Associação e Coleção de Objetos com ArrayList

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FACULDADE DE COMPUTAÇÃO E INFORMÁTICA 
BACHARELADOS EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO E SISTEMAS DE INFORMAÇÃO E 
TECNOLOGIA EM ANÁLISE E DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS 
Linguagem de Programação I – SEMANA 07 
 
 
TEORIA: COLEÇÕES DE OBJETOS COM ARRAYLIST 
 
 
 
Nossos objetivos nesta aula são: 
 
 Introduzir o polimorfismo paramétrico; 
 Mapear coleções de objetos via Java Collections com ArrayList; 
 Aprender a comparar objetos. 
 
 
 
A referência para esta aula é: Capítulo 5 – Seção 5.2.4 (Comparando 
Objetos) e Capítulo 7 (Arrays e Listas de Arrays) do nosso livro-texto: 
 
Horstmann, C. Conceitos de Computação com Java. 5.ed. Porto 
Alegre: Bookman, 2009. 
 
Não deixem de ler estes capítulos antes e após a aula! 
 
 
 
COLEÇÕES DE OBJETOS COM ARRAYLIST 
 
 Na implementação do relacionamento 1: N da aula anterior, utilizamos um vetor de objetos 
BankAccount. Este vetor simples em Java pode ser chamado de uma coleção de objetos. 
 
public class Bank { 
 
 private BankAccount accounts[]; // contas bancárias 
 private int last; // último índice do banco inserido 
 
 public Bank(){ 
 accounts=new BankAccount[100]; // banco com, no máximo, 100 contas bancárias 
 last=0; 
 } 
 
 . . . 
 
 
} 
 
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 A Linguagem Java disponibiliza diversas estruturas para representar coleções de objetos, 
chamadas Java Collections. Uma delas, em particular, pode facilitar a implementação de 
vários dos nossos métodos anteriores: classe ArrayList. 
 
 A classe ArrayList é uma estrutura linear indexada, implementada como um vetor dinâmico. 
Isto quer dizer que podemos acessar elementos de um ArrayList por um índice e que não 
precisaremos nos importar com limites do vetor: sempre que houver um estouro de índice e 
houver memória, o vetor será realocado com uma nova capacidade. 
 
 Vamos, agora, refatorar a nossa classe Bank para utilizar um ArrayList no lugar de um vetor 
tradicional. O primeiro passo será alterar os atributos e o construtor: 
 
import java.util.ArrayList; 
 
public class Bank { 
 
 private ArrayList<BankAccount> accounts; 
 
 public Bank(){ 
 accounts = new ArrayList<BankAccount>(); 
 } 
 
 … 
} 
 
 
 Na nova declaração do atributo accounts, utilizamos ArrayList<BankAccount>. Este tipo de 
declaração diz que cada elemento de ArrayList será do tipo BankAccount. Estudaremos este 
mecanismo posteriormente e o chamaremos de polimorfismo paramétrico. Dizemos que a 
classe ArrayList é polimórfica e que a estamos parametrizando com o tipo BankAccount. 
 
 Em seguida, vamos implementar o método addAcount: 
 
 private ArrayList<BankAccount> accounts; 
 
 public void addAccount(BankAccount a){ 
 // Insere conta na classe Bank 
 accounts.add(a); // insere elemento no final do ArrayList 
 } 
 
 
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 Agora, a parte mais interessante ocorre na implementação do método find. Ele pode ser 
implementado da maneira tradicional como: 
 
 private ArrayList<BankAccount> accounts; 
 
 public BankAccount find(int accountNumber){ 
 for (int i=0;i<accounts.size();i++){ 
 BankAccount elem=(BankAccount) accounts.get(i); 
 // conta bancária de índice i 
 if (elem.getAccountNumber()==accountNumber) 
 return elem; 
 } 
 return null; 
 } 
 
 Porém, quando trabalhamos com coleções, podemos utilizar uma construção chamada 
foreach ou for avançado que torna no nosso código mais limpo: 
 
private ArrayList<BankAccount> accounts; 
 
 public BankAccount find(int accountNumber){ 
 for (BankAccount b : accounts) // para cada conta bancária em accounts 
 if (b.getAccountNumber()==accountNumber) 
 return b; 
 return null; 
 } 
 
 Dizemos, no código acima, que b é um iterador sobre a coleção accounts. O nome iterador 
vem do fato que b realiza um processo de iteração (percurso) sobre os elementos da coleção. 
 
 Observe que, neste tipo de for, não nos interessa o índice do elemento, mas o elemento em 
si. 
 
 
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EXERCÍCIO COM DISCUSSÃO EM DUPLAS 
 
Refatore os métodos restantes da classe Bank para utilizar o ArrayList. Sempre que possível, 
utilize iteradores para percorrer o ArrayList. 
 
 public class Bank { 
 … 
 public double getTotalBalance(){... 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
} 
 public BankAccount getMaximum(){. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
..} 
 public int count(int limit){… 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
} 
 
 } 
 
 
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COMPARAÇÃO DE OBJETOS 
 
 Queremos, agora, introduzir um método na classe Bank para que, dada uma instância de 
BankAccount, saber se esta classe está ou não na coleção de contas. 
 
 Assim, uma primeira tentativa para implementar este método poderia ser: 
 
 private ArrayList<BankAccount> accounts; 
 
 public boolean contains(BankAccount a){ 
 for (BankAccount b : accounts) // para cada conta bancária em accounts 
 if (b == a) 
 return true; 
 return false; 
 } 
 
 Infelizmente, o teste de igualdade == pode não funcionar para objetos, pois estamos 
testando se as referências são iguais e não os conteúdos dos objetos. 
 
 Para comparar se dois objetos têm o mesmo conteúdo, usamos o método equals, conforme 
mostrado abaixo: 
private ArrayList<BankAccount> accounts; 
 
 public boolean contains(BankAccount a){ 
 for (BankAccount b : accounts) // para cada conta bancária em accounts 
 if (b.equals(a)) 
 return true; 
 return false; 
 } 
 
 Várias classes em Java já possuem o método equals implementado. Nós, teremos que 
implementar o método na classe BankAccount: 
 
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class BankAccount{ 
 
 private int accountNumber; // número da conta 
 private String password; // senha da conta 
 private String owner; // proprietário da conta 
 private double balance; // saldo da conta 
 ... 
 public boolean equals(Object obj) { 
 BankAccount b = (BankAccount) obj; 
 return accountNumber == b.getAccountNumber() && 
 password.equals(b.getPassword()) && 
 owner.equals(b.getOwner()) && 
 balance == b.getBalance(); 
 } 
} 
 
 Observem que, quando comparamos tipos primitivos (int, double,...) utilizamos a 
comparação == e, quando testamos igual de objetos (como os testes para String), utilizamos 
equals. 
 
 
EXERCÍCIO COM DISCUSSÃO EM DUPLAS 
 
Implemente, na classe Bank, dois métodos para remover contas bancárias: 
o Um, que recebe somente o número da conta 
o Outro, que recebe a instância da conta a ser removida 
 
public class Bank { 
 … 
 public void removeAccount(int accountNumber){ 
 // Remove uma conta pelo seu número 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 } 
 
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 public void removeAccount(BankAccount b){ 
 // Remove uma conta dada uma instância 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 } 
 } 
 
Lembrando que é possível termos métodos com o mesmo nome dentro de uma classe, porém 
com parâmetros diferentes. Isto chama-se polimorfismo por sobrecarga (overloading) e 
dizemos que o método removeAccount é polimórfico. 
 
 
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ATIVIDADE DE LABORATÓRIO – Etapa 02 
 
Nossa atividade de laboratórioirá estender várias funcionalidades da classe Bank, implementada 
na aula teórica. 
Vamos supor que a etapa 01 já foi realizada com a leitura das informações nas nossas contas 
bancárias de um arquivo. 
Ou seja, já implementamos um construtor na classe Bank que recebeu como entrada o nome de 
um arquivo contendo informações das contas e preencheu o vetor de contas do banco. O formato 
do arquivo de entrada ficou da seguinte forma: 
 
Número de contas 
Número da Conta 1#Senha da Conta 1#Proprietário da Conta 1#saldo da Conta1 
Número da Conta 2#Senha da Conta 2#Proprietário da Conta 2#saldo da Conta2 
... 
Número da Conta N#Senha da Conta N#Proprietário da Conta N#saldo da ContaN 
 
Observe que os campos de cada conta estão separados por #. 
Sugestão: utilize o método split(...) da classe String para separar os campos. 
 
class Bank { 
 
 ... 
 public Bank(String filename){ 
 // Inicializa as contas bancárias com base em um arquivo 
 
 } 
 } 
 
 
1. Implemente, na classe Bank, um método chamado sort(), que ordena todas as contas do 
banco pelos seus números, utilizando o método da seleção. 
 
2. Implemente, na classe Bank, um método privado chamado dump(...), que receba o nome de 
um arquivo e grave todas as informações do banco neste arquivo, seguindo o formato de 
entrada. 
 
Conta número: <numero da conta> 
Senha: <senha da conta> 
Proprietário: <nome do proprietário> 
Saldo: <saldo da conta> 
 
3. Refatore, na classe Bank, o método de busca linear do método find(...) para o método de 
busca binária. 
 
4. Implemente uma classe principal para visualizar e testar se os métodos implementados estão 
corretos. 
5. Faça testes unitários para cada um dos construtores e métodos implementados. 
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EXERCÍCIOS EXTRA-CLASSE 
 
1. Implemente, na classe Bank, um método changeAccount(...) para substituir os dados de 
uma conta atual (oldAccount), caso exista, pelos dados de uma nova conta (newAccount): 
public void changeAccount (BankAccount oldAccount, BankAccount newAccount){...} 
 
2. Implemente, na classe Bank, um método getAccounts() para obter a coleção de contas 
bancárias. 
public ArrayList<BankAccount> getAccounts(){...} 
 
3. Implemente, na classe Bank, um método importAccounts(...), que recebe uma instância da 
classe Bank e importa todas as contas desta instância. Casa haja conflito de números de conta, 
as duas contas com números iguais deverão ser mantidas. 
public void importAccounts(Bank b){...} 
 
4. Implemente, na classe Bank, uma versão polimórfica do método sort() para, ao invés de 
ordenar a própria coleção de contas, devolver uma cópia ordenada deste coleção, mantendo 
a coleção inicial na sua forma original: 
public void sort(ArrayList<BankAccount> ord){…} 
 
5. Implemente, na classe Bank, um método commonOwners(...) que recebe uma instância de 
um outro banco e devolve uma coleção de nomes comuns de proprietários de contas: 
public ArrayList<String> commonOwners(Bank b){...}