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Publié parLaure Bourget Modifié depuis plus de 8 années
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Collections
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POO-L3 H. Fauconnier2 Collections types de données interfaces implémentations algorithmes Interfaces:
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POO-L3 H. Fauconnier3 Collections: les interfaces Les collections sont des interfaces génériques Collection : add, remove size toArray… Collection : Set : éléments sans duplication Set : SortedSet : ensembles ordonnés SortedSet : List : des listes éléments non ordonnés et avec duplication List : Queue : files avec tête: peek, poll (défiler), offer (enfiler) Queue : Map :association clés valeurs Map : SortedMap avec clés triées SortedMap<K,V Certaines méthodes sont optionnelles (si elles ne sont pas implémentées UnsupportedOperationException). UnsupportedOperationException En plus: Iterator : interface qui retourne successivement les éléments next(), hasNext(), remove() Iterator : ListIterator : itérateur pour des List, set(E) previous, add(E) ListIterator :
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POO-L3 H. Fauconnier4 Collection public interface Collection extends Iterable { // operations de base int size(); boolean isEmpty(); boolean contains(Object element); boolean add(E element); //optionnel boolean remove(Object element); //optionnel Iterator iterator(); // implémente Iterable // operations des collections boolean containsAll(Collection c); boolean addAll(Collection c); //optionnel boolean removeAll(Collection c); //optionnel boolean retainAll(Collection c); //optionnel void clear(); //optionnel // Array Object[] toArray(); T[] toArray(T[] a); }
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Génériques… Collection colN; définit une collection pour des Number (rappel une collection de Integer n'est pas une extension d'une collection de Number ) Collection col; définit une collection qui peut contenir tout objet (pas de vérification de type) boolean addAll(Collection c); permet d'ajouter à la collection des extensions de E static boolean addAll(Collection c, T... elements) est une méthode de la classe Collections : permet d'ajouter à une collection c des éléments de la classe T SI c peut les contenir (superclasse). POO-L3 H. Fauconnier5
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6 Collection Les collections sont génériques Parcours: On peut parcourir les éléments par « for » (implements Iterable): for (Object o : coll) System.out.println(o); Ou avec un Iterator: static void filtre(Collection c) { for (Iterator it = c.iterator(); it.hasNext();) if (!cond(it.next())) it.remove(); }
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Iterable, Iterator, for Iterator: public interface Iterator { boolean hasNext(); E next(); void remove(); //optionnel } Iterable: public interface Iterable { Iterator iterator() } For: Pour X qui implémente Iterable For(T o: X ){ … o …} POO-L3 H. Fauconnier7
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8 Collection On peut convertir une collection en tableau En tableaux de Object En tableaux d’objet du type paramètre de la collection Il existe aussi une classe Collections qui contient des méthodes statiques utilesCollections
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Collections… Classe contenant des méthodes statiques: addAll, binarySearch, sort, copy, disjoint, frequency, max, min, reverse, rotate, shuffle, swap etc.. POO-L3 H. Fauconnier9
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10 Set Interface pour contenir des éléments différents (pas de duplication) Opérations ensemblistes SortedSet pour des ensembles ordonnés SortedSet Implémentations: HashSet par hachage (performances) HashSet TreeSet arbre rouge-noir TreeSet LinkedHashSet ordonnés par ordre d’insertion LinkedHashSet
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POO-L3 H. Fauconnier11 Set public interface Set extends Collection { // Basic operations int size(); boolean isEmpty(); boolean contains(Object element); boolean add(E element); //optional boolean remove(Object element); //optional Iterator iterator(); // Bulk operations boolean containsAll(Collection c); // sous-ensemble boolean addAll(Collection c); //optionnel- union boolean removeAll(Collection c); //optionnel- différence boolean retainAll(Collection c); //optionnel- intersection void clear(); //optionnel // Array Operations Object[] toArray(); T[] toArray(T[] a); }
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POO-L3 H. Fauconnier12 Exemple: public static void chercheDoublons(String... st){ Set s = new HashSet (); for (String a : st) if (!s.add(a)) System.out.println("Doublon: " + a); System.out.println("il y a "+s.size() + " mots différents: " + s); } public static void chercheDoublonsbis(String st[]){ Set s=new HashSet (); Set sdup=new HashSet (); for(String a :st) if (!s.add(a)) sdup.add(a); s.removeAll(sdup); System.out.println("Mots uniques: " + s); System.out.println("Mots dupliqués: " + sdup); }
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POO-L3 H. Fauconnier13 List En plus de Collection: Accès par position de l ’élément Recherche qui retourne la position de l’élément Sous-liste entre deux positions Implémentations: ArrayList LinkedList
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POO-L3 H. Fauconnier14 List public interface List extends Collection { // Positional access E get(int index); E set(int index, E element); //optionnel boolean add(E element); //optionnel void add(int index, E element); //optionnel E remove(int index); //optionnel boolean addAll(int index, Collection c); //optionnel // recherche int indexOf(Object o); int lastIndexOf(Object o); // Itération ListIterator listIterator(); ListIterator listIterator(int index); // sous-liste List subList(int from, int to); }
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POO-L3 H. Fauconnier15 Itérateur pour listes public interface ListIterator extends Iterator { boolean hasNext(); E next(); boolean hasPrevious(); E previous(); int nextIndex(); int previousIndex(); void remove(); //optional void set(E e); //optional void add(E e); //optional }
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POO-L3 H. Fauconnier16 Exemple public static void swap(List a, int i, int j) { E tmp = a.get(i); a.set(i, a.get(j)); a.set(j, tmp); } public static void melange(List list, Random rnd) { for (int i = list.size(); i > 1; i--) swap(list, i - 1, rnd.nextInt(i)); }
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POO-L3 H. Fauconnier17 Suite… public static List uneMain(List deck, int n) { int deckSize = deck.size(); List handView = deck.subList(deckSize - n, deckSize); List hand = new ArrayList (handView); handView.clear(); return hand; } public static void distribuer(int nMains, int nCartes) { String[] couleurs = new String[]{"pique","coeur","carreau","trèfle"}; String[] rank = new String[] {"as","2","3","4","5","6","7","8", "9","10","valet","dame","roi"}; List deck = new ArrayList (); for (int i = 0; i < couleurs.length; i++) for (int j = 0; j < rank.length; j++) deck.add(rank[j] + " de " + couleurs[i]); melange(deck,new Random()); for (int i=0; i < nMains; i++) System.out.println(uneMain(deck,nCartes)); }
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POO-L3 H. Fauconnier18 Map Map associe des clés à des valeurs Map Association injective: à une clé correspond exactement une valeur. Trois implémentations, comme pour set HashMap, HashMap TreeMap, TreeMap LinkedHashMap LinkedHashMap Remplace Hash
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POO-L3 H. Fauconnier19 Map public interface Map { V put(K key, V value); V get(Object key); V remove(Object key); boolean containsKey(Object key); boolean containsValue(Object value); int size(); boolean isEmpty(); void putAll(Map m); void clear(); public Set keySet(); public Collection values(); public Set > entrySet(); // Interface pour entrySet public interface Entry { K getKey(); V getValue(); V setValue(V value); }
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POO-L3 H. Fauconnier20 Exemples public static void mapFreq(String... t) { Map m = new HashMap (); for (String a : t) { Integer freq = m.get(a); m.put(a, (freq == null) ? 1 : freq + 1); } System.out.println("Il y a: " + m.size() + " mots différents:\n"+m); }
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POO-L3 H. Fauconnier21 Exemples public static void mapFreq(String... t) { Map m = new TreeMap (); for (String a : t) { Integer freq = m.get(a); m.put(a, (freq == null) ? 1 : freq + 1); } System.out.println("Il y a: " + m.size() + " mots différents:\n"+m); }
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POO-L3 H. Fauconnier22 Exemples public static void mapFreq(String... t) { Map m = new LinkedHashMap (); for (String a : t) { Integer freq = m.get(a); m.put(a, (freq == null) ? 1 : freq + 1); } System.out.println("Il y a: " + m.size() + " mots différents:\n"+m); }
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POO-L3 H. Fauconnier23 Queue Pour représenter une file (en principe FIFO): Insertion: offer -add Extraction: poll - remove Pour voir: peek –element (retourne une valeur – exception) PriorityQueue implémentation pour une file à priorité PriorityQueue
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POO-L3 H. Fauconnier24 Interface Queue public interface Queue extends Collection { E element(); boolean offer(E e); E peek(); E poll(); E remove(); }
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POO-L3 H. Fauconnier25 Exemple public static void compteur(int n) throws InterruptedException { Queue queue = new LinkedList (); for (int i = n; i >= 0; i--) queue.add(i); while (!queue.isEmpty()) { System.out.println(queue.remove()); Thread.sleep(1000); }
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POO-L3 H. Fauconnier26 Exemple static List heapSort(Collection c) { Queue queue = new PriorityQueue (c); List result = new ArrayList (); while (!queue.isEmpty()) result.add(queue.remove()); return result; }
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POO-L3 H. Fauconnier27 Des implémentations… HashSet : implémentation de Set comme table de hachage. recherche/ ajout suppression en temps constant HashSet : TreeSet : SortedSet comme arbre binaire équilibré: Recherche, ajout suppression en O(log(n)) TreeSet : ArrayList : liste implémentée par des tableaux à taille variable: accès en O(1), ajout et suppression en O(n-i) (i position considérée) ArrayList : LinkedList : liste doublement chaînée implémente List et Queue: accès en O(i) LinkedList : HashMap : implémentation de Map par table de hachage: ajout suppression et recherche en O(1) HashMap : TreeMap : implémentation de SortedMap à partir d'arbres équilibrés: ajout, suppression et recherche en O(log(n)) TreeMap : WeakHashMap : implémentation de Map par table de hachage WeakHashMap : PriorityQueue : tas à priorité. PriorityQueue :
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Remarques… Aux diverses interfaces correspondent des classes abstraites qui implémentent partiellement l'interface correspondante: Exemple AbstractCollection Collection (iterator et size sont abstraits) AbstractSet Set (extension abstaite) HashSet (Classe concrète) POO-L3 H. Fauconnier28
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I/O packagePOO-L3 H. Fauconnier29 Comparaisons Interface Comparable contient la méthode public int compareTo(T e) "ordre naturel" Interface Comparator contient la méthode public int compare(T o1, T o2)
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I/O packagePOO-L3 H. Fauconnier30 Quelques autres packages System méthodes static pour le système: System entrée-sorties standard manipulation des propriétés systèmes utilitaires "Runtime" exit(), gc() …
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I/O packagePOO-L3 H. Fauconnier31 Runtime, Process Runtime permet de créer des processus pour exécuter des commande: exec Runtime Process retourné par un exec méthodes Process destroy() exitValue() getInputStream() getOutputStream() getErrorStream()
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I/O packagePOO-L3 H. Fauconnier32 Exemple exécuter une commande (du système local) associer l'entrée de la commande sur System.in associer la sortie sur System.out.
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I/O packagePOO-L3 H. Fauconnier33 Exemple class plugTogether extends Thread { InputStream from; OutputStream to; plugTogether(OutputStream to, InputStream from ) { this.from = from; this.to = to; } public void run() { byte b; try { while ((b= (byte) from.read()) != -1) to.write(b); } catch (IOException e) { System.out.println(e); } finally { try { to.close(); from.close(); } catch (IOException e) { System.out.println(e); }
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I/O packagePOO-L3 H. Fauconnier34 Exemple suite public class Main { public static Process userProg(String cmd) throws IOException { Process proc = Runtime.getRuntime().exec(cmd); Thread thread1 = new plugTogether(proc.getOutputStream(), System.in); Thread thread2 = new plugTogether(System.out, proc.getInputStream()); Thread thread3 = new plugTogether(System.err, proc.getErrorStream()); thread1.start(); thread2.start(); thread3.start(); try {proc.waitFor();} catch (InterruptedException e) {} return proc; } public static void main(String args[]) throws IOException { String cmd = args[0]; System.out.println("Execution de: "+cmd); Process proc = userProg(cmd); }
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