Plan. Introduction à la Programmation : Compléments et révisions. Ellipses. Ellipses : exemple. Quelques compléments utiles. Révisions.
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- Flavie Lamarche
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1 Plan Introduction à la Programmation : et révisions Laboratoire d Intelligence Artificielle Faculté I&C Quelques compléments utiles les ellipses les annotations CS-106 Cours 13 : et révisions 1 / 34 CS-106 Cours 13 : et révisions 2 / 34 : exemple Exemple : Il est possible de définir des méthodes avec un nombre variables d arguments. Syntaxe : Type1 method(type2... param) Les trois points (tournure elliptique) font partie de la syntaxe. double moyenne(double... valeurs) { if (valeurs.length == 0){ return 0.0; double somme = 0; for (double val : valeurs){ somme += val; return somme/valeurs.length; Appels : moyenne(), moyenne(6.0, 4.5, 2.5) CS-106 Cours 13 : et révisions 3 / 34 CS-106 Cours 13 : et révisions 4 / 34
2 Il ne peut y avoir qu une ellipse par entête Il est souvent intéressant d attacher de l information aux entités qui composent un programme (classes, interfaces, méthodes, champs, etc.). D autres paramètres sont possibles en plus mais l ellipse doit être le dernier argument de l entête Par exemple, on peut vouloir dire qu une méthode d une classe est obsolète et ne devrait plus être utilisée. Placer un commentaire dans la documentation de la méthode est bien, mais idéalement il faudrait que le compilateur détecte et signale toute utilisation d une telle méthode. Java offre pour cela la notion d annotation CS-106 Cours 13 : et révisions 5 / 34 CS-106 Cours 13 : et révisions 6 / 34 en Java Définition d annotations En Java, les annotations ont un nom et, éventuellement, des paramètres nommés. Une annotation est toujours attachée à une déclaration (de classe, d interface, de méthode, de champ, de variable, etc.). Le nom de l annotation est précédé d une arobase (@) et suivi des éventuels paramètres, entre parenthèses. Exemples : public class Employee { private final String public boolean equals(object that) { Il est possible de définir de nouvelles annotations, au moyen d une syntaxe proche de celle utilisée pour définir des interfaces. Nous n examinerons pas cette syntaxe ici. Une annotation est toujours définie dans un paquetage, comme une classe ou une interface. Avant de pouvoir utiliser une annotation, il faut donc importer son nom! Sauf si l annotation est définie dans le paquetage java.lang, puisque celui-ci est importé par défaut. prédéfinies CS-106 Cours 13 : et révisions 7 / 34 CS-106 Cours 13 : et révisions 8 / 34
3 L annotation prédéfinie Deprecated s attache aux entités (p.ex. les méthodes) qui sont obsolètes et qui ne sont gardées que pour garantir la compatibilité ascendante. L annotation prédéfinie Override s attache à une méthode et déclare que celle-ci redéfinit (ou implémente) une méthode héritée. Un avertissement est produit lors de l utilisation d une telle entité. public class Thread void destroy() {... public class ThreadUse { public void m(thread t) { // Signalement dans Eclispe : t.destroy(); Elle est très utile pour détecter certaines erreurs "bêtes" public class Employee { private final String // ERREUR! : public boolean equals(employee that) {... Toujours utiliser Override lors d une redéfinition CS-106 Cours 13 : et révisions 9 / 34 CS-106 Cours 13 : et révisions 10 / L annotation SuppressWarnings permet de supprimer un avertissement produit par le compilateur. Exemple public printyear(java.util.date date) { //Plus de signalement System.out.println( date.getyear()); L objectif de ces quelques transparents est de vous rafraîchir la mémoire en rappelant les principaux points. Avant de supprimer un avertissement, il faut bien entendu comprendre pourquoi il apparaît, et pourquoi il peut être ignoré! Conseil : insérez toujours ces annotations via la commande «Quick Fix» de Eclipse, après mûre réflexion CS-106 Cours 13 : et révisions 11 / 34 CS-106 Cours 13 : et révisions 12 / 34
4 Qu avons nous vu en programmation? Qu avons nous vu en programmation (2)? Programmer c est décomposer une tâche à automatiser en une séquence d instructions (traitements) et des données Algorithme Traitements Expressions & Opérateurs Structures de contrôle Modularisation (méthodes) Passage de paramètres par valeur Récursivité (par la pratique) S.D.A. Données Variables Types de base Portée Chaînes de caractères Tableaux statiques, dynamiques Structures de données abstraites (par la pratique) En programmation orientée objets, on regroupe dans le même objet les traitements et les données qui lui sont spécifiques (principe d encapsulation) Objet Encapsulation et Abstraction Classes Héritage Polymorphisme Classes abstraites Interfaces (Résolution des collisions de noms (package, import)) Gestion des exceptions Introduction à l API, la classe Object, la classe String Traitements (méthodes) Données (attributs) Constructeurs Polymorphisme Encapsulation abstract Copie Masquage(overriding)/Surcharge(overloading) Privés/protégés/publiques Hérités/Masqués/final/static CS-106 Cours 13 : et révisions 13 / 34 CS-106 Cours 13 : et révisions 14 / 34 FONDAMENTAUX «Fondamentaux» de la POO 1. encapsulation Objet = attributs + méthodes 1. conception (qu est ce qu on veut?) 2. implémentation (comment ça se réalise?) 3. syntaxe (comment ça s écrit?) 4. tests (où sont mes fautes, comment pourrais-je les tester?) class Rectangle { public double surface() {... ;... private double hauteur; private double largeur; Attributs et méthodes publiques Interface de la classe 2. héritage class RectangleColore extends Rectangle{ private Couleur couleur; //...; 3. polymorphisme le choix du type se fait à l exécution, en fonction de la nature réelles des instances Ingrédients: Héritage du type + résolution dynamique des liens 4. en Java un objet est manipulé via sa référence CS-106 Cours 13 : et révisions 15 / 34 CS-106 Cours 13 : et révisions 16 / 34
5 Un exemple concret d approche modulaire d un problème Positionnement du problème On nous demande : implémenter la division de polynômes division algorithme méthode Supposons qu on nous demande de réaliser un programme qui permette d effectuer la division de polynômes Par exemple, la division de 5X 3 + 4X 2 2X + 3 par 2X 2 + 2X + 1 a pour quotient 2.5X 4.5 et pour reste 9.5X : 5X 3 +4X 2 2X +3 = ( 2.5X 4.5) ( 2X 2 +2X +1)+9.5X +7.5 COMMENT FAIRE? polynôme données besoin d une structure de données d où déjà : class Polynomial { // choisir une structure de donnees; // this (le numerateur, en anglais dividend) // sera divis e par le parametre denominateur //(en anglais divisor)??? divide(polynomial divisor); // On doit retourner deux polynomes: // le quotient et le reste (remainder) //... CS-106 Cours 13 : et révisions 17 / 34 CS-106 Cours 13 : et révisions 18 / 34 Structures de données Structures de données (2) Commençons par les données : c est quoi un polynôme? n + 1 coefficients, si n est le degré du polynôme. Choix de l implémentation? tableau (des coefficients) question : de taille fixe ou dynamique? Taille fixe peu adaptée : Demander à l utilisateur le degré maximal des polynômes et créer les tableaux d après ce paramètre Créer des polynômes de degré arbitraire et utiliser seulement l espace qu il nous faut (tableaux partiellement remplis) pour des polynôme quelconques... d où : ArrayList<Double> coefficients; CS-106 Cours 13 : et révisions 19 / 34 CS-106 Cours 13 : et révisions 20 / 34
6 Algorithme Avancement On passe ensuite à l algorithme. Entrées? Demander à l utilisateur d entrer les coefficients de 2 polynômes (numérateur et dénominateur)???? divide(polynomial divisor); this sera le numérateur! Sorties? 2 (autres) polynômes (quotient et reste) Comment faire pour avoir 2 sorties? 1. soit créer une classe regroupant les deux solutions et renvoyer l objet de cette classe (une classe contenant deux polynômes) 2. soit retourner un tableau de polynômes (deux éléments!) Prenons ici le second choix : Polynomial[] divide(polynomial denominateur) Il faut, par convention décider (par exemple) que le premier polynôme est le quotient et le deuxième le reste. Problème inexistant si l on avait créé une classe regroupant deux polynômes! On arrive donc à : public class Polynomial { ArrayList<Double> coefficients; Polynomial[] divide(polynomial divisor); Indices: On choisira par convention que le polynôme 5X 3 + 4X 2 2X + 3 correspond au tableau: {3, -2, 4, 5. Les indices du tableau correspondent à la puissance de X. D où 3X 0 + ( 2)X 1 + 4X 2 + 5X 3. On voit bien qu il faut un tableau de n + 1 éléments pour un polynôme de degré n. CS-106 Cours 13 : et révisions 21 / 34 CS-106 Cours 13 : et révisions 22 / 34 Algorithme (suite) Implémentation de l algorithme Et l algorithme lui-même? quotient 0 reste numérateur δ degré du reste degré du dénominateur Tant que (δ 0 et reste 0) a coef. de plus haut degré du reste coef. de plus haut degré du dénominateur quotient quotient + a X δ reste reste a X δ dénominateur δ degré du reste degré du dénominateur public Polynomial[] divide(polynome divisor) { // Preparer une variable pour mettre le resultat Polynomial quotient = new Polynomial(this.degree()); // On copie le contenu du numerateur dans le reste et // on travaille sur le reste Polynomial remainder = new Polynomial(this); int dq = remainder.degree() - divisor.degree(); while ((dq >= 0) &&!(remainder.isnull())) { double a = remainder.coefficient.get(remainder.degree() - 1) / divisor.coefficient.get(divisor.degree() - 1); quotient.add(a, dq); remainder.sub(divisor.mult(a, dq)); dq--; Implémentons maintenant l algorithme. C est ici où il faut utiliser à fond l approche modulaire et écrire l algorithme tel quel sans pour l instant se poser de question sur les sous-tâches à effectuer (les «modules»). Polynomial[] ret = new Polynome[2]; ret[0] = quotient; ret[1] = remainder; return ret; CS-106 Cours 13 : et révisions 23 / 34 CS-106 Cours 13 : et révisions 24 / 34
7 Approche modulaire Descente dans les modules Et seulement maintenant on se préoccupe des choses non encore définies. Qu est ce qui n est pas défini? isnull() : il suffit d écrire une méthode qui retourne true si tous les coefficients sont nuls ou false dès qu un coefficient est non nul! Prenons-les dans l ordre. CS-106 Cours 13 : et révisions 25 / 34 CS-106 Cours 13 : et révisions 26 / 34 Implémentation modulaire (suite) Implémentation modulaire (suite) Constructeur Polynomial On doit pouvoir construire un Polynomial grâce aux coefficients entrés par l utilisateur ou encore par un autre Polynomial (pour en faire une copie). int degree(); renvoie le degré du polynôme Donc, deux constructeurs: Polynomial(int[] coeff) Polynomial(Polynomial p) Parcourir le polynôme et retourner l index du dernier coefficient non nul? ou tout simplement retourner la taille de l ensemble des coefficients (moins un) à implémenter! CS-106 Cours 13 : et révisions 27 / 34 CS-106 Cours 13 : et révisions 28 / 34
8 Implémentation modulaire (suite) Implémentation modulaire (suite) void sub(polynomial p); doit implémenter this = this - p pour les Polynômes Il s agit donc grosso-modo de soustraire les coefficients de p aux coefficients de this. Enfin pour finir, la fonction Polynomial mult(double a, int degree); retourne la multiplication de this par le monôme ax degree void add(int coeff, int degree); Additionne à this un monôme de degré degree. Similaire à la soustraction... en plus simple: un seul coefficient concerné! CS-106 Cours 13 : et révisions 29 / 34 CS-106 Cours 13 : et révisions 30 / 34 Encore des devoirs... Proposition d une méthode de révision Bon, le plus dur est fait! Il reste à utiliser et tester les méhodes, par exemple en demandant à l utilisateur de rentrer des polynômes, Il faudrait aussi afficher les résultats. Et là, attention à n afficher que les coefficients non-nuls! Je vous laisse faire cela en guise d exercice. 1. par rapport aux concepts vus en cours : prendre les tableaux synthétiques des transparents 28 et 29 prendre les fiches résumé et pour chacun des points, se demander si on sait : de quoi ça parle? ce que ça veut dire? l utiliser? se focaliser surles concepts Les détails de syntaxe (comment ça s écrit) peuvent être ensuite rapidement retrouvés dans la fiche résumé, si on sait ce qu on cherche (c est-à-dire si on a le concept) 2. par rapport à leur mise en pratique : faites les exercices encore non abordés, les devoirs du MOOC par exemple; faites les exemples de tests des années passées (disponible sur la page web) CS-106 Cours 13 : et révisions 31 / 34 CS-106 Cours 13 : et révisions 32 / 34
9 Méthodologie (1) Méthodologie (2) Il est aussi vivement recommandé de réviser les conseils liés aux aspects méthodologiques : 1. Du bon usage des modificateurs d accessibilité : éviter le public et le protected pour les attributs, réserver le public à quelques méthodes bien choisies (l API de la classe), ne tablez pas sur l accessibilité par défaut et mettez explicitement public au lieu de rien. 2. Du bon usage de l héritage et du polymorphisme : La composition est souvent préférable à l héritage (faire en sorte qu une classe A ait comme attribut un objet d une classe B plutôt qu elle hérite de B). Vos hiérarchies de classes doivent être de bons modèles de la réalité. 3. Du bon usage des interfaces : à utiliser pour mettre en place des liens de type «se-comporte-comme» et pour exposer les fonctionnalités plutôt que l implémentation. 4. A éviter absolument : prolifération de méthodes et d attributs (non finaux) statiques, le masquage d attributs, la définition de méthodes artificielles pour les simples besoins de la compilation (utilisez abstract). 5. Du bon usage des références : attentions aux situations nécessitant la copie (éventuellement profonde) et surtout soyez au clair sur le pourquoi de ces préceptes et autres dogmes... CS-106 Cours 13 : et révisions 33 / 34 CS-106 Cours 13 : et révisions 34 / 34
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