objetos

Em cada posição do array (ou vetor), podemos

guardar um objeto. Na verdade, cada posição

pode guardar uma referência para um objeto.


Exemplo:

Array, vetor

ou lista de

Alunos.

O que vamos implementar?

Vamos implementar um vetor para a listagem de

Alunos.

Para isso, precisamos primeiro implementar a

classe Aluno.

Em seguida, precisamos definir a interface da

lista, isto é, as operações públicas disponíveis

para a manipulação de dados nessa estrutura.


Classe Aluno

package poo.modelo;

public class Aluno {

private int matricula;

private String nome;

public Aluno(int matricula, String nome) {

this.nome = nome;

this.matricula = matricula;

}

public int getMatricula() {

return matricula;

}

public void setMatricula(int matricula) {

this.matricula = matricula;

}

public String getNome() {

return nome;

}

public void setNome(String nome) {

this.nome = nome;

}

@Override

public String toString() {

return "Aluno [matricula=" + matricula + ", nome=" + nome + "]";

}

@Override

public boolean equals(Object obj) {

if (this == obj) {

return true;

}

if (obj == null) {

return false;

}

if (!(obj instanceof Aluno)) {

return false;

}

Aluno a = (Aluno) obj;

if (matricula != a.matricula) {

return false;

}

return true;

}

}


Obs.: Incluir o

construtor default.

Operações da Lista

Vamos implementar as seguintes operações:

Adicionar um dado objeto no fim da lista;

Adicionar um dado objeto em uma dada posição;

Recuperar o objeto de uma dada posição;

Remover o objeto de uma dada posição;

Verificar se um dado objeto está contido na lista;

Obter a quantidade de objetos (elementos) da

lista.

Imprimir a lista (implementar o método toString()).


Estrutura da Classe Vetor

package poo.estruturas;

import poo.modelo.Aluno;

public class Vetor {

/** Declaração e inicialização de um array de

* objetos do tipo Aluno

* com capacidade para 100 objetos. */

private Aluno[] alunos = new Aluno[100];

/** Numero atual de elementos do array. */

private int totalDeElementos;

public void adiciona(Aluno aluno) {

// TODO implementação

}

public void adiciona(int posicao, Aluno aluno) {


}

public Aluno recupera(int posicao) {


return null;

}

public void remove(int posicao) {


}

public boolean contem(Aluno aluno) {


return false;

}

public int obtemTotalDeElementos() {


return 0;

}

}


Obs.: Incluir também o

método toString().

Considerações sobre o Vetor

Considere que os elementos do vetor devam estar

estão todos compactados à esquerda, isto é, não

existem posições vazias entre as posições ocupadas.


Classes para Teste

package poo.testes;


import poo.estruturas.Vetor;

public class TesteAdicionaNoFim {

public static void main(String[] args) {

Aluno a1 = new Aluno(100, "José");

Aluno a2 = new Aluno(200, "João");

Vetor lista = new Vetor();

lista.adiciona(a1);

lista.adiciona(a2);

System.out.println(lista);

}

}


Saída esperada:

[Aluno [matricula=100, nome=José],

Aluno [matricula=200, nome=João]]

Classes para Teste

package poo.testes;



public class TesteAdicionaPorPosicao {


Aluno a1 = new Aluno(101, "Rafael");

Aluno a2 = new Aluno(201, "Paulo");

Aluno a3 = new Aluno(301, "Ana");


lista.adiciona(a1);

lista.adiciona(0, a2);

lista.adiciona(1, a3);


}

}


Saída esperada:

[Aluno [matricula=201, nome=Paulo],

Aluno [matricula=301, nome=Ana],

Aluno [matricula=101, nome=Rafael]]

Classes para Teste


package poo.testes;



public class TesteRecuperaPorPosicao {





lista.adiciona(a1);

lista.adiciona(a2);

Aluno aluno1 = lista.recupera(0);

Aluno aluno2 = lista.recupera(1);

System.out.println(aluno1);

System.out.println(aluno2);

}

}

Saída esperada:

Aluno [matricula=101, nome=Rafael]

Aluno [matricula=201, nome=Paulo]

Classes para Teste


package poo.testes;



public class TesteRemovePorPosicao {





lista.adiciona(a1);

lista.adiciona(a2);

lista.remove(0);


}

}

Saída esperada:

Aluno [matricula=201, nome=Paulo]

Classes para Teste


package poo.testes;



public class TesteContemAluno {





lista.adiciona(a1);

lista.adiciona(a2);

System.out.println(lista.contem(a1));


Aluno a3 = new Aluno(301, "Ana");


}

}

Saída esperada:

true

true

false

Classes para Teste


package poo.testes;



public class TesteRecuperaTamanhoDaLista {




Aluno a3 = new Aluno();


lista.adiciona(a1);

lista.adiciona(a2);

System.out.println(lista.obtemTotalDeElementos());

lista.adiciona(a3);

System.out.println(lista.obtemTotalDeElementos());

}

}

Saída esperada:

2

3

Método: adiciona(Aluno aluno)


Possível

implementação:


Problema da implementação anterior:

O consumo de tempo do

método piora proporcional-

mente na medida em que

o número de elementos

que existem no vetor

aumenta, o que representa

um consumo linear de tempo.


Complexidade de Algoritmos

Consumo Linear x Consumo Constante:

Consumo

(ou complexidade) linear:

proporcional ao número

de elementos do vetor.

Indicado por: O(n).

Consumo (ou complexidade)

constante: não varia em

função do número de

elementos do vetor.

Indicado por: O(1).


Consumo Linear x Consumo Constante



Quantidade de elementos = Índice da

primeira posição vazia

Implementação parcial. Ainda falta

verificar se o vetor está cheio, isto é,

se totalDeAlunos < alunos.length.

Implementação alternativa

com consumo (complexidade)

constante:

Método: adiciona(int posicao, Aluno aluno)

Verifique se o vetor está cheio.

Verifique se a posição desejada é válida. As posições válidas são

as posições ocupadas e a primeira posição desocupada

(=totalDeAlunos). Além disso, a posição desejada deve ser menor

do que o tamanho do vetor.

Se a posição desejada for a última posição válida, apenas adicione

o elemento nesta posição.


Método: adiciona(int posicao, Aluno aluno)

Se a posição desejada for uma posição ocupada, desloque os

elementos para a direita até desocupar a posição desejada. Por fim,

adicione o elemento nesta posição e incremente o total de alunos.


A dica em relação a esse método é primeiro verificar se a posição

desejada é uma posição ocupada, isto é, se a posição pertence ao

intervalo de 0 a totalDeAlunos - 1.

Se sim, basta recuperar o objeto desta posição.

Método: recupera(int posicao)


Verifique se a posição desejada é uma posição ocupada.

Se for, remova o objeto alterando o valor da posição para null.

Em seguida, desloque os objetos à direita do objeto removido uma

posição para a esquerda, caso eles existam.

Decremente o número total de alunos.

Método: remove(int posicao)


Nesta operação, precisamos comparar o aluno dado com todos os

alunos existentes no vetor.

Para isso implemente um laço e compare os objetos usando o

método equals.

Método: contem(Aluno aluno)


Caixas de Diálogo

Você pode exibir mensagens de erro ou

informativas para o usuário usando uma caixa

de diálogo da seguinte forma:



Referências

CS-14: Algoritmos e Estruturas de Dados em Java.

Caelum: Ensino e Inovação. http://www.caelum.com.br/curso/cs-14-algoritmos-estruturas-dados-

java/

Capítulo 4 – Arrays.

Orientação a Objetos em Java.

K19 Treinamentos. http://www.k19.com.br/downloads/apostilas-java.

Capítulo 16 – Collections framework.

Caelum: Ensino e Inovação. http://www.caelum.com.br/curso/fj-11-java-orientacao-objetos/

http://www.caelum.com.br/curso/cs-14-algoritmos-estruturas-dados-java/











http://www.k19.com.br/downloads/apostilas-java



http://www.caelum.com.br/curso/fj-11-java-orientacao-objetos/









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