Práctica No 6 - Programación Orientada a Objetos Ejercicios

Paradigmas de Lenguajes de Programación
2do Cuatrimestre de 2006
Práctica No 6 - Programación Orientada a Objetos
Para resolver esta práctica, recomendamos usar el entorno “VisualWorks”, de distribución
gratuita, que puede bajarse del sitio web de la materia bajo la sección Links.
Ejercicios introductorios
Ejercicio 1
¿Qué responde Smalltalk cuando se le pide evaluar las siguientes expresiones?
i.
ii.
iii.
iv.
v.
vi.
vii.
viii.
ix.
x.
xi.
xii.
xiii.
1
1 class
(1+1)
(1+1) class
’hola, mundo’
’hola, mundo’ class
#(7 6 5)
#(7 6 5) class
#(7 6 5) at: 1
(#(7 ’perro’ 5.24 $a)
(#(7 ’perro’ 5.24 $a)
(#(7 ’perro’ 5.24 $a)
(#(7 ’perro’ 5.24 $a)
at:1)
at:2)
at:3)
at:4)
class
class
class
class
Ejercicio 2
¿Qué responde Smalltalk cuando se le pide evaluar las siguientes expresiones? Al evaluar una
expresión, tener en cuenta el ambiente producido por las evaluaciones previas. Las variables
en mayúsculas representan variables globales.
i.
ii.
iii.
iv.
v.
vi.
vii.
viii.
ix.
x.
xi.
xii.
xiii.
x := 2
X := 2
X := X+1
Y := Y+1
Y
Y := (2 3 4)
Y := #(2 3 4)
Y at :1
Y := Y at :2
|n| n := 4
n
|n| n := n+1
|n m| n := 4. m := 1. ^(n+m+X+Y)
Ejercicio 3
Idem que el ejercicio anterior, suponiendo que se ha salvado la imagen producida por él.
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i.
ii.
iii.
iv.
v.
vi.
vii.
viii.
ix.
x.
xi.
xii.
xiii.
xiv.
xv.
xvi.
xvii.
xviii.
xix.
[X. Y]
[X. Y] class
[X. Y] value
Duplicar := [:n | 2*n]
Duplicar value
Duplicar value:5
(’Objeto’ at:2) isVowel ifTrue: [2. 3] ifFalse: [3. 4]
[X>0] whileTrue: [X := X - 1]
X
5 timesRepeat: [X := X + Y]
X
A := Array new. A := #(1 2 3 4 5 6 7)
A do: [:n | X := X + n]. ^X
A select: [:i | i factorial < (i*i)]
A reject: [:i | (i even) & (i>4)]
A collect: [:i | X + Y + i]
2 to:5 do:[:i | A at:i put:2*i]
A
[X<10] whileTrue: [X:=X+1. X==5 ifTrue: [^X]]
Diseño de Clases y Manejo de Colecciones
Ejercicio 4
Implementar los siguientes métodos:
i. to: do: usando el método whileTrue:.
ii. do: para la clase Array usando whileFalse:.
iii. reject: usando select: y not.
Ejercicio 5
Considerar el método de instancia verificar:aPartirDe:, implementado en la clase
SequenceableCollection (superclase de las clases String y Array entre otras).
Tener en cuenta que sólo la clase String posee un método de instancia asUpperCase cuyo
efecto es cambiar las minúsculas del objeto receptor por las mayúsculas correspondientes.
El método at: se encuentra implementado en la clase Object, superclase de Collection,
que es a su vez superclase de SequenceableCollection.
verificar: patron aPartirDe: unIndice
|posCadena posPatron cadenaChar patronChar|
posCadena := unIndice.
posPatron := 1.
[ cadenaChar := self at: posCadena.
patronChar := patron at: posPatron.
cadenaChar = patronChar ] whileTrue:
[ posCadena := posCadena + 1.
posPatron := posPatron + 1.
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(posPatron > patron size) ifTrue: [^true].
(posCadena > self size) ifTrue: [^false].
].
^false.
i. ¿Cuál es el efecto del mensaje verificar:aPartirDe: cuando es enviado con parámetros adecuados a un objeto adecuado?
ii. ¿Cuál es el resultado de las siguientes evaluaciones?
i.
’Or. Objetos’ verificar: ’Obj’ aPartirDe: 5
ii. ’Or. Objetos’ verificar: #($O $b $j) aPartirDe: 5
iii. ’Or. Objetos’ verificar: ’Obj’ aPartirDe: 4
iv. ’Or. Objetos’ verificar: ’O’ aPartirDe: 5
v.
#($O $b $j $t) verificar: ’bj’ aPartirDe: 3
vi. #($O $b $j $t) verificar: #($b $j) aPartirDe: 2
iii. Si se modifica el método verificar:aPartirDe: cambiando la quinta lı́nea por:
cadenaChar := self asUpperCase at: posCadena.
¿cuáles son los resultados de las evaluaciones del ı́tem anterior?
Ejercicio 6
Agregar un método a la clase Number que represente la estructura de control “for”. El método
debe poseer la siguiente interfaz:
valor inicial to: condición step: incremento body: cuerpo
Donde valor inicial es una instancia cualquiera de Number, condición es un bloque de
código de un argumento que devuelve true o false, incremento es un bloque de código de
un argumento que devuelve un valor, y cuerpo es un bloque de código de un argumento.
La expresión debe devolver nil.
Por ejemplo, la siguiente expresión imprime 1234 y evalúa a nil:
1 to: [:i | i < 5] step: [:i | i + 1] body: [:i | Transcript show: i printString]
Ejercicio 7
Definir una clase Complex que implemente la clase de los números complejos. Definir los
siguientes métodos:
i. Re e Im, que devuelvan la parte real e imaginaria, respectivamente, del objeto receptor.
ii. re:im:, tal que el mensaje re:a im:b inicialice el objeto receptor con parte real a y
parte imaginaria b.
iii. sum:, tal que el efecto de c sum:d sea actualizar c con c+d, donde + es la suma de
números complejos.
iv. abs, que devuelva el valor absoluto del objeto receptor.
v. + (infijo), que devuelva la suma compleja de sus dos argumentos.
vi. printOn: para mostrar complejos de modo adecuado. Sugerencia: ver cómo está implementado el método con el mismo nombre en la clase predefinida Fraction.
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Herencia
Ejercicio 8
Sean las clases Uno, Dos y Tres, tales que Tres es subclase de Dos, y Dos es subclase de Uno.
Las tres clases tienen métodos a y b definidos ası́:
Class:
Uno
Methods:
Class:
Dos
Methods:
Class:
Tres
Methods:
a
^2.
a
^8.
a
^super b.
b
^self a.
b
^super b.
b
^super a.
Sean uno, dos y tres instancias de las clases Uno, Dos y Tres respectivamente. ¿Cuáles
son los resultados de las siguientes evaluaciones?
i.
ii.
iii.
iv.
v.
vi.
uno a
uno b
dos a
dos b
tres a
tres b
Ejercicio 9
Se tienen definidas en Smalltalk las clases A, B y C. Todos los métodos presentados son de
instancia, con excepción del método new de la clase C, que es un método de clase.
Object subclass: #A
print
Transcript show: ’Soy la clase A’.
hacerAlgo
self print.
A subclass: #B
print
Transcript show: ’Soy la clase B’.
B subclass: #C
print
Transcript show: ’Soy la clase C’.
hacerAlgo
super print.
new
^super new.
¿Qué mensajes se imprimen en el Transcript, si dentro de una ventana de Workspace se
evalúan las siguientes expresiones?
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i.
ii.
b
b
c
c
:= B new.
hacerAlgo.
:= C new.
hacerAlgo.
Ejercicio 10
Se tienen las clases A, B, C, D donde A es superclase de B y C, y C es superclase de D, y no hay
otra relación de herencia entre ellas cuatro. ¿Cómo debe hacerse para conseguir que valga lo
siguiente?
i. x esA debe devolver true para cada instancia x de A o de sus subclases, y false para
cada x que no sea instancia de A ni de sus subclases.
ii. x esBoC debe devolver true para cada instancia x de B o de C, o de las subclases de
ambas, pero false para cada x que no sea instancia de B ni de C ni de subclases de
ellas.
iii. x esSoloC debe devolver true para cada instancia x de C y false para cada instancia
de cualquier otra clase, inclusive subclases de C.
Ejercicio 11
Se tienen 2 clases: A y B tal que B es subclase de A. Cada una tiene una variable de instancia,
a y b respectivamente, con métodos de instancia para asignar y obtener los valores.
La clase A tiene 2 métodos de instancia:
imprimir
self calcular.
calcular
^((self geta) + 1).
La clase B tiene 2 métodos de instancia:
imprimir
|b|
b:=self calcular.
super imprimir.
calcular
^((self getb) * 2).
Dado el siguiente código:
|a b|
a:= A new. b:= B new.
a seta:2.
b seta:3. b setb:4.
a imprimir.
b imprimir.
Describa brevemente la ejecución. ¿Qué se devuelve? Describa el contenido de las variables
de instancia de cada objeto, al finalizar la ejecución.
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Ejercicios de Parcial
Ejercicio 12
Se cuenta con la clase Figura, que tiene los siguientes métodos:
perimetro
^((self lados) sumarTodos).
lados
^self subclassResponsibility.
donde sumarTodos es un método de la clase Collection, que suma todos los elementos
de la colección receptora. El método lados debe devolver un Bag (subclase de Collection)
con las longitudes de los lados de la figura.
Figura tiene dos subclases: Cuadrado y Circulo. Cuadrado tiene una variable de instancia
lado, que representa la longitud del lado del cuadrado modelado; Circulo tiene una variable
de instancia radio, que representa el radio del cı́rculo modelado.
Se pide que las clases Cuadrado y Circulo tengan definidos su método perimetro. Implementar los métodos que sean necesarios para ello, respetando el modelo (incompleto) recién
presentado.
Observaciones: el perı́metro de un cı́rculo se obtiene calculando: 2 · π · radio, y el del
cuadrado: 4 · lado. Consideramos que un cı́rculo no tiene lados. Aproximar π por 3,14.
Ejercicio 13
i. En Smalltalk, agregar a la clase Collection un método con la siguiente interfaz:
collectCircular: unosBloques
donde unosBloques es una colección secuencial de bloques de código (es decir, instancias
de la clase BlockClosure) con un parámetro de entrada cada uno. A diferencia del
método collect:, este método aplica a cada elemento de la colección receptora del
mensaje un bloque de código perteneciente a unosBloques. El orden de aplicación de
los bloques debe ser circular, comenzando con el primero y aplicando uno por vez. La
colección unosBloques no debe ser modificada por el método.
Por ejemplo, la evaluación de la siguiente expresión:
#(1 2 4 3) collectCircular: (Array with: ([:i | i * 2]) with: ([:i | i + 1])
with: ([:i | ’hola’]))
da como resultado: #(2 3 ’hola’ 6)
ii. Se cuenta con la clase Mazo, subclase de OrderedCollection, que contiene una secuencia
de cartas. También está disponible la clase Jugador, que posee un método de instancia
tomarCarta:, que recibe una carta y la agrega a la mano del jugador. Utilizando el
método collectCircular:, definido en el item anterior, se pide definir el siguiente
método en la clase Mazo:
repartir: unosJugadores
donde unosJugadores es una colección secuencial de objetos de tipo Jugador. El método
repartir debe repartir las cartas del mazo entre los jugadores lo más equitativamente
posible. Esto significa que si la cantidad de cartas es múltiplo de la cantidad de jugadores,
todos los jugadores terminarán con la misma cantidad de cartas, y en caso contrario un
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subconjunto de los jugadores se quedará con una carta menos. Deben repartirse todas
las cartas del mazo, y el mazo debe quedar vacı́o luego de invocar a repartir:. El
método devuelve nil.
Ayudas:
La clase BlockClosure tiene definido el método value:, que evalúa el bloque receptor
pasándole un parámetro.
Ejemplo: [:n|n*2] value: 10 devuelve 20.
Las colecciones secuenciales (subclases de SequenceableCollection) tiene definido el
método at:, cuyo único parámetro es un ı́ndice y devuelve el elemento cuyo ı́ndice es
el especificado.
Ejemplo: #(7 8 10 9) at: 3 devuelve 10.
Asumir que la clase Mazo posee el método removeAll que elimina todos las cartas del
mazo receptor.
Ejercicio 14
En Smalltalk, se ha definido la clase Mail de la siguiente manera:
Object subclass:#Mail
instanceVariableNames: ’encabezado cuerpo’
armarMensaje
^encabezado, procesar: cuerpo
procesar: unCuerpo
^unCuerpo
Además de la clase Mail, existen otras dos clases: MailFirmado y MailCifrado. MailFirmado
tiene un método de instancia firmar: unMensaje con: unaFirma, que se encarga de firmar el mensaje completo (encabezado y cuerpo). MailCifrado tiene un método de instancia
cifrar: unCuerpo con: unaClave, que se encarga de encriptar el cuerpo de un mensaje.
Se pide completar MailFirmado y MailCifrado, agregando los métodos y variables de
instancia que se consideren necesarios de formar tal que armarMensaje funcione de la forma
esperada. Se debe evitar repetir código en la implementación propuesta. Indicar la relación
de herencia entre las clases involucradas.
Ejercicio 15
i. En Smalltalk, agregar a la clase Collection un método con la siguiente interfaz:
inject: primerValor and: segundoValor into: operacion
donde operacion es un bloque de código de tres argumentos que se evalúa una vez por
cada elemento del receptor, con dicho elemento como tercer argumento. En la n-ésima
evaluación, el primer y segundo argumento de operacion corresponden al resultado
de la evaluación n-1 y n-2 respectivamente. La primera evaluación comienza evaluando
operacion, con primerValor como primer argumento, segundoValor como segundo
argumento, y el primer elemento del receptor como tercer argumento. La segunda evaluación toma el segundoValor como primer argumento y el resultado de la primera
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evaluación como segundo argumento. El método debe devolver la última evaluación de
operacion. El orden de recorrido de los elementos es el dado por el do:.
Por ejemplo, la evaluación de la siguiente expresión:
#(’c’ ’d’ ’e’) inject: ’a’ and: ’b’ into: [:a :b :c | a, b, c]
da como resultado: ’abcbabcde’ (el resultado es cada iteracion serı́a: 1)’abc’, 2)’babcd’
y 3)’abcbabcde’)
ii. Utilizando inject:and:into:, definido en el item anterior, se pide redefinir el método
usual de Collection:
inject: valor into: operacion
de forma tal que se comporte exactamente como la versión original de inject:into:.
Ayudas:
La clase BlockClosure tiene definido el método value:, que evalúa el bloque receptor pasándole un parámetro. También están disponibles en la misma clase los métodos
value:value: y value:value:value: para bloques de dos y tres argumentos respectivamente.
Ejemplo: [:n|n*2] value: 10 devuelve 20.
Ejercicio 16
i. En Smalltalk, agregar a la clase Collection un método con la siguiente interfaz:
selectAnd: unasCondiciones
donde unasCondiciones es una colección de bloques de código (es decir, instancias de
la clase BlockClosure) con un parámetro de entrada cada uno y que devuelven un valor
booleano. A diferencia del método select: básico, este método requiere que todas las
condiciones sean verdaderas para incluir un elemento de la colección receptora en la
colección resultado.
Por ejemplo, la evaluación de la siguiente expresión:
#(1 5 2 4 7 3 6) selectAnd: (Array with: [:i
devuelve #(5 7)
| i odd] with: [:i
| i >= 5] )
ii. Se cuenta con la clase Red, subclase de Set, que contiene un conjunto de máquinas (instancias de la clase Maquina). La clase Maquina tiene un método de instancia recursos
que devuelve el conjunto de recursos disponibles en esa máquina (por ejemplo: impresoras, scanners, etc.). Utilizando el método selectAnd:, se pide agregar el siguiente
método en la clase Red:
findRecursos: unasCondiciones
donde unasCondiciones es una colección de bloques con un parámetro de entrada y
que devuelven un valor booleano. El método findRecursos: debe devolver todos los
recursos, sin importar a qué máquina estuvieran asociados, que cumplan con todas las
condiciones recibidas como parámetros.
Ayudas:
La clase BlockClosure tiene definido el método value:, que evalúa el bloque receptor
pasándole un parámetro.
Ejemplo: [:n|n*2] value: 10 devuelve 20.
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Las colecciones tienen un método addAll: que recibe una colección y agrega todos los
elementos de dicha colección a la colección receptora
Ejemplo: (Set with: 7 with: 8 with: 10) addAll: #(4 5); yourself devuelve a
Set(4 5 7 8 10). Tener en cuenta que addAll: devuelve como resultado la colección
que recibió como parámetro.
Ejercicio 17
i. Agregar a la clase Collection un método con la siguiente interfaz:
collectCond: unaCondicion ifTrue: bloque1 ifFalse: bloque2
donde unaCondicion, bloque1 y bloque2 son bloques con un parámetro de entrada
cada uno. Este método tiene un comportamiento parecido a collect:, pero en lugar de
aplicar el mismo bloque de código a cada elemento de la colección receptora del mensaje,
aplica bloque1 a los elementos para los cuales vale unaCondicion, y bloque2 a aquellos
para los que no vale.
Por ejemplo, la evaluación de la siguiente expresión:
#(1 2 4 3) collectCond: [:i | i even] ifTrue: [:i | i+1] ifFalse: [:i | i*3]
da como resultado #(3 3 5 9), porque a los elementos pares les suma 1 y a los impares
los triplica.
ii. Utilizando collectCond:ifTrue:ifFalse:, agregar a la clase SequenceableCollection
un método con la siguiente interfaz:
collect: bloque1 alt: bloque2
donde bloque1 y bloque2 son bloques con un parámetro de entrada cada uno. Este método tiene un comportamiento parecido a collect:, pero aplica bloque1 a las
posiciones con ı́ndice impar, y bloque2 a las posiciones con ı́ndice par.
Por ejemplo, la evaluación de la siguiente expresión:
#(1 2 4 3) collect: [:i | i+1] alt: [:i | i*3]
devuelve #(2 6 5 9), porque a los elementos con ı́ndice impar les suma 1 y a los de
ı́ndice par los triplica.
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