Objektstrukturer - ConnectFour-eksempel

Tilstand og metoder

For å beregne omkretsen og arealet til en sirkel må objektet ihvertfall vite om radiusen. Hvis objektet også skal kunne vises som grafikk, vil en også trenge posisjon, men dette utelater vi her.

Tilstanden i Circle-objekter blir dasom følger:

• radius - et desimaltall som angir radiusen til sirkelen. Denne må være satt når en sirkel opprettes - en sirkel kan ikke eksistere uten å ha en radius!

Circle-klassen har to metoder, getCircumference() og getArea(), med følgende oppførsel:

• double getCircumference() - beregner omkretsen til sirkelen, basert på radius og returnerer denne
• double getArea() - beregner arealet til sirkelen basert på radius og returnerer denne

Begge disse metodene gjør en beregning basert på innholdet i objektet, men endrer ikke objektet.

I tillegg er det greit å lage en passende toString()-metode og et hovedprogram, slik at en kan sjekke at oppførselen stemmer med spesifikasjonen, altså beskrivelsen over.

JExercise-testkode for denne oppgaven finner du her: stateandbehavior/CircleTest.java.

Eksempelløsning for Circle-klassen

Klassen lagrer radiusen i et attributt (kalt felt i Java) av typen double. Dette feltet initialiseres av konstruktøren, som tar inn et double-argumentet og setter radius-feltet til denne verdien. Her brukes this.radius for å referere til attributtet (og "hoppe over" argumentet) og kun radius for å referere til argumentet.

Metodene getCircumference() og getArea() bruker radius-attributtet i de vanlige formlene for omkrets og areal. Her er bruken av this i this.radius strengt tatt ikke nødvendig, siden radius alene også vil blir tolket som en referanse til attributtet, da det ikke er argumenter eller lokale variable "i veien".

toString()-metoden lager en String med ved å skjøte sammen mange deler med +. En alternativ variant med bruk av String.format er også vist. Den tar inn en String med formatteringsdirektiver som forteller hvor de påfølgende argumentene skal spleises inn i teksten. %.2f brukes som direktiv siden verdiene er desimaltall (f for floating point-verdier) og vi bare vil at tallene skal vises med to desimaler.

package connectfour;

public class Piece {

	private char value;

	public Piece(char value) {
		this.value = value;
	}

	public char getValue() {
		return value;
	}

	public void setValue(char value) {
		this.value = value;
	}

	public String toString() {
		return "" + getValue();
	}
}

package connectfour;


import java.util.ArrayList;

public class ConnectFour {
	private ArrayList<ArrayList<Piece>> board;
	private char player;

	public ConnectFour() {
		board = new ArrayList<ArrayList<Piece>>();
		for (int r = 0; r < 7; r++) {
			board.add(new ArrayList<Piece>());
			for (int c = 0; c < 7; c++) {
				board.get(r).add(new Piece(' '));
			}
		}
		player = 'o';
	}


	public Piece getPiece(int r, int c) {
		return board.get(r).get(c);
	}


	public void setPiece(int r, int c, Piece piece) {
		board.get(r).set(c, piece);
	}

	public boolean drop(int c) {
		if (getPiece(0, c).getValue() != ' ') {
			return false;
		} else {
			for (int r = 6; r >= 0; r--) {
				if (getPiece(r, c).getValue() == ' ') {
					setPiece(r, c, new Piece(player));
					return true;
				}
			}
			return true;
		}
	}

	public boolean hasWon() {
		for (int r = 0; r < 7; r++) {
			for (int c = 0; c < 7; c++) {
				if (getPiece(r,c).getValue() != ' ' && hasWonFromPosition(r,c)) {
					return true;
				}
			}
		}
		return false;
	}

	private boolean hasWonFromPosition(int r, int c) {
		for (int dr = -1; dr <= 1; dr++) {
			for (int dc = -1; dc <= 1; dc++) {
				if (dr != 0 || dc != 0) {
					if (hasWonFromPositionWithDirection(r,c,getPiece(r,c), dr, dc)) {
						return true;
					}
				}
			}
		}
		return false;
	}

	private boolean hasWonFromPositionWithDirection(int r, int c, Piece piece, int dr, int dc) {
		int counter = 0;
		while (0 <= r && r < 7 && 0 <= c && c < 7 && getPiece(r, c).getValue() == piece.getValue()) {
			r += dr;
			c += dc;
			counter++;
		}
		return counter >= 4;
	}


	public char getPlayer() {
		return player;
	}

	public void changePlayer() {
		if (player == 'o') {
			player = 'x';
		} else {
			player = 'o';
		}
	}

	public String toString() {
		String str = "";
		for (int r = 0; r < 7; r++) {
			str += "| ";
			for (int c = 0; c < 7; c++) {
				str += getPiece(r, c) + " ";
			}
			str += "|\n";
		}
		return str;
	}
}

package connectfour;

public class Piece {

	private char value;

	public Piece(char value) {
		this.value = value;
	}

	public char getValue() {
		return value;
	}

	public void setValue(char value) {
		this.value = value;
	}

	public String toString() {
		return "" + getValue();
	}
}

For å prøve ut koden lager vi en hovedprogramklasse kalt CircleProgram. Det vanlige er å ha en init()- og en run()-metode, men vi utelater init() her, siden programmet er så lite og enkelt. Det er tross alt vi som velger hva de heter, basert på hva som er ryddig og bekvemt.

I run()-metoden opprettes to Circle-objekter med new. Disse er illustrert i figuren til høyre (id'ene #1 og #2 er kun med for å illustrere at dette er forskjellige objekter). Disse objektene skrives så ut med System.out.println-metoden. Dette vil implisitt kalle toString()-metoden, siden System.out.println bruker denne internt, for å gjøre om argumentet til en String, før det skrives ut.

Merk at main-metoden må være deklarert akkurat slik for å bli kalt av Java, når klassen som helhet skal utføres. Den lager en instans av programmet og kaller run()-metoden som gjør "jobben".