Alberi generici in Java

Alberi generici in Java
Scopo della esercitazione è quello di progettare le classi necessarie ad implementare un
generico albero n-ario in Java.
1 Prerequisiti
Conoscenza del Java Collection Framework con particolare riferimento alle classi
LinkedList<E>, ArrayList<E> e l’interfaccia Iterator<E>, con utilizzo del
costrutto dei generics.
Concetti e rappresentazioni di alberi n-ari.
Utilizzo di interfacce e classi astratte in Java e realizzazione di classi basate su
Generics
2 Rappresentazione degli alberi
Per rappresentare un albero n-ario si utilizza la rappresentazione del nodo presentata a
lezione:
in cui ogni nodo ha un riferimento al parent (genitore), un campo element (info) che
contiene un “valore” (del tipo appropriato) e una lista di riferimenti ai nodi figli.
3 Implementazione
3.1 Struttura dati di base
Implementare le classi java necessarie a rappresentare il generico nodo dell’albero e poi
l’intero albero sfruttando le classi di supporto fornite (pubblicate nella sezione “Laboratorio
 Esercitazione_3” nel sito del corso, insieme alle relative API).
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In particolare realizzare la classe TreeNode<E> che implementa l’interfaccia
Position<E> e che rappresenta il generico nodo dell’albero. Per la progettazione di tale
classe ispirarsi allo schema riportato nella sezione 2.
Realizzare poi una classe MyTree<E> che implementa l’interfaccia Tree<E> che
rappresenta un albero generico, basandosi sulla classe TreeNode per la modellazione dei
nodi dell’albero.
Realizzare una classe MyTest con un main per il test della rappresentazione. In particolare
creare un albero, inserire alcuni valori di prova nell’albero e poi stamparlo con il metodo
stampa della classe TreeUtil.
Un possibile esempio di test è il seguente:
1. MyTree<Integer> t = new MyTree<Integer>();
2. Position<Integer> root = t.setRoot(100);
3. Position<Integer> c = root.addChildren(20);
4. final Position<Integer> child = root.addChildren(230);
5. child.addChildren(1);
6. child.addChildren(2);
7. child.addChildren(3);
8. c.addChildren(4);
9. TreeUtil.stampa(t);
3.2 Metodi di IO
Realizzare
nella
classe
TreeUtil
i
seguenti
metodi
che
permettono
l’importazione/esportazione di alberi in notazione parentetica:
1. public static <E> void printParentheticalRepresentation
(Tree<E> tree)
stampa l’albero secondo la rappresentazione
parentetica
2. public static Tree<String>
parseParentheticalRepresentation (String rappParentetica)
a partire dalla rappresentazione parentetica
costruisce l’albero corrispondente
La rappresentazione parentetica di un albero è definita nel seguente modo:
<albero> = ( <radice> <sottoalbero1><sottoalbero2>....
(<sottoalberon> )
Esempio
Dato l’albero
2
a
b
c
d
e
g
f
la sua rappresentazione parentetica è: (a(b(c)(d)(g))(e(f)))
3.3 Metodi avanzati
Aggiungere alla interfaccia Tree<E> e alla corrispondente classe MyTree<E> i seguenti
metodi:
1. public int size()
a. ritorna il numero di nodi dell’albero
2. public void preorder()
a. stampa in output i nodi dell’albero in preordine
3. public int depth ()
a. ritorna la profondità dell’albero
3.4 Approfondimenti
Implementare la classe MyTree2<E> e TreeNode2<E> che sfruttino la
rappresentazione dei nodi come firstChild (primo figlio), nextSibling (fratello) presentata a
lezione.
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