PowerPoint-presentatie

Hoofdstuk 20:
JAVA UTILITIES PACKAGE
EN
BIT-MANIPULATIE
1
H 20. JAVA UTILITIES PACKAGE AND
BIT-MANIPULATION
1.
INLEIDING
De package java.util bevat klassen om
stacks, vectoren, hashtabellen en bitsets te
verwerken.
Hoewel deze klassen elk een specifieke
functie hebben, bieden ze allemaal een
mechanisme om gegevens op te slaan en
op te halen.
2
H 20. JAVA UTILITIES PACKAGE EN
BIT MANIPULATIE
1.
INLEIDING
In dit hoofstuk worden enkele klassen en
een interface van package java.util
besproken:
 klasse Vector
 interface Enumeration
 klasse Stack
 klasse Hashtable
 klasse Properties
 klasse BitSet
3
2. KLASSE Vector EN INTERFACE Enumeration
 Klasse java.util.Vector
– Vector is een groeibare array. M.a.w. tijdens
runtime kan de lengte van de array groter en
kleiner worden.
– Vector bevat een capaciteit
• Capaciteit geeft het aantal objecten aan die
een vector kan bevatten.
M.a.w. het aantal objecten van een vector is
steeds kleiner of gelijk aan de capaciteit.
4
2. KLASSE Vector: capaciteit
 Als de capaciteit overtroffen wordt, dan breidt ze zich
automatisch uit, om de bijkomende gegevens te
kunnen opvangen
Ze breidt zich uit met de "capacity increment"
capaciteit = capaciteit + "capacity increment"
OF indien de "capacity increment" niet werd
gedefinieert dan breidt ze zich uit met de
"default capacity increment".
De "default capacity increment" verdubbelt de
5
capaciteit.
2. KLASSE Vector: constructoren

Er zijn vier constructoren voor de klasse
Vector:
 vector1 = new Vector()
Creëert een lege vector met capaciteit van 10
objecten en met de "default capacity
increment" ("capacity increment" = 0).

vector2 = new Vector(collection)
Creëert een vector, gevuld met de objecten van
de collection. De capaciteit is het aantal
objecten die in de collection staan. De vector
bevat de "default capacity increment".
Collections wordt in het volgend hoofdstuk
uitgelegd.
6
2. KLASSE Vector: constructoren


vector3 = new Vector(lengte)
Creëert een lege vector
met capaciteit het aantal objecten dat door de
integer "lengte" wordt aangegeven
en met de "default capacity increment".
vector4 = new Vector(lengte, toename)
Idem als vector3, behalve met de "capacity
increment" dat door de integer "toename"
wordt aangegeven.
7
2. KLASSE Vector: methodes add en insertElementAt

Methode add
•
add(object)
"object" wordt op het einde van de Vector
toegevoegd.
•
add(plaats, object)
De objecten vanaf index "plaats" worden met
één plaats opgeschoven. Vervolgens wordt
"object" toegevoegd op index "plaats" in de
Vector .

Methode insertElementAt
•
insertElementAt(object, plaats)
Idem als de methode add(plaats, object)
8
2. KLASSE Vector: methode add
Vector vector = new Vector(); //capaciteit = 10 elementen
vector.add( "magenta" );
magenta
0
1
2
...
9
vector.add( "cyan" ); // "cyan" wordt op het einde van
// de vector toegevoegd, dus op index 1
magenta
0
cyan
1
2
...
9
try
{
vector.add( 1, "green" ); } //op index 1 wordt
// "green" toegevoegd
catch (ArrayIndexOutOfBoundsException exception)
{ exception.printStackTrace(); }
magenta
0
green
1
cyan
2
3
...
9
9
2. KLASSE Vector: methode get en type-casting

Methode get
•
get(plaats)
De referentie van het object op index "plaats"
wordt teruggegeven.

TYPE-CASTING
•
Alles wat we in een vector plaatsen, wordt
eerst geconverteerd naar een object van
klasse Object. Hieruit volgt dat we alles
erin kunnen plaatsen wat we willen.
Maar om er iets uit te krijgen, moeten we
eerst weten waarnaar het moet worden
gecast!
10
2. KLASSE Vector: methode get en type-casting
Vector vector = new Vector();
String mijnString = "red";
JButton mijnButton = new JButton("kleur");
Integer mijnGetal = new Integer(5);
vector.add(mijnString);
vector.add(mijnButton);
vector.add(mijnGetal);
try
{
String nieuweString = (String) vector.get(0);
JButton nieuweButton = (JButton) vector.get(1);
Integer nieuwGetal = (Integer) vector.get(2);
}//werpt een exception indien index < 0 of index >= size()
catch (ArrayIndexOutOfBoundsException exception)
{
exception.printStackTrace();
}
11
2. KLASSE Vector: methodes set en setElementAt

Methode set:
•
set(plaats, object)
Op index "plaats" wordt het object gewijzigd
door het "object". Het vorig object wordt
teruggegeven.

Methode setElementAt
•
setElementAt(object, plaats)
Idem als de methode set(plaats, object),
behalve dat deze methode niks teruggeeft
(void).
12
2. KLASSE Vector: methodes set en setElementAt
Vector vector = new Vector();
vector.add( "magenta" );
vector.add( "green" );
try
{
String color = (String) vector.set(1,"red");
System.out.println( "Het oorspronkelijk kleur was: " +
color + "\n" );
vector.setElementAt("white",0);
}//werpt een exception indien index<0 of index >= size()
catch (ArrayIndexOutOfBoundsException exception)
{ exception.printStackTrace();}
De vector bevat, na de set en setElementAt
methodes, op index 0 het object "white" en op index
1 "red". Op het scherm wordt weergegeven:
Het oorspronkelijke kleur was: green
13
2. KLASSE Vector: methodes firstElement en lastElement


Methode firstElement

Geeft de referentie van het eerste object van de
Vector terug
Methode lastElement

Geeft de referentie van het laatste object van de
Vector terug
// het eerste en laatste element weergeven
try {
System.out.println( "First element: " +
vector.firstElement() );
System.out.println( "Last element: " +
vector.lastElement() );
}
// catch exception indien de vector leeg is
catch ( NoSuchElementException exception )
14
{ exception.printStackTrace(); }
2. KLASSE Vector: methode indexOf

Methode indexOf
•
•
indexOf(object)
geeft de index terug waar het "object"
het eerst in de Vector voorkomt.
Indien het "object" niet voorkomt, dan
geeft de methode –1 terug.
indexOf(object,plaats)
geeft de index terug waar het "object",
vanaf index "plaats", het eerst in de
Vector voorkomt.
Indien het "object" niet voorkomt, dan
geeft de methode –1 terug.
15
2. KLASSE Vector: methodes contains en indexOf

Methode contains
•
contains(object)
Geeft true terug indien het "object" in de
Vector voorkomt, anders false.
// bevat de vector al dan niet "red"?
if ( vector.contains( "red" ) )
System.out.println( "\n\"red\" found at index " +
vector.indexOf( "red" ) + "\n" );
else
System.out.println( "\n\"red\" not found\n" );
16
2. KLASSE Vector: methode remove

Methode remove
•
remove(object)
- Verwijdert het "object" in de Vector.
- Alle objecten die na het verwijderd object staan,
worden met één plaats naar voren verschoven.
- Indien het "object" meerdere keren in de
Vector voorkomt dan wordt enkel het eerst
voorkomende "object" verwijdert.
- Deze methode geeft true terug indien het object
in de Vector voorkwam, anders false.
17
2. KLASSE Vector: methodes (verwijderen van objecten)



Methode remove
•
remove(plaats)
- Op index "plaats" wordt het object uit de
Vector verwijderd.
- Deze methode geeft de referentie van het
verwijderd object terug.
Methode removeElementAt
•
removeElementAt(plaats)
Idem als de methode remove(plaats) behalve
dat deze methode niks teruggeeft (void).
Methode removeAllElements
•
removeAllElements()
Alle objecten worden uit de Vector verwijderd.
18
De size wordt op 0 geplaatst.
2. KLASSE Vector: methode remove,
removeElementAt en removeAllElements

Voorbeeld:
...
vector.remove("red");
try
{
String verwijderdeKleur = (String) vector.remove(1);
vector.removeElementAt(0);
}
// catch exception indien de index < 0 of index >= size()
catch (ArrayIndexOutOfBoundsException exception)
{
exception.printStackTrace();
}
vector.removeAllElements();
19
2. KLASSE Vector: methodes size en capacity


Methode size
 Geeft het aantal objecten in de Vector
terug
Methode capacity
 Geeft de capaciteit van de Vector terug
 capaciteit = aantal objecten dat kan
opgeslagen worden zonder meer
geheugenruimte te moeten alloceren
20
2. KLASSE Vector: methodes trimToSize en setSize


Methode trimToSize
 De capaciteit wordt gelijkgesteld aan de size.
Methode setSize
• setSize(nieuweSize)
- De size wordt gelijkgesteld aan "nieuweSize"
- Indien de size werd verlaagd, dan worden alle
objecten vanaf index "nieuweSize" verwijderd.
- Indien de size werd verhoogd, dan worden er
nieuwe null-objecten op het einde van de
Vector toegevoegd (van index "vorigeSize"
tot index "nieuweSize").
21
2. KLASSE Vector: methode ensureCapacity

Methode ensureCapacity
 Stelt de capaciteit van de Vector in.


Garandeert dat de Vector een minimum
capaciteit heeft.
Als de originele capaciteit groter is dan de
nieuwe, dan blijft de capaciteit
ongewijzigd.
22
2. KLASSE Vector: methode ensureCapacity

Methode ensureCapacity
 als de originele capaciteit kleiner is dan de nieuwe,
dan wordt de capaciteit:
als "capacity increment" = 0 ("default capacity
increment"):
als (nieuwe capaciteit > 2 * originele capaciteit)
dan capaciteit = nieuwe capaciteit
anders capaciteit = 2 * originele capaciteit
als "capacity increment" > 0 :
als (nieuwe capaciteit > "capacity increment" +
originele capaciteit)
dan capaciteit = nieuwe capaciteit
anders capaciteit = "capacity increment" +
originele capaciteit
23
2.
OEFENING
• Bepaal de uitvoer van het volgend programma:
Vector vector = new Vector();
vector.add( "magenta" ); vector.add( "cyan" );
vector.add("red");
System.out.println( "\n1. Size: " + vector.size() +
" Capacity: " + vector.capacity() );
vector.trimToSize();
System.out.println( "\n2. Size: " + vector.size() +
" Capacity: " + vector.capacity() );
vector.add( "magenta" );
System.out.println( "\n3. Size: " + vector.size() +
" Capacity: " + vector.capacity() );
24
2.
OPLOSSING
Vector vector = new Vector();
vector.add( "magenta" ); vector.add( "cyan" );
vector.add("red");
System.out.println( "\n1. Size: " + vector.size() +
" Capacity: " + vector.capacity() );
vector.trimToSize();
System.out.println( "\n2. Size: " + vector.size() +
" Capacity: " + vector.capacity() );
vector.add( "magenta" );
System.out.println( "\n3. Size: " + vector.size() +
" Capacity: " + vector.capacity() );
1. Size: 3 Capacity: 10
2. Size: 3 Capacity: 3
3. Size: 4 Capacity: 6
25
2.
OEFENING
• Bepaal de uitvoer van het volgend programma:
Vector vector = new Vector(5,8);
vector.add( "magenta" ); vector.add( "cyan" );
vector.add("red");
System.out.println( "\n1. Size: " + vector.size() +
" Capacity: " + vector.capacity() );
vector.trimToSize(); vector.add( "magenta" );
System.out.println( "\n2. Size: " + vector.size() +
" Capacity: " + vector.capacity() );
vector.ensureCapacity(18);
System.out.println( "\n3. Size: " + vector.size() +
" Capacity: " + vector.capacity() );
26
2.
OPLOSSING
Vector vector = new Vector(5,8);
vector.add( "magenta" ); vector.add( "cyan" );
vector.add("red");
System.out.println( "\n1. Size: " + vector.size() +
" Capacity: " + vector.capacity() );
vector.trimToSize(); vector.add( "magenta" );
System.out.println( "\n2. Size: " + vector.size() +
" Capacity: " + vector.capacity() );
vector.ensureCapacity(18);
System.out.println( "\n3. Size: " + vector.size() +
" Capacity: " + vector.capacity() );
1. Size: 3 Capacity: 5
2. Size: 4 Capacity: 11
3. Size: 4 Capacity: 19
27
2. KLASSE Vector en interface Enumeration
private void printVector( Vector vectorToOutput )
{
if ( vectorToOutput.isEmpty() )
System.out.print( "vector is empty" );
else { // iterate through the elements
System.out.print( "vector contains: " );
Enumeration items = vectorToOutput.elements();
while ( items.hasMoreElements() )
System.out.print( items.nextElement() + " " );
}
System.out.println( "\n" );
}
De methode printVector zal alle objecten in de vector
weergeven op het scherm.
28
2. KLASSE Vector: methodes isEmpty en elements


Methode isEmpty
 Geeft true terug indien de vector leeg is
(= size is gelijk aan 0), anders false.
Methode elements
 Geeft een enumeration terug zodat we de
vector kunnen doorlopen: alle objecten
van index 0 t.e.m. index "size()-1".
29
2. INTERFACE Enumeration
De interface Enumeration bevat twee methodes:
hasMoreElements en nextElement
 Methode hasMoreElement
 Geeft true terug indien de enumeration nog
objecten bevat, anders false.

Methode nextElement
 Geeft de referentie terug van het volgend object
in de Vector .
 Werpt een NoSuchElementException indien er
geen objecten meer zijn.
30
3. KLASSE Stack
 Klasse java.util.Stack
– In een stack kunnen we objecten plaatsen
(push()) en objecten ophalen (pop()).
– Stacks werken volgens het LIFO-principe
(Last In, First Out), wat betekent dat het
laatste object dat we op de stack hebben
geplaatst (push()) het eerste is dat we
met de methode pop() ontvangen.
31
3. KLASSE Stack
 Klasse java.util.Stack
– De klasse Stack is een subklasse van
Vector.
Dit betekent dat we een stack kunnen
maken en deze kunnen gebruiken zonder
ons druk te maken over hoeveel objecten
we er uiteindelijk willen in opslaan.
32
3. KLASSE Stack: constructor

Er is één constructor voor de klasse Stack:

stack1 = new Stack()
Creëert een lege stack met capaciteit van
10 objecten en met de "default capacity
increment".
33
3. KLASSE Stack: methodes

De Klasse Stack bevat vijf eigen methodes: push,
pop, isEmpty, peek en search.

Methode push
Een object op de stack plaatsen.

Methode pop
Een object van de stack afhalen.

Methode isEmpty
Geeft true terug indien de stack leeg is,
anders false.
34
3. KLASSE Stack: methodes

Methode peek
•
peek()
Geeft de referentie van het object terug dat
bovenaan op de stack staat (= top van de
stack).

Methode search
•
search(object)
Geeft een geheel getal terug waarmee we aan
de weet komen hoever onder in de stack het
"object" zich bevindt.
De top van de stack wordt als afstand één
beschouwd.
Indien het "object" niet voorkomt, dan geeft
de methode –1 terug.
35
3.
KLASSE StackTest
import java.util.*;
public class StackTest
{
public StackTest()
{
Stack stack = new Stack();
Een lege Stack
wordt gecreëerd.
// objecten creëren om in de stack te plaatsen
Boolean bool = Boolean.TRUE;
Character character = new Character( '$' );
Integer integer = new Integer( 34567 );
methode
String string = "hello";
push
voegt een Object
op de top van de
Stack toe.
// push methode gebruiken
stack.push( bool ); printStack( stack );
stack.push( character ); printStack( stack );
stack.push( integer ); printStack( stack );
stack.push( string ); printStack( stack );
36
3.
KLASSE StackTest
// verwijder objecten van de stack
try
{
Object removedObject = null;
methode pop
verwijdert het object
dat op de top van de
Stack staat.
while ( true )
{
removedObject = stack.pop(); // gebruik pop methode
System.out.println( removedObject.toString() + " popped" );
printStack( stack );
}
}
// catch exception indien methode pop op een lege stack
// werd uitgevoerd.
catch ( EmptyStackException emptyStackException ) {
emptyStackException.printStackTrace();
}
} //einde constructor StackTest
37
3.
KLASSE StackTest
Stack erft van
private void printStack( Stack stack )
Vector, dus de
{
klasse Stack kan ook
if ( stack.isEmpty() )
de methode
System.out.print( "stack is empty" ); elements
else
gebruiken. Alle
{
objecten van de stack
System.out.print( "stack contains: " );
worden doorlopen
Enumeration items = stack.elements();
door behulp van
// stack doorlopen
Enumeration.
while ( items.hasMoreElements() )
System.out.print( items.nextElement() + " " );
}
System.out.println( "\n" ); // naar de volgende lijn
}
public static void main( String args[] )
{ new StackTest(); }
} // einde klasse StackTest
De top van de
Stack wordt als
laatste weergegeven
op het scherm.
38
3.
KLASSE StackTest
stack contains: true
stack contains: true $
stack contains: true $ 34567
stack contains: true $ 34567 hello
hello popped
stack contains: true $ 34567
hello
34567
$
true
34567 popped
stack contains: true $
$ popped
stack contains: true
true popped
stack is empty
java.util.EmptyStackException
at java.util.Stack.peek(Stack.java:79)
at java.util.Stack.pop(Stack.java:61)
at StackTest.<init>(StackTest.java:32)
at StackTest.main(StackTest.java:63)
39
4. KLASSE Hashtable : inleiding
 Klasse java.util.Hastable
– Een hash-tabel wijst sleutels toe aan
waarden. De waarden en sleutels kunnen
gelijk welk Java-object zijn.
– Vb.:
hashtable "Werknemers"
sleutel
123 566 411
899 455 178
…
waarde
KETERS SANDRA
WAERLOP JURGEN
40
4. KLASSE Hashtable : methode get

Methode get
– Aan de hand van een sleutel kunnen we
de overeenkomstige waarde ophalen
 Object get(Object sleutel)
• Geeft de overeenkomstige waarde terug of
geeft null terug indien de sleutel niet in de
hash-tabel voorkomt.
• Werpt een NullPointerException indien de
sleutel gelijk is aan null.
41
4. KLASSE Hashtable : hashing
– Een hash-tabel is een gegevensstructuur dat
gebruik maakt van hashing:
• De sleutel wordt omgezet naar een array
index. Met deze index wordt de waarde
opgezocht.
 Deze basistechniek heet hashing.
• Indien twee verschillende sleutels dezelfde
array index opleveren dan spreekt men van
een collision.
42
4. KLASSE Hashtable : hash bucket
– Om collisions te voorkomen maakt JAVA
gebruik van "hash bucket (= emmer)":
• De hash-tabel bestaat uit cellen. Elke
cel is een "hash bucket". Een
koppel sleutel-waarde wordt
toegekend aan een bepaalde
"bucket". De techniek hashing
bepaalt in welke bucket het koppel
sleutel-waarde terechtkomt.
43
4. KLASSE Hashtable : methode put

Methode put
– We kunnen een koppel sleutel-waarde in
de hash-tabel zetten door de methode put
 Object put(Object sleutel, Object
waarde)
• Geeft de voorgaande waarde terug of geeft
null terug indien de sleutel nog niet in de
hash-tabel voorkwam.
• Werpt een NullPointerException indien de
sleutel of de waarde gelijk is aan null. 44
4. KLASSE Hashtable : capaciteit en laadfactor
 Hash-tabellen hebben een capaciteit en een
laadfactor.
• De capaciteit is het aantal emmers ("buckets") dat
de hash-tabel bevat.
• De laadfactor is een getal tussen 0 en 1. Deze
vertelt ons hoe vol een hash-tabel kan worden
voordat de capaciteit wordt verhoogd. Als we de
laadfactor niet opgeven wanneer we een hash-tabel
creëren, wordt deze ingesteld op 0.75. Dit betekent
dat als het aantal vermeldingen 75% van de
capaciteit bereikt, de capaciteit wordt verhoogd met
45
de methode rehash().
4. KLASSE Hashtable: constructoren

Er zijn meerdere constructoren voor de klasse
Hashtable:
 hashtable1 = new Hashtable()
Creëert een lege hash-tabel met een capaciteit van 11
en een laadfactor 0.75.


hashtable2 = new Hashtable(capaciteit)
Creëert een lege hash-tabel met een capaciteit
aangegeven door de integer “capaciteit“ en een
laadfactor 0.75.
Hashtable3 = new Hashtable(capaciteit, laadfactor)
Creëert een lege hash-tabel met een capaciteit
aangegeven door de integer “capaciteit“ en een
laadfactor aangegeven door de float “laadfactor“. 46
4. KLASSE Hashtable : inleiding
– Hash-tabellen kunnen meer dan één
gegevenstype opslaan. Terwijl Stringen StringBuffer-objecten alleen tekens
kunnen bevatten en arrays alleen
elementen van hetzelfde type kunnen
hebben, kunnen we de gegevenstypen, die
zijn opgeslagen in een hash-tabel,
combineren.
47
4. KLASSE Hashtable: VOORBEELD
 Voorbeeld
– Van een ingegeven zin wordt er afgebeeld
hoeveel keer een bepaald woord erin
voorkomt.
– De sleutels zijn de woorden. De
overeenkomstige waarden zijn gehele
getallen. Deze getallen stellen het aantal keer,
dat een woord in de zin voorkomt, voor.
48
4. KLASSE Hashtable: VOORBEELD
49
4. KLASSE WordTypeCount
import java.util.*;
…
public class WordTypeCount extends JFrame
{
…
private Hashtable table;
public WordTypeCount()
{
…
table = new Hashtable();
Een lege
hashable creëren.
50
4.
KLASSE WordTypeCount
goButton = new JButton( "Go" );
goButton.addActionListener( new ActionListener()
{ // anonieme innerklasse
public void actionPerformed( ActionEvent event )
{
createTable();
display.setText( createOutput() );
}
} // einde anonieme innerklasse
); // einde oproep naar addActionListener
…
}// einde constructor
Indien de gebruiker op de button "Go" klikt, dan zullen
de methodes createTable en createOutput opgeroepen
51
worden.
4.
KLASSE WordTypeCount
// hash-tabel opvullen met invoer van de gebruiker
private void createTable()
{
String input = inputField.getText();
StringTokenizer words = new StringTokenizer( input, " \n\t\r" );
while ( words.hasMoreTokens() )
{
String word = words.nextToken().toLowerCase();
// indien de sleutel "word" reeds in de hashtable "table" voorkomt.
if ( table.containsKey( word ) )
{
// overeenkomstige waarde opvragen en met één verhogen:
Integer count = (Integer) table.get( word );
table.put( word, new Integer( count.intValue() + 1 ) );
}
else // de sleutel "word" en waarde 1 in de hash-tabel zetten
table.put( word, new Integer( 1 ) );
Uitleg: zie
} // einde while
volgende slide
52
} // einde methode createTable
4.
KLASSE WordTypeCount
if ( table.containsKey( word ) )
{
// overeenkomstige waarde opvragen en met één verhogen:
Integer count = (Integer) table.get( word );
table.put( word, new Integer( count.intValue() + 1 ) );
}
else // de sleutel "word" en waarde 1 in de hash-tabel zetten
table.put( word, new Integer( 1 ) );
 Indien het woord "word" (= sleutel) reeds in de
hash-tabel voorkomt, dan wordt zijn overeenkomstige
waarde (count) met één verhoogd en terug in de hash-tabel
geplaatst.
 Anders wordt het woord "word" (=sleutel) en de waarde 1
in de hash-tabel geplaatst.
 De methode intValue zet de waarde van de Integer om
53
naar een int.
4.
KLASSE WordTypeCount
// string creëren die alle sleutels en overeenkomstige waarden
// van de hash-tabel bevat
Geeft een enumeration
private String createOutput()
terug zodat we de hash{
table kunnen doorlopen.
String output = "";
De enumeration bevat
Enumeration keys = table.keys();
alle sleutels.
// de sleutels doorlopen
while ( keys.hasMoreElements() )
{
Object currentKey = keys.nextElement();
// het koppel sleutel-waarde toevoegen aan de string
output += currentKey + "\t" + table.get( currentKey ) + "\n";
}
output += "size: " + table.size() + "\n";
output += "isEmpty: " + table.isEmpty() +
return output;
} // einde methode createOutput
Geeft het aantal
koppels sleutels"\n";
waarden, die de
hash-tabel bevat,
54
terug
5. KLASSE Properties : inleiding

Klasse java.util.Properties
– Een properties-tabel is een hash-tabel
waarbij de sleutels altijd een String zijn.
• De klasse Properties is een subklasse van
Hashtable.
– Doel van Properties:
deze klasse biedt een eenvoudige
manier om op tekst gebaseerde
gegevens van bestand te laden en
55
op te slaan.
5. KLASSE Properties : methode getProperty

Methode getProperty
– Aan de hand van een sleutel kunnen we
de overeenkomstige waarde ophalen
 String getProperty(String
sleutel)
• Geeft de overeenkomstige waarde terug of
geeft null terug indien de sleutel niet in de
properties-tabel voorkomt.
56
5. KLASSE Properties : methode setProperty

Methode setProperty
– We kunnen een koppel sleutel-waarde in
de property zetten door de methode
setProperty  Object
setProperty(String sleutel, String
waarde)
• Geeft de voorgaande waarde terug of geeft
null terug indien de sleutel nog niet in de
properties-tabel voorkwam.
57
5. KLASSE Properties: VOORBEELD
 Voorbeeld
– De gebruiker kan op de volgende buttons
klikken:
 Put: koppel sleutel-waarde toevoegen of een
waarde wijzigen.
 Clear: de properties-tabel wissen.
 Get property: de overeenkomstige waarde
opvragen.
 Save: de properties-tabel bewaren op bestand.
 Load: de properties-tabel laden van bestand.58
5. KLASSE Properties: VOORBEELD
59
5. KLASSE Properties: VOORBEELD
60
5.
KLASSE PropertiesTest
import java.io.*;
import java.util.*;
...
public class PropertiesTest extends JFrame
{
private Properties table;
...
// opmaak van GUI om de Property-tabel uit te testen
public PropertiesTest()
Een lege
{
...
properties-tabel
table = new Properties();
...
creëren.
northSubPanel.add( new JLabel( "Property value" ) );
valueField = new JTextField( 10 );
northSubPanel.add( valueField );
northSubPanel.add( new JLabel( "Property name (key)" ) );
nameField = new JTextField( 10 );
61
northSubPanel.add( nameField );
5.
...
KLASSE PropertiesTest
JButton putButton = new JButton( "Put" ); southPanel.add( putButton );
putButton.addActionListener(new ActionListener() { // anonieme innerklasse
// zet koppel naam-waarde in Properties tabel
public void actionPerformed( ActionEvent event )
{
Object value = table.setProperty(
nameField.getText(), valueField.getText() );
if ( value == null )
showstatus( "Put: " + nameField.getText() + " " +
valueField.getText() );
else
showstatus( "Put: " + nameField.getText() + " " +
valueField.getText() + "; Replaced: " + value );
listProperties();
} } // einde anonieme innerklasse
);
Indien de gebruiker op de button "Put" klikt dan zal een
koppel sleutel-waarde worden toegevoegd of indien de sleutel
reeds bestaat in de properties-tabel dan zal zijn
62
overeenkomstige waarde gewijzigd worden.
5.
KLASSE PropertiesTest
JButton clearButton = new JButton( "Clear" );
southPanel.add( clearButton );
clearButton.addActionListener(
new ActionListener() { // anonieme innerklasse
// methode clear gebruiken om de properties-tabel te
wissen.
public void actionPerformed( ActionEvent event )
{
De methode clear wist
de properties-tabel
table.clear();
showstatus( "Table in memory cleared" );
listProperties();
}
} // einde anonieme innerklasse
); // einde oproep naar addActionListener
63
5.
KLASSE PropertiesTest
JButton getPropertyButton = new JButton( "Get property" );
...
// methode getProperty gebruiken om de overeenkomstige waarde
// op te halen.
public void actionPerformed( ActionEvent event )
{
Object value = table.getProperty( nameField.getText() );
if ( value != null )
showstatus( "Get property: " + nameField.getText() +
" " + value.toString() );
else
showstatus( "Get: " + nameField.getText() +
" not in table" );
listProperties();
} } // einde anonieme innerklasse );
Indien de gebruiker de sleutel ingeeft en op de button "Get
property" klikt dan zal, indien de sleutel in de properties-tabel
64
voorkomt, de overeenkomstige waarde worden weergegeven.
5.
KLASSE PropertiesTest
JButton saveButton = new JButton( "Save" );
...
public void actionPerformed( ActionEvent event )
{
// de inhoud van de properties-tabel bewaren op bestand
try {
FileOutputStream output = new FileOutputStream( "props.dat" );
table.store( output, "Sample Properties" );
output.close();
Deze methode store
listProperties();
}
zal alle koppels
// problemen met file output opvangen: sleutels-waarden van
catch( IOException ioException )
de properties-tabel
{ ioException.printStackTrace(); }
} } // einde anonieme innerklasse );
"table" bewaren op
het bestand
"props.dat".
65
5.
KLASSE PropertiesTest
JButton loadButton = new JButton( "Load" );
...
public void actionPerformed( ActionEvent event )
{
// de inhoud van de tabel laden
try { FileInputStream input =
new FileInputStream( "props.dat" );
table.load( input );
Deze methode
input.close();
load zal alle
listProperties();
}
koppels sleutels// problemen met file output opvangen:
waarden van het
catch( IOException ioException )
bestand
{ ioException.printStackTrace();}
} } // einde anonieme innerklasse );
"props.dat"
laden in de
properties-tabel
"table".
66
5.
KLASSE PropertiesTest
// de koppels sleutel-waarden van de properties-tabel weergeven
public void listProperties()
{
StringBuffer buffer = new StringBuffer();
Geeft een
String name, value;
Enumeration enumeration = table.propertyNames(); enumeration
while ( enumeration.hasMoreElements() )
terug zodat
{
we de
name = enumeration.nextElement().toString();
propertiesvalue = table.getProperty( name );
tabel kunnen
buffer.append( name ).append( '\t' );
buffer.append( value ).append( '\n' );
}
displayArea.setText( buffer.toString() );
doorlopen. De
enumeration
bevat alle
sleutels.
}
67
6. BIT-MANIPULATIES EN BITWISE OPERATOREN

Inleiding
– Bit = de allerkleinste geheugeneenheid,
die een 0 of een 1 kan bevatten.
– Byte = (in het algemeen) elementaire
geheugeneenheid van een computer. Een
byte is opgebouwd uit 8 bits.
68
6. BIT-MANIPULATIES EN BITWISE OPERATOREN

Inleiding
– Bit-manipulatie is nodig indien we
rechtstreeks met de hardware wensen te
communiceren (bv. we willen een
operating system, netwerk software, … ,
programmeren.)
– We voeren bit-manipulatie uit door gebruik
te maken van bitwise operatoren. 69
6. BITWISE OPERATOREN
– Bitwise EN-operator (&)
 De bitwise en-operator & heeft als resultaat 1 als beide
bits gelijk zijn aan 1.
 Als één van beide bits gelijk is aan 0, of beide zijn
gelijk aan 0, dan levert de bitwise en-operator & ook 0
op.
Bit 1
0
1
0
1
Bit 2
Bit 1 & Bit 2
0
0
0
0
1
0
1
1
Bitwise EN-operator (&)
70
6. BITWISE OPERATOREN
– Bitwise EN-operator (&)
 Voorbeeld: 100 & 12 geeft 4 als resultaat:
1100100 // binaire voorstelling van 100
&
1100 // binaire voorstelling van 12
------------------100 // binaire voorstelling van 4
 100 & 12 geeft ook 1 als resultaat: de meest
significante bit van het geheel getal 4 is 1
if (( 100 & 12 ) == 0) …
71
6. BITWISE OPERATOREN
– Bitwise inclusieve OF operator (|)
 De bitwise inclusieve of-operator | heeft als resultaat 1
als één van beide bits gelijk is aan 1, of beide zijn gelijk
aan 1.
 Als beide bits gelijk zijn aan 0, dan levert de bitwise
inclusieve of-operator | 0 op.
Bit 1
0
1
0
1
Bit 2
Bit 1 | Bit 2
0
0
0
1
1
1
1
1
Bitwise inclusieve OF-operator (|).
72
6. BITWISE OPERATOREN
– Bitwise exclusieve OF operator (^)
 De bitwise exclusieve of-operator ^ heeft als resultaat
1 als één van beide bits gelijk is aan 1.
 Als beide bits gelijk zijn aan 0 of 1, dan levert de
bitwise exclusieve of-operator ^ 0 op.
Bit 1
0
1
0
1
Bit 2
Bit 1 ^ Bit 2
0
0
0
1
1
1
1
0
Bitwise exclusieve OF-operator (^).
73
6. BITWISE OPERATOREN
– "Left shift" (<<)
 x << y De bits van x worden y-maal naar links
verschoven. De bits worden achteraan aangevuld met 0.
 voorbeeld: 1 << 6
De voorstelling van getal 1 in bits is:
00000000 00000000 00000000 00000001
Er worden 6 plaatsen naar links verschoven:
00000000 00000000 00000000 01000000
74
6. BITWISE OPERATOREN
– "Signed rigth shift" (>>)
 x >> y De bits van x worden y-maal naar rechts
verschoven. Indien x negatief is dan worden de bits
vooraan aangevuld met 1, anders met 0.
– "Unsigned rigth shift " (>>>)
 x >>> y De bits van x worden y-maal naar rechts
verschoven. De bits worden vooraan aangevuld met 0.
75
6. BITWISE OPERATOREN
– "bitwise complement" (~)
 Alle 0 bits worden omgezet naar 1 en alle 1 bits
worden omgezet naar 0.
Bit
0
1
~Bit
1
0
Bitwise complement (~)
76
6. BIT-MANIPULATIES EN BITWISE OPERATOREN
 Voorbeeld 1
– Van een ingegeven geheel getal zijn
overeenkomstige bit-representatie weergeven.
77
6. KLASSE PrintBits
...
public class PrintBits extends JFrame
{
private JTextField outputField;
public PrintBits()
{ ...
container.add( new JLabel( "Enter an integer " ) );
JTextField inputField = new JTextField( 10 );
...
public void actionPerformed( ActionEvent event )
{
int value = Integer.parseInt( event.getActionCommand() );
outputField.setText( getBits( value ) );
} } // einde anonieme innerklasse );
...
} // einde constructor
Zet een String om naar een int, vervolgens wordt de
int doorgegeven aan de private methode getBits.
78
Deze methode geeft de bit-represenatie van de int terug.
6.
KLASSE PrintBits
// geeft de bit-representatie van de int "value" terug
private String getBits( int value )
{ // creëert een int met het meest linkse bit 1. De overige 31
// bits zijn 0.
int displayMask = 1 << 31;
1 << 31 is gelijk aan 10000000 00000000 00000000 00000000
StringBuffer buffer = new StringBuffer( 35 ); // buffer
// voor output
// Voor elke bit 0 of 1 aan de buffer toevoegen
for ( int bit = 1; bit <= 32; bit++ )
{
// displayMask gebruiken om een bit af te zonderen
buffer.append( ( value & displayMask ) == 0 ? '0' : '1' );
value <<= 1; // shift value met één positie naar links
if ( bit % 8 == 0 )
buffer.append( ' ' ); // Na elke 8 bits een spatie toevoegen
}
return buffer.toString();
Uitleg: zie volgende slide
} // einde methode getBits ...
79
 UITLEG:
buffer.append( ( value & displayMask ) == 0 ? '0' : '1' );
value <<= 1; // m.a.w. value = value << 1;
Stel dat value gelijk is aan 2 000 000 000
(01110111 00110101
10010100 00000000)
Wanneer value en displayMask (1<<31) vergeleken worden met
de bitwise EN-operator (&) wordt de meest significante bit van
het resultaat teruggegeven.
01110111 00110101 10010100 00000000 & 10000000 00000000 0000000 00000000 is
00000000 00000000 0000000 00000000  0
value = value << 1, dus de bits van value worden met één
plaats naar links opgeschoven: 11101110 01101011 00101000 00000000.
11101110 01101011 00101000 00000000 & 10000000 00000000 0000000 00000000
is 10000000 00000000 0000000 00000000
1
Etc.
80
6. BIT-MANIPULATIES EN BITWISE
OPERATOREN
 Voorbeeld 2
– De gebruiker kan op de volgende buttons klikken:
 And: het resultaat van de bitwise en-operator &
wordt in bits en in geheel getal weergegeven.
 Analoog voor Inclusive OR, Exclusive OR en
Complement.
81
6. BIT-MANIPULATIES EN BITWISE
OPERATOREN
82
6.
KLASSE MicsBitOps
...
(value1 & value2)
public class MiscBitOps extends JFrame
{...
heeft een geheel
getal als
public MiscBitOps()
resultaat.
{...
JButton andButton = new JButton( "AND" );
...
public void actionPerformed( ActionEvent event )
{
setFields();
resultField.setText( Integer.toString( value1 & value2 ) );
bits3Field.setText( getBits( value1 & value2 ) );
} } // einde anonieme innerklasse );
JButton inclusiveOrButton = new JButton( "Inclusive OR" );
...
resultField.setText( Integer.toString( value1 | value2 ) );
bits3Field.setText( getBits( value1 | value2 ) );
} } // einde anonieme innerklasse );
83
6.
KLASSE MicsBitOps
JButton exclusiveOrButton = new JButton( "Exclusive OR" );
...
resultField.setText( Integer.toString( value1 ^ value2 ) );
bits3Field.setText( getBits( value1 ^ value2 ) );
} } // einde anonieme innerklasse );
JButton complementButton = new JButton( "Complement" );
...
int value = Integer.parseInt( input1Field.getText() );
resultField.setText( Integer.toString( ~value ) );
bits1Field.setText( getBits( value ) );
bits3Field.setText( getBits( ~value ) );
} } // einde anonieme innerklasse );
...
} // end constructor
private void setFields()
{ value1 = Integer.parseInt( input1Field.getText() );
value2 = Integer.parseInt( input2Field.getText() );
bits1Field.setText( getBits( value1 ) );
84
bits2Field.setText( getBits( value2 ) ); }
...
6. BITWISE TOEKENNING OPERATOREN
– Bitwise toekenning operatoren
Bitwise
toekenning
operatoren
&=
|=
^=
<<=
>>=
>>>=
Bitwise EN toekenning operator.
Bitwise inclusieve OF toekenning operator.
Bitwise exclusieve OF toekenning operator.
Left-shift toekenning operator.
Signed right-shift toekenning operator.
Unsigned right-shift toekenning operator.
Bitwise toekenning operatoren.
85
6.
Voorbeeld 3: KLASSE BitShift
...
int value = Integer.parseInt( valueField.getText() );
value <<= 1; ...
value >>= 1; ...
value >>>= 1; ...
Starten met getal –2147483648
Één positie naar rechts
opschuiven (signed)
Starten met getal –2147483648
Één positie naar rechts
opschuiven (unsigned)
86
7. KLASSE BITSET

Klasse java.util.BitSet
– BitSet is een groeibare array van bits. Deze
bits stellen vlaggen voor die op true ( = 1 ) of op
false ( = 0 ) staan.
87
7. KLASSE BITSET: bitwise operatoren
– Bitwise operatoren kunnen op bitsets als volgt
worden toegepast:
• Stel dat b1 en b2 bitsets zijn:
b1.and(b2);
De bitwise EN-operator wordt bit per bit
uitgevoerd (b1[0] & b2[0], b1[1]&b2[1],…) en het
resultaat wordt bewaard in de bitset b1.
b1.or(b2); //Bitwise inclusieve OF operator
b1.xor(b2); //Bitwise exclusieve OF operator
88
7. KLASSE BitSet: constructoren

Er zijn twee constructoren voor de klasse BitSet:


bitSet1 = new BitSet()
Creëert een lege bitset (= alle bits staan op false). In
het geheugen is er reeds plaats om 64 bits te bewaren
(index 0 t.e.m. 63).
bitSet2 = new BitSet(aantal)
Creëert een lege bitset. In het geheugen is er reeds
plaats om “aantal“ bits te bewaren.
89
7. KLASSE BitSet: voorbeelden van methoden

Voorbeelden van methoden van de klasse BitSet:

bitSet1 = new BitSet();
int size = bitSet1.size(); // size = 64
int lengte = bitSet1.length(); // lengte = 0
// (= logische size = geeft de index van de hoogste bit
die op true staat + 1 )
bitSet1.set(3); //zet de bit op index 3 op true
bitSet1.set(10); //zet de bit op index 10 op true;
lengte = bitSet1.length(); // lengte = 11
if (bitSet1.get(3)) ... // geeft true terug indien de bit
//op index 3 op true staat, anders false
bitSet1.clear(3); //zet de bit op index 3 op false.
90
7. KLASSE BitSet: voorbeelden van methoden

Voorbeelden van methoden van de klasse BitSet:

bitSet1 = new BitSet();
bitSet2 = new BitSet(500);
// bitSet1.toString() geeft “{}“ terug.
bitSet1.set(4);
bitSet1.set(10);
// bitSet1.toString() geeft “{4,10}“ terug.
bitSet2.set(4);
bitSet2.set(10);
if (bitSet1.equals(bitSet2)) ... // geeft true terug omdat
// de bitsets identiek zijn
91
7.
KLASSE BitSetTest
 Voorbeeld
– Alle priemgetallen tussen 2 en 1023 worden
weergegeven. Tevens kan de gebruiker een getal
ingeven en krijgt op het scherm te zien of het
getal al dan niet een priemgetal is.
92
7.
KLASSE BitSetTest
93
7.
KLASSE BitSetTest
import java.util.*;
...
public class BitSetTest extends JFrame
{
private BitSet sieve;
...
public BitSetTest() // schermopmaak (constructor)
{
super( "BitSets" );
sieve = new BitSet( 1024 );
...
Een lege bitset
wordt gecreëerd
met size 1024
94
7.
KLASSE BitSetTest
// textfield waar de gebruiker een getal kan ingeven tussen 2
// en 1023. Indien de gebruiker een getal ingeeft groter dan
// 1023 dan krijgt hij als bericht dat het getal geen
// priemgetal is!
Geeft true terug
inputField = new JTextField( 10 );
indien de bit op
...
index "value" op
inputField.addActionListener(
true staat, anders
new ActionListener()
false.
{ // innerklasse
// bepaalt indien het getal al dan niet een priemgetal is
public void actionPerformed( ActionEvent event )
{
int value = Integer.parseInt( inputField.getText() );
if ( sieve.get( value ) )
statusLabel.setText( value + " is a prime number" );
else
statusLabel.setText(value + " is not a prime number");
}
} // einde innerklasse
95
); // einde oproep addActionListener
7.
KLASSE BitSetTest
...
// geeft de size van de bitset terug
int size = sieve.size();
// zet alle bits van 2 to 1023 op true
for ( int i = 2; i < size; i++ )
Zet de bit op
sieve.set( i );
index "i" op
true
// voer Sieve van Eratosthenes uit
int finalBit = ( int ) Math.sqrt( size );
for ( int i = 2; i < finalBit; i++ )
if ( sieve.get( i ) )
for ( int j = 2 * i; j < size; j += i )
sieve.clear( j );
Zet de bit op
De methoden get, set en clear werpen index "j" op
false
een IndexOutOfBoundsException
96
indien hun argument negatief is.
7.
KLASSE BitSetTest
// Geeft alle priemgetallen tussen 2 en 1023 weer
int counter = 0;
for ( int i = 2; i < size; i++ )
if ( sieve.get( i ) )
{
primesArea.append( String.valueOf( i ) );
primesArea.append( ++counter % 7 == 0 ? "\n" : "\t" );
}
...
97