C.1   Instans- og klassemetoder
I Java er en klasse det minste eller laveste selvstendige programmeringsnivået. I enkelte andre språk (for eksempel C og C++) kan en lage selvstendige eller frittstående metoder (globale metoder). Men i Java må enhver metode høre til i en klasse. Det er imidlertid fullt mulig å lage en klasse som har kun én metode og ikke noe annet.

I Delkapittel 1.1 ble det laget flere metoder som «er seg selv nok». Dvs. metoder som gjør sine oppgaver kun ved hjelp den informasjonen som kommer via parameterverdier. Ta f.eks metoden bytt som bytter om (eng: swap) innholdet i to tabellelementer. Den kunne vi legge inn som eneste metode i en klasse. La f.eks. klassen hete Bytt:

  public class Bytt
  {
    public void bytt(int[] a, int i, int j)  // bytter om tabellelementer
    {
      int temp = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = temp;
    }
  }                Programkode C.1 a)

Legg merke til at metoden bytt nå ikke er deklarert som statisk (eng: static). Klassen Bytt har heller ingen variabler. Hvis vi nå får bruk for å bytte om elementer i en tabell, må det først lages et Bytt-objekt før vi kan få tak i metoden:

  int[] a = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};        // en heltallstabell
  Bytt b = new Bytt();                     // b er et Bytt-objekt
  b.bytt(a, 0, 9);                         // bytter om første og siste element
  System.out.println(Arrays.toString(a));  // skriver ut

  // Utskrift: [10, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1]

                   Programkode C.1 b)

I klassen Bytt er nå metoden bytt en instansmetode. Det betyr at hver instans av klassen Bytt får sin egen versjon av metoden. Dette er helt unødvendig siden metoden er helt uavhengig av instansen. Den er kun avhengig av metodens parameterverdier. Vi lar derfor metoden være statisk, dvs. slik:

  public class Bytt
  {
    public static void bytt(int[] a, int i, int j)  // bytter om tabellelementer
    {
      int temp = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = temp;
    }
  }  // Bytt
                   Programkode C.1 c)

Når metoden bytt nå er deklarert som en statisk metode i klassen Bytt, betyr det at den er en klassemetode. Da hører metoden til klassen som sådan og ikke til de enkelte instansene. Programkode C.1 b) vil virke som før, men siden metoden nå hører til klassen kan vi (og skal vi) benytte den ved å referere til klassen:

  int[] a = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};        // en heltallstabell
  Bytt.bytt(a, 0, 9);                      // refererer til klassen Bytt
  System.out.println(Arrays.toString(a));  // skriver ut

  // Utskrift: [10, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1]

                   Programkode C.1 d)

Hvis klassen Bytt skal ha kun denne metoden, gir det ingen mening å lage instanser av den. En klasse får automatisk en standardkonstruktør (eng: default constructor), dvs. en uten parametre. Det er den konstruktøren som ble brukt i Programkode C.1 b). Hvis det ikke er aktuelt eller ønskelig å lage instanser av en klasse, er det en vanlig teknikk å «blokkere» standardkonstruktøren. Det gjøres ved å deklarere den som privat:

  public class Bytt
  {
    private Bytt() { }      // en privat standardkonstruktør

    public static void bytt(int[] a, int i, int j)  // bytter om tabellelementer
    {
      int temp = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = temp;
    }
  }  // Bytt
                   Programkode C.1 e)

Hvis en bruker denne versjonen av klassen Bytt, vil ikke lenger Programkode C.1 b) la seg kompilere. Prøv! Men Programkode C.1 d) vil selvfølgelig virke.

  C.2   Samleklassene Arrays og Collections
I Avsnitt 1.2.2 startet vi oppbyggingen av samleklassen Tabell. Den skal inneholde metoder som arbeider med tabeller. Alle metodene må imidlertid være «seg selv nok», dvs. at de gjør jobben sin kun ved hjelp av den informasjonen de får via parameterverdier. Dermed kan de deklareres som statiske metoder (klassemetoder). F.eks. ble metoden bytt som vi diskuterte i avsnittet over, lagt inn der. På samme måte som for klassen Bytt, ble klassen Tabell utstyrt med en privat standardkonstruktør.

Java har de to samleklassene Arrays og Collections. Vår samleklasse Tabell vil ha mange metoder av samme type som dem i Arrays og mange andre. Arrays inneholder kun statiske metoder og har en privat standardkonstruktør. Her er en kort metodeoversikt for Arrays:

• binærsøk i sorterte tabeller (og tabellintervaller)
• kopiering og «utvidelser» av tabeller (og tabellintervaller)
• sammenligning av tabeller
• utfylling av tabeller (og tabellintervaller)
• «hashing» av tabeller
• sortering av tabeller (og tabellintervaller)
• toString-metoder for tabeller
• konvertering fra tabeller til lister

Uheldigvis har ikke klassen Arrays metoder som genererer tilfeldige permutasjoner av hele tall eller metoder som permuterer innholdet i tabeller. Den har heller ingen maks- og min-metoder for tabeller. Klassen Collections har imidlertid slike metoder, men formelt kun for lister eller for subklasser av Collection. Men en objekttabell kan «legges inn» i en ArrayList ved hjelp av metoden asList i klassen Arrays. Legg merke til at Collections er en samleklasse for metoder som arbeider med subklasser til grensesnittet Collection. Denne samleklassen har mange forskjellige (statiske) metoder. Her ser vi på noen få av dem.

Shuffle Vi kan permutere innholdet i en objekttabell, f.eks. av typen Integer[], ved hjelp av Arrays.asList og metoden shuffle i Collections:

  Integer[] a = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};      // en Integer-tabell
  Collections.shuffle(Arrays.asList(a));     // bruker asList og shuffle
  System.out.println(Arrays.toString(a));    // utskrift av tabellen a

                   Programkode C.2 a)

Max Vi kan finne den største verdien i en objekttabell (av typen Comparable), f.eks. av typen Character[], ved hjelp av Arrays.asList og metoden max i Collections. Da finner vi ikke posjonen, men selve verdien:

  Character[] c = {'C','F','A','G','D','H','B','E'};      // en Character-tabell
  System.out.println(Collections.max(Arrays.asList(c)));  // bruker asList og max

  // Utskrift: H

                   Programkode C.2 b)

I Delkapittel 1.1 var det å finne posisjonen til den største verdien i en heltallstabell brukt som en gjennomgående problemstilling. Det ble bl.a. bestemt (se Avsnitt 1.1.7 ) at hvis tabellen var tom (lengde lik 0), skulle det kastes en NoSuchElementException. Hva gjør metoden max i klassen Collections? Kjør flg. programbit og se hva som skjer:

  Character[] c = {};                                     // en tom tabell
  System.out.println(Collections.max(Arrays.asList(c)));  // bruker asList og max

                   Programkode C.2 c)

Swap Vi kan bytte om to verdier i en objekttabell, f.eks. av typen Integer[], ved hjelp av Arrays.asList og metoden swap i Collections:

  Integer[] a = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};      // en Integer-tabell
  Collections.swap(Arrays.asList(a),0,9);    // bruker asList og swap
  System.out.println(Arrays.toString(a));    // utskrift av tabellen a

  // Utskrift: [10, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1]

                   Programkode C.2 d)

Reverse Vi kan snu rekkefølgen på verdiene i en objekttabell, f.eks. av typen String[], ved hjelp av Arrays.asList og metoden reverse i Collections:

  String[] s = {"Ali","Berit","Carl","Doris","Elin"};  // en String-tabell
  Collections.reverse(Arrays.asList(s));               // bruker asList og reverse
  System.out.println(Arrays.toString(s));              // utskrift av tabellen s

  // Utskrift: [Elin, Doris, Carl, Berit, Ali]

                   Programkode C.2 e)