プログラミング入門１

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てるえわにべ
6 years ago
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1 プログラミング入門 2 第 13 回 ArrayList と HashMap 1

2 テーマ :ArrayList と HashMap ラッパオブジェクト基本型と参照型 ArrayList HashMap 2

3 前回の復習 : クラス Object Java 言語では階層構造のルート ( 根 ) にクラスObjectがあるスーパークラスを指定しないクラスも暗黙にクラスObjectを継承する public class Object { public String tostring().. boolean equals(),,,, } Figure String ProductData ProductList MyCircle MyRectangle ColoredCircle ColredRectangle 3

4 テーマ :ArrayList と HashMap ラッパオブジェクト基本型と参照型 ArrayList HashMap 4

5 基本型と参照型 Java には int, long, double, char, boolean などのオブジェクトではない数値論理値型が存在する基本型はオブジェクトの性質を持たないため他のクラスとは相いれない基本型参照型 double Object float long String FIgure MyCar int MyCircle ColoredCar 代入可能継承 5

6 基本型とラッパクラス Java には int, long, double, char, boolean などのデータを内部に保持したラッパクラスが存在する基本型に対して 1 対のラッパが存在する基本型 double 参照型 Object float Number long Double Float int Long Integer 代入可能継承 6

7 基本的な型変換キャストや型変換メソッドを用いた確実で明示的な型変換の関係 Number n; long l; l = i; i = (int)l; int i; lo = Long.valueOf(l); l = lo.longvalue(); io = Integer.valueOf(i); i = io.intvalue(); n = lo; Long lo; 代入不可 Integer と Long は継承関係にない Integer io; n = io; 7

8 暗黙の自動型変換 (Auto Boxing) Java 5.0 以降に認められた基本型とラッパクラス間の自動型変換 Number n; long l; l = lo; lo = Long.valueOf(l); lo = l; l = lo.longvalue(); n = lo; Long lo; n = io; l = i; i = (int)l; int i; i = io; io = Integer.valueOf(i); l = io; i = io.intvalue(); io = i; lo = i; 代入不可 Integer io; 8

9 AutoBoxing の落とし穴 AutoBoxing はプログラムを書く上で便利ではあるが課題も多く残すラッパクラスでは == による等号が常には成り立たない equals を使う方が安全 Long 変数に int の値は代入できない int Integer - Long 理由 : Integer と Long は継承関係のないクラスであり互いに代入不可 9

10 テーマ :ArrayList と HashMap ラッパオブジェクト基本型と参照型 ArrayList HashMap 10

11 オブジェクト指向言語の利点カプセル化オブジェクト指向言語はクラスやパッケージによって内部の実装を隠ぺいしたライブラリ ( 役立つツール群 ) を提供しやすい使う側ライブラリオブジェクト 1 メッセージ ( メソッド呼出 ) オブジェクト 2 インタフェース = メソッドの呼出方法の約束 = すなわち戻り値メソッド名 ( 引数 ) 実装 11

12 Java クラスライブラリ (Java API) Java は標準的な機能としていくつもの機能をクラスライブラリとして提供している Java API (Application Programming Interface) と呼ばれることもあるすでに講義で扱ったクラスライブラリの例コンソールへ文字を出力する際には System クラスを用いて System.out.println メソッドを使用している System クラスのクラス変数 out に対して println というインスタンスメソッドを呼び出している sqrt や sin などの数学関数を使用するには Math クラスの Math.sqrt や Math.sin というクラスメソッドを使用しているダイアログの表示では JOptionPane クラスの showmessagedialog,showinputdialog を使用してきた 12

13 Java クラスライブラリのパッケージの例パッケージ名 java.lang java.io java.net java.util java.awt このパッケージに含まれるクラスプログラムを作成する際に使用される基本的なクラス入出力 (I/O) に関するクラスネットワークに関するクラスユーティリティクラス Abstract Window Toolkit GUI を作る際に使われるクラス例 System, String, Math File, FileReader, FileWriter URL, HttpURLConnecti on Calendar, Random, List Window, Dialog, Graphics 13

14 可変長配列 ArrayList java.util.arraylist として提供される配列の長さを最初に決めないで途中で変えたい場合に便利 ( 初期化 ) ArrayList list = new ArrayList(); ( 要素追加 ) list.add( ほげほげ ); ( 参照 ) ( サイズ計算 ) String text = (String) list.get(0); int size = list.size(); データの型にキャストする必要がある配列の添え字に相当 14

15 配列と ArrayList の比較 ArrayList は内部の配列の長さが足りない場合には配列の長さを自動的に拡張する処理を自動的に行ってくれる配列は最初に大きさの宣言が必要で途中で変えられない内容配列 ArrayList 値を代入 array[i] = obj list.set(i, obj) 値を参照 obj = array[i] obj = list.get(i) 15

16 例題 21 問題 :ArrayList にダイアログから入力された文字列を任意個格納した後にまとめて一覧をコンソールに表示せよ動作確認クラス : Ex21ArrayList 16

17 例題 21 Ex21ArrayList 警告が出ている 17

18 上級コラム Eclipse で警告が出る理由 ArrayList にはどんな型のインスタンスでも登録できる逆に内容を参照する時にどの型のインスタンスが取り出されるかわからないので明示的なキャストが必要上記のキャストの問題を回避するためにあらかじめどの型のインスタンスを登録するかを宣言する型パラメータをつけることができるようになった ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); 昔からの使い方に従って型パラメータを使わないで ArrayList を使うと Eclipse が警告を出すようになっている警告は表示されるが実行には支障がない 18

19 例題 21 Ex21ArrayList ( 警告なし版 ) コラム ArrayList は Generic なクラス ( 総称型クラス ) と呼ばれクラスに型パラメータを指定できる 19

20 ArrayList を使う時の注意 ArrayList に格納できるのはインスタンスだけである基本型の int や double は格納できない替わりに Integer や Double に変換して格納する値を取り出す時には必ず登録したデータの型にキャストする登録時と違う型の変数に取り出そうとすると例外が発生する配列の途中の順番に挿入したい時には add(index, データ ) のように挿入する場所を指定する set(index, データ ) はその場所のデータを置き換える 20

21 テーマ :ArrayList と HashMap ラッパオブジェクト基本型と参照型 ArrayList HashMap 21

22 連想記憶 HashMap java.util.hashmap として提供されるキーを指定してキーと関連付けれられたデータを検索できるライブラリ ( 初期化 ) HashMap map = new HashMap(); ( 登録 ) map.put( キー, 値 ); ( 検索 ) ( キー一覧 ) String value = (String)map.get( キー ); Set keys = map.keyset(); 22

23 例題 31 問題 : 例題 31 と同じ動作をするプログラムを MyFlashCard を利用しないで HashMap を使って作成せよ動作確認クラス : Ex31HashMapList 23

24 24

25 例題 31 Ex31HashMap 25

26 例題 31 Ex31HashMap 続き 26

27 HashMap の使う時の注意キーも値もインスタンスだけが利用できる基本型は利用できないキーは文字列にすることが多いが等価性を判定できるのであれば他のインスタンスでも良い登録したデータ一覧を取りだしたい時には工夫が必要キーの集合を取りだす Set keys = map.keyset(); キーを順に取り出す準備 Iterator i = keys.iterator(); 次のキー String key = (String)i.next(); キーとペアの値を取りだす String val = (String)map.get(key); 27

28 まとめ :ArrayList と HashMap ラッパオブジェクト基本型と参照型 ArrayList HashMap 28

29 本日の例題と問題ラッパクラスの演習 Ex11, Ex12, Ex13 ArrayList の演習 Ex21, Ex22, Ex23, Ex24*, Q11, Q12, (Q13) HashMap の演習 Ex31, (Ex32), Q21, (Q22), Q31, Q32, (Q33) OrderingSystem (Ex41*) (Ex: 例題, Q: 問題, * は少し手間のかかる問題 ) 各自に適した順番で解けばよいが上記の順番が自然な流れとなるよう構成されている 29

30 例題集 30

31 パッケージ j2.lesson13 を作成するパッケージやクラスの作成, 実行の仕方の説明は省略する作り方を忘れた場合は過去のスライドやを参考にせよ 31

32 例題 11 問題 : 次のページの Ex11Integer クラスを入力し // 正確にはとなっている行と次の行を入れ替えて結果が同じことを確認せよまた // エラーとなっている行のコメントをはずしてみてなぜエラーになるのか答えよ動作確認クラス : Ex11Integer 32

33 例題 11 Ex11Integer 33

34 例題 11 解説 x は int 型でありプリミティブ型よって Object クラスを継承しないので tostring() 等のインスタンスメソッドは呼べない 200 は int 型オブジェクトに自動変換すると Integer 型 Integer 型オブジェクトは Double 型を継承しないので代入できない xx は Integer 型 yy は Double 型 Integer 型オブジェクトは Double 型を継承しないので代入できない 34

35 例題 12 問題 : 次の Ex12Integer クラスを実行すると 100 と 100 は == が成り立つが 1000 と 1000 では == が成り立たない成り立つ / 成り立たないの境界線はどこにあるのか調べよ ( ヒント : 2 進数で考える ) 動作確認クラス : Ex12Integer 35

36 例題 13 問題 : 次のページの Ex13Integer クラスでコメントアウトされている // エラー : 行はなぜエラーになるのか考えよ ( 型変換の明示 ) plusinteger に対する plusinteger2 を参考に pluslong に対する pluslong2 を作成して動作を確認せよ動作確認クラス : Ex13Integer 36

37 例題 13 Ex13Integer 37

38 例題 21 問題 :ArrayList にダイアログから入力された文字列を任意個格納した後にまとめて一覧をコンソールに表示せよ動作確認クラス : Ex21ArrayList 38

39 例題 21 Ex21ArrayList 警告が出ている 39

40 例題 21 Ex21ArrayList ( 警告なし版 ) コラム ArrayList は Generic なクラス ( 総称型クラス ) と呼ばれクラスに型パラメータを指定できる 40

41 例題 22 問題 :ArrayList にダイアログから入力された整数を任意個格納した後にまとめて一覧をコンソールに表示しながら合計も計算して表示せよ動作確認クラス : Ex22ArrayList 41

42 例題 22 Ex22ArrayList 42

43 例題 23 問題 : MyFlashCard にダイアログから読みと漢字のペアを入力し CSV 形式の一覧をコンソールに表示せよ MyFlashCard クラス変数初期値説明 ArrayList contents new ArrayList(); 生成したインスタンスを格納する配列インスタンス変数初期値説明 String word1 無しカードの表 String word2 無しカードの裏コンストラクタ ( 引数 ) MyFlashCard(String word1, String word2) 機能インスタンス変数の値が word1,word2 である MyFlashCard クラスのインスタンスを作成する ( クラス名 : MyFlashCard) 動作確認クラス : Ex23ArrayList 43

44 例題 23( 続き ) MyFlashCard 続きクラスメソッド返り値の型メソッド名 ( 引数 ) 機能 MyFlashCard インスタンスメソッド createflashcard( String word1, String word2) 返り値の型メソッド名 ( 引数 ) 機能インスタンス変数の値が word1,word2 である MyFlashCard クラスのインスタンスを作成しクラス変数の contents に格納する MyFlashCard get(int i) i 番目の MyFlashCard を返却 int size() MyFlashCard のインスタンスの総数 ( クラス名 : MyFlashCard) 44

45 例題 23 MyFlashCard 45

46 例題 23 Ex23ArrayList 46

47 例題 24 問題 : 例題 23 に加えて登録した MyFlashCard に対して質問を出し対になる言葉をダイアログ表示するプログラムを作成せよ MyFlashCard に追加するインスタンスメソッドインスタンスメソッド返り値の型メソッド名 ( 引数 ) 機能 String get(string key) key を基に対になる言葉を検索する漢字かなかな漢字の双方の対を検索できること ( クラス名 : MyFlashCard) 動作確認クラス : Ex24ArrayList 47

48 48

49 例題 24 MyFlashCard 49

50 例題 24 Ex24ArrayList 50

51 例題 31 問題 : 例題 24 と同じ動作をするプログラムを MyFlashCard を利用しないで HashMap を使って作成せよ動作確認クラス : Ex31HashMapList 51

52 例題 31 Ex31HashMap 52

53 例題 31 Ex31HashMap 続き 53

54 例題 32(opt) 問題 : 例題 31 の Ex31HashMap の警告マークを全てなくすように Generics の設定を行え動作確認クラス : Ex32HashMapList 54

55 例題 32 Ex32HashMap 3 行以外に変更無し 55

プログラミング入門１

プログラミング入門１プログラミング入門 2 第 14 回 String, まとめ 1 テーマ : 等価性と String クラスインスタンスの等価性の評価 String クラスまとめ 2 先週の復習 : 連想記憶 HashMap java.util.hashmap として提供されるキーを指定してキーと関連付けれられたデータを検索できるライブラリ ( 初期化 ) HashMap map = new HashMap();