Metody generyczne

Część sekcji Programowanie obiektowe ścieżki Java w Coddy. Lekcja 55 z 87.

Klasy generyczne sprawiają, że całe klasy mogą działać z różnymi typami, ale czasami potrzebujesz, aby tylko jedna metoda była generyczna. Metoda generyczna deklaruje własny parametr typu, niezależny od parametrów generycznych klasy.

Parametr typu pojawia się przed typem zwracanym w sygnaturze metody:

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);    // Działa z String[]
Utility.printArray(numbers);  // Działa z Integer[]

Zwróć uwagę na <T> umieszczone między modyfikatorami a typem zwracanym. Deklaruje ono T jako parametr typu dla tej konkretnej metody. Kompilator wnioskuje rzeczywisty typ na podstawie przekazanych argumentów.

Metody generyczne mogą również zwracać typ generyczny:

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

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

W razie potrzeby możesz używać wielu parametrów typu:

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

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

Metody generyczne są szczególnie przydatne w klasach narzędziowych, w których potrzebujesz elastycznych, wielokrotnego użytku operacji bez tworzenia klasy generycznej.

Wyzwanie

Łatwy

Stwórzmy zestaw narzędzi, który pokaże elastyczność metod generycznych. Utworzysz klasę z metodami wielokrotnego użytku, które działają z dowolnym typem, demonstrując, że metody generyczne mogą istnieć niezależnie od klas generycznych.

Rozmieścisz swój kod w dwóch plikach:

ArrayUtils.java: Utwórz klasę narzędziową zawierającą metody generyczne do pracy z tablicami. Twoja klasa powinna mieć trzy statyczne metody generyczne:
getLast — metoda generyczna, która przyjmuje tablicę typu T i zwraca ostatni element. Jeśli tablica jest pusta, zwróć null.

swap — metoda generyczna, która przyjmuje tablicę typu T i dwa indeksy całkowite, a następnie zamienia miejscami elementy znajdujące się pod tymi indeksami. Ta metoda niczego nie zwraca.

printWithLabel — metoda generyczna z dwoma parametrami typu K i V. Przyjmuje etykietę typu K i wartość typu V, a następnie wyświetla je w formacie: [label]: [value]
Main.java: Wykorzystaj swoje metody generyczne! Otrzymasz cztery dane wejściowe: dwa słowa (typu String) i dwie liczby (typu integer).
Najpierw utwórz tablicę String[] zawierającą oba słowa. Użyj getLast, aby pobrać ostatni element i wyświetl: Last word: [result]

Następnie utwórz tablicę Integer[] zawierającą obie liczby. Wywołaj swap, aby zamienić miejscami elementy o indeksach 0 i 1, a następnie wyświetl: After swap: [first], [second]

Na koniec zademonstruj działanie metody generycznej z dwoma parametrami, wywołując printWithLabel dwukrotnie:
- Raz, używając pierwszego słowa jako etykiety, a pierwszej liczby jako wartości
- Raz, używając pierwszej liczby jako etykiety, a drugiego słowa jako wartości

Otrzymasz cztery dane wejściowe w następującej kolejności: pierwsze słowo, drugie słowo, pierwsza liczba, druga liczba.

Zwróć uwagę, że każda metoda deklaruje własne parametry typu za pomocą <T> lub <K, V> przed typem zwracanym. Kompilator wnioskuje rzeczywiste typy na podstawie przekazanych argumentów — nie musisz podawać ich jawnie podczas wywoływania metod!

Spróbuj swoich sił

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // Wczytaj dane wejściowe
        String firstWord = scanner.nextLine();
        String secondWord = scanner.nextLine();
        int firstNumber = scanner.nextInt();
        int secondNumber = scanner.nextInt();
        
        // TODO: Utwórz tablicę String[] zawierającą oba słowa
        
        // TODO: Użyj ArrayUtils.getLast, aby pobrać ostatni element
        // Wypisz: "Last word: [result]"
        
        // TODO: Utwórz tablicę Integer[] zawierającą obie liczby
        
        // TODO: Wywołaj ArrayUtils.swap, aby zamienić miejscami elementy o indeksach 0 i 1
        // Wypisz: "After swap: [first], [second]"
        
        // TODO: Wywołaj ArrayUtils.printWithLabel, przekazując firstWord jako etykietę i firstNumber jako wartość
        
        // TODO: Wywołaj ArrayUtils.printWithLabel, przekazując firstNumber jako etykietę i secondWord jako wartość
    }
}