introduccion a java.pdf

7/28/2019 Introduccion a Java.pdf

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Introduccin a Java

Mario Gmez Martnez

Departamento de Sistemas Informticos y Computacin

Universidad Politcnica de Valencia


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ndice

1. Introduccin Java y la POO

2. Variables, tipos y operaciones Atributos vs variables locales

Tipos primitivos vs referencias Paso de parmetros Operaciones

3. Clases y paquetes Atributos Mtodos Paquetes Modificadores de acceso

Estructuras de Datos y Algoritmos 2


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INTRODUCCION


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El lenguaje Java

Fuertemente Orientado a Objetos: todos losdatos (salvo los tipos primitivos) son objetos

Tipos estrictos: todas las variables estntipadas, control estricto de tipos yconversin de tipos

Clases estrictas: todos los objetos soninstancias (miembros) de alguna clase


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La jerarqua de clases de Java

java.lang.Objectjava.lang.Boolean (implements java.lang.Comparable, java.io.Serializable)java.lang.Character (implements java.lang.Comparable, java.io.Serializable)java.lang.Character.Subset

java.lang.Character.UnicodeBlock

java.lang.Class (implements java.lang.reflect.AnnotatedElement,java.lang.reflect.GenericDeclaration, java.io.Serializable, java.lang.reflect.Type)

java.lang.ClassLoaderjava.lang.Compilerjava.lang.Enum (implements java.lang.Comparable, java.io.Serializable)java.lang.Mathjava.lang.Number (implements java.io.Serializable)

java.lang.Byte (implements java.lang.Comparable)java.lang.Double (implements java.lang.Comparable)

java.lang.Float (implements java.lang.Comparable)java.lang.Integer (implements java.lang.Comparable)java.lang.Long (implements java.lang.Comparable)java.lang.Short (implements java.lang.Comparable)

http://download-llnw.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Object.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Boolean.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Comparable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/io/Serializable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Character.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Comparable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/io/Serializable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Character.Subset.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Character.UnicodeBlock.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Class.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/reflect/AnnotatedElement.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/reflect/GenericDeclaration.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/io/Serializable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/reflect/Type.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/ClassLoader.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Compiler.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Enum.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Comparable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/io/Serializable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Math.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Number.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/io/Serializable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Byte.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Comparable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Double.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Comparable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Float.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Comparable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Integer.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Comparable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Long.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Comparable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Short.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Comparable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Comparable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Short.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Comparable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Long.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Comparable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Integer.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Comparable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Float.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Comparable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Double.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Comparable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Byte.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/io/Serializable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Number.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Math.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/io/Serializable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Comparable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Enum.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Compiler.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/ClassLoader.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/reflect/Type.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/io/Serializable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/reflect/GenericDeclaration.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/reflect/AnnotatedElement.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Class.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Character.UnicodeBlock.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Character.Subset.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/io/Serializable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Comparable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Character.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/io/Serializable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Comparable.htmlhttp://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Boolean.htmlhttp://download-llnw.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Object.html


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Principios de POO

Abstraccin

Encapsulacin y Ocultacin de informacin

Herencia Polimorfismo



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Objetos

Un objeto representa un tem individual e identificablede una cierta clase

Un objeto tiene: Identidad: identificador nico [hashcode] Estado (Atributos): conjunto de propiedades de cierto tipo

y valores que esas propiedades toman Comportamiento (Mtodos): operaciones que es posible

realizar sobre el objeto

El estado y el comportamiento de un objeto se define eimplementa en la clase a la cual pertenece

Los trminos objeto y ejemplo (o instancia) de unaclase son intercambiables.



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Objetos

En general los atributos de un objeto no cambian,cambian sus valores Hay excepciones, mediante programacin reflexiva

Que los objetos tengan estado implica queocupan un espacio de memoria.

El estado de un objeto est influido por suhistoria; representa el efecto acumulado de su

comportamiento. Los objetos son mutables: pueden ser creados,

modificados y destruidos.



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Clases

Una clase es un conjunto de objetos que comparten unaestructura y comportamiento comunes.

Conceptualmente es una abstraccin que representa lo quetienen en comn un conjunto de objetos.

Cualquier objeto es un ejemplo o instancia particular deuna clase. Dos visiones

visin externa de comportamiento (especificacin o interfaz),que enfatiza la abstraccin escondiendo su estructura y

comportamiento. visin interna (implementacin), que especifica la estructura y

la implementacin del comportamiento especificado.



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Programa: conjunto de clasesinterrelacionadas



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VARIABLES, TIPOS Y OPERADORES


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Variables

Segn contexto, se distingue entre Atributos (field variables): estado de un objeto Variables locales (local variables) : temporales, usadas por un

mtodo mientras est en ejecucin

? ;< modificadores> ::= public | protected | private | static | final |

transient | volatile

Inicializacin Atributos se inicializan automticamente a valores por

defecto Variables locales no se inicializan automticamente



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Variables y Tipos

En Java todos los datos (variables) son dealgn tipo determinado, que puede ser:

Tipos primitivos (byte, short, int, long, float,double, char y boolean)

Vectores/Matrices ([]): coleccin de elementos detamao predeterminado.

Objetos: instancias de una Clase dada


No confundir conla clase Vector


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Variablespublic classVariables {

// atributos

static private int numero;

private char caracter;

protectedString cadena1, cadena2 = "Una cadena";

String[] vector1;

String[] vector2 = new String[10];final char otroCaracter = caracter = 'a';

voidmiMetodo(int numP, String cadenaP) //parametros

{

// variables locales

int numeroLocal = 10;

int[] vectorLocal = new int[5];

//...

}

}



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Tipos primitivos

Los tipos primitivos de Java son similares a los de los demslenguajes de programacin: boolean: true o false char: caracteres unicode de 16 bits

byte: enteros de 8 bits con signo short: enteros de 16 bits con signo int: enteros de 32 bits con signo long: enteros de 64 bits con signo. float: reales de 32 bits

double: reales de 64 bits

En los tipos primitivos se almacena directamente el valor


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Referencias

Los datos de tipo primitivo almacenan valores directamente.Los dems tipos de datos (vectores y objetos) utilizanreferencias

Una referencia es la direccin de un rea en memoria, la cual

se reserva con el operador new

String s1 = Hola;

String s2 = s1; 102s1 H

o

l

102

Memoria

a102s2


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Tipos primitivos vs. referencias

Ejemplo con tipos primitivos:

int a = 1;

int b;

b = a;

Ejemplo con referencias:

int a[] = new int[2];

a[0] = 1;

a[1] = 2;

int b[];

b = a;

a 1

b 0

b 1

a 0 0

a 1 0

a 1 2

a1 2

b


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Tipos primitivos vs referencias

Indica el contenido de los vectores a y b trasejecutar las siguientes instrucciones:

int a[];intb[] = new

int[3];

a = new int[3];

a[0] = 1;b[1] = a[0];

a = b;

b[0] = a[1];


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Inicializacin automtica

TipoValor por

defecto

boolean false

byte 0

char '\u0000'short 0

int 0

long 0l

float 0.0f

double 0.0d

Object null

Vector Segn tipo

Tips

Variables locales deben serexplcitamente inicializadas

Vectores inicializados

automticamente al ser creados, noal ser declarados, incluso si sonvariables locales

Traps

Los datos de tipo String se

inicializan a la cadena vaca envez de null

Variables locales slo pueden llevarel modificadorfinal



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Paso de parmetros

No confundir el mecanismo por referencia que se utiliza

para manipular objetos en memoria, con el mecanismoutilizado para pasar los parmetros al llamar a un mtodo

El paso de parmetros se hace siempre por valor, no por

referencia. El mtodo recibe una copia del valor original, y porlo tanto no puede modificar el dato original. Pero que pasa si el dato que pasamos es un objeto o vector?

Lo que se copia es la referencia, si se modifica localmente el objeto

pasado como parmetro, se modifica el objeto en su contexto original



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Actividad: Ejecuta y analiza


public class PruebaPasoParametros {

private String atributo = new String();

public PruebaPasoParametros(String param) {

atributo = param;}

public static voidcambiarObjeto(PruebaPasoParametros objeto) {

objeto = new PruebaPasoParametros("Nuevo objeto"); }

public static voidcambiarAtributo(PruebaPasoParametros objeto) {

objeto.atributo = "Nuevo valor de atributo";}

public static voidmain(String[] args) {

PruebaPasoParametros pas = new PruebaPasoParametros("Objeto

inicial");

System.out.println("Objeto inicial " + pas);

PruebaPasoParametros.cambiarObjeto(pas);System.out.println("Tras cambiar objeto " + pas);

PruebaPasoParametros.cambiarAtributo(pas);

System.out.println("Tras cambiar atributos del objeto " + pas);}

public String toString() {

return "[atributo = " + atributo + "]";}

}


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Integer a = new Integer(100);

String b = "100";

Integer c = Integer.getInteger(b);

int d = c.intValue();

Clases envoltorio

Permiten manipular datosde tipo primitivo como sifueran objetos

Mtodos para convertir de

uno a otro tipo Utilidades adicionales, por

ejemplo leer datosrepresentados como texto

Envoltorio Tipo primitivo

Byte byte

Short short

Integer int

Long longFloat float

Double double

Boolean boolean

Character char


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Operadores

Igualdad y desigualdad: == , !=

Comparacin: =

Suma y resta unarios: +, -

Suma, multiplicacin, divisin y mdulo: +, -, *, /, % Incremento y decremento prefijos y posfijos: ++, --

Desplazamiento con signo y sin signo: , >>>

Negacin lgica unaria de bits: ~

Lgica de bits: &, |, ^ Lgica booleana: &&, ||


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Operadores

Grupos de Precedencia

Grupo 0: ( )

Grupo 1: ++, --, + (unario), - (unario)

Grupo 2: *, /, %

Grupo 3: +, -, + (concatenacin)

Funciones matemticas:

Java.lang.Math
http://download-llnw.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Math.htmlhttp://download-llnw.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/Math.html


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Operadores

Indica el resultado de este cdigo al ejecutarse


public class Operadores {


int a = 10;

doubleb = 1.6;int c = a * (int) b;)

int d = a + 3 * 2;

d += 10;

d++;

int e = d + --a;

System.out.println(c);

System.out.println(d);

System.out.println(e);

System.out.println(a); }}


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CLASES Y PAQUETES


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Clase

?class ? ? {

? }

::= public | protected | private |

abstract | static | final

En el cuerpo de una clase puede haber Atributos

Mtodos Constructores Inicializadores estticos



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Atributos

Variables que caracterizan el estado de los objetosde una clase. Se definen en el cuerpo de la clase.

Un atributo no primitivo modela una relacin de

agregacin o composicin con las clasecorrespondiente al tipo del atributo. La clase Circulo tiene un (objeto de tipo) Color

public class Circulo {/** Atributos */

private double radio;

private Color color;

El color se representamediante objetos de la

Clase Color


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Constantes y atributos estticos

static final ;

final: indica que el valor de un atributo no puede sermodificado

static: indica que el valor del atributo es el mismopara todos los objetos de la misma clase (atributos

de clase)

public class Circulo {

/** Atributos */private double radio;

private Color color;

private static final double RADIO_POR_DEFECTO= 3.0;

private static final Color COLOR_POR_DEFECTO= Color.black;


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Mtodos

Constructores: crean una instancia de la Claseinicializan los atributos del objeto Se invocan con new Constructor()

Consultores: consultan informacin sin modificarel objeto (getters)

Modificadores: modifican el estado del objeto(setters)

Heredados de alguna superclase. Normalmentees necesario sobrescribirlos para usarloscorrectamente: toString(), equals(Object x),clone()


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Mtodos

Se declaran mediante un nombre, un tipo de retorno, y una lista deparmetros con su correspondiente tipo. Opcionalmente pueden iracompaados de modificadores

? nombreMetodo (?)

throwsClause {?}

< modificadores > ::= public | protected | private | static | abstract |final | synchronized | native

El cuerpo incluye sentencias y una clusula return que devuelve undato del tipo declarado.


Si el tipo es void entonces el mtodo nodevuelve nada, no incluye clusula return


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Mtodos constructores

Tiene el mismo nombre que la clase y no devuelvenada No declara el tipo ni incluye clusula return

? NombreClase (parameterList) {

} ::= public | protected | private

Constructor por defecto: public, sin parmetros, est implcitoaunque no se defina, y llama al constructor sin parmetros de

la superclase

public Circulo(){

super();

}

super() referencia alconstructor de la superclase,que por defecto es Object()


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Mtodos constructores

public Circulo(double radio, String color) {

this.radio = radio;

this.color = color;

}

public Circulo() {

this(RADIO_POR_DEFECTO, COLOR_POR_DEFECTO);

}

this referencia al objetosobre el que se invoca elmtodo. Evita el aliasing

de nombres

this() referencia aun constructor

Primera lnea de un constructor es una llamada a otroconstructor , mediante this() o super(). Sino, el

compilador inserta automticamente la invocacin alconstructor sin parmetros de la superclase :super().


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Consultores y modificadores

public double getRadio() {

return radio;

}

public voidsetRadio(double nuevoRadio) {

radio = nuevoRadio;

}

Implementa los mtodos area() yperimetro(),haciendo uso del siguiente atributo de la claseMath:public static final double PI;


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Paquetes

Mecanismo bsico para organizar un grupo de clasesque guardan alguna relacin entre si

package ;

Paquetes Java estndar : java.lang: contiene las clases bsicas (Integer, Math,

String, etc.). No es necesario importarlo.

java.util: contiene diversas utilidades (Random, Date,StringTokenizer, Scanner, etc.)

java.io: clases para manipular ficheros y canales de E/S

java.awt: contiene clases para disear interfaces grficasde usuario (Color, Graphics, etc.)


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Paquetes en Java: utilizacin

Una clase Cen un paquetep se especifica como p.C

Para simplificar se usa import .*

O alternativamente, se importan slo las clases necesarias

public classmiClase{

java.util.Date fecha = new java.util.Date();}

import java.util.*;

public class Import {

Date fecha = new Date();}

import java.util.Date;

public class Import {

Date fecha = new Date();}


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Paquetes en Java: reglas

Sea la clasep.C Las clases en Java se implementan en un fichero con el

mismo nombre que la clase y extensin .java: C.java

La primer lnea del fichero C.java es la declaracin delpaquete al cual pertenece, mediante la orden:package p;

El fichero C.java debe estar en el subdirectoriopdentro del directorio que contiene las fuentes

El subdirectoriop debe estar en la variable de entornoCLASSPATH

Normalmente los entornos dedesarrollo ( Eclipse, Netbeans ,

BlueJ ) ya gestionan el CLASSPATH


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Modificadores de acceso

Modificadores de visibilidad: friendly: implcito (cuando no se especifica ningn

modificador), es visible dentro del paquete en el quese define

private: visible slo desde la propia clase protected: visible en las clases derivadas (subclases) y

dentro del paquete en el que se define public: visible desde cualquier sitio

Otros modificadores final: indica que no puede ser modificado static: comn a todos los objetos de una misma clase

No aplicablea clases


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Modificadores de visibilidad

Modificador Misma clase Mismo

paquete

Subclases Otros

private

friendly

protected

public


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Ocultacin de la informacin

Propiedad de ocultar atributos o mtodos a otros objetos.Algunos autores usan el trmino encapsulacin Se basa en la separacin entre especificacin e

implementacin.

En Java se consigue mediante el uso de modificadoresde visibilidad No es necesario conocer la implementacin de una clase

para usar objetos de esa clase, por eso en general serecomienda disear clases con

Atributos privados Mtodos pblicos para acceder o modificar los atributos


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Mtodos estticos

Mtodos estticos impiden acceso a atributos noestticos .

Versin no esttica:

public static Color getColorPorDefecto() {

returnCOLOR_POR_DEFECTO;}

public static double area(double radio) {

returnMath.PI* radio * radio;

}

public double area() {

returnMath.PI*this.radio *this.radio;

}


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Mtodos estticos

Los mtodos estticos pueden invocarse directamente sobrela clase, pues no acceden a atributos no estticos.

La versin no esttica requiere crear primero un objeto:

double area = Circulo.area(10.0);

Circulo c = new Circulo(10.0, Color.red);

double area = c.area();


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Ejercicios propuestos

Escribe la clase Estadsticas, capaz decalcular la media y la desviacin tpica de unvector de nmeros.

Escribe clase ConversorFsico para convertirmagnitudes fsicas, por ejemplo dekilmetros a millas y viceversa

Escribe clase ConversorMonedas para

convertir monedas, por ejemplo de euros adlares y viceversa



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Ejercicio Propuesto

Implementar una clase que permita gestionar unconjunto de crculos (como mximo 10 crculos) Los crculos se guardarn en un vector de 10

elementos

El constructor debe crear un vector vaco

Consultores: leer el nmero de crculos insertados ypoder recuperar un crculo del vector dado su ndice

Modificadores: insertar un crculo en el vector (si haymenos de 10)

Mtodos toString() y equals()


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Algunas convenciones

Identificadores de paquete:lowercase.for.all.components

Id. de clase e interfaz:CaptializedWithInternalWordsCapitalized

Id. de mtodo:firstWordLowercaseButInternalWordsCapitalized() Id. de variable:

firstWordLowercaseButInternalWordsCapitalized

Id. de constante: UPPER_CASE_WITH_UNDERSCORES Los identificadores no pueden empezar con un nmero

o signo #


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Clases ejecutables

package ejemplos.tema1;

public class HolaMundo {

static final Stringmsg="Hola mundo";

/* Ejecucin requiere implementar mtodopublic static main con un parmetro de tipoString[] */


System.out.println(msg);

}

}

Es necesario instanciar la clase para ejecutar main ?

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