Arreglos (Arrays)

Unidad 5. Arreglos (Arrays) Programación orientada a objetos

5. Arreglos (Arrays)

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Un arreglo es un grupo de variables u objetos (que deben ser del mismo tipo). Los arreglos en JAVA son considerados objetos, por lo que realmente cuando decimos que una variable es un arreglo, nos referimos a que esa variable apunta a una dirección en memoria y no necesariamente está guardando todos los objetos. [1] Los elementos en un arreglo pueden ser primitivos (int, float, char) o char)  o también pueden ser compuestos, es decir que podemos crear un arreglo que guarde objetos cuyas clases hayamos definido como  Animal, Alumno Alumno,, etc. Para hacer referencia a un objeto se necesitan dos cosas: una, es el nombre de la variable del arreglo y otra es un índice indicando la posición del objeto al que hacemos referencia. Este índice comienza en cero (para el primer valor del arreglo) y termina en el número de elementos en el arreglo menos uno (n - 1).  Antes de entrar a código, supongamos que queremos guardar las calificaciones obtenidas en un examen en un grupo de programación, no nos interesa por el momento más información salvo las notas. Tenemos algo como (en escala del 1 al 10): Calificaciones: 10, 9, 7, 8, 7, 10, 10, 9. En un arreglo (lineal), las calificaciones se acomodarían de la siguiente manera:

[10 | 9 | 7 | 8 | 7 | 10 | 10

| 9]

Sabemos que tenemos un arreglo con ocho elementos y que en el índice  [0] del  [0] del arreglo está el valor 10, en el índice [3] el valor 8 y en el índice [7] el [7] el valor 9. Este ejemplo es solamente un caso, los arreglos pueden ser declarados más grandes o pequeños según se requiera. Otro diagrama tomado del libro de texto donde vemos un arreglo de valores int es el siguiente:

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 Documento elaborado por el Ing. Arturo Nereu Núñez.

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No te preocupes si ves el diagrama horizontal o vertical, a nivel de programación esto es irrelevante; sin embargo, opta por la representación que más te acomode al momento de hacer tu diseño de software. También toma en cuenta que los índices siempre deben ser un entero positivo y dentro del rango del tamaño del arreglo (0...n-1).  Ahora es tiempo de ver cómo crear arreglos en Java. Crea un nuevo proyecto en BlueJ y una clase PruebaArreglos.java en la que escribiremos el siguiente código:

En el ejemplo vemos la sintaxis para declarar el arreglo: tipo_dato[] nombre_arreglo = new tipo_dato[tamaño];

Donde tipo de dato puede ser una clase definida por nosotros, además, es muy importante notar que en la inicialización del objeto arreglo se debe indicar el tamaño del arreglo, mismo que no puede cambiar.

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Posteriormente notamos que los elementos del arreglo se inicializan en su valor por defecto, en el caso de objetos los espacios serán asignados con el valor null. Después vemos cómo se asignan los valores accediendo a los elementos del arreglo utilizando los índices, tanto para asignar como para leer.

Arrays y Objetos  Ahora veremos un ejemplo donde el arreglo que creemos no guarde datos primitivos sino compuestos; es decir, objetos instanciados de clases que definimos. Siguiendo con el ejemplo de las calificaciones, vamos a declarar una clase Alumno, la cual tendrá como atributos una variable int numeroDeLista y una String nombre, la cual quedaría así:

 Al ver la clase ya sabemos que un objeto alumno tendrá dos atributos públicos y además un constructor para asignarle valores a sus atributos. Nota: en este ejemplo vemos, sin embargo, que los nombres de las variables que se envían de parámetros al constructor son idénticos a los de los atributos de la clase. Por lo anterior, Java no podría diferenciar entre uno y otro y marcaría un error de compilación. Para evitar esto, usamos la palabra reservada

th is (este)  y

el operador punto, que recordemos nos ayuda a

referenciar un método o atributo de un objeto.  Así, sabemos que si escribimos this.nombre  nos referimos a la variable de la clase y no al de los parámetros.

 Ahora, vamos a crear una clase llamada SalonDeClases.java , que quede de la siguiente manera:

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En la clase creamos un arreglo que guarda valores del tipo alumno y le damos un tamaño de 5, al final imprimimos el tamaño (usando el operador  length de un arreglo), nos da como resultado un cinco, ya que de ese tamaño definimos nuestro arreglo. Es momento de llenar el arreglo, para pruebas vamos a ir agregándolos:

 Al momento de asignar cada espacio en el arreglo, creamos un nuevo objeto que será referenciado en su posición designada en el mismo. Ya con nuestro arreglo debidamente llenado, vamos a modificar la clase alumno para agregar un método que nos permita que cada alumno imprima en consola su nombre y número de lista, la clase ahora queda:

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Y desde la otra clase podemos pedirle a cada objeto en el arreglo que imprima su nombre:

En lugar de manualmente indicar el índice de los objetos en el arreglo para imprimir su nombre, utilizamos un ciclo for para que lo haga automáticamente empezando en el índice 0 (i = 0) y terminando en el índice 4(alumnos.length - 1).

Redimensionando el Array  Ahora sabemos que un arreglo en Java no puede crecer o decrecer su tamaño, por lo que si se declara un arreglo con un tamaño de 5 elementos, solamente podrá guardar máximo cinco elementos. Imagina el caso del salón de clases, ahora hay cinco alumnos pero puede que lleguen más y nuestro programa sería incapaz de agregar nuevos alumnos (y por lo tanto sería un tanto inútil).

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Una opción que tenemos es usar otra estructura de datos, tal vez un  ArrayList , una Fila, una Cola, un Diccionario, o cualquier otra. También tenemos la opción de crear un nuevo arreglo con el nuevo tamaño deseado, copiar los elementos de nuestro arreglo original y después insertar los nuevos elementos:

En este caso crecimos el tamaño del arreglo; sin embargo, también es posible reducirlo siguiendo la misma técnica.

Arrays multidimensionales Los arreglos que vimos en esta unidad han sido en una sola dimensión, es decir, que se tiene acceso solamente mediante un índice. En Java, podemos declarar arreglos de más de una dimensión utilizando una variante en la declaración: int[][] matriz = new int[4][4];

Esa declaración nos da un arreglo bidimensional o matriz.

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Para acceder a los elementos de la matriz, necesitamos dos índices: matriz[2][2] = 10;

Observa el siguiente video para ver más detalles sobre matrices en JAVA: http://youtu.be/SMIyVS3k848

Referencias. [1] Cómo programar en JAVA: Libro de texto del curso Estructuras de datos con JAVA http://www.utim.edu.mx/~svalero/docs/ED_Java.pdf   Administración de memoria en JAVA: http://www.slideshare.net/luisdebello/administracin-de-memoria-en-java

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