Seminář 9

Témata

• Kolekce III
• Výjimky

Kolekce

• Java collection framework
• Obrázek se základními třídami a rozhraními souvisejícími s kolekcemi.
• Rozhraní Iterable.
• Rozhraní Collection.
• Rozhraní List.
• Rozhraní Set.
• Rozhraní Map.
  
• U všech odkazů výše si všimněte, že v dokumentaci (nahoře) jsou všechny kolekce, které dané rozhraní implementují, a další rozhraní, které jej rozšiřují. Doporučuji si to alespoň pročíst, abyste tušili, co je k dispozici.
• I pro kolekce je pěkný tutoriál.
• Podívejte se určitě na:
  • List, ArrayList, LinkedList, Vector, Map, Stack, Queue, …
  • BitSet
  • TreeMap a TreeSet
  • HashMap, Hashtable a HashSet
  • SortedMap a SortedSet
  • AbstractSet, AbstractCollection, AbstractList, AbstractQueue, …
  • Mimo jiné umožnují vyřešit mnohé z minulých úkolů v pár řádcích kódu.

Výjimky

• Výjimky v Java tutoriálu.
• Událost signalizující, že výpočet neprobíhal tak, jak bylo zamýšleno.
• Přeruší výpočet a oznámí to volajícímu - ten může na situaci nějak reagovat, nebo přerušit svůj výpočet a oznámit to volajícímu atd.
• Příklady:
  • soubor neexistuje, nebo nemáme právo zápisu;
  • uživatelský vstup je neplatný;
  • někdo zkoušel dělit nulou
  • databáze není dostupná
  • …
• Potomci třídy Exception. (Existuje i obecnější Throwable.)
• Error (kritické chyby) vs RuntimeException (programátorské chyby) vs Exception (neplatné stavy, na které má smysl reagovat)
• Ukázka použití.

Checked vs unchecked

• Checked exceptions - výjimky, které jsou součástí API balíčku/metod - klíčové slovo throws v hlavičce metody.
• Unchecked exceptions - výjimky, které v API být nemusí (RuntimeException, Error a jejich potomci). Typicky vážné věci, na které uživatel stejně nemá jak reagovat. Mohou být vyvolány kdekoliv. Např. IndexOutOfBoundsException, NullPointerException, …, VirtualMachineError, ThreadDeath, AssertionError, …
• Kdy použít který typ? Záleží na situaci…
• Poučka: “Pokud s problémem volající může něco udělat, použijeme checked exception, ať může reagovat.”

Úkoly

• Implementuje jednoduchou RPN kalkulačku.

1. Implementujte ji nejprve jako metodu int rpnCalc(String expr), kde jako argument bude předaný výraz v postfixové notaci (např. “1 2 3 + +” nebo “1 32 + 42 * 5 + 66 -”) a na výstupu bude hodnota výrazu. Kalkulačka by měla fungovat následovně:
   • Výraz je rozložen na jednotlivé atomy a potom je procházen zleva doprava.
   • Pokud je nejlevější prvek číslo, je jeho hodnota uložena na zásobník, je-li to operátor, jsou odebrány ze zásobníku dvě hodnoty a je provedena příslušná operace.
   • Výsledná hodnota je uložena na zásobník.
   • Zatím uvažujme pouze celá čísla a binární operace +, -, *, /.
2. Rozšiřte předchozí úkol tak, aby metoda int rpnCalc(String expr, Map <String, Integer> variables) měla ještě jeden argument představující vazby proměnných. Pokud bude nalezen atom představující proměnnou, bude příslušná hodnota uložena na zásobník.
   Např. 1 foo + přečte hodnotu foo z argumentu variables, zvýší ji o jedna a vrátí výsledek.
3. Rozšiřte/upravte RPN kalkulačku tak, aby měla následující vlastnosti:
   1. Metoda by měla umět vyhodnocovat výrazy s celými čísly (např. 1, 12, -123) i s čísly s plovoucí řádovou čárkou (např. 1.0, 2.23, 45.56, -78.123). Pokud dojde k sečtení (odečtení, atd.) dvou čísel, kde jedno je číslo s plovoucí řádovou čárkou, výsledkem je číslo s plovoucí řádovou čárkou.
      
   2. Přidejte podporu pravdivostních hodnot reprezentovaných literály (#t, #f) a přidejte operátory <, > =, !=, <=, >=, porovnávající čísla a pravdivostní hodnoty. Pokud hodnoty nejde porovnat, skončí metoda vyjímkou.
   3. Přidejte ternární operátor ?, který odebere z vrcholu zásobníku pravdivostní hodnotu a dvě další hodnoty. Pokud byla na vrcholu zásobníku hodnota #t, vrátí druhou odebranou hodnotu, jinak vrátí třetí. Pokud na vrcholu zásobníku nebude pravdivostní hodnota, skončí metoda vyjímkou.
4. Program napište tak, aby adekvátně ošetřil i další chybové stavy, např. dělení nulou, špatně zapsaný výraz, atd. a aby nebyl realizován jako jedna metoda, byl řádně rozčleněn a dokumentován.
5. Výsledek odevzdejte emailem s předmětem jj1-09 na tomas.urbanec@upol.cz do 12.12.2023, 14:59 CEST. Odevzdávejte pouze zdrojové kódy, nikoliv celé projekty vygenerované IDE.

Příklady použití: