Hva du må ha helt i fingrene før eksamen

IN1010 forutsetter IN1000, men eksamen er skrevet i Java, og de fire timene går fort. Alt som er «grunnleggende Java» må sitte så godt at du ikke bruker tenketid på det: klassedeklarasjon, instansvariabler, konstruktør, metoder med returtype, arrayer og løkker. Sensorveiledningene sier eksplisitt at import-setninger, kommentarer og tilgangsmodifikatorer (public, private, protected) ikke vektlegges. Det du derimot får trekk for, er ting som tyder på manglende forståelse: en konstruktør som ikke setter feltene, en array som opprettes med feil lengde, eller en løkke som ikke terminerer.

Klasse, felt, konstruktør

En klasse i IN1010 er nesten alltid en dataklasse med noen få konstante felt og noen få metoder. Mønsteret er alltid det samme:

class Vogn {
    final String id;          // konstant, settes én gang
    final int lengde;         // i centimeter
    Vogn neste;               // peker til neste element i lista
    Vogn forrige;             // peker bakover

    Vogn(String id, int lengde) {
        this.id = id;
        this.lengde = lengde;
    }

    String hentId() { return id; }
    int hentLengde() { return lengde; }
}

Legg merke til tre ting. For det første: final på felt som ikke skal endres etter at objektet er laget. Sensorveiledningene gir uttrykkelig pluss for dette («det er et pluss om konstante instansvariabler er deklarert som final»). For det andre: this.id = id; — når parameteren heter det samme som feltet, må du bruke this, ellers tilordner du parameteren til seg selv og feltet forblir null. For det tredje: pekerne neste og forrige ligger i dataobjektet, ikke i egne node-objekter. Det er UiO-stilen, og eksamen krever den.

Primitive typer og referansetyper

Skillet mellom primitive typer (int, double, boolean, char) og referansetyper (alle klasser, inkludert String og arrayer) er den vanligste kilden til logiske feil. En primitiv variabel inneholder verdien. En referansevariabel inneholder en adresse til et objekt et annet sted i minnet.

int a = 5;
int b = a;        // b får en kopi av verdien 5
b = 9;            // a er fortsatt 5

Vogn v1 = new Vogn("V1", 2000);
Vogn v2 = v1;     // v2 peker på SAMME objekt
v2.neste = null;  // dette ser v1 også, for det er samme objekt

Konsekvensen på eksamen: når du sender et objekt som parameter, sender du en kopi av referansen. Metoden kan endre objektets innhold (og det ser den som kalte), men den kan ikke få den som kalte til å peke på et annet objekt. Derfor må metoder som skal ta ut et element fra en liste, returnere referansen — de kan ikke «sette parameteren til null» og forvente at det virker.

Likhet: == mot equals

For primitive typer sammenligner == verdier. For referansetyper sammenligner == adressene: to objekter med nøyaktig samme innhold er ikke == hverandre. For tekst er dette en klassisk felle:

String a = "LN-ABC";
String b = "LN-" + "ABC";      // konstantfoldes av kompilatoren
System.out.println(a == b);    // true (samme objekt i strengbassenget)

String c = new String("LN-ABC");
System.out.println(a == c);        // false  -- ulike objekter
System.out.println(a.equals(c));   // true   -- samme tegn

På eksamen skal du nesten alltid sammenligne identifikatorer, og da er svaret equals. Metoder som erMed(String id) og finnOgTaUt(String id) skal bruke if (p.hentId().equals(id)), aldri ==.

Arrayer

Arrayer dukker opp på hver eneste eksamen, oftest i formen «returner en array med referanser til alle objekter av en bestemt klasse». Sensorveiledningen gir hintet selv: tell først, opprett så arrayen, fyll den til slutt.

Passasjervogn[] hentPassasjervogner() {
    int antall = 0;
    for (Vogn p = forste; p != null; p = p.neste) {
        if (p instanceof Passasjervogn) antall++;
    }
    Passasjervogn[] ut = new Passasjervogn[antall];
    int i = 0;
    for (Vogn p = forste; p != null; p = p.neste) {
        if (p instanceof Passasjervogn) ut[i++] = (Passasjervogn) p;
    }
    return ut;
}

En array i Java har fast lengde, gitt av ut.length (uten parenteser — det er et felt, ikke en metode). Indeksene går fra 0 til length - 1; går du utenfor, får du ArrayIndexOutOfBoundsException. En nyopprettet array av referansetype er fylt med null, en array av int er fylt med 0. Det siste utnyttes i histogramoppgaver: int[] histogram = new int[100]; gir deg hundre nuller gratis.

Løkker og kontrollflyt

Tre løkkeformer dekker alt du trenger. for når du teller: for (int i = 0; i < n; i++). while når du går gjennom en lenket liste og ikke vet hvor lang den er. Og for-each når du har en Iterable:

// Gjennomløping av lenket liste - lær dette mønsteret utenat
Vogn p = forste;
while (p != null) {
    // gjør noe med p
    p = p.neste;
}

Det klassiske feilsteget er å skrive while (p.neste != null). Da hopper du over det siste elementet, og hvis lista er tom, får du NullPointerException med én gang. Bruk p != null som test, og flytt pekeren sist i løkkekroppen.

static, innkapsling og pakker

Et static-felt eller en static-metode tilhører klassen, ikke det enkelte objektet. På eksamen ser du static i to sammenhenger: public static void main(String[] args), og hjelpeklasser med statiske metoder (som en Trekk.trekkInt(min, max) for tilfeldige tall). Merk at en statisk metode ikke har this og derfor ikke kan lese instansvariabler direkte.

Tilgangsmodifikatorene er sjelden avgjørende for poeng, men du bør vite hva de betyr: private er kun egen klasse, protected er egen klasse pluss subklasser pluss samme pakke, ingen modifikator betyr samme pakke, og public er alle. Flere eksamensoppgaver sier eksplisitt at feltene skal være tilgjengelige fra beholderklassen; da skal du ikke gjøre dem private.

toString

Alle klasser arver toString() fra Object. Standardversjonen gir noe uleselig som Vogn@1b6d3586, så du redefinerer den. På eksamen (V2022 begge deler) kreves det at subklassene kaller superklassens versjon:

class Vogn {
    public String toString() {
        return "id=" + id + " lengde=" + lengde;
    }
}

class Passasjervogn extends Vogn {
    final int maksPassasjerer;
    Passasjervogn(String id, int lengde, int maks) {
        super(id, lengde);
        this.maksPassasjerer = maks;
    }
    public String toString() {
        return "Passasjervogn " + super.toString() + " plasser=" + maksPassasjerer;
    }
}

Uten super. foran kallet får du uendelig rekursjon og StackOverflowError, fordi toString() da kaller seg selv. Dette er en feil sensor ser ofte.

Studieguide: Java grunnleggende