4th Ed Chapter 9 - 1

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Capitulo 9

• Caracteres y Cadenas (Strings)

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Objetivos

• Declarar y usar del tipo char.
• Escribir programas que procesen cadenas usando
  objetos String, StringBuilder y StringBuffer.
• Diferenciar las 3 clases de string y usar la
  clase correcta de acuerdo a la tarea.
• Especificar expresiones regulares para buscar un
  patrón en una cadena.
• Usar las clases Pattern y Matcher.
• Comparar objetos String correctamente.

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Caracteres

• En Java, los caracteres simples son representados
  usando el tipo de dato char.
• Los caracteres constantes se escriben como
  símbolos encerrados con comillas simples . Ej
  a
• Los caracteres son almacenados en la mem de la
  computadora usando algún tipo de codificación.
• ASCII, (American Standard Code for Information
  Interchange), es uno de códigos ampliamente
  usados. Total 128 caracteres (7bits) , permite
  representar los símbolos del lenguaje inglés.
• Java usa Unicode, que incluye ASCII, permite
  representar más caracteres.Total de símbolos
  34148, ocupa 2 bytes

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Código ASCII
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Código Unicode

• El Unicode Worldwide Character Standard
  (Unicode) permite el intercambio, procesamiento y
  visualización de textos escritos en diversos
  lenguajes.
• Java usa el estándar Unicode para representar
  caracteres.
• Los char se declaran igual que otros tipos
  primitivos

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Procesando Caracteres
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Strings (cadenas)

• Una cadena es una secuencia de caracteres que se
  trata como un valor simple
• Se usan Instancias de la clase String para
  representar cadenas en Java.
• Ya vimos los métodos substr obtener una
  subcadena
• 
  length tamaño del String
• 
  indexOf índice de un caracter
• Podemos acceder a caracteres individuales de una
  cadena llamando al método charAt.

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Accediendo a Elemento Individuales

• El método charAt permite acceder a un carácter
  dentro de un String.

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Ej Contando vocales
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Ej Contando palabras Java
Continua leyendo palabras y cuenta cuántas veces
se ingresa java ignorando mayúsculas y minúsculas.
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Operadores útiles de String
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Patrones Ej de patrón

• Suponga que los estudiantes se codifican con tres
  dígitos
• El 1er dígito representa el área (ej 5 indica
  computación)
• El 2do indica si es del estado (1), de otro
  estado (2), extranjero (3)
• El 3ro dígito indica los edificios dentro del
  campus
• Los edificios se numeran del 1-7.
• Los estudiantes que viven fuera del campus se
  representan con 8.

El patrón de 3 dígitos para representar a los
estudiantes de computación que viven en el campus
es
51231-7
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Expresiones Regulares patrones

• Se usan para buscar y reeplazar texto
• Permiten expresar un conjunto de palabras (o
  secuencias de símbolos) en forma reducida
• Se usan símbolos especiales para formular las
  expresiones regulares.
• Simbolo Significado
• elección
• secuencia de 0 o más ocurrencias
• secuencia de 1 o más ocurrencias
• negación
• - rango
• () y rango de elección de caracteres múltiples

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Ej de Expresiones Regulares
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Notacion de repeticion de patrones

• Tambien se puede designar una secuencia de
  longitud fija.
• Ej para designar cuatro dígitos 0-94
• donde el numero contenido en es la cantidad de
  repeticiones.
• Se puede especificar un rango
• .... n repetir el patrón exactamente n
  veces
• .... n, al
  menos
• .... n,m al menos
  n pero no más de m veces

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Método Match

• El método de la clase String es muy similar al
  método equals
• ej dado un string str
• str.equals(Hola) y str.match(Hola)
• devuelven ambos true si str es el string Hola
• pero el argumento de match puede ser un patrón lo
  cual dá más flexibilidad.
• matches(String regex)
  devuelve verdadero si este string contiene la
  expresión regular dada, falso caso contrario

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Pattern Matches identificadores válidos
gt 0 o más veces

• import javax.swing.
• class MatchIdentificadoresJava
• private static final String Parar PARAR
• private static final String VALID Identif
  Valido
• private static final String INVALID
  Identif Invalido
• private static final String PATRON_VALIDO
  a-zA-Za-zA-Z0-9_
• public static void main (String arg)
• String str, resp
• while (true)
• str JOptionPane.showInputDialog(null
  , Identificador )
• if (str.equals(PARAR) ) break
• if (str.matches(PATRON_VALIDO))
• resp VALID
• else resp INVALID
• JOptionPane.showMessageDialog(null, str
  \n resp)

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El método replaceAll

• El método replaceAll reemplaza todas las
  ocurrencias de una subcadena que coincide con una
  expresión regular dada .

Reemplaza todas las vocales minúsculas con el
símbolo _at_
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Ej replaceAll

• Cambiar todas las ocurrencias de OOP por Prog.
  orientada a objetos
• str.replaceAll (OOP, Prog. orientada a
  objetos)
• Reemplazar los nros de seguro social por
  xxx-xx-xxxx
• str.replaceAll( 0-93 0-92 0-94,
  xxx-xx-xxxx)
• Reemp. todas las ocurrencia de una secuencias que
  tiene 2 o más letras O por OO
• str.replaceAll(O2,, OO)

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• Si se ejecuta str.replaceAll (ante, antes)
• reemplazara palabras como
• antepasado por antespasado
• para especificar que sólo modifique cuando
  coincide con la palabra entera (no parte de ella)
  \b
• str.replaceAll(\\bantes\\b, antes)
• el símbolo \ en un string representa un caracter
  de control tal como \n \t \r
• para que interprete \bantes\b como un string se
  usa \ adicionales \\bantes\\b

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Usos del caracter \ de escape

• El caracter de escape se emplea taa para otros
  símbolos usados en los patrones. Ej
• Si deseamos buscar el signo en un texto usamos
  \ y para expresarlo como un string \\
• Ej Reemplazar todas las ocurrencias de C y C
  con java (no necesariamente toda la palabra)
• str.replaceAll ((CC\\\\), Java)

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Signos usados con frecuencia en patrones
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Las clases Pattern y Matcher

• Los métodos matches y replaceAll de la clase
  String son atajos al uso de las clases Pattern y
  Matcher del paquete java.util.regex.
• Si str y regex son objetos String, entonces
• str.matches(regex)
• equivale a
• Pattern pattern Pattern.compile(regex)
• Matcher matcher pattern.matcher(str)
• matcher.matches()

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El método compile

• El método compile de la clase Pattern convierte
  una expresión regular al formato interno para
  llevar a cabo una operación de comparación de
  patrones.
• Esta conversión se lleva a cabo cada vez que se
  ejecuta el método matches de la clase String, por
  eso es más eficiente usar el método compile
  cuando investigamos el mismo patrón varias veces.
  
• Ej de programas Ch9MatchJavaIdentifier2 y
  Ch9PMCountJava

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Compile se ejecuta sólo una vez, queda fuera el
loop

• public static void main (String args)
• String str, reply
• Matcher matcher
• Pattern pattern
  Pattern.compile(VALID_IDENTIFIER_PATTERN)
• while (true)
• str JOptionPane.showInputDialog(null
  , "Identifier")
• if (str.equals(STOP)) break
• matcher pattern.matcher(str)
• if (matcher.matches())
• reply VALID
• else .............

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Cuántas veces está una palabra

• public static void main (String args)
• String document int
  javaCount 0
• Matcher matcher
• Pattern pattern Pattern.compile("java",
• 
  Pattern.CASE_INSENSITIVE)
• document JOptionPane.showInputDialog(null,
  "Sentencia")
• matcher pattern.matcher(document)
• while (matcher.find())
• javaCount
• JOptionPane.showMessageDialog(null,La
  palabra 'java' ocurrio " javaCount "
  veces")

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El método find

• El método find es otro método potente de la clase
  Matcher
• Busca la próxima ocurrencia de una cadena que
  coincida con el patrón, devuelve verdadero si se
  encuentra el patrón
• Cuando se encuentra, podemos obtener el lugar de
  la secuencia con los métodos start y end métodos.

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Posicion comienzo y fin

• Ej.
• matcher pattern.matcher(docu)
• while (matcher.find()) System.out.println(docu.
  substring(matcher.start(),
• matcher.end()) " encontrado en la
  posic "
• matcher.start())

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La clase String es Inmutable

• En Java un objeto String es inmutable
• Significa que una vez que se crea un objeto
  string, no puede cambiarse, no se puede cambiar
  un caracter por otro, remover caracteres, etc
• Los método que usamos hasta ahora no cambian al
  string original, crean un nuevo objeto. Por ej.
  Substring crea un nuevo objeto String a partir de
  otro dado.
• Incluso cuando hacemos str str1 str2
• La clase String se define de esta forma por
  razones de eficiencia.

30
Efectos de la Inmutabilidadty
Podemos hacer esto pues los String son inmutables
31
La clase StringBuffer

• En muchas aplicaciones que procesan cadenas,
  deseamos cambiar el contenido, es decir,
  necesitamos que sea mutable
• Podemos modificar el contenido de una cadena
  empleando la clase StringBuffer
• Por ej, para concatenar cadenas, eliminar una
  parte de una cadena, reemplazar caracteres, etc

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Ej StringBuffer
Cambiar la cadena Java a Diva
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Ej procesamiento

• Reeplazar todas las vocales de una sentencia con
  X.

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Los métodos append e insert

• Podemos usar el método append para agregar a un
  objeto String o StringBuffer al final de un
  objeto StringBuffer.
• El método puede tambien tomar un argumento de
  tipo de dato primitivo.
• Cualquier tipo de dato primitivo es convertido a
  un String antes de que se pasarlo al objeto
  StringBuffer.
• Tambien podemos agregar una cadena en una
  posición específica usando el método insert.

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La clase StringBuilder

• Esta clase es nueva de Java 5.0 (SDK 1.5)
• Se agregó esta clase en la última versión para
  mejorar la performance de la clase StringBuffer.
• StringBuffer y StringBuilder soportan los mismos
  métodos, de manera que son intercambiables.
• Hay casos avanzados donde se debe usar
  StringBuffer, en los ejemplos dados aquí se puede
  intercambiar a StringBuilder.
• Si no es importante la performance y ya que
  StringBuffer se puede usar en todas las versiones
  de Java usar StringBuffer

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Problema Concordancia de documentos

• Escribir una aplicación que de la concordancia
  de palabras dentro de un documento
• La salida es una lista ordenada alfabéticamente
  de todas las palabras de un documento y el número
  de veces que ocurren
• El documento es un archivo de texto y la salida
  se graba en otro archivo

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Plan General

• Tareas en pseudocodigo

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Documento de Diseño
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Relación entre las Clases
clase a implementar
clase de dada
40
Desarrollo

• Desarrollaremos en 4 pasos
• Comenzar con el esqueleto del prorama. Definir la
  clase principal y sus datos miembro. Comenzar con
  una clase rudimentaria Ch9WordConcordance.
• Agregar código para abrir y grabar los resultados
  Extender las clases existentes de acuerdo a las
  necesidades.
• Completar la implementación de la clase
  Ch9WordConcordance.
• Finalizar el código removiendo las sentencias
  temporales.

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Paso 1 Diseño

• Definir el esqueleto de la clase principal
• Definir el esqueleto de la clase
  Ch9WordConcordance class, por ahora solo tendra
  un constructor sin argumentos

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Step 1 Code
Directory Chapter9/Step1 Source Files
Ch9WordConcordanceMain.java Ch9WordConcordance.
java
Program source file is too big to list here. From
now on, we ask you to view the source files using
your Java IDE.
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Paso 1 Prueba

• Verificar que el constructor se ejecute
  correctamente
• y que el control de repetición en el método
  start trabaje como esta planificado

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Paso 2 Diseño

• Agregar rutinas para el manejo I/O de archivos
• La tarea la va a hacer la clase FileManager,
  necesitamos ver como usar correctamente esta
  clase.
• La clase FileManager tiene dos métodos openFile
  y saveFile.
• Hay dos implementaciones de saveFile, usar un
  arch por defecto output1.txt o permitir al
  usuario que elija el arch usando un cuadro de
  dialogo.
• caso 1 FileManager fm new FileManager()
• String doc ......
• fm.saveFile (output1.txt,
  doc)
• caso 2 fm.saveFile (doc)

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Step 2 Code
Directory Chapter9/Step2 Source Files
Ch9WordConcordanceMain.java Ch9WordConcordance.
java
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Paso 2 Prueba

• probar que se abran los archivos y los muestre
  por la terminal, System.out.
• Verificar la rutina de salida, que se grabe el
  archivo de salida con el nombre indicado editar
  con un editor de texto
• La salida la crea el método build de
  Ch9WordConcordance,es temporal aún

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Paso 3 Diseño

• Completar el método build de la clase
  Ch9WordConcordance
• Usaremos la 2da clase de ayuda WordList
• El método clave de esta clase es el método add
  que inserta la palabra dada dentro de la lista de
  palabras

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Step 3 Code
Directory Chapter9/Step3 Source Files
Ch9WordConcordanceMain.java Ch9WordConcordance.
java
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Step 3 Probar

• Correr el programa empleando distintos archivos
  de texto
• Podemos emplear algún archivo largo
• Taa archivos creados a propósito con palabras
  repetidas para ver si las cuenta en forma
  correcta
• Usar un archivo vacío.