Změna oblohy na fotkách ve Photoshopu jediným klikem

Funkcionální rozhraníPokud chci používat lambda výraz, tak potřebuji k tomu rozhraní s jednou abstraktní metodou. Daná metoda musí odpovídat popisu našeho lambda výrazu. Pokud se nad tím zamyslíš, tak ve skutečnosti se dané rozhraní může jmenovat ledajak. Na názvu nezáleží. A i metoda v tom rozhraní může mít ledajaký název, pro logiku lambda výrazu to nemá žádný smysl. Jediné, co je důležité je, aby metoda seděla s lamba výrazem v tom, co vrací a to, co je na vstupu metody jako parametr. Bylo by naprosto super, kdybychom nemuseli vždy při psaní lambda výrazu řešit vytvoření nového rozhraní, které nám bude sloužit jako typ daného lambda výrazu. Co řekneš? Řekli jsme si, že java nevytvořila nový typ pro lambdy. Při psaní, jsme si mohli všimnout, že metody jsou často podobné. Vracím nějaký typ nebo vracím void a mám tam název metody tam jsou nebo nejsou parametry. Jsou zde nějaké paterny, nějaké vzorce, které se opakují častěji. Java nám nabízí několik takových rozhraní, která můžeme klidně použít. Tato rozhraní jsou v balíčku java.util.function. V tomto balíčku je mnoho před připravených rozhraní, které můžeš používat. Tato rozhraní používají generika, tak si tam umíš dosadit objekty jaké potřebuješ. Například Predicate je přesně stvořený k tomu, pokud potřebujeme vzít na vstupu objekt a vrátit boolean jako návratovou hodnotu. Takto můžeme použít toto rozhraní namísto toho rozhraní, co jsme si sami napsali, když jsme řešili předchádzající úlohu.  Jak ošetřit výjimkyUdělejme si příklad, který bude obsahovat seznam osob, které budu zpracovávat – vypíšeme jejich jména a dáme je na velká písmena. public class ExceptionHandling { public static void main(String[] args) { ArrayList<Osoba> osoby = new ArrayList<>(); osoby.add(new Osoba("jano", "beno", 3)); osoby.add(new Osoba("peter", "beno", 0)); osoby.add(new Osoba("jaro", "beno", 30)); osoby.add(new Osoba("brano", "beno", 28)); processOsoby(osoby); } private static void processOsoby(ArrayList<Osoba> osoby) { for (Osoba osoba : osoby){ System.out.println(osoba.getMeno().toUpperCase()); } } } Přepíšeme si to na lambda výraz. Náš kód, který chceme metodě prodat jako argument je System.out.println(osoba.getMeno().toUpperCase()). Pracuji tedy jen s objektem osoba. Výsledek napíšu na konzoli. Tím pádem mám jeden argument a tento kus kódu nevrací žádnou hodnotu. Budeme k tomu potřebovat funkcionální rozhraní, které má metodu s jedním parametrem a nevrací nic. Takovým je Consumer s jeho metodou accept. public class ExceptionHandling { public static void main(String[] args) { ArrayList<Osoba> osoby = new ArrayList<>(); osoby.add(new Osoba("jano", "beno", 3)); osoby.add(new Osoba("peter", "beno", 0)); osoby.add(new Osoba("jaro", "beno", 30)); osoby.add(new Osoba("brano", "beno", 28)); processOsoby(osoby, osoba -> System.out.println(osoba.getMeno().toUpperCase())); } private static void processOsoby(ArrayList<Osoba> osoby, Consumer<Osoba> consumer) { for (Osoba osoba : osoby){ consumer.accept(osoba); } } } Nyní si náš seznam osob změním tak, že místo jmen dám do seznamu null. Při zpracovávání lamba výrazu nám program spadne na NullPointerException. osoby.add(new Osoba("jano", "beno", 3)); osoby.add(new Osoba(null, "beno", 0)); osoby.add(new Osoba("jaro", "beno", 30)); osoby.add(new Osoba("brano", "beno", 28));Musíme si ošetřit tuto výjimku. Jak na to? Jedním ze způsobů je obalit volání consumer.accept do try catch bloku. private static void processOsoby(ArrayList<Osoba> osoby, Consumer<Osoba> consumer) { for (Osoba osoba : osoby){ try { consumer.accept(osoba); }catch (NullPointerException e){ //... } } }Ale to je ošklivé řešení. To co přijde do consumer může být leccos možné a nemusí to dát NullPointerException, možná to bude jiná výjimka. Náš kód chceme mít jednodušší. Druhou možností je, aby byla výjimka zpracována přímo v lamba výrazu. public class ExceptionHandling { public static void main(String[] args) { ArrayList<Osoba> osoby = new ArrayList<>(); osoby.add(new Osoba("jano", "beno", 3)); osoby.add(new Osoba(null, "beno", 0)); osoby.add(new Osoba("jaro", "beno", 30)); osoby.add(new Osoba("brano", "beno", 28)); processOsoby(osoby, osoba -> { try { System.out.println(osoba.getMeno().toUpperCase()); }catch (NullPointerException e){ e.printStackTrace(); } }); } private static void processOsoby(ArrayList<Osoba> osoby, Consumer<Osoba> consumer) { for (Osoba osoba : osoby){ consumer.accept(osoba); } } }Dosáhl jsem toho, že metoda processOsoby je krásnější, ale náš lambda výraz je nyní víceřádkový a ne pěkný - jednořádkový. Na jedné straně chceme mít pěkné jednoduché lambda výrazy, na druhé straně chceme, aby bylo postaráno o výjimky. V našem kódu se vraťme k řešení, které nepoužívá try catch blok. K odchycení výjimky použijeme wrapper metodu. Try catch blok si vyvedeme do zvláštní metody a poté obalíme náš lambda výraz, dalším lambda výrazem, který má try catch blok. Udělejme to, co jsem teď napsal. Vytvoříme novou metodu, která bude akceptovat lambda výraz. V našem případě jsme k tomu použili Consumer rozhraní. A protože je to wrapper, tak to co mi přijde na vstup tak dám i na výstup. private static Consumer<Osoba> wrapperLambda(Consumer<Osoba> consumer){ return consumer; }V metodě processOsoby(osoby, osoba -> System.out.println(osoba.getMeno().toUpperCase())); zavolám místo lambda výrazu, wrapper metodu, jejíž argument bude lambda výraz. Udělá to totéž, ale použil jsem wrapper metodu. public class ExceptionHandling { public static void main(String[] args) { ArrayList<Osoba> osoby = new ArrayList<>(); osoby.add(new Osoba("jano", "beno", 3)); osoby.add(new Osoba("peter", "beno", 0)); osoby.add(new Osoba("jaro", "beno", 30)); osoby.add(new Osoba("brano", "beno", 28)); processOsoby(osoby, wrapperLambda(osoba -> System.out.println(osoba.getMeno().toUpperCase()))); } private static void processOsoby(ArrayList<Osoba> osoby, Consumer<Osoba> consumer) { for (Osoba osoba : osoby){ consumer.accept(osoba); } } private static Consumer<Osoba> wrapperLambda(Consumer<Osoba> consumer){ return consumer; } }Tady můžu udělat následující věc. Namísto toho abych lambdu přehnal přes wrapper metodu, tak ji ani nepoužiji, ale použijeme jen její vstupní parametr, což je osoba. Mohu udělat něco takového: private static Consumer<Osoba> wrapperLambda(Consumer<Osoba> consumer){ return osoba -> System.out.println(osoba.getPriezvisko()); }Namísto toho, abych využil vstupní lambdu, která mi přišla přes parametr consumer, jsem na ni zapomněl a jen jsem využil vstupní parametr dané lambdy a vytvořil jsem novou lambdu. Při volání consumer.accept(osoba); v metodě processOsoby se provede lambda výraz z wrapper metody. Toto není skutečný wrapper. Skutečný wrapper, vezme vstupní lambdu a provede co požaduje. Nyní máme jistotu, že se zavolá přesně náš požadovaný lambda výraz a zároveň můžeme přidávat kód kolem. private static Consumer<Osoba> wrapperLambda(Consumer<Osoba> consumer){ return osoba -> consumer.accept(osoba); }Zde přichází nářad try catch blok v wrapper metodě. Upravíme si kód, aby nám házel výjimku. public class ExceptionHandling { public static void main(String[] args) { ArrayList<Osoba> osoby = new ArrayList<>(); osoby.add(new Osoba("jano", "beno", 3)); osoby.add(new Osoba(null, "beno", 0)); osoby.add(new Osoba("jaro", "beno", 30)); osoby.add(new Osoba("brano", "beno", 28)); processOsoby(osoby, wrapperLambda(osoba -> System.out.println(osoba.getMeno().toUpperCase()))); } private static void processOsoby(ArrayList<Osoba> osoby, Consumer<Osoba> consumer) { for (Osoba osoba : osoby){ consumer.accept(osoba); } } private static Consumer<Osoba> wrapperLambda(Consumer<Osoba> consumer){ return osoba -> { try{ consumer.accept(osoba); }catch (NullPointerException e){ System.out.println("Null pointer exception in wrapper lambda"); } }; } }Pokud se zastavuješ při myšlence, že jsme nic nezjednodušili, jen jsme přesunuli kód na jiné místo, tak máš pravdu, ale! Pokud si danou metodu uděláš generickou, tak si do této metody můžeš zabalit ledajakou lambdu, jejíž typ je Consumer rozhraní. Škoda, že tvůrci jevy neudělali takové wrapper metody pro všechna funkcionální rozhraní z balíku java.util.function. private static<T> Consumer<T> wrapperLambda(Consumer<T> consumer){ return osoba -> { try{ consumer.accept(osoba); }catch (NullPointerException e){ System.out.println("Null pointer exception in wrapper lambda"); } }; } Pokračovat s Lambda výrazy budeme opět v dalším článku. Mé jméno je Jaro Beňo a naučím tě programovat v Javě. Ahoj.

V 15. kapitole online kurzu vyššího programovacího jazyka C++ úrovně Elementary II najdete mezi zadáními praktických příkladů pro domácí procvičení i úlohu, ve které máte najít největší společný dělitel dvou čísel a také úlohu, ve které máte najít nejmenší společný násobek dvou čísel nebo jejich největší společný dělitel.   Sáhnete-li do osnov matematiky druhého stupně základní školy někde do 6. nebo 7. ročníku, zjistíte, že klíčem k vyřešení těchto dvou úkolů je rozklad obou čísel na součin prvočísel. Úkoly patří z hlediska logiky a analytického myšlení mezi začátečnické. Přesto vím, že jsou náročnější. Právě proto jsem se rozhodl napsat tento blog. V tomto blogu nechci řešit tento úkol za vás, ale alespoň bych vám rád podal návod, jak zjistit, zda je načtené číslo ze vstupu prvočíslem. Tento úkol je jeden z dílčích úkolů, které je třeba řešit při dvou zmíněných příkladech, jejichž řešení jste dostali za úkol najít. Ti, kteří zapomněli, co je prvočíslo, ozřejmím i tento pojem. Prvočíslo je celé kladné číslo, které je dělitelné pouze jednotkou a svojí vlastní hodnotou. Budeme se tedy pohybovat pouze v množině kladných celých čísel. Příkladem prvočísla může být např. číslo 5, protože je dělitelné pouze číslem 1 a 5. dalšími příklady jsou 2, 3, 7, 11, 13, 17 atp. Samotné číslo 1 se za prvočíslo nepovažuje. Řekněme, že máme číslo 60, jeho rozklad na součin prvočísel je 2 x 2 x 3 x 5. Už z rozkladu je zřejmé, že jej můžeme vynásobit číslem 1, nic by to totiž nezměnilo na výsledku, pořád byste dostali číslo 60. Vidíte , a právě proto se matematici dohodli, že 1 prvočíslem nebude, nemá totiž již žádný vliv v součinu prvočísel, jehož výsledkem je nějaké číslo. Takže bez zbytečných dalších prázdných frází přejdu rovnou k věci. Následuje tedy zdrojový kód v jazyce C++, který řeší titulek tohoto blogu: 01: #include <iostream> 02: using namespace std; 03: 04: int main() 05: { 06: int iNumb; 07: 08: cout << "Zadaj lubovolne cele kladne cislo: "; 09: cin >> iNumb; 10: cout << endl; 11: 12: bool flag = true; 13: 14: if (iNumb == 1) 15: { 16: flag = false; 17: } 18: else 19: { 20: for (int i = 2; i <= iNumb / 2; i++) 21: { 22: if (iNumb % i == 0) 23: { 24: flag = false; 25: break; 26: } 27: } 28: } 29: 30: if (flag) 31: { 32: cout << "Cislo " << iNumb << " je prvocislo !" << endl; 33: } 34: else 35: { 36: cout << "Cislo " << iNumb << " nie je prvocislo !" << endl; 37: } 38: 39: cout << endl; 40: 41: cin.get(); 42: cin.get(); 43: 44: return 0; 45: } Na řádku 01 je uvedena direktiva preprocesoru #include, jejímž parametrem je standardní knihovna iostream. Potřebujeme ji z důvodu používání objektů cout, cin a manipulátoru endl. Na řádku 02 uvádíme v platnost jmenný prostor std pro celý zdrojový soubor .cpp. Zmíněné objekty cout, cin a manipulátor endl je zároveň součástí tohoto prostoru. Na řádku 04 je uvedena funkce main i se svým návratovým typem, kterým je int (integer). Tuto funkci volá operační systém. Na řádku 05 je uvedena levá programová závorka, kterou začíná tělo funkce main. Na řádku 06 je deklarována proměnná iNumb pro datový typ int. Tato proměnná reprezentuje hodnotu celého kladného čísla, o kterém chceme zjistit, jestli patří mezi prvočísla. Na řádku 08 je pomocí objektu cout zapsán na výstup konzolové aplikace textový řetězec, který vyzve uživatele k zadání hodnoty kladného celého čísla, jehož vlastnost prvočísla testujeme. Na řádku 09 je prostřednictvím objektu cin načtena tato hodnota do proměnné iNumb. Na řádku 10 je prostřednictvím objektu cout a manipulátoru endl přesunut kurzor konzolové aplikace na další řádek. Na řádku 12 je deklarována proměnná flag a zároveň inicializována na hodnotu true. Tato proměnná nám bude po otestování načteného čísla ukládat informaci, zda je číslo prvočíslem nebo ne. Z hlediska logiky algoritmu je nutno proměnnou flag inicializovat před testováním na hodnotu true. Algoritmem budeme totiž testovat, zda načtené číslo mezi prvočísla nepatří. Používá se zde tedy postup vylučovací. Na řádku 14 je testována podmínka, zda v proměnné iNumb není hodnota 1. Pokud ano, program pokračuje kladnou větví a do proměnné flag se na řádku 16 zapíše hodnota false, která reprezentuje stav, kdy načtené číslo prvočíslem není. Na řádcích 13 a 15 jsou pouze uvedeny programové závorky, které uzavírají blok kódu uvedený v kladné větvi. Pokud zmíněná podmínka splněna není, pokračuje se zápornou větví. Blok kódu v záporné větvi uzavřen programovými závorkami na řádcích 19 a 29. Na řádcích 20 až 27 je uvedeno jádro algoritmu, který testuje vlastnost prvočísla u čísel větších než 1. A v čem spočívá idea jádra algoritmu? V každé iteraci cyklu zjišťujeme, zda je číslo dělitelné hodnotou v proměnné i. Nejmenší číslo, kterým může být načteno testované dělitelné, je číslo 2 (viz. řádek 20 – for smyčka) a proto iterujeme od této hodnoty. Proměnnou i postupně inkrementujeme (viz. řádek 20 – for smyčka) a testujeme, zda je hodnota proměnné iNumb dělitelná beze zbytku pomocí operace modulo na řádku 22, která je umístěna v příkazu if. Pokud je číslo dělitelné hodnotou v proměnné i beze zbytku, tak se na řádku 24 uloží do proměnné flag hodnota false, což reprezentuje stav, kdy načtené číslo není prvočíslem. Proměnná i se inkrementuje po iNumb/2 (viz. řádek 20 – for smyčka). Důvodem je fakt, že žádné celé kladné číslo nemůže být přece dělitelné beze zbytku číslem větším než je jeho polovina. Nenajde-li se tedy číslo, kterým je načtená hodnota testovaného čísla dělitelná beze zbytku, neuloží se do proměnné flag hodnota false, čili po ukončení v ní bude uložena hodnota true, což reprezentuje stav, kdy je načteno testované číslo prvočíslem. Na řádku 25 je uvedeno klíčové slovo break a to z toho důvodu, že v případě nalezení jednoho čísla, které dělí načtené testované číslo beze zbytku, není nutné hledat další dělitele. Testované číslo už prvočíslo totiž být nemůže a proto násilně ukončíme smyčku for, urychlíme program, který následně přejde až na řádek 30. Zde se už jen testuje hodnota v proměnné flag. Pokud je v této proměnné uložena hodnota true, tak se zapíše na výstup konzolové aplikace pomocí objektu cout informace o tom, že je načteno testované číslo prvočíslem (viz. řádek 32), pokud false tak informace, že prvočíslem není. Na řádcích 41 a 42 je již jen načítán vstup z konzolové aplikace pomocí objektu cin, což slouží k tomu, aby se hned program neukončil a byl zobrazen výsledek v okně konzole, dokud uživatel nezatlačí libovolná klávesa. Na řádku 44 vrací funkce main operačnímu systému hodnotu 0, která indikuje stav správného ukončení aplikace. Na řádku 45 je ukončeno tělo programu pravou programovou závorkou. Algoritmus, který jsem navrhl a implementoval v jazyce C++, není ještě optimální. Je však pro účely kurzu úrovně začátečník dostačující. Mezi prvočísly lze ještě sledovat určité vlastnosti, nebudu je však tomto bloku vzpomínat, abych příliš posluchače úrovně začátečník zbytečně nadměrně nezatížil. Optimální algoritmus však budu ještě publikovat a rozebírat v dalším bloku a v kurzu, který bude zaměřen i na matematiku. Autorem blogu je Marek Šurka, lektor online kurzů jazyka C++ na Learn2Code.

Lambda a vnitřní anonymní třídyVelmi se nám žádá říci, že lambda výrazy jsou jen zkratky jak napsat vnitřní anonymní třídy. Ale pamatuj si, není tomu tak. Vypadá to podobně, ale lambda není implementace rozhraní. Lambda je sama osobě nezávislá jiná věc. Podívejme se na příklad. Namísto toho, abychom použili implementační třídu našeho rozhraní IHelloWord, vytvoříme si vnitřní anonymní třídu. IHelloWord helloWord3 = new IHelloWord() { @Override public void sayHello() { System.out.println("HelloWord impls inner anonymous class"); } };Všechny 3 možnosti, které mají jako návratovou hodnotu rozhraní IHelloWord můžeme podsunout do metody printHelloWord(IHelloWord helloWord). helloWord.printHelloWord(helloWord1); helloWord.printHelloWord(helloWord2); helloWord.printHelloWord(helloWord3); Jak to, jak to?Jak java ví, jaký má použít typ pro lamba výraz? Abychom tomu porozuměli, vytvoříme si novou třídu, kde budeme pracovat s lambda výrazem. Vytvořme si rozhraní, které bude mít jednu metodu, která bude vracet int a na vstupu bude také int. interface Nasob{ int nasob(int a); } Ako by vyerala implementácia tohto rozhrania? class NasobPiatimi implements Nasob{ public int nasob(int a){ return a*5; } }Nyní si navrhněme lambda výraz, který odpovídá dané metodě. Nepotřebujeme návratovou hodnotu int, neboť java umí na ni přijít sama a nepotřebujeme ani název metody a ani modifikátor přístupu public. Náš lambda výraz bude vypadat takto: (int a) -> a*5;Nyní použijte tento lambda výraz: public static void main(String[] args) { Nasob nasobPiatimi = (int a) -> a*5; System.out.println(nasobPiatimi.nasob(10)); }Na výstupu bude 50. V tomto příkladu se lambda tváří jako instance rozhraní Nasob. V předchozích příkladech, kdy jsme používali HelloWord, jsme takovou proměnnou vkládali jako parametr metody printHelloWord (HelloWord3 v IDEi). Namísto toho jsme mohli tuto lambdu vložit přímo do metody. helloWord.printHelloWord(() -> System.out.println("HelloWord impls lambda");); Java kompilátor vezme tento lambda výraz a podívá se kam jde. Jedná se o metody printHelloWord a podívá se, co akceptuje na vstupu. Akceptuje rozhraní HelloWord. Pokud lambda sedí s požadavkem, že dané rozhraní obsahuje jen jednu metodu a ta vrací void a na vstupu nemá žádný parametr, tak java řekne, že daná lambda je typu HelloWord. Toto se jmenuje Type inference. Java si sama zjistí typ. Teď, když víš jak java dokáže zjistit typy, vrátíme se k příkladu, který jsme začali psát v této kapitole. V našem příkladu umíme ještě více zkrátit zápis našeho lambda výrazu. Nasob nasobPiatimi = (int a) -> a*5; System.out.println(nasobPiatimi.nasob(10));Jelikož naše lamba jde do metody rozhraní, kterou známe interface Nasob{ int nasob(int a); } Tak vieme presne povedať aký typ má vstupný paramter metódy. Je to int. interface Nasob{ int nasob(int a); }Když to víme, tak nemusíme při psaní lambda výrazu znovu specifikovat typ vstupního parametru. Nasob nasobPiatimi = (a) -> a*5; A jelikož máme jen jeden parametr, nemusíme psát ani závorky. Násob napětí = a -> a*5; Už nebudeme nic mazat, neboť by nám už nic nezbylo 😃 Nyní můžeme napsat metodu, která bude na vstupu očekávat rozhraní Nasob a když ji použijeme, tak do ní vložíme na vstup náš lambda výraz. public static void printNasob(Nasob nasob){ System.out.println(nasob.nasob(10)); } public static void main(String[] args) { printNasob(a -> a*5); }V jevu mohli klidně vytvořit nový typ pro tyto lambda výrazy. Ale neudělali to a jedním z důvodů je i zpětná kompatibilita se starším kódem. Jak už víme, tak lambda výrazy můžeme použít všude tam, kde máme vyhovující rozhraní. Ve vnitřních anonymních třídách, v metodách kde je na vstupu interface a podobně. Příklad: HelloWord helloWord3 = new HelloWord() { @Override public void sayHello() { System.out.println("HelloWord impls inner anonymous class"); } }; HelloWord helloWord3 = () -> System.out.println("HelloWord impls inner anonymous class"); Při tomto musíme pamatovat, aby rozhraní byla jedno metodová nebo aby ostatní metody rozhraní byly default. A dané metody v rozhraních, aby se shodovaly s lambda výrazem. Takové rozhraní s jednou abstraktní metodou (metoda, která poskytuje popis ne implementaci) se nazývá Functional interface. Představ si, že používáš rozhraní, které má jen jednu metodu a používáš ho pro lambda výrazy. Nyní by někdo cizí přišel a do tohoto rozhraní by přidal další abstraktní metodu, přesněji její popis bez implementace. Takové rozhraní by již více nebylo functional interface a proto by se nemohlo použít pro lambda výraz a nastala by chyba - přestože rozhraní by bylo v pořádku. Třeba na to myslet a pokud chceme něco přidat do functional interfac, tak jen jako default metody. Abychom upozornili kohokoli, kdo by chtěl něco přidat do našeho rozhraní, tak máme možnost přidat anotaci @FunctionalInterface. K anotacím se ještě dostaneme, tak se nebojte. Nyní je důležité vědět, že je to pomůcka – tato pomůcka nám udělá to, že jakmile napíšeme další metodu do našeho rozhraní, tak nastane chyba. Danou anotaci nemusíme psát, ale je to super. @FunctionalInterface public interface HelloWord { void sayHello(); }Příklady na vyzkoušení: 1. vytvoř si seznam míst 2. setřiď seznam 3. napiš metodu, která vypíše vše ze seznamu míst 4. udělej si metodu, která vypíše jen ta města, která se skládají z jednoho slova nepoužívej při tom lambda výrazy Pokračování příště 👋 Články a online kurzy o Javě pro tebe připravuje Jaro Beňo.