שיטות גנריות

חלק מהיחידה תכנות מונחה עצמים במסלול ה-Java של Coddy. שיעור 55 מתוך 87.

בעוד שמחלקות גנריות מאפשרות למחלקות שלמות לעבוד עם טיפוסים שונים, לפעמים צריך שרק שיטה אחת תהיה גנרית. שיטה גנרית מצהירה על פרמטר טיפוס משלה, ללא תלות בגנריות ברמת המחלקה.

פרמטר הטיפוס מופיע לפני טיפוס ההחזרה בחתימת המתודה:

public class Utility {
    public static <T> void printArray(T[] array) {
        for (T element : array) {
            System.out.println(element);
        }
    }
}

String[] names = {"Alice", "Bob"};
Integer[] numbers = {1, 2, 3};

Utility.printArray(names);    // עובד עם String[]
Utility.printArray(numbers);  // עובד עם Integer[]

שימו לב ל־<T> שמופיע בין המשתנים המשנים לסוג ההחזרה. כך מצהירים על T כפרמטר טיפוס עבור המתודה הספציפית הזו. המהדר מסיק את הטיפוס בפועל מהארגומנטים שמעבירים.

מתודות גנריות יכולות גם להחזיר את הטיפוס הגנרי:

public static <T> T getFirst(T[] array) {
    if (array.length > 0) {
        return array[0];
    }
    return null;
}

String first = getFirst(new String[]{"a", "b"});  // מחזיר "a"

אפשר להשתמש בכמה פרמטרי טיפוס כשצריך:

public static <K, V> void printPair(K key, V value) {
    System.out.println(key + ": " + value);
}

printPair("Age", 25);        // String ו-Integer
printPair(1, "First");       // Integer ו-String

מתודות גנריות שימושיות במיוחד במחלקות עזר, שבהן דרושות לך פעולות גמישות ושימושיות חוזרות בלי ליצור מחלקה גנרית.

אתגר

קל

בואו נבנה ערכת כלים של פונקציות שירות שמדגימה את הגמישות של שיטות גנריות. תיצרו מחלקה עם שיטות לשימוש חוזר שעובדות עם כל סוג, ותראו כיצד שיטות גנריות יכולות להתקיים באופן עצמאי ממחלקות גנריות.

תארגנו את הקוד בשני קבצים:

ArrayUtils.java: צרו מחלקת שירות שמכילה שיטות גנריות לעבודה עם מערכים. במחלקה צריכות להיות שלוש שיטות גנריות סטטיות:
getLast - שיטה גנרית שמקבלת מערך מסוג T ומחזירה את האיבר האחרון. אם המערך ריק, החזירו null.

swap - שיטה גנרית שמקבלת מערך מסוג T ושני אינדקסים של מספרים שלמים, ואז מחליפה בין האיברים שנמצאים במיקומים האלה. השיטה הזאת לא מחזירה דבר.

printWithLabel - שיטה גנרית עם שני פרמטרים של סוג, K ו-V. היא מקבלת תווית מסוג K וערך מסוג V, ואז מדפיסה אותם בתבנית: [label]: [value]
Main.java: הפעילו את השיטות הגנריות שלכם! תקבלו ארבעה קלטים: שתי מילים (מחרוזות) ושני מספרים (מספרים שלמים).
תחילה, צרו מערך String[] שמכיל את שתי המילים. השתמשו ב-getLast כדי לקבל את האיבר האחרון והדפיסו: Last word: [result]

לאחר מכן, צרו מערך Integer[] שמכיל את שני המספרים. קראו ל-swap כדי להחליף בין האיברים באינדקסים 0 ו-1, ואז הדפיסו: After swap: [first], [second]

לבסוף, הדגימו את השיטה הגנרית עם שני הפרמטרים באמצעות קריאה ל-printWithLabel פעמיים:
- פעם אחת כשהמילה הראשונה היא התווית והמספר הראשון הוא הערך
- פעם אחת כשהמספר הראשון הוא התווית והמילה השנייה היא הערך

תקבלו ארבעה קלטים לפי הסדר: המילה הראשונה, המילה השנייה, המספר הראשון, המספר השני.

שימו לב שכל שיטה מצהירה על פרמטרי הסוג שלה באמצעות <T> או <K, V> לפני סוג ההחזרה. המהדר מסיק את הסוגים בפועל מתוך הארגומנטים שאתם מעבירים: אין צורך לציין אותם במפורש כשקוראים לשיטות!

נסו בעצמכם

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // קראו את נתוני הקלט
        String firstWord = scanner.nextLine();
        String secondWord = scanner.nextLine();
        int firstNumber = scanner.nextInt();
        int secondNumber = scanner.nextInt();
        
        // TODO: צרו מערך String[] המכיל את שתי המילים
        
        // TODO: השתמשו ב-ArrayUtils.getLast כדי לקבל את האיבר האחרון
        // הדפיסו: "Last word: [result]"
        
        // TODO: צרו מערך Integer[] המכיל את שני המספרים
        
        // TODO: קראו ל-ArrayUtils.swap כדי להחליף בין האיברים באינדקסים 0 ו-1
        // הדפיסו: "After swap: [first], [second]"
        
        // TODO: קראו ל-ArrayUtils.printWithLabel עם firstWord כתווית ו-firstNumber כערך
        
        // TODO: קראו ל-ArrayUtils.printWithLabel עם firstNumber כתווית ו-secondWord כערך
    }
}