Esta es la presentación del Nivel 9 del curso "ISIS-1205 Algorítmia y Programación por Objetos 2" (APO2) de la Universidad de los Andes, Bogotá, Colombia.
GUIA DE TEXTOS EDUCATIVOS SANTILLANA PARA SECUNDARIA
APO2 - Presentacion nivel 9
1. NIVEL 9
ALGORÍTMICA Y PROGRAMACIÓN 2 (APO 2)
Mario José Villamizar Cano
mj.villamizar24@uniandes.edu.co
Oficina ML-637
http://sistemas.uniandes.edu.co/~mj.villamizar24/dokuwiki/doku.php
Grupo de Tecnologías de Información y Comunicación (COMIT)
Departamento de Ingeniería de Sistemas y Computación
Universidad de los Andes, Bogotá D.C., Colombia
2. NIVEL 9
REDES SOCIALES
mjvc007@hotmail.com
http://twitter.com/mariocloud
http://linkedin.com/in/mariojosevillamizarcano
3. NIVEL 9
NIVEL 9 – ESTRUCTURAS LINEALES ENLAZADAS
Caso de estudio 1 – Una Central de Pacientes
Referencias y ciclos de vida de los objetos
Estructuras lineales enlazadas
Localización de elementos y recorridos
Supresión de elementos
Inserción de elementos
Patrones de algoritmo
Nuevos componentes gráficos (JRadioButton, ButtonGroup, JDialog)
4. NIVEL 9
CASOS DE ESTUDIO
Caso de estudio 1: Una Central de Pacientes
5. NIVEL 9
CASOS DE ESTUDIO
Caso de estudio 1: Una Central de Pacientes
6. NIVEL 9
CASOS DE ESTUDIO
Caso de estudio 2: Aerolínea
7. NIVEL 9
CASOS DE ESTUDIO
Caso de estudio 2: Aerolínea
8. NIVEL 9
HOJAS DE TRABAJO
Hoja de trabajo 1: Agenda
9. NIVEL 9
HOJAS DE TRABAJO
Hoja de trabajo 2: Cadenas de ADN
10. NIVEL 9
HOJAS DE TRABAJO
Hoja de trabajo 3: Cupi E-Mart
11. NIVEL 9
HOJAS DE TRABAJO
Hoja de trabajo 3: Cupi E-Mart
12. NIVEL 9
CASOS DE ESTUDIO
Caso de estudio 1: Una Central de Pacientes
13. NIVEL 9
CASOS DE ESTUDIO
Caso de estudio 1: Una Central de Pacientes
14. NIVEL 9
CASO DE ESTUDIO 1 – UNA CENTRAL DE PACIENTES
Requerimientos funcionales.
15. NIVEL 9
CASO DE ESTUDIO 1 – UNA CENTRAL DE PACIENTES
Requerimientos funcionales.
16. NIVEL 9
CASO DE ESTUDIO 1 – UNA CENTRAL DE PACIENTES
Requerimientos funcionales.
17. NIVEL 9
CASO DE ESTUDIO 1 – UNA CENTRAL DE PACIENTES
Modelo del Mundo con un Vector o ArrayList
18. NIVEL 9
CASO DE ESTUDIO 1 – UNA CENTRAL DE PACIENTES
Representación con un Vector o ArrayList
:CentralPacientes
:Paciente :Paciente :Paciente :Paciente
pacientes = codigo=12 codigo=22 codigo=50 …… codigo=100
nombre=“Maria” nombre=“Juan” nombre=“Mary” nombre=“Lucas”
0 1 2 n
19. NIVEL 9
CASO DE ESTUDIO 1 – UNA CENTRAL DE PACIENTES
Modelo del Mundo con un Vector o ArrayList
20. NIVEL 9
CASO DE ESTUDIO 1 – UNA CENTRAL DE PACIENTES
Representación con una LISTA ENLAZADA SIMPLE
:CentralPacientes
:Paciente :Paciente :Paciente :Paciente
null
primero codigo=12 codigo=22 codigo=50 codigo=100
nombre=“Maria” nombre=“Juan” nombre=“Mary” nombre=“Lucas”
Solo se tiene una referencia al primer elemento de la lista.
Cada elemento de la lista tiene una referencia al siguiente-
El último elemento de la lista tiene como referencia null es su atributo siguiente.
El primer elemento de la lista generalmente se le denomina cabeza.
21. NIVEL 9
CASO DE ESTUDIO 1 – UNA CENTRAL DE PACIENTES
Modelo del Mundo con una LISTA ENLAZADA SIMPLE
22. NIVEL 9
CASO DE ESTUDIO 1 – UNA CENTRAL DE PACIENTES
Modelo de la Interfaz
23. NIVEL 9
CASO DE ESTUDIO 1 – UNA CENTRAL DE PACIENTES
Modelo de las Pruebas
24. NIVEL 9
LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Es una estructura de datos utilizada en problemas en los cuales es
importante mantener ordenados un conjunto de valores y objetos.
Son muy eficientes para la inserción y eliminación de elementos.
Los desplazamientos en memoria para el caso de los arreglos es
necesario hacerlo a mano.
Los desplazamientos en memoria para el caso de los vectores o
ArrayList los hace automáticamente Java, sin embargo, no lo hace de
manera eficiente.
Utilizadas principalmente en programas en los que hay muchas
inserciones y eliminaciones de elementos, así como en programas en los
cuales dichos elementos deben mantener o cumplir con alguna regla de
ordenamiento.
25. NIVEL 9
DECLARACIÓN DE UNA LISTA ENLAZADA SIMPLE
La definición de una lista enlazada simple
public class CentralPacientes
{
//----------------------------------------------------------------
// Atributos
//----------------------------------------------------------------
/**
* Primer paciente de la lista
*/
private Paciente primero;
}
26. NIVEL 9
INICIALIZACIÓN DE UNA LISTA ENLAZADA SIMPLE
La inicialización de una lista enlazada simple
public class CentralPacientes
{
public CentralPacientes( )
{ Inicialmente la lista no
tiene ningún paciente,
primero = null; por lo cual primero se
numPacientes = 0; inicializa en null
}
}
27. NIVEL 9
DECLARACIÓN DE LOS ELEMENTOS DE LISTA ENLAZADA SIMPLE
La inicialización de una lista enlazada simple
public class Paciente
{
//---------------------------------------------
// Atributos
//---------------------------------------------
private int codigo;
private String nombre;
private String clinica;
private String informacionMedica;
private int sexo;
/**
* Referencia al siguiente elemento
*/ Cada elemento de la
private Paciente siguiente; lista puede tener una
referencia al siguiente.
}
28. NIVEL 9
CREACIÓN DE UN NUEVO PACIENTE
La creación de un objeto de la clase Paciente
public class Paciente
{
//---------------------------------------------
// Métodos
//---------------------------------------------
public Paciente( int cod, String nom, String clin, String infoMed, int sex )
{
codigo = cod;
nombre = nom; Al crear un objeto el
clinica = clin; atributo siguiente
informacionMedica = infoMed; referencia a null.
sexo = sex;
siguiente = null;
}
}
29. NIVEL 9
OPERACIONES SOBRE LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Búsquedas y recorridos
Calcular el número de pacientes de sexo masculino.
Buscar a un paciente dado su código.
Buscar el número de pacientes asociados con una clínica.
Buscar a un paciente dado su nombre.
Inserción
Insertar un nuevo paciente (al inicio, al final, después de otro paciente, antes de
otro paciente).
Eliminación
Eliminar un paciente dado su código.
30. NIVEL 9
BÚSQUEDAS Y RECORRIDOS EN LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Recorrido total
Definir el método dar número de pacientes en la clase CentralPacientes:
El recorrido siempre empieza por
la cabeza y se hace utilizando una
public int darTotalPacientes( ) variable, regularmente
{ denominada actual.
Paciente actual = primero;
int numero = 0; El recorrido se hace en un ciclo, el
cual se ejecuta siempre y cuando
while( actual != null ) no se haya llegado al final de la
{ lista.
numero++; Se efectúan las operaciones
actual = actual.darSiguiente( ); requeridas sobre el elemento
} actual.
return numero;
Se pide que actual ahora
}
referencia a su elemento
siguiente.
31. NIVEL 9
BÚSQUEDAS Y RECORRIDOS EN LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Recorrido total
Definir el método dar número de mujeres en la clase CentralPacientes:
El recorrido siempre empieza por
public int darNumeroMujeres ( ) la cabeza y se hace utilizando una
{ variable, regularmente
Paciente actual = primero; denominada actual.
int numero = 0;
El recorrido se hace en un ciclo, el
while( actual != null ) cual se ejecuta siempre y cuando
{ no se haya llegado al final de la
if(actual.darSexo( )==Paciente.MUJER) lista.
numero++; Se efectúan las operaciones
actual = actual.darSiguiente( ); requeridas sobre el elemento
} actual.
return numero;
Se pide que actual ahora
}
referencia a su elemento
siguiente.
32. NIVEL 9
BÚSQUEDAS Y RECORRIDOS EN LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Recorrido parcial
Definir el método hay un hombre en la clase CentralPacientes:
El recorrido siempre empieza por
public boolean hayUnHombre ( ) la cabeza y se hace utilizando una
{ variable, regularmente
Paciente actual = primero; denominada actual.
boolean termino= false;
El recorrido se hace en un ciclo, el
while( actual != null && !termino) cual se ejecuta siempre y cuando
{ no se haya llegado al final de la
if(actual.darSexo( )==Paciente.HOMBRE) lista y no se haya cumplido una
termino=true; condición.
actual = actual.darSiguiente( ); Se efectúan las operaciones
} requeridas sobre el elemento
return termino; actual.
}
Se pide que actual ahora
referencia a su elemento
siguiente.
33. NIVEL 9
BÚSQUEDAS Y RECORRIDOS EN LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Ejercicio de recorrido y búsquedas
Definir el método dar sexo menor número de pacientes en la clase
CentralPacientes. Este método retorna el sexo que tiene el menor número de
pacientes, es decir las constantes HOMBRE o MUJER, en caso de haber
empate el método debe retornar -1.
public int darSexoMenorNumeroPacientes ( )
{
}
34. NIVEL 9
BÚSQUEDAS Y RECORRIDOS EN LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Ejercicio de recorrido y búsquedas
Definir el método dar paciente mayor código en la clase CentralPacientes:
public Paciente darPacienteMayorCodigo ( )
{
}
35. NIVEL 9
BÚSQUEDAS Y RECORRIDOS EN LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Ejercicio de recorrido y búsquedas
Definir el método dar último paciente en la clase CentralPacientes. Este método
retorna null en caso de que no hayan pacientes.
public Paciente darUltimoPaciente( )
{
}
36. NIVEL 9
BÚSQUEDAS Y RECORRIDOS EN LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Ejercicio de recorrido y búsquedas
Definir el método dar última mujer de la lista en la clase CentralPacientes. Este
método retorna null en caso de que no haya una mujer en la lista.
public Paciente darUltimaMujer ( )
{
}
37. NIVEL 9
BÚSQUEDAS Y RECORRIDOS EN LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Ejercicio de recorrido y búsquedas
Definir el método retornar pacientes en ArrayList, en la clase CentralPacientes.
public ArrayList retornarPacientesEnArrayList ( )
{
}
38. NIVEL 9
BÚSQUEDAS Y RECORRIDOS EN LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Ejercicio de recorrido y búsquedas (DOBLE RECORRIDO)
Definir el método hay dos pacientes con el mismo nombre en la clase
CentralPacientes.
public boolean hayDosPacientesConElMismoNombre ( )
{
}
39. NIVEL 9
BÚSQUEDAS Y RECORRIDOS EN LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Ejercicio de recorrido y búsquedas (DOBLE RECORRIDO)
Definir el método hay dos pacientes de la misma clínica en la clase
CentralPacientes.
public boolean hayDosPacientesDeLaMismaClinica ( )
{
}
40. NIVEL 9
PATRÓN DE RECORRIDO TOTAL
Consiste en pararse una vez en cada uno de los elementos de la lista.
Nodo actual = primero;
while( actual != null )
{
……………
actual = actual.darSiguiente( );
}
41. NIVEL 9
PATRÓN DE RECORRIDO PARCIAL PARA LOCALIZAR EL ÚTIMO
ELEMENTO
Consiste en localizar el último elemento de la lista.
if ( primero != null )
{
Nodo actual = primero;
while( actual.darSiguiente() != null )
{
……………
actual = actual.darSiguiente( );
}
…………
}
42. NIVEL 9
PATRÓN DE RECORRIDO PARCIAL HASTA QUE UN ELEMENTO
CUMPLA UNA CONDICIÓN
Consiste en verificar que una condición se cumple sobre por lo menos
un elemento de la lista.
Nodo actual = primero;
boolean termino = false;
while( actual != null && !termino )
{
…………..
actual = actual.darSiguiente( );
}
……………
43. NIVEL 9
PATRÓN DE RECORRIDO PARCIAL HASTA QUE UNA CONDICIÓN SE
CUMPLA SOBRE EL SIGUIENTE ELEMENTO
Consiste en verificar que una condición se cumple sobre el siguiente
elemento de por lo menos uno de los elementos de la lista.
Nodo actual = primero;
Nodo anterior = null;
boolean termino = false;
while( actual != null && !termino )
{
…………..
anterior = actual;
actual = actual.darSiguiente( );
}
……………
46. NIVEL 9
INSERCIÓN EN LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Problemas de inserción típicos
Insertar un elemento al inicio de la lista.
Insertar un elemento al final de la lista.
Insertar un elemento después de otro elemento.
Insertar un elemento antes de otro elemento.
47. NIVEL 9
INSERCIÓN EN LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Problemas de inserción típicos – AL INICIO DE LA LISTA
Definir el método agregar paciente al comienzo, en la clase CentralPacientes:
public void agregarPacienteAlComienzo( Paciente pac )
{
if( primero == null ) Se supone que el paciente
{ ya se creó normalmente y
Se crea la cabeza si no que su referencia a siguiente
primero = pac; existe
} es null.
else
{
pac.cambiarSiguiente( primero ); Se realiza la adición antes
primero = pac; del paciente que está al
} inicio de la lista
numPacientes++;
}
48. NIVEL 9
INSERCIÓN EN LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Problemas de inserción típicos – AL FINAL DE LA LISTA
Definir el método agregar paciente al final, en la clase CentralPacientes:
public void agregarPacienteAlFinal( Paciente pac )
{
if( primero == null ) Se supone que el paciente
{ ya se creó normalmente y
Se crea la cabeza si no que su referencia a siguiente
primero = pac; existe
} es null.
else
{
Paciente p = localizarUltimo( ); Se realiza la adición
p.insertarDespues( pac ); después del paciente que
} está al final de la lista
numPacientes++;
}
49. NIVEL 9
INSERCIÓN EN LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Problemas de inserción típicos – INSERTAR DESPUÉS DE OTRO
ELEMENTO
Definir el método agregar paciente después de otro, en la clase
CentralPacientes:
public void agregarPacienteDespuesDe( int cod, Paciente pac ) throws
NoExisteException
{ Se supone que el paciente
Identificador del
ya se creó normalmente y
elemento anterior
que su referencia a siguiente
Paciente anterior = localizar( cod ); es null.
if( anterior == null ) Se localiza el paciente
throw new NoExisteException( cod ); anterior
else
anterior.insertarDespues( pac );
Se adiciona el nuevo
numPacientes++;
paciente después del
anterior
}
50. NIVEL 9
INSERCIÓN EN LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Problemas de inserción típicos – INSERTAR ANTES DE OTRO
ELEMENTO
Definir el método agregar paciente antes de otro, en la clase CentralPacientes:
public void agregarPacienteAntesDe( int cod, Paciente pac ) throws NoExisteException
{
if( primero == null )
throw new NoExisteException( cod );
else if( cod == primero.darCodigo( ) )
{
pac.cambiarSiguiente( primero );
primero = pac;
}
else
{
Paciente anterior = localizarAnterior( cod );
if( anterior == null )
throw new NoExisteException( cod );
anterior.insertarDespues( pac );
}
numPacientes++;
}
51. NIVEL 9
ELIMINACIÓN EN LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Problemas de inserción típicos – ELIMINAR UN ELEMENTO DE LA
LISTA
Definir el método eliminar paciente, en la clase CentralPacientes:
public void eliminarPaciente( int cod ) throws NoExisteException
{
if( primero == null )
throw new NoExisteException( cod );
else if( cod == primero.darCodigo( ) )
{
primero = primero.darSiguiente( ); // El paciente es el primero de la lista
}
else
{
// El paciente es un elemento intermedio de la lista
Paciente anterior = localizarAnterior( cod );
if( anterior == null )
throw new NoExisteException( cod );
anterior.desconectarSiguiente( );
}
numPacientes--;
}
52. NIVEL 9
ELIMINACIÓN EN LISTAS ENLAZADAS SIMPLES
Problemas de inserción típicos – ELIMINAR UN ELEMENTO DE LA
LISTA
Definir el método eliminar paciente, en la clase CentralPacientes:
public void eliminarPaciente( int cod ) throws NoExisteException
{
if( primero == null )
throw new NoExisteException( cod );
else if( cod == primero.darCodigo( ) )
{
primero = primero.darSiguiente( ); // El paciente es el primero de la lista
}
else
{
// El paciente es un elemento intermedio de la lista
Paciente anterior = localizarAnterior( cod );
if( anterior == null )
throw new NoExisteException( cod );
anterior.desconectarSiguiente( );
}
numPacientes--;
}
53. NIVEL 9
INTERFAZ PRINCIPAL
Caso de estudio 1: Una Central de Pacientes
54. NIVEL 9
COMPONENTE JDialog
Caso de estudio 1: Una Central de Pacientes
55. NIVEL 9
Diálogos (JDialog)
Métodos
setSize(ancho, alto)
setResizable(cambiable)
setTitle(titulo)
setDefaultCloseOperation(EXIT_
ON_CLOSE)
setVisible(esVisible)
add(componente)
Puede ser modal o no modal.
Método setLayout( ) del
contenedor gráfico.
Se aplican los tipos de layout
BorderLayout y GridLayout igual
a un JFrame.
56. NIVEL 9
DIAGRAMA DE CLASES CON JDialog
Modelo de la Interfaz
Cada JDialog tiene una referencia Las líneas punteadas indican
a la interfaz principal. dependencias (no son atributos).
57. NIVEL 9
EJEMPLO DE CREACIÓN DE UN JDialog
Cada JDialog tiene una referencia a la interfaz principal.
58. NIVEL 9
COMO ABRIR UN JDialog DESDE LA INTERFAZ
Las líneas punteadas indican dependencias (no son atributos).
66. NIVEL 9
CASOS DE ESTUDIO
Caso de estudio 2: Aerolínea
67. NIVEL 9
CASOS DE ESTUDIO
Caso de estudio 2: Aerolínea
68. NIVEL 9
CASO DE ESTUDIO 2 – AEROLÍNEA
Requerimientos funcionales.
69. NIVEL 9
CASO DE ESTUDIO 2 – AEROLÍNEA
Requerimientos funcionales.
70. NIVEL 9
CASO DE ESTUDIO 2 – AEROLÍNEA
Requerimientos funcionales.
71. NIVEL 9
CASO DE ESTUDIO 2 – AEROLÍNEA
Requerimientos funcionales.
72. NIVEL 9
CASO DE ESTUDIO 2 – AEROLÍNEA
Modelo del Mundo
73. NIVEL 9
CASO DE ESTUDIO 2 – AEROLÍNEA
Modelo de la Interfaz
74. NIVEL 9
CASO DE ESTUDIO 2 – AEROLÍNEA
Modelo de las Pruebas
75. NIVEL 9
CASO DE ESTUDIO 2 – AEROLÍNEA
Representación con una Lista Doblemente Enlazada
:Ciudad
vuelo1
:Vuelo :Vuelo :Vuelo :Vuelo
null
null codigo=30 codigo=80 codigo=50 codigo=100
76. NIVEL 9
OPERACIONES SOBRE LISTAS ENLAZADAS DOBLES
Búsquedas y recorridos (Similar a como se hace en la listas simples)
Calcular el número de vuelos que tienen por lo menos una silla disponible.
Buscar a un vuelo dado su código.
Buscar si un usuario tiene una reserva en un vuelo.
Inserción
Insertar un nuevo vuelo (al inicio, al final, después de otro vuelo, antes de otro
vuelo).
Eliminación
Eliminar un vuelo dado su código.
80. NIVEL 9
Distribuidor secuencial - FlowLayout
Sitúa todos los componentes que se encuentran dentro del contenedor
gráfico, uno después de otro de izquierda a derecha.
Tiene en cuenta el orden de llegada y respeta el tamaño preferido que tienen
establecidos cada uno de los componentes gráficos.
Si se termina el espacio en una fila, el distribuidor comienza a usar la
siguiente.
83. NIVEL 9
Distribuidor GridBagLayout
Distribuidor muy flexible que permite crear interfaces gráficas de usuario con
una estructura profesional.
Utiliza una malla dinámica en la que cada componente puede utilizar una o
más celdas.
Implementado por dos clases en Java:
GridBagLayout: El distribuidor
GridBagConstraints: Describe las características (posición, tamaño, forma de
adaptarse a los cambios de tamaño, etc.
En el método add para adicionar un nuevo componente al distribuidor, se
debe pasar como parámetro una instancia de la clase GridBagConstraints.
Se verán las principales características de este distribuidor. Para una
documentación más completa se recomienda consultar la documentación de las
clases GridBagLayout y GridBagConstraints.
84. NIVEL 9
Objetos de la Clase GridBagConstraints
Un objeto de la clase GridBagConstraints tiene definidos (entre otros) los
siguientes atributos.
gridx: Coordenada X de la celda de la malla del distribuidor donde comienza el
componente.
Coordenada X
0 1 2
0
Coordenada Y 1
2
85. NIVEL 9
Objetos de la Clase GridBagConstraints
Un objeto de la clase GridBagConstraints tiene definidos (entre otros) los
siguientes atributos.
gridy: Coordenada Y de la celda de la malla del distribuidor donde comienza el
componente.
gridwitdh: Número de casillas que va a ocupar el componente en la dirección X.
gridheigh: Número de casillas que va a ocupar el componente en la dirección Y.
86. NIVEL 9
Objetos de la Clase GridBagConstraints
Un objeto de la clase GridBagConstraints tiene definidos (entre otros) los
siguientes atributos.
fill: Usado cuando el espacio reservado para el componente es mayor que el
espacio que el componente necesita. Puede tomar los siguientes valores:
GridBagConstraints.NONE (valor por defecto y corresponde a no hacer nada).
GridBagConstraints.HORIZONTAL (cambia el tamaño del componente en la
dirección horizontal).
GridBagConstraints.VERTICAL (cambia el tamaño del componente en la
dirección vertical).
GridBagConstraints.BOTH (hace cambios en la dos dimensiones para ocupar
todo el espacio disponible en el distribuidor).
87. NIVEL 9
Objetos de la Clase GridBagConstraints
Un objeto de la clase GridBagConstraints tiene definidos (entre otros) los
siguientes atributos.
weightx: Define la manera como se va a distribuir el espacio extra en la
dimensión X. Utilizado principalmente cuando se cambie el tamaño del
contenedor gráfico.
weighty: Define la manera como se va a distribuir el espacio extra en la
dimensión Y. Utilizado principalmente cuando se cambie el tamaño del
contenedor gráfico.