Apostila de Java, Capítulo 4 - Orientação a objetos básica

Nesse artigo iremos comentar e resolver os exercícios propostos no capítulo 4, sobre Orientação a objetos básica da apostila FJ-11: Java e Orientação a Objetos, da Caelum.

Clique aqui para saber sobre a Caelum e sua apostila.

Como comparar objetos - Classe abstrata Comparable e o método compareTo

No tutorial passado de nossa apostila de Java, falamos sobre as Interfaces em Java, que fazem uso de diversos conceitos de Orientação a Objetos que estamos estudando, como Polimorfismo e Classes e Métodos Abstratos.

Como de praxe, iremos ensinar mais uma lição de Java englobando diversos assuntos.
Hoje vamos aprender como comparar objetos (maior, menor, igual etc), e para isso faremos uso da classe abstrata Comparable e de seu método compareTo( ).

E para ver uma utilidade prática desses assuntos, vamos mostrar um exemplo através da ordenação de elementos de um Array.

Interface em Java (implements) - O que é, para que serve e como implementar

Iremos agora estudar um assunto muito importante em nossa apostila de Java, que irá usar principalmente, dentre outras coisas, os conceitos aprendemos sobre Classes e Métodos Abstratos, as interfaces.

Aprenderemos também uma importante palavra reservada do Java, o implements.

Herança ou Composição: Qual o melhor?

Acabamos de estudar a Herança, que assim como a Composição, é uma forma de tratar a relação entre os objetos, como eles devem ser vistos e trabalhados.

Talvez agora, como iniciante em nossa apostila de Java, isso não seja motivo de muita preocupação para você, mas certamente no futuro será. E para melhor esclarecer isso, nossa apostila de Java irá falar mais sobre as vantagens e desvantagens de cada uma dessas técnicas.

Campo Minado em Java: código comentado

Vamos agora explicar, em detalhes, como fazer, entender e programar toda a lógica de um campo minado na linguagem de programação Java.

O código do jogo se encontra em nosso artigo passado de nosso curso online de Java:
Jogo: Campo Minado em Java

Jogo: Campo Minado em Java

Dando continuidade aos games que estamos fazendo, e ensinando a fazer, vamos agora mostrar como fazer e programar o famoso jogo Campo Minado em Java.

Se não acompanhou os outros jogos feitos em nosso curso de Java, veja:

 Como fazer o Jogo da Velha em Java
 Como fazer o jogo Batalha Naval em Java

Aqui mostraremos as classes e código do jogo, no próximo artigo vamos explicar em detalhes como programar o jogo:


Código comentado sobre a criação do Campo Minado em Java

• Java Progressivo em PDF(download da Apostila)

Como jogar o nosso Campo Minado em Java

Existe um tabuleiro 8x8, onde estão localizadas 10 minas.
A cada rodada você irá fornecer o número da linha e da coluna (ou seja, números de 1 até 8).

Caso exista uma mina naquele lugar, você perde o jogo.

Caso não exista uma mina naquela posição, será exibido número naquele local e números nos locais vizinhos aquele que você escolheu, exceto onde há minas.

Esses números informam quantos minas existem ao redor daquele local.

Por exemplo, se você escolhe um local e aparece o número '2' lá, é porque existem duas minas nas vizinhanças daquele local. Vale salientar que 'ao redor' e 'vizinhança' significam todos os blocos ao redor, incluindo na diagonais.

Objetivo: Deixar os 10 campos que possuem minas livres. Ou seja, onde você deduzir que existe mina, não marque, simplesmente deixe o '_' lá, pois quando existem 10 underlines você ganhará o jogo.

Código do jogo Campo Minado em Java

-->campoMinado.java 

public class campoMinado {
    public static void main(String[] args) {
        Jogo jogo = new Jogo();

    }

}

-->Jogo.java

public class Jogo {
    private Tabuleiro board;
    boolean terminar = false;
    boolean ganhou = false;
    int[] jogada;
    int rodada=0;
    
    public Jogo(){
        board = new Tabuleiro();
        Jogar(board);
        jogada = new int[2];
    }
    
    public void Jogar(Tabuleiro board){
        do{
            rodada++;
            System.out.println("Rodada "+rodada);
            board.exibe();
            terminar = board.setPosicao();
            
            if(!terminar){
                board.abrirVizinhas();
                terminar = board.ganhou();
            }
            
        }while(!terminar);
        
        if(!board.ganhou()){
            System.out.println("Havia uma mina ! Você perdeu!");
            board.exibeMinas();
        } else {
            System.out.println("Parabéns, você deixou os 8 campos de minas livres em "+rodada+" rodadas");
            board.exibeMinas();
        }
    }
}

-->Tabuleiro.java

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class Tabuleiro {
    private int[][] minas;
    private char[][] tabuleiro;
    private int linha, coluna;
    Random random = new Random();
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);
    
    public Tabuleiro(){
        minas = new int[10][10];
        tabuleiro = new char[10][10];
        iniciaMinas(); // coloca 0 em todas as posições do tabuleiro de minas
        sorteiaMinas(); //coloca, aleatoriamente, 10 minas no tabuleiro de minas
        preencheDicas();//preenche o tabuleiro de minas com o número de minas vizinhas
        iniciaTabuleiro();//inicia o tabuleiro de exibição com _
        
    }
    
    public boolean ganhou(){
        int count=0;
        for(int line = 1 ; line < 9 ; line++)
            for(int column = 1 ; column < 9 ; column++)
                if(tabuleiro[line][column]=='_')
                    count++;
        if(count == 10)
            return true;
        else
            return false;                
    }
    
    public void abrirVizinhas(){
        for(int i=-1 ; i<2 ; i++)
            for(int j=-1 ; j<2 ; j++)
                if( (minas[linha+i][coluna+j] != -1) && (linha != 0 && linha != 9 && coluna != 0 && coluna != 9) ){
                    tabuleiro[linha+i][coluna+j]=Character.forDigit(minas[linha+i][coluna+j], 10);
                }
    }
    
    public int getPosicao(int linha, int coluna){
        return minas[linha][coluna];
    }
    
    public boolean setPosicao(){
            
            do{
                System.out.print("\nLinha: "); 
                linha = entrada.nextInt();
                System.out.print("Coluna: "); 
                coluna = entrada.nextInt();
                
                if( (tabuleiro[linha][coluna] != '_') && ((linha < 9 && linha > 0) && (coluna < 9 && coluna > 0)))
                    System.out.println("Esse campo já está sendo exibido");
                
                if( linha < 1 || linha > 8 || coluna < 1 || coluna > 8)
                    System.out.println("Escolha números de 1 até 8");
                
            }while((linha < 1 && linha > 8) && (coluna < 1 && coluna > 8) || (tabuleiro[linha][coluna] != '_') );
            
            if(getPosicao(linha, coluna)== -1)
                return true;
            else
                return false;
            
    }
    
    public void exibe(){
        System.out.println("\n     Linhas");
        for(int linha = 8 ; linha > 0 ; linha--){
            System.out.print("       "+linha + " ");
            
            for(int coluna = 1 ; coluna < 9 ; coluna++){
                    System.out.print("   "+ tabuleiro[linha][coluna]);
            }
                
            System.out.println();
        }
            
        System.out.println("\n            1   2   3   4   5   6   7   8");
        System.out.println("                      Colunas");
        
    }
    
    public void preencheDicas(){
        for(int line=1 ; line < 9 ; line++)
            for(int column=1 ; column < 9 ; column++){
                
                    for(int i=-1 ; i<=1 ; i++)
                        for(int j=-1 ; j<=1 ; j++)
                            if(minas[line][column] != -1)
                                if(minas[line+i][column+j] == -1)
                                    minas[line][column]++;
                
            }
            
    }
    
    public void exibeMinas(){
        for(int i=1 ; i < 9; i++)
            for(int j=1 ; j < 9 ; j++)
                if(minas[i][j] == -1)
                    tabuleiro[i][j]='*';
        
        exibe();
    }
    
    public void iniciaTabuleiro(){
        for(int i=1 ; i<minas.length ; i++)
            for(int j=1 ; j<minas.length ; j++)
                tabuleiro[i][j]= '_';
    }
    
    public void iniciaMinas(){
        for(int i=0 ; i<minas.length ; i++)
            for(int j=0 ; j<minas.length ; j++)
                minas[i][j]=0;
    }
    
    public void sorteiaMinas(){
        boolean sorteado;
        int linha, coluna;
        for(int i=0 ; i<10 ; i++){
            
            do{
                linha = random.nextInt(8) + 1;
                coluna = random.nextInt(8) + 1;
                
                if(minas[linha][coluna] == -1)
                    sorteado=true;
                else
                    sorteado = false;
            }while(sorteado);
            
            minas[linha][coluna] = -1;
        }
    }
}

Código comentado sobre como criar um Jogo da Velha em Java

• Baixar a Apostila Java Progressivo

No tutorial passado mostramos um print do Jogo da Velha em Java, modo texto e Humano x Humano, bem como o código de 6 classes necessárias para rodar o programa:
Jogo da Velha em Java

Agora vamos comentar, em detalhes, cada classe, método e idéia que usamos para criar o jogo.

Jogo da Velha em Java

• Estudar offline pela apostila Java Progressivo

Após estudar Herança, Polimorfismo, Classes e Métodos Abstratos chegou a hora de colocarmos nossos conhecimentos em prática para fazer algo realmente útil e bacana:
um jogo da velha.

Essa é uma versão simples, para ser jogada com duas pessoas. Note que, em uma aplicação Java simples como esta, o resultado saiu por volta de 300 linhas de código.

Mas deixamos as classes e tudo pronto para que, em um próximo tutorial de Java, possamos adicionar o computador em dois modos: modo fácil e modo infalível.

Sim, existe uma estratégia que podemos adotar (ou o computador pode adotar) para nunca perder uma partida de jogo da velha:
http://pt.wikihow.com/Ganhar-no-Jogo-da-Velha

Manipulando polimorficamente subclasses

Agora que você domina completamente os conceitos de herança, polimorfismo e abstração, vamos aos exemplos práticos - códigos em Java.

Vamos mostrar como é possível uma superclasse abstrata manipule suas subclasses concretas.

Descobrindo a classe de um objeto: instanceof

Nesse rápido, e útil, tutorial ensinaremos como descobrir a classe de um objeto através da keyword:
instanceof

• Java Progressivo em PDF(download da Apostila)

Importância do Polimorfismo e Abstração em softwares

O uso dessas duas idéias, ou técnicas, em Java é de vital importância no mundo dos softwares.
Usamos isso o tempo inteiro e nem notamos.

Como programador Java, você deverá ter uma boa capacidade de criatividade e abstração em seus aplicativos.
Vamos mostrar alguns exemplos da utilidade do polimorfismo na abstração em Java.

• Apostila de Java em PDF

Vídeo-aulas sobre Polimorfismo e Classes Abstratas

O seguinte vídeo é da Universidade XTI, que publica de maneira gratuita seus vídeos e aulas no youtube.

Aqui eles darão aula sobre polimorfismo e classes abstratas artigo comentado em nosso tutoriais: 

Polimorfismo em Java: o que é, pra que serve, como e onde usar

Polimorfismo: Classes abstratas e Métodos abstratos

Orientação a Objetos em Java

Veja as aulas, tutoriais e artigos de Java sobre Orientação a Objetos do curso online e gratuito Java Progressivo:

Polimorfismo: Classes abstratas e Métodos abstratos

Desde que iniciamos nossos tutoriais sobre classes e objetos vínhamos tratando as classes como entidades 'reais' ou 'concretas', pois podíamos instanciar objetos a partir dela.

Nesse artigo vamos introduzir um conceito importante e bastante útil na orientação a objetos: a abstração.

Pode parecer estranho, ou no mínimo confuso, classificar e utilizar algo que se diz ser abstrato, mas veremos que esse tipo de idéia é bem interessante e bem mais realista que nossa noção antiga de classe e objeto.

Polimorfismo em Java: o que é, pra que serve, como e onde usar

Agora que aprendemos os conceitos mais importantes e vimos o uso da Herança em Java, vamos estudar outra características  marcante da programação Java e, de uma maneira mais geral, da programação orientada a objetos: o polimorfismo.

Com o polimorfismo vamos ter um controle maior sobre as subclasses sem ter que nos preocupar especificamente com cada uma delas, pois cada uma terá autonomia para agir de uma meneira diferente.

• Download da Apostila Java Progressivo

A classe Object: o que é, uso e principais métodos

Agora que já sabemos o que é herança, como a herança se comporta em relação aos construtores, uso do @Override e vimos os modificadores de acesso private, public e protected, vamos apresentar uma classe de suma importância bem como alguns de seus métodos: a classe Object.

• Baixar a Apostila Java Progressivo

private, public e protected: Protegendo suas informações em Java

Já vimos a relação de membros e métodos definidos como public e private, bem como a relação deles com o restante da aplicação.

Sabemos que membros private não podem ser acessados fora da classe em que foram declarados.
Mas em relação as suas subclasses?
E se eu quiser esconder algum dado das subclasses?

Veremos nesse artigo, de nosso curso online de Java, como proteger membros de uma classe, limitar e controlar o acesso aos dados importantes.

• Baixar a Apostila Java Progressivo

Vídeo-aula sobre Herança(extends) e Construtores da superclasse

O seguinte vídeo é da Universidade XTI, que publica de maneira gratuita seus vídeos e aulas no youtube.

São duas aulas sobre Herança, referente aos nossos tutoriais:

Herança em Java - o que é, para que serve, exemplos de uso e quando usar

Herança de Construtores e @Override

Herança de construtores e Override

Agora que você já sabe o que é herança, sua importância, quando usar e viu vários exemplos práticos do mundo real, vamos mostrar como fazer uma classe herdar as características de outra.

Nesse tutorial de Java ensinaremos também a relação dos construtores com as superclasses e subclasses, e como usar o tão importante @Override.

• Apostila de Java em PDF

Herança em Java - o que é, para que serve, exemplos e quando usar

Chegamos em um ponto muito importante em nosso curso de Java no que se refere a Programação Orientada a Objetos.
Herança é uma das maiores características desse tipo tão importante e usado tipo de programação.

Através desse recurso, você irá criar classes de uma maneira bem mais rápida, eficiente e fácil de manter: baseando classes em outras.