Uso de objetos y métodos

Objetivo de aprendizaje 1.1.A: Representar patrones y algoritmos encontrados en la vida cotidiana utilizando lenguaje escrito o diagramas.

• 1.1.A.1 Los algoritmos definen procesos paso a paso que se deben seguir al completar una tarea o resolver un problema. Estos algoritmos pueden representarse mediante lenguaje escrito o diagramas.
• 1.1.A.2 El secuenciamiento define el orden en que se completan los pasos de un proceso. Los pasos de un proceso se completan uno a la vez.

Objetivo de aprendizaje 1.1.B: Explicar el proceso de compilación y ejecución del código.

• 1.1.B.1 El código puede escribirse en cualquier editor de texto; sin embargo, se suele utilizar un entorno integrado de desarrollo (IDE) para escribir programas, ya que proporciona herramientas que permiten al programador escribir, compilar y ejecutar código.
• 1.1.B.2 Un compilador revisa el código en busca de ciertos errores. Los errores detectables por el compilador deben corregirse antes de que el programa pueda ejecutarse.

Objetivo de aprendizaje 1.1.C: Identificar tipos de errores de programación.

• 1.1.C.1 Un error de sintaxis es un error en el programa donde no se siguen las reglas del lenguaje de programación. Estos errores son detectados por el compilador.
• 1.1.C.2 Un error lógico es un error en el algoritmo o programa que provoca que este se comporte de manera incorrecta o inesperada. Estos errores se detectan probando el programa con datos específicos para verificar si produce el resultado esperado.
• 1.1.C.3 Un error de tiempo de ejecución es un error en el programa que ocurre durante la ejecución del mismo. Los errores de tiempo de ejecución suelen provocar que el programa termine de forma anormal.
• 1.1.C.4 Una excepción es un tipo de error de tiempo de ejecución que ocurre como resultado de un error inesperado que no fue detectado por el compilador. Interrumpe el flujo normal de ejecución del programa.

Objetivo de Aprendizaje 1.2.A: Identificar la categoría de tipo de dato más adecuada para una especificación particular.

• 1.2.A.1 Un tipo de dato es un conjunto de valores y un conjunto correspondiente de operaciones sobre esos valores. Los tipos de datos pueden clasificarse como primitivos o de referencia.
• 1.2.A.2 Los tipos de dato primitivos utilizados en este curso definen el conjunto de valores y las operaciones correspondientes sobre esos valores para números y valores booleanos.
• 1.2.A.3 Un tipo de referencia se utiliza para definir objetos que no son tipos primitivos.

Objetivo de Aprendizaje 1.2.B: Desarrollar código para declarar variables que almacenen números y valores booleanos.

• 1.2.B.1 Los tres tipos de dato primitivos utilizados en este curso son int, double y boolean. Un valor int es un número entero. Un valor double es un número real. Un valor boolean es true (verdadero) o false (falso).
  • Afirmación de exclusión: Los otros cinco tipos de dato primitivos (long, short, byte, float y char) están fuera del alcance del curso y del examen de AP Computer Science A.
• 1.2.B.2 Una variable es una ubicación de almacenamiento que contiene un valor, el cual puede cambiar mientras el programa se está ejecutando. Cada variable tiene un nombre y un tipo de dato asociado. Una variable de un tipo primitivo contiene un valor primitivo de ese tipo.

Objetivo de aprendizaje 1.3.A: Desarrollar código para generar una salida y determinar el resultado que se mostraría.

• 1.3.A.1 System.out.print y System.out.println muestran información en la pantalla del ordenador. System.out.println mueve el cursor a una nueva línea después de mostrar la información, mientras que System.out.print no lo hace.

Objetivo de aprendizaje 1.3.B: Desarrollar código para utilizar literales de cadena y determinar el resultado de usar literales de cadena.

• 1.3.B.1 Un literal es la representación de código de un valor fijo.
• 1.3.B.2 Un literal de cadena es una secuencia de caracteres encerrada entre comillas dobles.
• 1.3.B.3 Las secuencias de escape son secuencias especiales de caracteres que pueden incluirse en una cadena de texto. Comienzan con un \ y tienen un significado especial en Java. Las secuencias de escape utilizadas en este curso incluyen la comilla doble \", la barra invertida \\ y el salto de línea \n.

Objetivo de aprendizaje 1.3.C: Desarrollar código para expresiones aritméticas y determinar el resultado de estas expresiones.

• 1.3.C.1 Las expresiones aritméticas, que constan de valores numéricos, variables y operadores, incluyen expresiones de tipo int y double.
• 1.3.C.2 Los operadores aritméticos consisten en suma +, resta -, multiplicación *, división / y resto %. Una operación aritmética que utilice dos valores int evaluará a un valor int. Una operación aritmética que utilice al menos un valor double evaluará a un valor double.
  • Enunciado de exclusión: Las expresiones que dan como resultado valores doubles especiales (p. ej., infinitos y NaN) están fuera del ámbito del curso y examen de AP Computer Science A.
• 1.3.C.3 Al dividir valores numéricos que son ambos valores int, el resultado es solo la porción entera del cociente. Al dividir valores numéricos que utilizan al menos un valor double, el resultado es el cociente.
• 1.3.C.4 El operador de resto % se utiliza para calcular el resto cuando un número a se divide por otro número b.
  • Enunciado de exclusión: El uso de valores menores que 0 para a y el uso de valores menores o iguales a 0 para b está fuera del ámbito del curso y examen de AP Computer Science A.
• 1.3.C.5 Los operadores pueden utilizarse para construir expresiones compuestas. En tiempo de compilación, los valores numéricos se asocian con los operadores según la precedencia de los operadores para determinar cómo se agrupan. Los paréntesis pueden utilizarse para modificar la precedencia de los operadores. La multiplicación, la división y el resto tienen precedencia sobre la suma y la resta. Los operadores con la misma precedencia se evalúan de izquierda a derecha.
• 1.3.C.6 Intentar dividir un entero por el entero cero dará como resultado una ArithmeticException.
  • Enunciado de exclusión: El uso de la división por cero cuando uno de los valores numéricos es un double está fuera del ámbito del curso y examen de AP Computer Science A.

Objetivo de aprendizaje 1.4.A: Desarrollar código para sentencias de asignación con expresiones y determinar el valor que se almacena en la variable como resultado de estas sentencias.

• 1.4.A.1 Cada variable debe recibir un valor antes de poder usarse en una expresión. Dicho valor debe provenir de un tipo de dato compatible. Una variable se inicializa la primera vez que se le asigna un valor. Los tipos de referencia pueden asignar un nuevo objeto o null si no hay ningún objeto. El literal null es un valor especial utilizado para indicar que una referencia no está asociada con ningún objeto.
• 1.4.A.2 El operador de asignación = permite a un programa inicializar o cambiar el valor almacenado en una variable. El valor de la expresión del lado derecho se almacena en la variable del lado izquierdo.
  • Afirmación de exclusión: El uso de operadores de asignación dentro de expresiones (por ejemplo, a = b = 4; o a[i += 5]) se encuentra fuera del alcance del curso y examen de AP Computer Science A.
• 1.4.A.3 Durante la ejecución, una expresión se evalúa para producir un único valor. El valor de una expresión tiene un tipo basado en la evaluación de dicha expresión.

Objetivo de aprendizaje 1.4.B: Desarrollar código para leer la entrada de datos.

• 1.4.B.1 La entrada puede provenir de diversas formas, como táctil, auditiva, visual o textual. La clase Scanner es una forma de obtener entrada de texto desde el teclado.
  • Afirmación de exclusión: Cualquier forma específica de entrada por parte del usuario se encuentra fuera del alcance del curso y examen de AP Computer Science A.

Objetivo de Aprendizaje 1.5.A: Desarrollar código para convertir valores primitivos a diferentes tipos primitivos en expresiones aritméticas y determinar el valor que se produce como resultado.

• 1.5.A.1 Los operadores de conversión (int) y (double) pueden utilizarse para convertir un valor double a un valor int (o viceversa).
• 1.5.A.2 Convertir un valor double a un valor int provoca que los dígitos a la derecha del punto decimal sean truncados.
• 1.5.A.3 Algunos códigos provocan que los valores int sean convertidos automáticamente (ampliados) a valores double.
• 1.5.A.4 Los valores de tipo double pueden redondearse al entero más cercano mediante (int)(x + 0.5) para números no negativos o (int)(x - 0.5) para números negativos.

Objetivo de Aprendizaje 1.5.B: Describir las condiciones bajo las cuales una expresión entera evalúa a un valor fuera de rango.

• 1.5.B.1 La constante Integer.MAX_VALUE contiene el valor del mayor valor int posible. La constante Integer.MIN_VALUE contiene el valor del menor valor int posible.
• 1.5.B.2 Los valores enteros en Java están representados por valores de tipo int, que se almacenan utilizando una cantidad finita (4 bytes) de memoria. Por lo tanto, un valor int debe estar en el rango desde Integer.MIN_VALUE hasta Integer.MAX_VALUE inclusive.
• 1.5.B.3 Si una expresión evaluaría a un valor int fuera del rango permitido, ocurre un desbordamiento entero (integer overflow). El resultado es un valor int dentro del rango permitido, pero no necesariamente el valor esperado.

Objetivo de Aprendizaje 1.5.C: Describir las condiciones que limitan la precisión de las expresiones.

• 1.5.C.1 Las computadoras asignan una cantidad especificada de memoria para almacenar datos según el tipo de dato. Si una expresión evaluaría a un double con mayor precisión de la que puede almacenarse en la cantidad de memoria asignada, ocurre un error de redondeo. El resultado se redondeará al valor representable. Para evitar errores de redondeo que ocurren naturalmente, utilice valores int.
  • Afirmación de exclusión: Otros tipos de datos decimales especiales que pueden usarse para evitar errores de redondeo se encuentran fuera del alcance del curso y examen de AP Computer Science A.

Objetivo de Aprendizaje 1.6.A: Desarrollar código para sentencias de asignación con operadores de asignación compuesta y determinar el valor que se almacena en la variable como resultado.

• 1.6.A.1 Los operadores de asignación compuesta +=, -=, *=, /= y %= pueden utilizarse en lugar del operador de asignación en expresiones numéricas. Un operador de asignación compuesta realiza la operación aritmética indicada entre el valor de la izquierda y el valor de la derecha, y luego asigna el resultado a la variable de la izquierda.
• 1.6.A.2 El operador de post-incremento ++ y el operador de post-decremento -- se utilizan para sumar 1 o restar 1 al valor almacenado de una variable numérica. El nuevo valor se asigna a la variable.
  • Enunciado de exclusión: El uso de los operadores de incremento y decremento en forma prefija (p. ej., ++x) está fuera del alcance del curso y examen de AP Computer Science A. El uso de los operadores de incremento y decremento dentro de otras expresiones (p. ej., arr[x++]) está fuera del alcance del curso y examen de AP Computer Science A.

Objetivo de Aprendizaje 1.7.A: Identificar los atributos y comportamientos de una clase contenida en las bibliotecas de una API.

• 1.7.A.1 Las bibliotecas son conjuntos de clases. Una especificación de interfaz de programación de aplicaciones (API) informa al programador sobre cómo utilizar dichas clases. La documentación encontrada en las especificaciones de APIs y bibliotecas es esencial para comprender los atributos y comportamientos de una clase definida por la API. Una clase define un tipo de referencia específico. Las clases en las APIs y bibliotecas se agrupan en paquetes. Se pueden utilizar clases y bibliotecas de clases existentes para crear objetos.
• 1.7.A.2 Los atributos se refieren a los datos relacionados con la clase y se almacenan en variables. Los comportamientos se refieren a lo que las instancias de la clase pueden hacer (o lo que se puede hacer con ellas) y están definidos por métodos.

Objetivo de Aprendizaje 1.8.A: Describir la funcionalidad y el uso del código mediante comentarios.

• 1.8.A.1 Los comentarios se escriben para que tanto el programador original como otros programadores comprendan el código y su funcionalidad, pero son ignorados por el compilador y no se ejecutan cuando se ejecuta el programa. Tres tipos de comentarios en Java incluyen /* */, que genera un bloque de comentarios; //, que genera un comentario en una sola línea; y /** */, que son comentarios Javadoc y se utilizan para crear documentación de API.
• 1.8.A.2 Una precondición es una condición que debe ser verdadera justo antes de la ejecución de un método para que este se comporte según lo esperado. No se espera que el método verifique si las precondiciones se cumplen.
• 1.8.A.3 Una postcondición es una condición que siempre debe ser verdadera después de la ejecución de un método. Las postcondiciones describen el resultado de la ejecución en términos de lo que se está devolviendo o el valor actual de los atributos de un objeto.

Objetivo de aprendizaje 1.9.A: Identificar el método correcto a llamar basándose en la documentación y las firmas de los métodos.

• 1.9.A.1 Un método es un bloque de código con nombre que solo se ejecuta cuando se llama. Un bloque de código es cualquier sección de código encerrada entre llaves. La abstracción procedural permite a un programador utilizar un método conociendo lo que hace el método, incluso si no conoce cómo fue escrito.
• 1.9.A.2 Un parámetro es una variable declarada en la cabecera de un método o constructor y puede utilizarse dentro del cuerpo del método. Esto permite pasar valores o argumentos y usarlos mediante un método o constructor. Una firma de método para un método con parámetros consta del nombre del método y la lista ordenada de tipos de parámetros. Una firma de método para un método sin parámetros consta del nombre del método y una lista de parámetros vacía.

Objetivo de aprendizaje 1.9.B: Describir cómo llamar a métodos.

• 1.9.B.1 Un método void no tiene valor de retorno y, por lo tanto, no se llama como parte de una expresión.
• 1.9.B.2 Un método no void devuelve un valor que es del mismo tipo que el tipo de retorno indicado en la cabecera. Para utilizar el valor devuelto al llamar a un método no void, debe almacenarse en una variable o utilizarse como parte de una expresión.
• 1.9.B.3 Un argumento es un valor que se pasa a un método cuando se llama al método. Los argumentos pasados a un método deben ser compatibles en número y orden con los tipos identificados en la lista de parámetros de la firma del método. Al llamar a métodos, los argumentos se pasan por valor. El paso por valor inicializa los parámetros con copias de los argumentos.
• 1.9.B.4 Se dice que los métodos están sobrecargados cuando existen múltiples métodos con el mismo nombre pero diferentes firmas.
• 1.9.B.5 Una llamada a método interrumpe la ejecución secuencial de las instrucciones, haciendo que el programa ejecute primero las instrucciones del método antes de continuar. Una vez que se ha ejecutado la última instrucción del método o se ha ejecutado una instrucción de retorno, el flujo de control regresa al punto inmediatamente posterior a donde se llamó al método.

Objetivo de Aprendizaje 1.10.A: Desarrollar código para llamar a métodos de clase y determinar el resultado de dichas llamadas.

• 1.10.A.1 Los métodos de clase están asociados con la clase, no con las instancias de la clase. Los métodos de clase incluyen la palabra clave static en la cabecera antes del nombre del método.
• 1.10.A.2 Los métodos de clase generalmente se llaman utilizando el nombre de la clase junto con el operador punto. Cuando la llamada al método ocurre dentro de la clase definidora, el uso del nombre de la clase es opcional en la llamada.

Objetivo de aprendizaje 1.11.A: Desarrollar código para escribir expresiones que incluyan llamadas a bibliotecas matemáticas integradas y determinar el valor que se produce como resultado.

• 1.11.A.1 La clase Math forma parte del paquete java.lang. Las clases en el paquete java.lang están disponibles por defecto.
• 1.11.A.2 La clase Math contiene únicamente métodos de clase. Los siguientes métodos de la clase Math —incluyendo lo que hacen y cuándo se utilizan— forman parte de la Referencia rápida de Java:
  • static int abs(int x) devuelve el valor absoluto de un valor int.
  • static double abs(double x) devuelve el valor absoluto de un valor double.
  • static double pow(double base, double exponent) devuelve el valor del primer parámetro elevado a la potencia del segundo parámetro.
  • static double sqrt(double x) devuelve la raíz cuadrada no negativa de un valor double.
  • static double random() devuelve un valor double mayor o igual a 0.0 y menor que 1.0.
• 1.11.A.3 Los valores devueltos por Math.random() pueden manipularse utilizando operadores aritméticos y de conversión (casting) para producir un int aleatorio o un double aleatorio dentro de un rango definido basado en criterios especificados. Cada extremo del rango puede ser inclusivo, lo que significa que el valor está incluido, o exclusivo, lo que significa que el valor no está incluido.

Objetivo de Aprendizaje 1.12.A: Explicar la relación entre una clase y un objeto.

• 1.12.A.1 Un objeto es una instancia específica de una clase con atributos definidos. Una clase es la implementación formal, o plano, de los atributos y comportamientos de un objeto.
• 1.12.A.2 Se puede desarrollar una jerarquía de clases al colocar atributos y comportamientos comunes de clases relacionadas en una sola clase llamada superclase. Las clases que extienden una superclase, llamadas subclases, pueden hacer uso de los atributos y comportamientos existentes de la superclase sin reemplazarlos en el código. Esto crea una relación de herencia desde las subclases hacia la superclase.
  • Afirmación de exclusión: El diseño e implementación de relaciones de herencia se encuentran fuera del alcance del curso y examen de AP Computer Science A.
• 1.12.A.3 Todas las clases en Java son subclases de la clase Object.

Objetivo de Aprendizaje 1.12.B: Desarrollar código para declarar variables que almacenen tipos de referencia.

• 1.12.B.1 Una variable de un tipo de referencia contiene una referencia a un objeto, la cual puede considerarse como la dirección de memoria de dicho objeto.

Objetivo de aprendizaje 1.13.A: Identificar, mediante su firma, el constructor correcto que se está invocando.

• 1.13.A.1 Una clase contiene constructores que se invocan para crear objetos. Tienen el mismo nombre que la clase.
• 1.13.A.2 La firma del constructor consiste en el nombre del constructor, que es igual al nombre de la clase, y en la lista ordenada de tipos de parámetros. La lista de parámetros, en el encabezado de un constructor, enumera los tipos de los valores que se pasan y sus nombres de variable.
• 1.13.A.3 Se dice que los constructores están sobrecargados cuando existen múltiples constructores con diferentes firmas.

Objetivo de aprendizaje 1.13.B: Desarrollar código para declarar variables de los tipos correctos para almacenar referencias a objetos.

• 1.13.B.1 Una variable de tipo referencia almacena una referencia a un objeto o, si no hay objeto, null.

Objetivo de aprendizaje 1.13.C: Desarrollar código para crear un objeto llamando a un constructor.

• 1.13.C.1 Un objeto generalmente se crea utilizando la palabra clave new seguida de una llamada a uno de los constructores de la clase.
• 1.13.C.2 Los parámetros permiten que los constructores acepten valores para establecer los valores iniciales de los atributos del objeto.
• 1.13.C.3 Un argumento de constructor es un valor que se pasa a un constructor cuando este es invocado. Los argumentos pasados a un constructor deben ser compatibles en orden y cantidad con los tipos identificados en la lista de parámetros de la firma del constructor. Al llamar a constructores, los argumentos se pasan por valor. El paso por valor inicializa los parámetros con copias de los argumentos.
• 1.13.C.4 Una llamada a un constructor interrumpe la ejecución secuencial de las instrucciones, haciendo que el programa ejecute primero las sentencias del constructor antes de continuar. Una vez ejecutada la última sentencia del constructor, el flujo de control retorna al punto inmediatamente posterior a donde se realizó la llamada al constructor.

Objetivo de aprendizaje 1.14.A: Desarrollar código para llamar a métodos de instancia y determinar el resultado de estas llamadas.

• 1.14.A.1 Los métodos de instancia se llaman sobre objetos de la clase. Se utiliza el operador punto junto con el nombre del objeto para invocar los métodos de instancia.
• 1.14.A.2 Una llamada a un método en una referencia null dará como resultado un NullPointerException.

Objetivo de aprendizaje 1.15.A: Desarrollar código para crear objetos de cadena y determinar el resultado de crear y combinar cadenas.

• 1.15.A.1 Un objeto String representa una secuencia de caracteres y se puede crear utilizando un literal de cadena o llamando al constructor de la clase String.
• 1.15.A.2 La clase String forma parte del paquete java.lang. Las clases del paquete java.lang están disponibles por defecto.
• 1.15.A.3 Un objeto String es inmutable, lo que significa que una vez creado un objeto String, sus atributos no pueden ser modificados. Los métodos llamados en un objeto String no cambian el contenido del objeto String.
• 1.15.A.4 Dos objetos String pueden concatenarse o combinarse utilizando el operador + o +=, resultando en un nuevo objeto String. Un valor primitivo puede concatenarse con un objeto String. Esto provoca la conversión implícita del valor primitivo a un objeto String.
• 1.15.A.5 Un objeto String puede concatenarse con cualquier objeto, lo que llama implícitamente al método toString del objeto (un comportamiento garantizado por la relación de herencia que toda clase tiene con la clase Object). El método toString de un objeto devuelve un valor de cadena que representa al objeto. Las subclases de Object suelen sobrescribir el método toString con una implementación específica de la clase. La sobrescritura de métodos ocurre cuando un método público en una subclase tiene la misma firma de método que un método público en la superclase, pero el comportamiento del método es específico de la subclase.
  • Declaración de exclusión: Sobrescribir el método toString de una clase está fuera del alcance del curso y el examen de AP Computer Science A.

Objetivo de aprendizaje 1.15.B: Desarrollar código para llamar a métodos en objetos de cadena y determinar el resultado de llamar a estos métodos.

• 1.15.B.1 Un objeto String tiene valores de índice desde 0 hasta uno menos que la longitud de la cadena. Intentar acceder a índices fuera de este rango resultará en un StringIndexOutOfBoundsException.
• 1.15.B.2 Los siguientes métodos String —incluyendo qué hacen y cuándo se utilizan— forman parte del Referencia rápida de Java:
  • int length() devuelve el número de caracteres en un objeto String.
  • String substring(int from, int to) devuelve la subcadena que comienza en el índice from y termina en el índice to - 1.
  • String substring(int from) devuelve substring(from, length()).
  • int indexOf(String str) devuelve el índice de la primera aparición de str; devuelve -1 si no se encuentra.
  • boolean equals(Object other) devuelve true si this corresponde a la misma secuencia de caracteres que other; devuelve false de lo contrario.
  • int compareTo(String other) devuelve un valor < 0 si this es menor que other; devuelve cero si this es igual a other; devuelve un valor > 0 si this es mayor que other. Las cadenas se ordenan según el alfabeto.
  • Declaración de exclusión: Utilizar el método equals para comparar un objeto String con un objeto de un tipo distinto a String está fuera del alcance del curso y el examen de AP Computer Science A.
• 1.15.B.3 Una cadena idéntica a la subcadena de un solo elemento en la posición index se puede crear llamando a substring(index, index + 1).