Universidad Carlos III de Madrid

La clase Figure representa una figura genérica que se materializará posteriormente en una específica (Triangle, Square, etc.). En Java, esto lo representamos mediante las clases abstractas que se declaran mediante la palabra reservada abstract.

El primer ejercicio de la práctica consiste en definir la siguiente clase abstracta Figure, que representa una figura genérica:

public abstract class Figure {
    
    /** Name of the figure */
    String name;
    
    /** Constructor of the figure with a name */
    public Figure(String name) {
    }
    
    /** Calculates the area of a figure */
    abstract public double area();
    
    /** Indicates if the figure is regular or not */
    abstract public boolean isRegular();
    
}

Comienza descargando el siguiente código Figure.java.

public class Square extends Figure {

    /** Square vertexes */
    private Point vertex1;
    private Point vertex2;
    private Point vertex3;
    private Point vertex4;
      
    /** Constructor with name and vertexes */
    public Square(String name, Point diagonalVertex1, Point diagonalVertex3) {
    }

    /** Private method to calculate the vertexes for the other diagonal*/
    private void otherDiagonal(Point vertex1, Point vertex3) {
    }
    
    /** Method implementation to calculate the area */  
    public double area() {
      return 0;
    }
  
    /** Implementation of the abstract method to calculate if the figure is regular. */
    public boolean isRegular() {
      return false;
    }
  
    /** Returns a representative string of the square. */
    public String toString() {
      return null;
    }
}

La clase FiguresArea, que contiene el array de figuras con el que trabajaremos en este ejercicio, es la que nos va a permitir calcular el area total de un conjunto de figuras. Tiene el siguiente aspecto:

public class FiguresArea {
    
    /** The array of figures */
    private Figure figures[] = null;
    
    /**  Constructor of the class with a fixed number of figures. */
    public FiguresArea(int figuresNumber) {
    }
    
    /** Calculates the total area of the array figures. */
    public double totalArea() {
	return 0.0;
    }
    
    /** Adds a new figure in the first empty position of the figures array. */
    public void addFigure (Figure f){
    }
    
    /** Prints a list with the array figures. */
    public void print() {
    }
    
    /** Main Program */
    public static void main(String args[]) throws Exception {
    }    
}

El constructor de la clase inicializa el array con el número máximo de figuras. El método addFigure() permite añadir un objeto Figure en el primer hueco libre del array. El método totalArea() es el que irá sumando las areas de las figuras que contiene el array y devolverá la suma total de ellas. El método print() saca por pantalla dicha area total con algún mensaje descriptivo de las figuras.

Mediante este ejercicio se pretende que el alumno conozca el funcionamiento básico de las referencias a clase base en las jerarquías de herencia.

Descargue los siguientes ficheros java ( Position.java, Figure.java, Castle.java, Queen.java ) y analice la jerarquía de clases y la clase Position utilizadas.

Vamos a manejar una colección de elementos figuras. Como la clase Figure es abstracta no podremos crear instancias de ella, por lo que la colección de elementos estará formada por objetos de las clases Castle y Queen, indistintamente.

Implemente el código necesario para mantener en la misma colección de forma indiferente a 2 objetos de la clase Queen y a 4 objetos de la clase Castle.

Una vez implementado el código anterior, recorra la colección llamando al método public void whoAmI() para comprobar el funcionamiento correcto de las referencias a clase base.

Una vez realizado el ejercicio se plantean una serie de cuestiones para resolver:

En Java, una Interfaz representa las especificaciones que cumplen todas las clases que lo implementan. Se utilizan habitualmente para definir el conjunto de métodos que queremos asegurarnos que proporcionen dichas clases.

Por ejemplo, la interfaz Comparable representa en Java los objetos que pueden compararse entre sí. Por tanto, define el método compareTo() que permite comparar dos objetos. Cualquier clase cuyos objetos se puedan comparar entre sí, debería implementar este método. Así se facilita el diseño y la reutilización de código, puesto que siempre sabemos cómo se llamará el método de comparación y qué resultado devolverá.

Antes de seguir con el resto de apartados, responde a las siguientes cuestiones:

Todas las clases que se definan en este ejercicio deben proporcionar un conjunto de métodos básicos, como calcular el área de la figura geométrica representada. En Java, esto se implementa definiendo la interfaz que declara todos los métodos que obligatoriamente deben implementarse en dichas clases. Por tanto, todas las clases creadas en este ejercicio, deben implementar la siguiente interfaz Figure.

Una clase abstracta es una clase que no puede ser instanciada. Se indica con el modificador abstract en su declaración. Una clase es abstracta cuando tiene "al menos" algún método abstracto. Es decir, un método que únicamente está declarado, pero no implementado. Este método tendrá que programarse en las clases hijas. Puesto que no pueden instanciarse objetos, las clases abstractas tienen sentido como clases de las que heredan otras.

Recuerda que una clase abstracta puede tener constructores, aunque no pueden instanciarse objetos de la misma.

La siguiente clase a implementar representará un rectángulo y, cómo no, se llamará Rectangle. Esta clase hereda de GeometricFigure e implementa la interfaz Figure. Para caracterizar el rectángulo se utilizarán su base y su altura, que asumiremos que son números enteros.

RECUERDA: Si una clase implementa una interfaz, automáticamente todas sus clases hijas implementan dicha interfaz, incluso aunque no se indique explicítamente en su declaración. Observa que la clase Rectangle implementa la interfaz Figure, aunque no lo indiques explícitamente en su declaración, porque hereda de una clase que lo implementa Figura.

Un cuadrado es un rectángulo con base y altura iguales. En Java, podemos crear una clase Square muy fácilmente, mediante herencia, a partir de la clase Rectangle.

En este apartado debes mejorar la clase FiguresTesting para que proporcione una interfaz de usuario en modo texto, que permita al usuario elegir la figura geométrica que desea pintar, solicite los parámetros adecuados para cada figura, instancie la clase, imprima su descripción y pinte la figura en consola.

Utiliza el siguiente menú:

1.- Create rectangle
2.- Create square
3.- Display figure
0.- Exit

Si el usuario selecciona una de las 2 primeras opciones, deberán pedírsele los datos adecuados. Si selecciona la opción 3, se mostrará la descripción y se dibujará la última figura creada. Debe presentarse el menú hasta que el usuario seleccione la opción Salir.

Para facilitar la generación del objeto adecuado a partir de los datos que introduzca el usuario, conviene que añadas un método readFigureData() a cada una de las clases programadas. Este método recibe como parámetro un objeto de tipo BufferedReader, del cual irá leyendo los datos que introduzca el usuario. Y devuelve como resultado un objeto de la clase correspondiente inicializado con los datos introducidos. Decláralo como método estático.

Contesta a las siguientes cuestiones:

Mediante este ejercicio pretendemos dar una visión de cómo la orientación a objetos nos permite reutilizar código siempre que la utilicemos correctamente.

Supongamos que sabemos muy poco sobre teoría de cifrado de cadenas de caracteres. Digamos que conocemos de oídas varios algoritmos de cifrado, en su mayoría difíciles de implementar y uno, llamado Cesar, basado en una rotación en caracteres que es asequible de implementar por nosotros.

El algoritmo de César se basa en el orden de los caracteres en el abecedario. Para cada uno de los caracteres de la cadena de entrada se le suman N posiciones en el abecedario para encontrar el caracter por el que sustituir. Por ejemplo, si nos encontramos con el caracter 'A' y hay que sumar 3 posiciones, sustituiríamos la 'A' por la 'D' al cifrar ese caracter.

Implementa una solución orientada a objetos que me permita fácilmente en el futuro cambiar este algoritmo por otro mucho mejor.

Haz primero una solución basada en una clase abstracta Cifrado que representa un algoritmo genérico de cifrado, con las operaciones básicas de cifrado y descifrado (por ejemplo, recibiendo una cadena y devolviendo una cadena), y luego una clase CifradoCesar que deriva de la primera e implementa el algoritmo de César.

En segundo lugar, implementa una solución basada en la definición de una interfaz Cifrable y una clase CifradoCesar que lo implementa.