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  • Java

    15772questions

    Javaは、1995年にサン・マイクロシステムズが開発したプログラミング言語です。表記法はC言語に似ていますが、既存のプログラミング言語の短所を踏まえていちから設計されており、最初からオブジェクト指向性を備えてデザインされています。セキュリティ面が強力であることや、ネットワーク環境での利用に向いていることが特徴です。Javaで作られたソフトウェアは基本的にいかなるプラットフォームでも作動します。

スタックの実装についての質問です。

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pushとpopに加えて、最小の要素を返す関数minを持つスタックをデザインしてください。ただい、push、pop、min関数は全てO(1)の実行時間になるようにしてください。

解答
格納するノードのそれぞれに最小値をもたせておけば、容易に最小値を知ることができる。よって、ノードを追加するごとにその情報を持たせておき、最小値を調べたい時は一番上の要素を見れば良い。

public class StackWithMin extends java.util.Stack<NodeWithMin> {
    public void push(int value) {
        int newMin = Math.min(value, min());
        super.push(new NodeWithMin(value, newMin));
    }

    public int min() {
        if(this.isEmpty()) {
            return Integer.MAX_VALUE; //エラー値
        } else {
            return peek().min;
        }
    }
}

class NodeWithMin {
    public int value;
    public int min;
    public NodeWithMin(int v, int min) {
        value = v;
        this.min = min;
    }
}

質問は2点あります。
まず、1点目ですが、minメソッドの中に用いられているisEmptyメソッドについてです。
このメソッドは一体どのクラスのメソッドなのでしょうか?
thisとあるのですが、StackWithMinクラスにも親クラスであるStackクラスにもisEmptyメソッドはないようでした。(StackクラスにはEmptyメソッドはありました)
そうすると、このメソッドはどこのメソッドなのでしょうか?

続いて、2点目です。NodeWithMinクラスではコンストラクタで
二つの引数を受け取るコンストラクタが定義されいます。
そのうち、minはthisが使われていますが、valueはthisが使われておりません。
これには一体どのような意味があるのでしょうか?
コンストラクタに関しては全てthisを使うべきじゃないのかなと思っているのですが。

以上、2点回答よろしくお願いします。

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+3

1つ目
java.util.Stackの親クラスであるjava.util.Vectorクラスが持っています。
もっと言うとListなどの親インタフェースであるCollectionで定義されているので、Listなどのコレクションを扱うクラスは必ずこのisEmptyメソッドを持っています。

2つ目
minはコンストラクタの引数とNodeWithMinのフィールドで名前が衝突しています。これを区別するために、thisをつけて「フィールドのmin」であることを明示しています。名前が衝突していないvalueとvは区別できるので付けなくてもいいだけです。

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  • 2016/08/28 19:32

    一つ目に関してです。
    私は親クラスの上(祖父母と呼びます)へのアクセスは不可能と考えていたのですが、そうではないということなのでしょうか?
    私の使っていた入門書では以下のような記述があります。
    Aクラス(祖父母)、Bクラス(親)、Cクラス(自分)という3つのクラスが継承関係にある時、そこから生成されたインスタンスも3重構造になりますが、その際に一番外側に相当するCクラスについて考える。
    Cクラスのメソッドは自分自身へはthis、親インスタンス部へはsuperでアクセスできるが、「祖父母」に当たるインスタンス部へアクセスする手段は準備されていない。つまり、CクラスのメソッドがAクラスノインスタンス部に直接アクセすすることはできない。

    isEmptyメソッドはStackWithMinクラスから見ると、祖父母にあたるわけですが、アクセスできるのでしょうか?
    アクセスできているわけですが、それはこの文章と矛盾してしまいませんか?

    キャンセル

  • 2016/08/28 19:58

    superで親までしかアクセスできないと言うのは、そのクラス内での話です。
    Aクラスで定義されたメソッドa()を、継承するごとにオーバーライドしたとすると、Cクラスからsuper.a()とすることでBクラス(親)で定義されたa()にアクセスすることはできるが、Aクラス(祖父母)で定義されたa()にはアクセスできない、という意味です。
    しかし外から見ると、クラスは継承したクラスのメンバをすべて持っている様に扱われるので、親クラスで定義されたメソッドも(アクセス修飾子が許せば)アクセスすることができます。オーバーライドしようとしまいと、Cクラスがa()というメソッドを持っていることに間違いはないので、Cクラスのインスタンスに対してa()というメソッドを実行することができます。

    キャンセル

  • 2016/08/28 21:49

    A1 <- A2 <- A3 <- A4 <- A5
    というような多重の継承構造があった時に、A1クラスだけに定義されているメソッドa1()(A2,A3,A4ではオーバライドされていない)はA5のインスタンスに対して、呼び出せるという認識でよろしいでしょうか?
    また、A5クラスの内部ではA4クラスのメンバしかアクセスできないということでしょうか?(A1,A2,A3クラスのメンバにはアクセスできない)

    キャンセル

  • 2016/08/28 22:16

    もちろん可能です。

    クラスの継承について勉強しなおしたほうがいいかと。
    基本的に継承したクラスのメンバはprivateのもの以外すべてが使えます。
    ただし、継承して作成したクラスで、親クラスと同名のメンバを作成することもできるので、そうした場合の呼び分けのためにsuperを使います。

    キャンセル

  • 2016/08/29 16:46

    ありがとうございます。
    調べたのですが、これで合っているかどうか確認させていただければ幸いです。
    上の5重の継承構造があった時に、基本的にはA5クラスのインスタンスに対して、A1〜A4クラスのメンバを呼び出すことは可能。
    ただし、例えば、A1クラスに定義されているa()メソッドが、A2〜A4クラスのいずれかでオーバライどされている場合、呼び出すことはできない。
    しかし、A5クラスでA4クラスのメソッドb()をオーバライどしたとしても、super.b();とすることで、呼び出すことが可能。
    また、A5クラスのソースコードからA1 〜A3クラスのメソッドやメンバを呼び出すことはできない。(A4クラスのメンバに対しては、superで、A5クラスのメンバに対してはthisもしくは何にもつけない)

    まとめると、こんな感じでしょうか?

    キャンセル

  • 2016/08/30 00:52

    > また、A5クラスのソースコードからA1 〜A3クラスのメソッドやメンバを呼び出すことはできない。(A4クラスのメンバに対しては、superで、A5クラスのメンバに対してはthisもしくは何にもつけない)

    ここだけ誤りです。親クラスのprivateでないメンバは、フィールドは名前の衝突がなければ呼び出せますし、メソッドはオーバーライドされていなければ呼び出すことが可能です。

    キャンセル

  • 2016/08/30 13:08

    回答ありがとうございました。

    キャンセル

+1

まず、1点目ですが、minメソッドの中に用いられているisEmptyメソッドについてです。
このメソッドは一体どのクラスのメソッドなのでしょうか? 

Stackの更に上、Vectorのメソッドです

minはthisが使われていますが、valueはthisが使われておりません。
これには一体どのような意味があるのでしょうか? 

thisは必ず付けないといけないわけではありません
文脈上明らかな場合は省略可能です。

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