Adatszerkezetek és algoritmusok

Adatszerkezetek és algoritmusok 3. El®adás / Gyakorlat Eclipse környezet

2012. október 18.

Ismétlés

Java eszközök

Ismétlés

3. El®adás / Gyakorlat Eclipse környezet Adatszerkezetek és algoritmusok

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

El®z® órai anyagok áttekintése

Ismétlés

Specikáció Típusok, kifejezések, m¶veletek Adatok ábrázolása a memóriában Vezérlési szerkezetek Függvények Osztályok, objektumok Paraméterátadás Egyszer¶ programozási tételek


Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Típusok

Java Primitívek Primitív típusok boolean: Logikai típus byte: 8-bites el®jeles egész short: 16-bites el®jeles egész int: 32-bites el®jeles egész long: 64-bites el®jeles egész float: 32-bites lebeg®pontos racionális szám double: 64-bites lebeg®pontos racionális szám char: 16-bites Unicode karakter


Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Típusok

Java Objektumok Object leszármazottjai String: Karakterlánc []: tömbök

Csomagoló osztályok Boolean: boolean Byte: byte Short: short Integer: int Long: long Float: oat Double: double Character: char 3. El®adás / Gyakorlat Eclipse környezet Adatszerkezetek és algoritmusok

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Vezérlési szerkezetek

Szekvencia, elágazás Szekvencia blokk Utasítások meghatározott sorrendje { } jelek között

Elágazás if (logikai feltétel) utasítás else más utasítás switch (kifejezés) { case eset: utasítások break; default: utasítások break; } 3. El®adás / Gyakorlat Eclipse környezet Adatszerkezetek és algoritmusok

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Vezérlési szerkezetek

Ciklus Ciklusok while (logikai feltétel) ciklusmag do ciklusmag while (logikai feltétel) for (inicializálás; logikai feltétel; léptetés) ciklusmag


Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Függvények, paraméterek, osztályok

Függvények

Függvényszignatúra visszatérésitípus függvénynév (paraméterdeklarációk )

Függvénytörzs Szekvencia, ami tartalmazza a függvény utasításait, valamint legalább egy

return

utasítást.


Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió


Java osztály Java osztály public class osztálynév extends szül® [és még más] { public int mezonév; private String mez®név; ... public osztálynév (paraméterek ) { // Konstruktor }

}

public int függvényneve (paraméterek ) { ...} ...


Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás


Paraméterátadás

Java nyelven, amikor függvényt hívunk, az aktuális paraméter értéke átmásolódik a formális paramétert jelent® változóba. (Létrejön(nek) a függvényszignatúra szerinti új változó(k), és az értékük az lesz, ami a függvényhíváskor az aktuális paraméter volt.)

Objektumok esetén ez a referencia lesz!

Nem jön létre másolat az objektumról, hanem pontosan ugyanazon az objektumon dolgozunk, mint ami az aktuális paraméter. (Primitívek esetén létrejön másolat és a másolaton dolgozunk.) Csomagolók esetén nincs másolat, mivel azonban változtatáskor új jön létre, a tényleges hatás ugyanaz, mint a primitívek esetén.


Ismétlés

Java eszközök

Tételek

Programozási tételek

Összegzés Leszámlálás Lineáris keresés Maximum keresése


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

További Java eszközök


Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Foreach

Foreach ciklus

Az alábbi for ciklus egy tömb elemein lépked végig, a tömb elemeinek összegét kiszámolandó (összegzés tétele) For ciklus összegzés példa

int [] tomb = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; int osszeg = 0; for (int i = 0; i

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Foreach

Foreach ciklus A foreach ciklus ezt lerövidíti. Arra való, hogy például egy tömb összes elemén végiglépkedjen. Foreach ciklus összegzés példa

int [] tomb = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; int osszeg = 0; for (int aktualis : tomb) osszeg += aktulis; (Nem használható, ha meg kell változtatni az értékeket.) Foreach ciklus

for (elemek típusa változó : aminvégigkelllépni) ciklusmag; 3. El®adás / Gyakorlat Eclipse környezet Adatszerkezetek és algoritmusok

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Típuskonverzió

Típuskonverzió Casting

A különböz® típusok között lehetséges konvertálni. A konvertálás történhet implicit explicit módon egyaránt.


Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Típuskonverzió

Implicit típuskonverzió Amikor egy operátor kiértékelésénél különböz® típusok vannak, ugyanakkor egyik sz¶kítése a másiknak, a nyelv automatikus b®vít® konverziót hajt végre.

int i = 10; long l = 100; double d = 200; Double dd = 6.6; (i < l) (d > l) (dd = d) (d = i) Ugyanígy a csomagoló és primitív párok között is automatikus konverzió történik. 3. El®adás / Gyakorlat Eclipse környezet Adatszerkezetek és algoritmusok

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Típuskonverzió

Explicit típuskonverzió Lehet®ségünk van kézzel kényszeríteni a típuskonverziót ezt nevezzük explicit konverziónak. Explicit típuskonverzió

(újtípus) kifejezés; Gyakran használatos eszköz az osztás pontosságánának beállítására: Osztás példa

int i = 10; double d1 = i / 3; // = 3.0; double d2 = (double)i / 3; // = 3.33333;


Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Típuskonverzió

További konverziók A beépített csomagoló típusok segítségével lehet®ség van karakterlánc és számok közötti konverzióra is. Ezek azonban már függvényhívások. Egész karakterláncban

String s = "20"; int i = Integer.parseInt(s); int i = Integer.parseInt(s, 16);

// Hexadecimális

Ugyanígy visszafelé is lehet konvertálni: Szám karakterlánccá

String s1 = Double.toString(100); String s2 = Integer.toHexString(10); 3. El®adás / Gyakorlat Eclipse környezet Adatszerkezetek és algoritmusok

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Felsorolási típus

Java Enum típus felsorolás Lehetséges olyan saját típus deniálása, ahol a lehetséges értékeket saját magunk deniáljuk. Enum

enum Nap { HÉTF, KEDD, SZERDA, CSÜTÖRTÖK, PÉNTEK, SZOMBAT, VASÁRNAP } Nap n = Nap.SZERDA; A felsorolási típus használható a többszörös elágazásban, mint eset, valamint a foreach ciklusokban is a bejárandó kifejezés helyén. További információ: http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/guide/language/enums.html


Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Beolvasás

Beolvasás konzolról és fájlból Az alábbiakban egy egyszer¶sített beolvasási technikát nézünk meg. A

java.util.Scanner

osztállyal lehetséges a konzolról, valamint

fájlokból sorokat, illetve meghatározott típusú elemeket beolvasni. A

Scanner

osztály példányosítása:

Scanner

Scanner sc = new Scanner(bemenet) A bemenet lehet: Fájl (File) IO Csatorna (Konzol,

String 3. El®adás / Gyakorlat Eclipse környezet Adatszerkezetek és algoritmusok

InputStream, FileReader)

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Beolvasás

Beolvasás konzolról és fájlból

Konzol esetén

Scanner sc = new Scanner(System.in); Fájl esetén

Scanner sc = new Scanner(new File(fájlneve)); A

Scanner

alkalmas speciális elválasztójelekkel írt fájlok olvasására,

reguláris kifejezések értelmezésére is.


Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Beolvasás

Beolvasás konzolról és fájlból Példák: Következ® sor olvasása

String s = sc.nextLine(); int olvasása int i = sc.nextInt(); Következ®

Van-e következ® sor

boolean b = sc.hasNextLine(); Ha nem olyan típus következik a beolvasandó csatornán, amit kérünk, akkor hiba keletkezik. 3. El®adás / Gyakorlat Eclipse környezet Adatszerkezetek és algoritmusok

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Kiírás

Kiírás konzolra Míg a

System.in

a konzolos bemenetet (billenty¶zetet) egyedül

képviseli, addig kimenetb®l hagyományosan kétféle áll rendelkezésre:

System.out

és

System.err.

Az els® a szabványos kimenet, a

második a szabványos hibakimenet. Mindkett® a képerny®re ír ki, a látványos különbség, hogy a hibakimenet pirossal jelenik meg. Használatuk: Szövegkiírás újsor jellel a végén

System.out.println("Szervusz világ"); Szövegkiírás újsor jel nélkül

System.out.print("Szervusz világ"); 3. El®adás / Gyakorlat Eclipse környezet Adatszerkezetek és algoritmusok

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Kiírás

Kiírás konzolra A

print()

paramétere bármi lehet, a primitíveket a csomagoló

osztályon keresztül, a többi osztályt a

toString()

tagfüggvény

segítségével alakítja át a Java karakterlánccá. Saját osztály esetében célszer¶ írni egy

toString()

függvényt.

toString() példa public String toString(); { return "Kutya, név: " + nev + " faj: " + fajta; } Ha nincs

toString()

függvénye egy osztálynak, akkor a

szül®osztály (végs®soron az

Object)

megfelel® függvényét

használja, de az legtöbbször nem informatív. 3. El®adás / Gyakorlat Eclipse környezet Adatszerkezetek és algoritmusok

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Kiírás

Kiírás fájlba

A

System.out-hoz

hasonló fájl-kimenetet létrehozni a

következ®képpen lehet: Fájlba írás példa

PrintStream ps = new PrintStream( new FileOutputStream(filenév)); Más módszerek is léteznek a fájlok használatára a kimenet / bemenet iránytól, valamint az írni kívánt egységt®l, illetve puer használatától függ®en.


Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Megjegyzések, dokumentációk

Megjegyzések kommentek Lehet®ség van a kódban megjegyzések, kommentek elhelyezésére. Egysoros megjegyzés

int i = 0; // számláló Többsoros megjegyzés

/* Ez itt egy többsoros megjegyzés eleje közepe és vége */


Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Megjegyzések, dokumentációk

Dokumentációs megjegyzések Lehet®ség van a kódban függvények és osztályok el®tt dokumentációs megjegyzések elhelyezésére. Ezeket a megjegyzéseket JavaDoc kommentnek hívjuk, segítségükkel az elkészített programról kóddokumentáció hozható létre pár kattintással. A JavaDoc-ban elhelyezhet®ek hivatkozások, html kódok is. JavaDoc

/** Ez itt egy JavaDoc függvény leírása @author Szerz®Neve @param egy paraméter leírása @return visszatérési érték leírása */ 3. El®adás / Gyakorlat Eclipse környezet Adatszerkezetek és algoritmusok

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Java a gyakorlatban


Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Hogyan m¶ködik?

Java program futása A Java program a számítógépen egy Java Virtuális Gépen fut (JVM), ami lehet®vé teszi, hogy ugyanaz a Java program tetsz®leges operációs rendszeren (amire a JVM elkészült) és géparchitektúrán fusson. Az általunk elkészített

bájtkódot megfelel®

forráskódból

a fejleszt®környezet egy Java

készít, amit a JVM értelmez, és az adott rendszernek

gépi kódú

utasítás-sorozattá alakít át.

Ennek megfelel®en a Java környezet eleve két részb®l áll: JVM virtuális gép, a JRE része (Java Runtime Environment) JDK Java Development Kit (a fejleszt®i Java, tartalmaz egy JRE-t is) Jelenleg a 6-os verzió Update 16 a legfrissebb. JRE-t letölteni a http://www.java.com/ oldalról lehet, de ez csak a programok futtatására elég! 3. El®adás / Gyakorlat Eclipse környezet Adatszerkezetek és algoritmusok

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Hogyan m¶ködik?

Java program fejlesztése

A fejlesztésre alkalmas Java, ami tartalmaz példákat, forráskódokat, teljes JavaDoc-ot, az a JDK. Többféle verzió áll rendelkezésre: Java SE Standard Edition (Alap verzió, nekünk b®ven elég) Java EE Vállalati verzió (Alap + további szolgáltatások) Java ME Mobil verzió (Például telefonokra) A Java SE-t a http://java.sun.com/javase/downloads/?intcmp=1281 oldalról lehet letölteni.


Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Hogyan m¶ködik?

Java program fejlesztése Az el®z®ekben megismert eszközök pusztán a megírt forráskód fordítására, futtatására, (stb.) alkalmasak. Ez természetesen elég lehet, hiszen a kódot egy tetsz®leges szövegszerkeszt®vel is meg lehet írni (Jegyzettömb), de sokkal kényelmesebb eszközök is rendelkezésre állnak. A továbbiakban az Eclipse IDE (Integrated Development Environment) programot használjuk. (Az egyszer¶ szövegszerkesztésnél sokkal bonyolultabb feladatok gyors elvégzésére is alkalmas.) A http://www.eclipse.org/downloads/ oldalról az Eclipse IDE for Java Developers választandó.


Ismétlés

Java eszközök

Eclipse IDE


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Új Project


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Új Project


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Új Project


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Új Project


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Új Osztály


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Új Osztály


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Kód beírása


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Kód beírása


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Futtatás


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Kód beírása


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Kód beírása


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Négyzetösszeg

Próbáljuk ki

Készítsünk el most egy olyan programot, ami beolvas a konzolról számokat és kiszámítja a négyzetösszegüket. Melyik tétel ez? Az új project neve legyen Négyzetösszeg. A main-t tartalmazó osztály pedig NegyzetOsszeg. Els®ként egy egyszer¶bb változatot írjunk, ami egy tízelem¶ tömbb®l olvassa ki az értékeket.


Ismétlés

Java eszközök

Els® verzió


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Második verzió


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Rekurzió


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Rekurzió bevezetés

Bevezetés Rekurzív egy függvény, ha a számítás során rész-számításokhoz önmagát hívja meg. Általában egy egyszer¶bb eset visszavezetésére használjuk, vagy a rész-esetek további kibontására.

Például,

ha egy faktoriálist szeretnénk kiszámolni, akkor rekurzív

függvényhívással is meg lehet oldani a problémát. Adott

n,

az ehhez tartozó

n!

az nem más, mint

n ∗ ((n − 1)!).

Azaz

a problémát egy szorzássá alakítottuk át, most már csak az eggyel kisebb szám faktoriálisát kell kiszámolni. Ezt tudjuk folytatni tovább, egészen addig, amíg annak ismert a faktoriálisa.


n = 0,

mivel

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Rekurzió bevezetés

Bevezetés

Rekurziós módszerek esetén, mivel a függvény saját magát hívogatja, nehéz követni, hogy hol tart. A faktoriális számítása esetén ez nem gond, mivel nincs benne elágazás. Azonban a legtöbb problémánál elágazások vannak a függvényben. Azt fontos megjegyezni, hogy egy függvény futása addig nem fejez®dik be, amíg nem futtat egy

return

utasítást. Addig a bels®

változói deklaráltak, és van értékük. Amikor egy függvényt hív, akkor annak a függvénynek is lesz egy saját területe, és így tovább. (A rekurziós módszerek általában több memóriát használnak el, mint nem rekurzív párjaik.)


Ismétlés

Java eszközök

Rekurzió példa


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Java

Rekurzió példa

Írjuk meg a ciklusos változatot! 3. El®adás / Gyakorlat Eclipse környezet Adatszerkezetek és algoritmusok

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Rekurzió példa


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Összefoglalás


Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Java

Összefoglaló

Mir®l volt szó

Típus deníciója További Java eszközök Foreach ciklus Java fogalmak Eclipse környezet Els® programunk Java-ban Rekurzív algoritmusok


Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Összefoglaló

Házi feladat Egy program írása, amely egy tetsz®leges zikával / kémiával / gazdaságtannal kapcsolatos problémát megold. 1

Megkérdezi a felhasználót, hogy akar-e feladatot oldani, vagy kilépni szeretne

2

Bekéri sorban a paramétereket

3

Egy függvénnyel kiszámolja az eredményt

4

Kiírja az eredményt és lép az 1. pontra

Például: négyszög területének kiszámítása. (Többféle négyszög, többféle területképlet.) A felhasználó kiválaszthatja a számítás módját.

A feladatot kérem beadni! 3. El®adás / Gyakorlat Eclipse környezet Adatszerkezetek és algoritmusok

Ismétlés

Java eszközök

Java

Eclipse IDE

Rekurzió

Összefoglalás

Felhasznált el®adások

Felhasznált el®adások

Adatszerkezetek és algoritmusok 1. el®adás Nyékyné Gaizler Judit Programozás nyelvek és módszerek 1. gyakorlat anyaga Tornai Kálmán (Illetve új anyagok)


Adatszerkezetek és algoritmusok

Recommend Documents