Algoritmiek

Algoritmiek

Arrays: wat zijn dat en wat kun je ermee?Loops: hoe hou je ze in bedwang?

Hoorcollege 6 - Ma. 9 okt. 2006L.M. Bosveld-de Smet

Datastructuren

Programs = Data Structures + Algorithms Data structure: definitions

= ‘a group of related data items organised in the computer’ (in: A Glossary of Computer Terms)

= “collection of data items stored under a single name” (in: King)

Voorbeelden van datastructuren objects arrays lists, tables, trees, files, …

Arrays en Objects

Enige datastructuren in Java Array is een subklasse van de klasse Object Arrays zijn objecten, maar van een bepaalde soort

in een object kunnen elementen van verschillend type zijn in een array zijn alle elementen van hetzelfde type

Array heeft length als instantievariabele Array kent een aantal voorgedefinieerde methoden Arrays “store a set of data in an order accessible

by index”

Arrays en postvakjes

Arrays

Arrays met invullingen

Een simpel Array voorbeeld

public class ArrayArgs {

public static void main (String[] args) {

for (int i=0, n=args.length; i<n; i++) {

System.out.println (“Arg “ + i + “ “ + args[i]);

}

}

}

array van string objecten

aantal strings in array args

de string op positie i in array

args

ArrayArgs

java ArrayArgs Drink Hot Java

Arg 0 Drink

Arg 1 Hot

Arg 2 Java

Command-line

Screen display

Array declaratie

Specificeer type elementen

int[] scores;

int scores[];

String[] names;

String names[];

Account[] accounts;

Account accounts[];

Arrayvariabelen worden gedeclareerd.

Net als bij object declaratie, zijn deze bedoeld voor

referenties

Array aanmaken

Specificeer arraygrootte Geheugenruimte wordt toegekend

scores = new int[10];

names = new String[50];

accounts = new Account[1000];

scores

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Array opslag in computergeheugen

Array initializers

int[] scores = {8, 5, 6, 6, 7, 9, 10, 6, 5, 8};

String[] names = {“Java”,“Pascal”,“Python”,“Logo”};

Exceptions

NullPointerException

ArrayOutOfBoundsException

Arrays: elementen bereiken en waarden toekennen

scores[0] = 8;

scores[i + 2] = 10;

sum = sum + scores[i];

names[i] = “Java”;

System.out.print (names[i]);

char firstLetter = names[i].charAt(0);

Example: average temperature

double[] temperatures = {32.0, 30.8, 25.7, 26.1, 34.0, 31.5, 29.0};

double sum = 0.0;for (int i=0; i < temperatures.length; i++) {

sum = sum + temperatures[i];}System.out.println(“average temperature of this

week is “ + sum / temperatures.length);

Test

Wat is de output?char[] vowel = {‘a’, ‘e’, ‘i’, ‘o’, ‘u’};for (int i=0; i < vowel.length; i++) {

System.out.println( vowel [i] );}

OK?int[] b = new int[10];for (int i=1; i <= b.length; i++) {

b[i] = 5 * i;}

Arrays als argumenten en als return waarde

Arrays kunnen gebruikt worden als argumenten van methoden Referentie wordt doorgegeven Verandert de methode de array inhoud, dan

‘verlaat de array de methode in veranderde vorm’

Een methode kan een array maken of veranderen en deze als resultaat afgeven Dit is mogelijk omdat ‘niet de hele array, maar

de referentie wordt afgegeven’

Copiëren van arrays

public class DoubleArray {public static void main (String[] args) {

int array1[] = {1,2,3,4,5};int array2[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};System.out.println(“Original size: “ + array1.length);System.out.println(“New size: “ +

doubleArray(array1).length;System.out.println(“Original size: “ + array2.length);System.out.println(“New size: “ +

doubleArray(array2).length;}

static int[] doubleArray(int[] original) {int length = original.length;int[] newArray = new int[length*2];System.arrayCopy(original, 0, newArray, 0, length);return newArray;

}

Output

Original size: 5

New size: 10

Original size: 9

New size: 18

Arrays clonen

static int[] cloneArray (int[] original) {

return (int[]) original.clone();

}

Arrays vergelijken (1)

Button[] buttons = {

new Button(“0ne”),

new Button(“Two”),

new Button(“Three”)};

Component[] components = buttons;

boolean bln = (components == buttons);

Waarde bln?

true

Arrays vergelijken (2)

String[] clone = (String[]) strArray.clone();

boolean isEqual = (strArray == clone);

isEqual = (Arrays.equals(strArray, clone);

false

true

Loops

Essentiële onderdelen: Initialisatie Test Verandering

Belangrijke vragen: Welke loop kies je? Hoe controleer je de loop? Hoe ontwerp je een loop?

Soorten loops

Counted loops Continuously evaluated loops Endless loops Iterator loops

Varianten in diverse programmeertalen

Visual Basic: For-Next While-Wend Do-Loop-While For-Each

C, C++, C#, Java for while do-while foreach (C#)

While-loop

Meest flexibel Te gebruiken als aantal herhalingen van

te voren onbekend is Keuze voor plaats van test

aan begin aan eind

Geschikt voor meer complexe loops

Loop-with-exit loop (1)

score = 0;

getNextRating(ratingIncrement);

rating= rating + ratingIncrement;

while ((score < targetScore) && (ratingIncrement != 0)) {

getnextScore(scoreIncrement);

score = score + scoreIncrement;



}

Loop-with-exit loop (2)

score = 0;

while (true) {



if (!((score < targetScore) && (ratingIncrement != 0))) {

break;

}

getnextScore(scoreIncrement);

score = score + scoreIncrement;

}

Vereenvoudig met De Morgan’s Laws

Waarschuwing

Zet alle exit-voorwaarde op één plaats Voeg commentaar toe

Endless loop

Geaccepteerde idiomen:

while (true)

for (;;)

For-loop

Aantal herhalingen is gespecificeerd Geschikt voor simpele loops met

regelmatige verhogingen/verlagingen Waarschuwing: zet geen voorwaarde in

de loop body

Wat kan er misgaan?

Initialisaties van bij loop betrokken variabelen zijn vergeten of incorrect

Niet correcte nesting Loop eindigt niet Controlevariabele wordt niet of verkeerd

veranderd Loop indiceert array elementen verkeerd …

Adviezen

Verklein zoveel mogelijk de factoren die invloed hebben op de loop, oftewel zorg voor eenvoud

Behandel de loop body als een black box

while(!inputFile.EndOfFile()&& moreDataAvailable()) {

}

Controleer de voorwaarden die de loop beëindigen Test de loop met beginwaarde, tussenwaarde(n),

eindwaarde

Documents

Algoritmiek