Usando Objetos e Métodos

Objetivo de Aprendizagem 1.1.A: Representar padrões e algoritmos encontrados no cotidiano usando linguagem escrita ou diagramas.

• 1.1.A.1 Algoritmos definem processos passo a passo a seguir ao completar uma tarefa ou resolver um problema. Esses algoritmos podem ser representados usando linguagem escrita ou diagramas.
• 1.1.A.2 Sequenciamento define uma ordem para quando as etapas de um processo são concluídas. As etapas de um processo são concluídas uma de cada vez.

Objetivo de Aprendizagem 1.1.B: Explicar o processo de compilação e execução de código.

• 1.1.B.1 Código pode ser escrito em qualquer editor de texto; no entanto, um ambiente integrado de desenvolvimento (IDE) é frequentemente usado para escrever programas porque fornece ferramentas para um programador escrever, compilar e executar código.
• 1.1.B.2 Um compilador verifica o código quanto a alguns erros. Erros detectáveis pelo compilador precisam ser corrigidos antes que o programa possa ser executado.

Objetivo de Aprendizagem 1.1.C: Identificar tipos de erros de programação.

• 1.1.C.1 Um erro de sintaxe é um erro no programa em que as regras da linguagem de programação não são seguidas. Esses erros são detectados pelo compilador.
• 1.1.C.2 Um erro de lógica é um erro no algoritmo ou programa que faz com que ele se comporte incorretamente ou inesperadamente. Esses erros são detectados testando o programa com dados específicos para ver se ele produz o resultado esperado.
• 1.1.C.3 Um erro de tempo de execução é um erro no programa que ocorre durante a execução de um programa. Erros de tempo de execução geralmente causam a terminação anormal do programa.
• 1.1.C.4 Uma exceção é um tipo de erro de tempo de execução que ocorre como resultado de um erro inesperado que não foi detectado pelo compilador. Ela interrompe o fluxo normal de execução do programa.

Objetivo de Aprendizagem 1.2.A: Identificar a categoria de tipo de dado mais apropriada para uma especificação particular.

• 1.2.A.1 Um tipo de dado é um conjunto de valores e um conjunto correspondente de operações sobre esses valores. Tipos de dados podem ser categorizados como primitivos ou referência.
• 1.2.A.2 Os tipos de dados primitivos usados neste curso definem o conjunto de valores e operações correspondentes sobre esses valores para números e valores Booleanos.
• 1.2.A.3 Um tipo referência é usado para definir objetos que não são tipos primitivos.

Objetivo de Aprendizagem 1.2.B: Desenvolver código para declarar variáveis para armazenar números e valores Booleanos.

• 1.2.B.1 Os três tipos de dados primitivos usados neste curso são int, double e boolean. Um valor int é um número inteiro. Um valor double é um número real. Um valor boolean é ou true ou false.
  • Declaração de exclusão: Os outros cinco tipos de dados primitivos (long, short, byte, float e char) estão fora do escopo do curso e exame AP Computer Science A.
• 1.2.B.2 Uma variável é um local de armazenamento que segura um valor, que pode mudar enquanto o programa está em execução. Toda variável tem um nome e um tipo de dado associado. Uma variável de um tipo primitivo armazena um valor primitivo desse tipo.

Objetivo de Aprendizagem 1.3.A: Desenvolver código para gerar saída e determinar o resultado que seria exibido.

• 1.3.A.1 System.out.print e System.out.println exibem informações na tela do computador. System.out.println move o cursor para uma nova linha após a informação ser exibida, enquanto System.out.print não faz isso.

Objetivo de Aprendizagem 1.3.B: Desenvolver código para utilizar literais de string e determinar o resultado de usar literais de string.

• 1.3.B.1 Um literal é a representação de código de um valor fixo.
• 1.3.B.2 Um literal de string é uma sequência de caracteres entre aspas duplas.
• 1.3.B.3 Sequências de escape são sequências especiais de caracteres que podem ser incluídas numa string. Começam com um \ e têm um significado especial em Java. As sequências de escape usadas neste curso incluem aspas duplas \", barra invertida \\, e nova linha \n.

Objetivo de Aprendizagem 1.3.C: Desenvolver código para expressões aritméticas e determinar o resultado dessas expressões.

• 1.3.C.1 Expressões aritméticas, que consistem em valores numéricos, variáveis e operadores, incluem expressões do tipo int e double.
• 1.3.C.2 Os operadores aritméticos consistem em adição +, subtração -, multiplicação *, divisão / e resto %. Uma operação aritmética que usa dois valores int avaliará para um valor int. Uma operação aritmética que usa pelo menos um valor double avaliará para um valor double.
  • Declaração de exclusão: Expressões que resultam em valores double especiais (p.ex., infinitos e NaN) estão fora do escopo do curso e exame AP Computer Science A.
• 1.3.C.3 Ao dividir valores numéricos que são ambos valores int, o resultado é apenas a porção inteira do quociente. Ao dividir valores numéricos que usam pelo menos um valor double, o resultado é o quociente.
• 1.3.C.4 O operador de resto % é usado para calcular o resto quando um número a é dividido por outro número b.
  • Declaração de exclusão: O uso de valores menores que 0 para a e o uso de valores menores ou iguais a 0 para b está fora do escopo do curso e exame AP Computer Science A.
• 1.3.C.5 Operadores podem ser usados para construir expressões compostas. Em tempo de compilação, valores numéricos são associados a operadores de acordo com a precedência dos operadores para determinar como eles são agrupados. Parênteses podem ser usados para modificar a precedência dos operadores. Multiplicação, divisão e resto têm precedência sobre adição e subtração. Operadores com a mesma precedência são avaliados da esquerda para a direita.
• 1.3.C.6 Uma tentativa de dividir um inteiro pelo inteiro zero resultará em um ArithmeticException.
  • Declaração de exclusão: O uso de divisão por zero quando um valor numérico é um double está fora do escopo do curso e exame AP Computer Science A.

Objetivo de Aprendizagem 1.4.A: Desenvolver código para instruções de atribuição com expressões e determinar o valor que é armazenado na variável como resultado dessas instruções.

• 1.4.A.1 Toda variável deve receber um valor antes de poder ser usada em uma expressão. Esse valor deve ser de um tipo de dado compatível. Uma variável é inicializada na primeira vez em que recebe um valor. Tipos referência podem receber um novo objeto ou null se não houver objeto. O literal null é um valor especial usado para indicar que uma referência não está associada a nenhum objeto.
• 1.4.A.2 O operador de atribuição = permite que um programa inicialize ou mude o valor armazenado em uma variável. O valor da expressão à direita é armazenado na variável à esquerda.
  • Declaração de exclusão: O uso de operadores de atribuição dentro de expressões (p. ex., a = b = 4; ou a[i += 5]) está fora do escopo do curso e do exame de AP Computer Science A.
• 1.4.A.3 Durante a execução, uma expressão é avaliada para produzir um único valor. O valor de uma expressão tem um tipo baseado na avaliação da expressão.

Objetivo de Aprendizagem 1.4.B: Desenvolver código para ler entrada.

• 1.4.B.1 A entrada pode vir em várias formas, como tátil, áudio, visual ou texto. A classe Scanner é uma forma de obter entrada de texto pelo teclado.
  • Declaração de exclusão: Qualquer forma específica de entrada do usuário está fora do escopo do curso e do exame de AP Computer Science A.

Objetivo de Aprendizagem 1.5.A: Desenvolver código para fazer cast de valores primitivos para diferentes tipos primitivos em expressões aritméticas e determinar o valor produzido como resultado.

• 1.5.A.1 Os operadores de cast (int) e (double) podem ser usados para converter de um valor double para um valor int (ou vice-versa).
• 1.5.A.2 Fazer cast de um valor double para um valor int causa a truncagem dos dígitos à direita da vírgula decimal.
• 1.5.A.3 Algum código causa que valores int sejam automaticamente convertidos (ampliados) para valores double.
• 1.5.A.4 Valores do tipo double podem ser arredondados para o inteiro mais próximo por (int)(x + 0.5) para números não negativos ou (int)(x - 0.5) para números negativos.

Objetivo de Aprendizagem 1.5.B: Descrever condições em que uma expressão inteira avalia para um valor fora do intervalo.

• 1.5.B.1 A constante Integer.MAX_VALUE armazena o valor do maior possível valor int. A constante Integer.MIN_VALUE armazena o valor do menor possível valor int.
• 1.5.B.2 Valores inteiros no Java são representados por valores do tipo int, que são armazenados usando uma quantidade finita (4 bytes) de memória. Portanto, um valor int deve estar no intervalo de Integer.MIN_VALUE a Integer.MAX_VALUE inclusive.
• 1.5.B.3 Se uma expressão avaliasse para um valor int fora do intervalo permitido, ocorre um overflow inteiro. O resultado é um valor int no intervalo permitido, mas não necessariamente o valor esperado.

Objetivo de Aprendizagem 1.5.C: Descrever condições que limitam a precisão de expressões.

• 1.5.C.1 Computadores alocam uma quantidade especificada de memória para armazenar dados com base no tipo de dado. Se uma expressão avaliasse para um double que seja mais preciso do que pode ser armazenado na quantidade alocada de memória, ocorre um erro de arredondamento. O resultado será arredondado para o valor representável. Para evitar erros de arredondamento que ocorrem naturalmente, use valores int.
  • Declaração de exclusão: Outros tipos de dados decimais especiais que podem ser usados para evitar erros de arredondamento estão fora do escopo do curso e do exame de AP Computer Science A.

Objetivo de Aprendizagem 1.6.A: Desenvolver código para instruções de atribuição com operadores de atribuição composta e determinar o valor armazenado na variável como resultado.

• 1.6.A.1 Operadores de atribuição composta +=, -=, *=, /= e %= podem ser usados no lugar do operador de atribuição em expressões numéricas. Um operador de atribuição composta realiza a operação aritmética indicada entre o valor à esquerda e o valor à direita e, em seguida, atribui o resultado à variável à esquerda.
• 1.6.A.2 O operador pós-incremento ++ e o operador pós-decremento -- são usados para adicionar 1 ou subtrair 1 do valor armazenado de uma variável numérica. O novo valor é atribuído à variável.
  • Declaração de exclusão: O uso de operadores de incremento e decremento na forma prefixa (p. ex., ++x) está fora do escopo do curso e do exame de AP Computer Science A. O uso de operadores de incremento e decremento dentro de outras expressões (p. ex., arr[x++]) está fora do escopo do curso e do exame de AP Computer Science A.

Objetivo de Aprendizagem 1.7.A: Identificar os atributos e comportamentos de uma classe encontrada nas bibliotecas contidas em uma API.

• 1.7.A.1 Bibliotecas são conjuntos de classes. Uma especificação de interface de programação de aplicativos (API) informa ao programador como usar essas classes. A documentação encontrada em especificações de API e bibliotecas é essencial para entender os atributos e comportamentos de uma classe definida pela API. Uma classe define um tipo de referência específico. Classes nas APIs e bibliotecas são agrupadas em pacotes. Classes existentes e bibliotecas de classes podem ser utilizadas para criar objetos.
• 1.7.A.2 Atributos referem-se aos dados relacionados à classe e são armazenados em variáveis. Comportamentos referem-se ao que as instâncias da classe podem fazer (ou o que pode ser feito com elas) e são definidos por métodos.

Objetivo de Aprendizagem 1.8.A: Descrever a funcionalidade e o uso do código através de comentários.

• 1.8.A.1 Comentários são escritos tanto para o programador original quanto para outros programadores para compreender o código e sua funcionalidade, mas são ignorados pelo compilador e não são executados quando o programa é executado. Três tipos de comentários em Java incluem /* */, que gera um bloco de comentários; //, que gera um comentário em uma linha; e /** */, que são comentários Javadoc e são usados para criar documentação de API.
• 1.8.A.2 Uma pré-condição é uma condição que deve ser verdadeira imediatamente antes da execução de um método para que ele se comporte conforme o esperado. Não há expectativa de que o método verifique se as pré-condições foram satisfeitas.
• 1.8.A.3 Uma pós-condição é uma condição que deve sempre ser verdadeira após a execução de um método. Pós-condições descrevem o resultado da execução em termos do que está sendo retornado ou do valor atual dos atributos de um objeto.

Objetivo de Aprendizagem 1.9.A: Identificar o método correto a ser chamado com base na documentação e nas assinaturas de método.

• 1.9.A.1 Um método é um bloco de código nomeado que só é executado quando é chamado. Um bloco de código é qualquer seção de código que está envolvida em chaves. Abstração procedural permite que um programador use um método sabendo o que o método faz, mesmo que não saiba como o método foi escrito.
• 1.9.A.2 Um parâmetro é uma variável declarada no cabeçalho de um método ou construtor e pode ser usada dentro do corpo do método. Isso permite que valores ou argumentos sejam passados e usados por um método ou construtor. Uma assinatura de método para um método com parâmetros consiste no nome do método e na lista ordenada de tipos de parâmetro. Uma assinatura de método para um método sem parâmetros consiste no nome do método e em uma lista de parâmetros vazia.

Objetivo de Aprendizagem 1.9.B: Descrever como chamar métodos.

• 1.9.B.1 Um método void não possui valor de retorno e, portanto, não é chamado como parte de uma expressão.
• 1.9.B.2 Um método não-void retorna um valor que é do mesmo tipo que o tipo de retorno no cabeçalho. Para usar o valor de retorno ao chamar um método não-void, ele deve ser armazenado em uma variável ou usado como parte de uma expressão.
• 1.9.B.3 Um argumento é um valor que é passado para um método quando o método é chamado. Os argumentos passados para um método devem ser compatíveis em número e ordem com os tipos identificados na lista de parâmetros da assinatura do método. Ao chamar métodos, argumentos são passados por valor. Passagem por valor inicializa os parâmetros com cópias dos argumentos.
• 1.9.B.4 Métodos são ditos sobrecarregados (overloaded) quando existem múltiplos métodos com o mesmo nome, mas assinaturas diferentes.
• 1.9.B.5 Uma chamada de método interrompe a execução sequencial de instruções, fazendo com que o programa execute primeiro as instruções no método antes de continuar. Uma vez que a última instrução no método foi executada ou uma instrução return é executada, o fluxo de controle é retornado ao ponto imediatamente posterior onde o método foi chamado.

Objetivo de Aprendizagem 1.10.A: Desenvolver código para chamar métodos de classe e determinar o resultado dessas chamadas.

• 1.10.A.1 Métodos de classe estão associados à classe, não às instâncias da classe. Métodos de classe incluem a palavra-chave static no cabeçalho antes do nome do método.
• 1.10.A.2 Métodos de classe são tipicamente chamados usando o nome da classe junto com o operador ponto. Quando a chamada do método ocorre na classe definidora, o uso do nome da classe é opcional na chamada.

Objetivo de Aprendizagem 1.11.A: Desenvolver código para escrever expressões que incorporam chamadas a bibliotecas matemáticas embutidas e determinar o valor que é produzido como resultado.

• 1.11.A.1 A classe Math faz parte do pacote java.lang. As classes no pacote java.lang estão disponíveis por padrão.
• 1.11.A.2 A classe Math contém apenas métodos de classe. Os seguintes métodos de classe Math—incluindo o que eles fazem e quando são usados—fazem parte do Java Quick Reference:
  • static int abs(int x) retorna o valor absoluto de um valor int.
  • static double abs(double x) retorna o valor absoluto de um valor double.
  • static double pow(double base, double exponent) retorna o valor do primeiro parâmetro elevado à potência do segundo parâmetro.
  • static double sqrt(double x) retorna a raiz quadrada não negativa de um valor double.
  • static double random() retorna um valor double maior ou igual a 0.0 e menor que 1.0.
• 1.11.A.3 Os valores retornados de Math.random() podem ser manipulados usando operadores aritméticos e de conversão de tipo para produzir um inteiro aleatório int ou ⟨float⟩ double em um intervalo definido com base em critérios especificados. Cada extremidade do intervalo pode ser inclusiva, significando que o valor é incluído, ou exclusiva, significando que o valor não é incluído.

Objetivo de Aprendizagem 1.12.A: Explicar a relação entre uma classe e um objeto.

• 1.12.A.1 Um objeto é uma instância específica de uma classe com atributos definidos. Uma classe é a implementação formal, ou modelo, dos atributos e comportamentos de um objeto.
• 1.12.A.2 Uma hierarquia de classes pode ser desenvolvida colocando atributos e comportamentos comuns de classes relacionadas em uma única classe chamada superclasse. Classes que estendem uma superclasse, chamadas subclasses, podem utilizar os atributos e comportamentos existentes da superclasse sem substituí-los no código. Isso cria uma relação de herança das subclasses para a superclasse.
  • Declaração de exclusão: Desenhar e implementar relações de herança estão fora do escopo do curso e exame AP Computer Science A.
• 1.12.A.3 Todas as classes em Java são subclasses da classe Object.

Objetivo de Aprendizagem 1.12.B: Desenvolver código para declarar variáveis para armazenar tipos de referência.

• 1.12.B.1 Uma variável de um tipo de referência armazena uma referência de objeto, que pode ser pensada como o endereço de memória desse objeto.

Objetivo de Aprendizagem 1.13.A: Identificar, usando sua assinatura, o construtor correto sendo chamado.

• 1.13.A.1 Uma classe contém construtores que são chamados para criar objetos. Eles têm o mesmo nome da classe.
• 1.13.A.2 Uma assinatura de construtor consiste no nome do construtor, que é o mesmo que o nome da classe, e na lista ordenada dos tipos de parâmetro. A lista de parâmetros, no cabeçalho de um construtor, lista os tipos dos valores que são passados e seus nomes de variável.
• 1.13.A.3 Construtores são ditos sobrecarregados quando existem múltiplos construtores com assinaturas diferentes.

Objetivo de Aprendizagem 1.13.B: Desenvolver código para declarar variáveis dos tipos corretos para armazenar referências de objeto.

• 1.13.B.1 Uma variável de um tipo referência armazena uma referência de objeto ou, se não houver objeto, null.

Objetivo de Aprendizagem 1.13.C: Desenvolver código para criar um objeto chamando um construtor.

• 1.13.C.1 Um objeto geralmente é criado usando a palavra-chave new seguida por uma chamada a um dos construtores da classe.
• 1.13.C.2 Parâmetros permitem que construtores aceitem valores para estabelecer os valores iniciais dos atributos do objeto.
• 1.13.C.3 Um argumento de construtor é um valor passado para um construtor quando este é chamado. Os argumentos passados para um construtor devem ser compatíveis em ordem e quantidade com os tipos identificados na lista de parâmetros na assinatura do construtor. Ao chamar construtores, argumentos são passados por valor. Passagem por valor inicializa os parâmetros com cópias dos argumentos.
• 1.13.C.4 Uma chamada a um construtor interrompe a execução sequencial de instruções, fazendo com que o programa execute primeiro as instruções no construtor antes de continuar. Após a última instrução no construtor ser executada, o fluxo de controle retorna ao ponto imediatamente após onde o construtor foi chamado.

Objetivo de Aprendizagem 1.14.A: Desenvolver código para chamar métodos de instância e determinar o resultado dessas chamadas.

• 1.14.A.1 Métodos de instância são chamados em objetos da classe. O operador ponto é usado junto com o nome do objeto para chamar métodos de instância.
• 1.14.A.2 Uma chamada de método em uma referência null resultará em um NullPointerException.

Objetivo de Aprendizagem 1.15.A: Desenvolver código para criar objetos de string e determinar o resultado da criação e combinação de strings.

• 1.15.A.1 Um objeto String representa uma sequência de caracteres e pode ser criado usando uma literal de string ou chamando o construtor da classe String.
• 1.15.A.2 A classe String faz parte do pacote java.lang. Classes no pacote java.lang estão disponíveis por padrão.
• 1.15.A.3 Um objeto String é imutável, significando que, uma vez que um objeto String é criado, seus atributos não podem ser alterados. Métodos chamados em um objeto String não alteram o conteúdo do objeto String.
• 1.15.A.4 Dois objetos String podem ser concatenados ou combinados usando o operador + ou +=, resultando em um novo objeto String. Um valor primitivo pode ser concatenado com um objeto String. Isso causa a conversão implícita do valor primitivo para um objeto String.
• 1.15.A.5 Um objeto String pode ser concatenado com qualquer objeto, o que chama implicitamente o método toString do objeto (um comportamento garantido pela relação de herança que toda classe tem com a classe Object). O método toString de um objeto retorna um valor de string representando o objeto. Subclasses de Object frequentemente sobrescrevem o método toString com implementação específica da classe. Sobrescrita de método ocorre quando um método público em uma subclasse possui a mesma assinatura de método que um método público na superclasse, mas o comportamento do método é específico da subclasse.
  • Declaração de exclusão: Sobrescrever o método toString de uma classe está fora do escopo do curso e exame AP Computer Science A.

Objetivo de Aprendizagem 1.15.B: Desenvolver código para chamar métodos em objetos de string e determinar o resultado dessas chamadas.

• 1.15.B.1 Um objeto String possui valores de índice de 0 até um menos que o comprimento da string. Tentar acessar índices fora dessa faixa resultará em um StringIndexOutOfBoundsException.
• 1.15.B.2 Os seguintes métodos String—incluindo o que fazem e quando são usados—fazem parte da Referência Rápida Java:
  • int length() retorna o número de caracteres em um objeto String.
  • String substring(int from, int to) retorna a substring começando no índice from e terminando no índice to - 1.
  • String substring(int from) retorna substring(from, length()).
  • int indexOf(String str) retorna o índice da primeira ocorrência de str; retorna -1 se não for encontrado.
  • boolean equals(Object other) retorna true se this corresponder à mesma sequência de caracteres que other; retorna false caso contrário.
  • int compareTo(String other) retorna um valor < 0 if this is less than other; returns zero if this is equal to other; returns a value > 0 se this for maior que other. As strings são ordenadas com base no alfabeto.
  • Declaração de exclusão: Usar o método equals para comparar um objeto String com um objeto de um tipo diferente de String está fora do escopo do curso e exame AP Computer Science A.
• 1.15.B.3 Uma string idêntica ao único elemento de substring na posição index pode ser criada chamando substring(index, index + 1).