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http://www.dia.uniroma3.it/~java/fondinf/ Esercizi 1

Corso di Laurea Ingegneria InformaticaFondamenti di Informatica

Dispensa 26

Esercizi

F. Gasparetti, C. Limongelli Maggio 2011


Verifica presenza di elementi comuni…

N1 - Date due liste di stringhe scrivere un metodo che verifichi la presenza di elementi comuni ad entrambe

La classe per le liste di stringhe:class NodoLista {

public String info;public NodoLista next;public NodoLista(String s,

NodoLista n){info = s; next = n;}

}


… Verifica presenza di elementi comuni…

Bisogna verificare che esiste almeno un elemento nella prima lista che è uguale ad un elemento nella seconda lista

Verifica esistenziale sulla prima listaVerifica esistenziale sulla seconda lista

Fissato un elemento della prima lista, verificare che sia presente nella seconda

Il metodo isMember verifica se una stringa s è presente in una lista l

Il metodo nodiComuni esegue la verifica sulla prima lista


Il metodo isMember

/* data una stringa e una lista verifica che la stringa sia presente in qualche nodo della lista: verfica esistenziale sulla seconda lista*/

public static booleanisMember(String s, NodoLista l){

boolean esiste;esiste = false;while (l!=null && !esiste){

if (s.equals(l.info))esiste = true;

l = l.next;}return esiste;

}


… Verifica presenza di elementi comuni…

Verifica esistenziale sulla prima lista

public static booleannodiComuni(NodoLista l1, NodoLista l2){

boolean comune;comune = false;while (l1 != null && !comune){

if (isMember(l1.info,l2))comune = true;

l1 = l1.next;}return comune;

}


Costruzione lista nodi comuni…

N2 - Date due liste di stringhe restituire una nuova lista che contenga gli elementi comuni ad entrambe le liste date

Algoritmo: Costruzione con un nodo generatore: Creo il primo nodo fittizio Finche’ ci sono elementi da esaminare nella prima lista

• se l’elemento che sto esaminando e’ presente nella seconda lista

allora creo un nuovo nodo che lo contiene e attacco il nuovo nodo in coda alla lista che sto costruendo

Restituisco il secondo nodo della lista costruita


public static NodoLista listaNodiComuni (NodoLista l1, NodoLista l2){NodoLista n,app;// costruzione con record generatoren = new NodoLista(null,null);app = n;while (l1 !=null){

if (isMember(l1.info,l2)){app.next = new NodoLista(l1.info,null);app = app.next;

}l1 = l1.next;

}return n.next;

}

…Costruzione lista nodi comuni…


Merge liste …

N3 - Date due liste di stringhe, ordinate in modo non decrescente, scrivere un metodo merge che effettui l’operazione di fusione restituendo una nuova lista ordinata, contenente tutti gli elementi delle due liste

L’algoritmo è identico all’algoritmo di fusione di due array ordinati, cambia solo la modialita’ di scansione delle sequenze di elementi

Il confronto tra le stringhe viene realizzato dal metodo maggiore


Il metodo per confrontare le stringhe

Invece di implementare il confronto lessicografico tra stringhe come visto in precedenza, usiamo il metodo compareTo definito nella classe String:

public static boolean maggiore(String s1, String s2){

boolean res;if (s1.compareTo(s2)<=0) // s1<=s2

res = false;else res = true;return res;

}


… Merge liste …

public static NodoLista mergeListe(NodoLista l1, NodoLista l2){

NodoLista n,app;//per la nuova lista

n = new NodoLista(null, null);app = n;while(l1 !=null && l2 !=null)

// se l1.info <= l2.infoif (maggiore(l2.info,l1.info)){

//creo un nodo con il contenuto di l1app.next = new NodoLista(l1.info,null);app = app.next;// mi posiziono sul prossimo nodo di l1l1 = l1.next;

}


… Merge liste …

else{ //l1.info>l2

// creo un nodo con il contenuto di l2

app.next = new NodoLista(l2.info,null);

app = app.next;

// mi posiziono sul prossimo nodo di l1

l2 = l2.next;

}

// quando termina il while una delle due liste e' null


… Merge liste

if (l1==null)while(l2!=null){

app.next = new NodoLista(l2.info,null);app = app.next;l2 = l2.next;

}elsewhile(l1!=null){

app.next = new NodoLista(l1.info,null);app = app.next;l1 = l1.next;

}return n.next;}


Il metodo ricercaSequenza…

N4 - Scrivere il metodo ricercaSequenza che, date due liste di stringhe la e lb, verifichi se esiste una sequenza di elementi in la corrispondente agli elementi in lbEsempio: data la = ( A B B C D E ) e lb = ( B B C ) la

risposta dovrà essere true, mentre per la = ( A B B C D E ) e lb = ( A B C ) la risposta dovrà essere false


… Il metodo ricercaSequenza…

Considero il generico elemento della lista la come la testa della lista che esamino attualmente.

Due liste sono uguali se i primi nodi della lista la coincidono con tutti i nodi della lista lb

Esempio: la = ( A B B C D E ) e lb = ( B B C ) Se analizzo la lista la a partire da B osservo che tutti I

nodi della lista lb coincidono con i primi nodi di la

Ricorsione su la



Passo base la vuota non ho individuato la sottosequenza

Passo ricorsivo La sottosequenza viene individuata se i primi elementi di la coincidono con tutti gli

elementi di lb oppure la sottosequenza viene individuata sulla lista che

parte dal nodo successivo ad la



public static boolean ricercaSequenza(NodoLista l1, NodoLista l2){

/* verifica esistenziale */

boolean trovata;

if (l1 == null) trovata = false;

else

trovata = uguali(l1,l2) || ricercaSequenza(l1.next,l2);

return trovata;

}


… Il metodo uguali…

Date due liste l1 e l2, verifica che i primi elementi di l1 siano uguali a tutti gli elementi di l2

Ricorsione su entrambe le liste Passo base:

Se e’ terminata la scansione di l2 allora ho esaminato con successo tutti gli elementi true

Se e’ terminata la scansione di l1 allora l1 non puo’ contenere tutti gli elementi di l2 quindi false

N.B.: I due passi base vanno necessariamente in questo ordine

Passo ricorsivo La ricerca ha successo se i primi due elementi delle liste sono

uguali e se sono uguali le liste l1.next e l2.next


… Il metodo uguali…

public static boolean uguali (NodoLista l1, NodoLista l2){

boolean sonouguali;

/*passo base */if (l2 == null) sonouguali = true;elseif (l1 == null) sonouguali = false;else/* passo ricorsivo */ sonouguali = l1.info.equals(l2.info) &&

uguali(l1.next,l2.next);

return sonouguali;}


Eliminazione dei doppioni da una lista

N5 - Scrivere il metodo eliminaDoppioni che, data una lista di stringhe, restituisca una nuova lista ottenuta eliminando dalla lista data i doppioniEsempio: data elle = ( A A A B A B )

eliminaDoppioni(elle) restituisce la lista ( A B )

Tre versioni del problema Creazione della nuova lista in modo iterativo

modificando quella originale Creazione della nuova lista in modo iterativo senza

modificare quella originale (come richiesto) Creazione della lista in modo ricorsivo senza

modificare quella originale


Creazione iterativa di una lista che modifica quella originale …

Per ogni nodo l della lista Si eliminano dal resto della lista (l.next) tutti i nodi che hanno il

campo informazione uguale a l.info

Eliminazione di tutti i nodi il cui campo informazione è uguale ad una data stringa (l.info). Bisogna tenere un puntatore che referenzia il nodo precedente

a quello da eliminare

l.info non è una stringa qualsiasi, bensì la stringa contenuta nel primo nodo della lista

Il metodo elimina non passa come parametri attuali l.info e l.next, ma l.info e l. In questo modo il primo nodo – che non può essere eliminato - serve per inizializzare il puntatore al nodo precedente


…Creazione iterativa di una lista che modifica quella originale …//elimina tutte le occorrenze di s dalla lista l// il cui primo nodo contiene proprio spublic static void elimina(String s, NodoLista l){

NodoLista succ,prec;

prec = l;succ = l.next;while (succ != null){

if (s.equals(succ.info)){prec.next = succ.next;succ = prec.next;

}else {

succ = succ.next;prec = prec.next;

} } }


…Creazione iterativa di una lista che non modifica quella originale …

Il metodo elimina va applicato ad ogni nodo della lista (che via via viene modificata)

public static void eliminaTutti(NodoLista l){

NodoLista app;while (l != null){

/* elimino tutti i doppioni di l.info dal resto della lista */elimina(l.info,l);l = l.next;

}}


…Creazione iterativa di una nuova lista che modifica quella originale …

Banalmente si applica il metodo eliminaTutti alla copia della lista data in input:

public static NodoLista eliminaDoppioni(NodoLista l){NodoLista n,app; //nuova lista con doppionin = new NodoLista(null,null);app = n;while (l != null){

app.next = new NodoLista(l.info,null);app = app.next;l = l.next;

}n = n.next;return eliminaTutti(n.next);

}


Creazione ricorsiva di una lista che non modifica quella originale …

Passo base lista vuota: tutta la lista e’ stata scandita

Passo ricorsivo: vedo se il primo elemento e' gia' presente nel resto

della lista che e’ stata creata eliminando tutti i doppioni.

se e' gia’ presente restituisco la nuova lista senza il primo elemento

altrimenti restituisco la lista nuova lista a cui e’ stato aggiunto in testa un nuovo nodo che contiene il primo elemento della lista che si sta esaminando


Creazione ricorsiva di una lista che non modifica quella originale …

public static NodoLista eliminaRIC(NodoLista l){

NodoLista app;

app = null;

if (l != null){

app = eliminaRIC(l.next);

if (!isMember(l.info,app))

app = new NodoLista(l.info,app);

}

return app;

}


Altri esercizi

I tipi astratti Coppia, Razionale, Complesso

Rappresentazione dei tipi Coppia, Razionale,

Complesso

Rappresentazione compatta di matrici sparse


Un altro esempio: i numeri razionaliConsideriamo il tipo astratto Q dei numeri

razionali, ricordando quanto già visto nel corso circa la classe Razionale Gli elementi a/b del dominio di interesse possono

essere denotati da una coppia di numeri interi (a, b)

• a denota il numeratore della frazione, mentre b denota il denominatore

Le operazioni del tipo Q sono le usuali operazioni :Addizione, Moltiplicazione, ecc.

In effetti anche Coppia è un tipo astratto di dato che può essere opportunamente rappresentato da una classe Coppia


Il tipo astratto Coppia . . .

Il tipo astratto Coppia rappresenta il prodotto cartesiano di due domini

I valori di tale tipo sono coppie di valori presi da due domini specificati

Le operazioni associate sono semplicemente la costruzione il calcolo del valore della prima componente il calcolo del valore della seconda componente


. . . Il tipo astratto Coppia

La specifica del tipo Coppia, con i suoi domini (tra

cui quello di interesse) e le sue funzioni, è

quindi la seguente

Domini

Coppia : dominio di interesse del tipo

T1 : dominio dei valori che possono comparire come

prima componente delle coppie

T2 : dominio dei valori che possono comparire come

seconda componente delle coppie


. . . Il tipo astratto Coppia

Funzioni formaCoppia(T1 a, T2 b) Coppia

• pre: nessuna• post: RESULT è il valore corrispondente alla coppia la cui

prima componente è a e la seconda è b

primaComponente(Coppia c) T1 • pre: nessuna • post: RESULT è la prima componente della coppia c

secondaComponente(Coppia c) T2 • pre: nessuna • post: RESULT è la seconda componente della coppia c


Rappresentazione del tipo Coppia . . .

La realizzazione del tipo astratto Coppia come una classe Java Coppia è immediata Rappresentiamo i valori del tipo astratto utilizzando

due campi dati (variabili di istanza) di tipo opportuno per memorizzare le due componenti della coppia

Schema realizzativo: utilizziamo lo schema realizzativo funzionale come illustrato precedentemente

Interfaccia di classe: come visto definiamo un metodo per ciascuna delle funzioni del tipo astratto

Realizziamo la funzione formaCoppia attraverso un costruttore


. . . Rappresentazione del tipo Coppia

public class Coppia {

// rappresentazione dei valori

protected Object c1;

protected Object c2;

// realizzazione delle funzioni del tipo astratto

public Coppia (Object c1, Object c2) {

// realizza formaCoppia

this.c1 = c1;

this.c2 = c2; }

public Object primaComponente() { return c1; }

public Object secondaComponente() { return c2; }


. . . Rappresentazione del tipo Coppia

Sebbene alcune segnature non sembrano strettamente funzionali o coincidenti con le funzioni del tipo di dato astratto, come ad esempio:

Java: public Object primaComponente();

ADT: primaComponente(Coppia c) T1

lo schema realizzativo del tipo di dato astratto è funzionale poiché i metodi della classe operano sui valori del tipo astratto e non eseguono operazioni di modifica di oggetti Java (oggetti di invocazione e parametri) che rappresentano tali valori


Il tipo astratto Razionale . . .

Un numero razionale è un numero reale ottenibile come rapporto tra due numeri interi, il secondo dei quali diverso da 0. Ogni numero razionale quindi può essere espresso mediante una frazione a/b.

A questo punto possiamo definire il tipo di dato astratto Razionale riprendendo il tipo Coppia, notando che: I due domini T1 e T2 possono essere i due domini di

valori che possono assumere numeratore e denominatore del numero razionale

Le funzioni del tipo Razionale sono quelle classiche, ad esempio addizione e moltiplicazione.


. . . Il tipo astratto Razionale . . .

Domini

Razionale : dominio di interesse del tipo

T1 : dominio dei valori che può assumere il

numeratore

T2 : dominio dei valori che può assumere il

denominatore



Funzioni (1 di 2) formaRazionale(T1 a, T2 b) Razionale

• pre: b non rappresenti 0• post: RESULT è il valore corrispondente al numero razionale

a/b

numeratore(Razionale q) T1 • pre: nessuna • post: RESULT è il numeratore del razionale q

denominatore(Razionale q) T2 • pre: nessuna • post: RESULT è il denominatore del razionale q

. . .



Funzioni (2 di 2) add(Razionale q1, Razionale q2) Razionale

• pre: nessuna • post: RESULT è il numero razionale corrispondente alla

somma dei due razionali rappresentati da q1 e q2

molt(Razionale q1, Razionale q2) Razionale • pre: nessuna • post: RESULT è il numero razionale corrispondente alla

moltiplicazione dei due razionali rappresentati da q1 e q2


Rappresentazione del tipo Razionale . . .

L’implementazione della classe Razionale può essere basata su Coppia estendendo opportunamente le funzionalità di quest’ultima classe Rappresentiamo i valori del tipo astratto con oggetti

Coppia Schema realizzativo funzionale Interfaccia di classe: definiamo un metodo per

ciascuna delle funzioni del tipo astratto Realizziamo la funzione formaRazionale attraverso

un costruttore


. . . Rappresentazione del tipo Razionale

class Razionale extends Coppia { public Razionale (Long c1, Long c2){ super (c1,c2); // richiama il costruttore di Coppia }

public void simpl() { // semplifica il razionale long app, num, den; num = ((Long)(this.c1)).longValue(); den = ((Long)(this.c2)).longValue(); app = mcd(num,den); c1 = new Long(num / app); c2 = new Long(den / app); }

public String toString(){ simpl(); return primaComponente()+ "/" +secondaComponente(); } . . .



public Razionale add(Razionale q) { long a = ((Long)c1).longValue(); long b = ((Long)c2).longValue(); long c = ((Long)q.c1).longValue(); long d = ((Long)q.c2).longValue(); return new Razionale(new Long(a*d+b*c),

new Long(b*d)); }

public Razionale mult(Razionale q) { long a = ((Long)c1).longValue(); long b = ((Long)c2).longValue(); long c = ((Long)q.c1).longValue(); long d = ((Long)q.c2).longValue(); return new Razionale(new Long(a*c),new Long(b*d));

} . . .



private static long mcd(long x, long y){ long t,r; if ( x < y ) {/* se x < y li scambio */ t = x; x = y; y = t; } while ( y > 0 ) { r = x % y; x = y; y = r; } return x; }}



Le due funzioni add e molt sono state implementate con uno schema funzionale, ovvero esse non modificano gli oggetti su cui esse vengono invocate.

public Razionale add(Razionale q) {

. . .

return new Razionale(. . .);

}


Il tipo astratto Complesso . . .

I numeri complessi sono formati da due parti, una parte reale ed una parte immaginaria:

a + ib Ancora una volta possiamo definire il tipo di dato

astratto riprendendo il tipo Coppia, notando che: I due domini T1 e T2 possono essere i due domini di valori

che possono assumere parte reale e parte immaginaria del numero complesso

Le funzioni del tipo Complesso sono quelle classiche, ad esempio addizione, moltiplicazione, etc.


Rappresentazione del tipo Complesso. . .

Come per il Razionale, una classe che rappresenta il tipo astratto Complesso può essere basata sulle seguenti scelte: Rappresentiamo il dominio dei valori di interesse

del tipo astratto con oggetti Coppia Schema realizzativo funzionale Interfaccia di classe: definiamo un metodo per

ciascuna delle funzioni del tipo astratto Realizziamo la funzione formaComplesso attraverso

un costruttore


. . . Rappresentazione del tipo Complesso

La specifica del tipo Complesso, con i suoi domini (tra cui quello di

interesse) e le sue funzioni, è quindi la seguente

Domini

Complesso : dominio di interesse del tipo

T1 : dominio dei valori che può assumere la parte reale di un numero complesso

T2 : dominio dei valori che può assumere la parte immaginaria di un numero complesso

T3 : dominio dei valori che può assumere il modulo di un numero complesso

T4 : dominio dei valori che può assumere la fase di un numero complesso


Funzioni (1 di 2) formaComplesso (T1 a, T2 b) Complesso

• pre: nessuna• post: RESULT è il valore corrispondente al numero

complesso a+ib

reale(Complesso c) T1 • pre: nessuna• post: RESULT è il valore corrispondente alla prima

componente del numero complesso

immaginaria(Complesso c) T2• pre: nessuna • post: RESULT è il valore corrispondente alla seconda

componente del numero complesso



Funzioni (2 di 2) modulo(Complesso c) T3

• pre: nessuna • post: RESULT è il valore corrispondente al modulo del numero

complesso fase(Complesso c) T4

• pre: nessuna • post: RESULT è il valore corrispondente alla fase del numero

complesso add(Complesso c1, Complesso c2) Complesso

• pre: nessuna• post: RESULT è il valore che rappresenta il numero complesso

somma dei numeri complessi c1 e c2 molt(Complesso c1, Complesso c2) Complesso

• pre: nessuna • post: RESULT è il valore che rappresenta il numero complesso

prodotto dei numeri complessi c1 e c2



public class Complesso extends Coppia {

// realizzazione delle funzioni del tipo astrattopublic Complesso(Double r, Double i) { super(r, i);}

public Double reale() { return ((Double) c1).doubleValue();}

public Double immaginaria() { return ((Double) c2).doubleValue();} . . .



public Double modulo() { double re = ((Double) c1).doubleValue(); double im = ((Double) c2).doubleValue(); return new Double(Math.sqrt(re * re + im * im));}

public Double fase() { double re = ((Double) c1).doubleValue(); double im = ((Double) c2).doubleValue(); double ret; if (im >= 0) ret = Math.acos(re / modulo()); else ret = -Math.acos(re / modulo()); return new Double(ret);} . . .



public Complesso add(Complesso cc) { double a = ((Double) c1).doubleValue(); double b = ((Double) c2).doubleValue(); double c = ((Double) cc.c1).doubleValue(); double d = ((Double) cc.c2).doubleValue(); return new Complesso(new Double(a+c),

new Double(b+d));}

public Complesso mult(Complesso cc) { double a = ((Double) c1).doubleValue(); double b = ((Double) c2).doubleValue(); double c = ((Double) cc.c1).doubleValue(); double d = ((Double) cc.c2).doubleValue(); return new Complesso(new Double(a*c - b*d),

new Double(b*c + a*d));}

}



Esercizio

Implementare il tipo di dato astratto Complesso

basandosi sui valori di modulo e fase (insiemi

T3 e T4 del ADT) piuttosto che parte reale e

parte immaginaria (insiemi T1 e T2 del ADT)


Matrici sparse . . .

Ci sono dei casi in cui Ie caratteristiche dei

valori di una matrice, che si utilizzano in un

programma, consentono una memorizzazione

più efficiente rispetto a quella tradizionale con

array Ad esempio, per una matrice di interi in cui sia noto

che la grande maggioranza degli elementi è uguale a

zero, si potrebbero memorizzare i soli elementi

diversi da zero

Si usa il termine matrice sparsa . . .


. . . Matrici sparse

Si usa il termine matrice sparsa per indicare una matrice in cui la gran parte degli elementi ha un valore prefissato (detto valore dominante)

Per tali matrici si possono utilizzare rappresentazioni ad hoc, dette rappresentazioni compatte

L'idea fondamentale di tali rappresentazioni è quella di memorizzare solo gli elementi con valore diverso dal valore dominante


Esempio di matrice sparsa

00163003

00150002

00021001

00110080

543210

Elemento dominante = 0 Ogni elemento con valore diverso dal dominante viene rappresentato da una terna

Indice di riga Indice di colonna Valore dell’elemento


La rappresentazione compatta di una matrice sparsa...

Queste terne sono a loro volta rappresentate

mediante un array C di oggetti Terna con tre

attributi: riga, colonna e valore

Un indice lastValue rappresenta l’indice

dell’ultima terna significativa di C

C viene detta rappresentazione compatta di A


. . . La rappresentazione compatta di una matrice sparsa...

Gli oggetti Terna di C vengono memorizzati in modo ordinato, ad esempio ordinando per riga e, nell'ambito delIa stessa riga, per colonna La prima terna di C è utilizzata per memorizzare le

informazioni relative al numero di righe N ed il numero di colonne M di A, e nel campo relativo al valore, il valore dell' elemento dominante

Se max è il numero di componenti di C, e m (con m < max) è il numero di elementi di A memorizzati in C, Ie informazioni ad essi relative sono rappresentate negli elementi di indice da 1 a m di C, e nelle eventuali componenti successive di C (cioè quelIe di indice maggiore di m) viene memorizzata terna di valori che non corrisponde ad alcuna componente delIa matrice A


...La rappresentazione compatta di una matrice sparsa

Esempio: la rappresentazione compatta della seguente matrice

è

00163003

00150002

00021001

00110080

543210

rig col val

0 4 6 0

1 0 0 8

2 0 3 11

3 1 2 21

4 2 3 15

5 3 2 3

6 3 3 16

7 9 9 0

lastValue = 6


Quando conviene usare la rappresentazione compatta

Quando la matrice è sufficientemente sparsaSia A una matrice di m righe e n colonneSe maxA è il numero di elementi che si devono

memorizzare esplicitamente, l’occupazione di memoria richiesta per rappresentare

la matrice A in forma compatta è 3*(maxA+1) + 1 l’occupazione di memoria richiesta per rappresentare

la matrice A in forma usuale è m*n

La rappresentazione compatta risparmia memoria quando

3*(maxA+1) + 1< m*n … maxA < (m*n – 4)/3


La segnatura per il tipo matrice

interface MatriceDiInteri {boolean isEmpty();

//post: restituisce true sse la matrice e' vuota //r=c=0

int numRighe();//post: numero di righe della matrice

int numColonne();// post: numero di colonne della matrice

int accedi(int r, int c);//pre: r,c>=0//post: restituisce l'lemento in pos izione r,c

void memorizza(int r, int c, int n);//pre: r,c>=0//post: memorizza l'elemento n in posizione r,c

}


Due diverse implementazioni

Matrice con array: rappresentazione di JavaMatrice Compatta: rappresentazione efficiente

di una matrice sparsa


...Matrice con Array...

Attributi class MatriceConArray implements MatriceDiInteri {private int[][] mat;private int nrighe;private int ncolonne;

Il costruttore inizializza a 0 tutte le componentipublic MatriceConArray (int r, int c) {//costruttore int i,j; this.mat = new int[r][c]; //inizializza a zero for (i=0; i<r; i++) for(j=0; j<c; j++) this.mat[i][j] = 0; this.nrighe = r; this.ncolonne = c;}


...Matrice con Array...

Metodi d’istanzapublic int numRighe(){// post: numero di righe della matrice return this.nrighe;}

public int numColonne(){// post: numero di colonne della matrice return this.ncolonne;}

public boolean isEmpty() {// post: restituisce true sse la matrice

// ha dimensioni nulle return (this.nrighe==0 && this.ncolonne==0);} . . .


...Matrice con Array

public int accedi(int r, int c){

//pre: r,c>=0

//post:restituisce l’elemento in posizione r,c

return this.mat[r][c];

}

public void memorizza(int r, int c, int n){

//pre: r,c>=0

//post:memorizza l'elemento n in posizione r,c

this.mat[r][c] = n;

} . . .


...Matrice con Array

public String toString(){ int i,j; String res = ""; for (i=0; i<nrighe; i++){ for(j=0; j<ncolonne; j++)

res = res + mat[i][j] +" "; res = res +"\n"; } return res;}

}


Matrice Compatta: la classe terna ...

Attributi class Terna {

int riga;int colonna;int valore;

Costruttorepublic Terna(int r, int c, int v){ riga = r; colonna = c; valore = v;}

Metodi d’istanzapublic int getRiga(){ return riga; }


...Matrice Compatta: la classe terna

public int getColonna(){

return colonna;

}

public int getValore(){

return valore;

}

public String toString(){

return (riga +" " + colonna +" " + valore);

}

}//end class Terna


Matrice Compatta...

class MatriceCompatta implements MatriceDiInteri {private Terna[] info;private int dim; // dimensione dell'arrayprivate int lastValue; // dimensione effettiva

// dell'array

Costruttore: inizializza tutte le terne a 0public MatriceCompatta (int dim, int rig,

int col, int dom) { int i; this.info = new Terna[dim]; this.info[0] = new Terna(rig,col,dom); for(i = 1; i < dim; i++) this.info[i] = new Terna(0,0,0); this.dim = dim; this.lastValue = 0;}


...Matrice Compatta

public int numRighe() {// post: numero di righe della matrice return this.info[0].riga; }

public int numColonne() {// post: numero di colonne della matrice return this.info[0].colonna; }

public int getLastValue() {// post: dimensioni effettive della matrice return this.lastValue; }

public boolean isEmpty() {//post: restituisce true sse la matrice

// ha dimensioni nulle return (this.info[0].riga==0 &&

this.info[0].colonna==0); }


Matrice Compatta: il metodo accedi

public int accedi(int r, int c) {//pre: r,c>=0//post: restituisce l‘elemento in posizione r,c int i = 1, res; while (info[i].riga < r && i < this.lastValue) i++; //esco sulla riga r se esiste while (info[i].riga == r && info[i].colonna < c

&& i < this.lastValue)i++; //esco sulla colonna r se esiste

if (info[i].riga == r && info[i].colonna == c)res = info[i].valore;

elseres = info[0].valore;

return res;}


Matrice Compatta: il metodo memorizza...public void memorizza(int r, int c, int n) {//pre: r,c>=0//post: memorizza l'elemento n in posizione r,c// se c'e' spazio

/* se si sostituisce un elemento diverso dal dominante con uno dominante, si devono shiftare tutti gli elementi in alto */ int i = 1, j; /* vedo se la componente da memorizzare esiste */ while (info[i].riga < r && i <= this.lastValue) i++; //esco sulla riga r se esiste while (info[i].riga == r && info[i].colonna < c

&& i <= this.lastValue) i++;


...Matrice Compatta: il metodo memorizza...

/* se il valore da memorizzare e' il dominante e se esiste gia' un valore nella matrice, allora devo eliminare la componente */ if (n == info[0].valore) { if (info[i].riga == r && info[i].colonna == c) {

//elimino l'el. in posizione i for (j = i+1; j < this.dim; j++)

info[j-1] = info[j]; this.lastValue = this.lastValue - 1;

}/* se il valore da memorizzare e' dominante

e se non esiste gia' un valore nella matrice, allora non devo fare niente */

}


...Matrice Compatta: il metodo memorizza...else { // n != info[0].valore/*il val. da memorizzare non e' dominante: se gia' esiste sovrascrivo altrimenti aggiungo */ if (info[i].riga == r && info[i].colonna == c) info[i].valore = n; // sovrascrivo else //aggiungo se c'e' posto if (this.lastValue == this.dim-1) System.out.println

("** Memorizzazione impossibile **"); else { for(j = this.lastValue; j >= i; j--)

this.info[j+1] = this.info[j]; this.lastValue = this.lastValue + 1; info[i] = new Terna(r,c,n); }

}}


...Matrice Compatta: il metodo toString

public String toString() {

int i;

String res;

res = "";

for (i=0; i<=lastValue; i++)

res = res +(info[i].toString()) + "\n";

return res;

}


Matrice Compatta: esempi d’uso...

La classe UsaMatrici usa una MatriceConArrayclass UsaMatrici{

public static void main(String[] args){MatriceConArray emme;

emme = new MatriceConArray(4,6);System.out.println(emme.toString());emme.memorizza(1,2,9);emme.memorizza(3,4,7);emme.memorizza(2,2,8);System.out.println(emme.toString());}

}



Esempio di esecuzione con MatriceConArray

0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 00 0 9 0 0 00 0 8 0 0 00 0 0 0 7 0

Press any key to continue . . .


...Matrice Compatta: esempi d’uso...

La classe UsaMatrici usa una MatriceCompattaclass UsaMatrici{

public static void main(String[] args){

MatriceCompatta emme;

emme = new MatriceCompatta(5,4,6,0);

emme.memorizza(1,2,9);



System.out.println(emme.toString());

}}



Esempio di esecuzione con MatriceCompatta4 6 0

inserisco in riga 1, colonna 2 il valore 94 6 01 2 9

inserisco in riga 3, colonna 4 il valore 74 6 01 2 93 4 7

inserisco in riga 2, colonna 2 il valore 84 6 01 2 92 2 83 4 7


Esercizio

Definire, secondo la segnatura MatriceDiInteri una classe concreta che rappresenta una matrice compatta usando una sequenza di terne (struttura collegata) invece di un array di terne

1 java/fondinf/Esercizi Corso di Laurea Ingegneria Informatica Fondamenti di Informatica Dispensa 26...

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