25  Programowanie generyczne

1. Stwórz prostą klasę generyczną Box, która może przechowywać obiekt dowolnego typu. Klasa powinna zawierać metodę set, aby ustawić obiekt, oraz metodę get, aby go pobrać.

2. Napisz generyczną metodę isEqual, która przyjmuje dwa dowolne obiekty tego samego typu i zwraca true, jeśli są one równe, w przeciwnym razie false.

3. Stwórz klasę generyczną Counter<T>, która będzie zliczać ilość dodanych elementów określonego typu. Klasa powinna mieć metodę add(T element), która dodaje element do wewnętrznej struktury, oraz metodę getCount(), która zwraca liczbę dodanych elementów.

4. Stwórz klasę generyczną Triple<T, U, V>, która może przechowywać trzy obiekty różnych typów. Zaimplementuj metody getFirst(), getSecond() i getThird() do pobierania odpowiednio pierwszego, drugiego i trzeciego elementu.

5. Napisz generyczną metodę max, która przyjmuje tablicę elementów typu porównywalnego (implementujących interfejs Comparable<T>) i zwraca element o najwyższej wartości. Uwzględnij obsługę przypadku pustej tablicy.

6. Zdefiniuj generyczny interfejs Stack<T> z metodami push(T item), T pop(), T peek() i boolean isEmpty(). Stwórz klasę implementującą ten interfejs, która będzie reprezentować stos przechowujący elementy dowolnego typu.

7. Stwórz klasę generyczną Storage<T>, która przechowuje pojedynczy obiekt dowolnego typu. Klasa powinna mieć metody store(T item), która zapisuje obiekt, oraz T retrieve(), która zwraca przechowywany obiekt.

8. Napisz generyczną metodę printArray, która przyjmuje tablicę elementów dowolnego typu i wypisuje wszystkie elementy tej tablicy na standardowe wyjście. Metoda powinna być w stanie obsłużyć tablice każdego typu obiektów.

9. Stwórz klasę generyczną Pair, która przechowuje dwie wartości dowolnego typu. Klasa powinna mieć dwie metody: getFirst(), która zwraca pierwszy element pary, i getSecond(), która zwraca drugi element pary.

10. Napisz generyczną metodę swap, która przyjmuje tablicę dowolnego typu oraz dwie liczby całkowite reprezentujące indeksy. Metoda powinna zamienić miejscami elementy tablicy na podanych indeksach.

11. Stwórz generyczną klasę GenericQueue<T>, która implementuje prostą kolejkę. Klasa powinna mieć metody enqueue(T element), która dodaje element do kolejki, i dequeue(), która usuwa i zwraca element z początku kolejki.

12. Napisz statyczną metodę generyczną swap, która przyjmuje tablicę dowolnego typu i dwa indeksy, a następnie zamienia miejscami elementy w tej tablicy pod wskazanymi indeksami. Metoda powinna działać dla tablicy każdego typu. Przykładowe wywołanie metody: swap(myArray, 0, 2);, gdzie myArray to tablica typu Integer[] lub dowolnego innego typu. Zabezpiecz metodę tak, aby nie można było jej wywołać z indeksami spoza zakresu tablicy.

13. Utwórz statyczną metodę generyczną reverseArray, która przyjmuje tablicę elementów typu T i odwraca kolejność jej elementów. Metoda powinna modyfikować przekazaną tablicę, nie zwracając nowej. Sprawdź działanie metody na tablicach różnych typów, takich jak Character, Boolean oraz własnych typów obiektowych. Zabezpiecz metodę tak, aby nie można było jej wywołać z tablicą null.

14. Napisz statyczną metodę generyczną minValue, która przyjmuje tablicę elementów typu generycznego T, gdzie T rozszerza Comparable<T>. Metoda powinna zwracać najmniejszy element z tablicy. Przetestuj tę metodę na tablicach zawierających różne typy porównywalnych obiektów, takie jak Integer, Double, czy String. Zabezpiecz metodę tak, aby nie można było jej wywołać z tablicą o zerowej liczbie elementów. Dodaj klasę Person z polami name i age i przetestuj metodę minValue na tablicy obiektów Person.

15. Napisz statyczną metodę generyczną maxValue, która przyjmuje tablicę elementów typu generycznego T, gdzie T rozszerza Comparable<T>. Metoda powinna zwracać największy element z tablicy. Upewnij się, że metoda nie akceptuje pustej tablicy (o zerowej liczbie elementów). Przetestuj metodę na tablicach zawierających różne typy porównywalnych obiektów, jak Integer, Float, czy String. Stwórz klasę Vehicle z polami model i speed, implementującą generyczny Comparable, i przetestuj metodę maxValue na tablicy obiektów Vehicle.

16. Utwórz statyczną metodę generyczną sortAndReturnFirst, która przyjmuje tablicę elementów typu generycznego T, gdzie T rozszerza Comparable<T>. Metoda powinna sortować tablicę i zwracać jej pierwszy element. Zabezpiecz metodę przed wywołaniem z pustą tablicą (o zerowej liczbie elementów). Przetestuj tę metodę na różnych typach danych, w tym na nowo utworzonej klasie Book z polami title i author. Klasa Book powinna implementować generyczny interfejs Comparable na podstawie pola title zgodnie z porządkiem naturalnym.

17. Napisz statyczną metodę generyczną printArray, która przyjmuje jako argument tablicę elementów typu generycznego T i drukuje wszystkie elementy tablicy. Przetestuj tę metodę na tablicy typu Integer i Double. Następnie spróbuj przetestować metodę na tablicy typu prostego, np. int lub double, i zanotuj wynikające z tego błędy kompilacji. Wyjaśnij, dlaczego Java nie pozwala na użycie typów prostych w kontekście typów generycznych.

18. Utwórz statyczną metodę generyczną sumElements, która przyjmuje kolekcję elementów typu generycznego T i zwraca ich sumę. Przetestuj tę metodę na kolekcji typu Integer oraz Float. Następnie spróbuj użyć tej metody z kolekcją typów prostych, np. int lub float, i zobacz, jakie błędy kompilacji się pojawią. Wykorzystaj to do wyjaśnienia różnicy między typami prostymi a obiektowymi w Javie.

19. Zaprojektuj statyczną metodę generyczną compareElements, która przyjmuje dwa argumenty typu generycznego T i zwraca wartość boolean wskazującą, czy są one równe. Przetestuj metodę na parze obiektów Integer, String oraz Character. Następnie spróbuj przetestować tę samą metodę na typach prostych, takich jak int czy char, i opisz napotkane problemy związane z próbą użycia typów prostych w generykach.

20. Napisz statyczną metodę generyczną printObjectInfo, która przyjmuje argument typu generycznego T z górnym ograniczeniem typu Object. Metoda powinna drukować klasę obiektu, jego hashcode oraz wynik metody toString(). Przetestuj tę metodę na różnych typach obiektów, jak String, Integer, własnych klasach np. Car, Animal, gdzie każda klasa ma własne unikalne pola i metody.

21. Utwórz dwie klasy: Animal (Zwierzę) i Dog (Pies), gdzie Dog dziedziczy po Animal. Następnie napisz statyczną metodę generyczną findMax, która przyjmuje dwa argumenty: element1 i element2 typu extends Animal. Metoda powinna zwracać element większy według własnie zdefiniowanego kryterium porównania. W implementacji porównaj elementy bazując na wybranym przez siebie atrybucie, na przykład wieku.

22. Zdefiniuj klasy Car (Samochód) i ElectricCar (Samochód Elektryczny), gdzie ElectricCar dziedziczy po Car. Napisz statyczną metodę generyczną compareObjects, która przyjmuje dwa argumenty: object1 i object2 typu extends Car. Metoda ma zwracać wartość true, jeśli obiekty są tego samego typu, w przeciwnym wypadku false. Użyj metody getClass() do porównania klas obiektów.

23. Stwórz klasę generyczną Pair<T> która przechowuje dwa obiekty tego samego typu. Utwórz dwie klasy: Animal (Zwierzę) i Dog (Pies), gdzie Dog dziedziczy po Animal. Następnie napisz statyczną metodę generyczną findMax, która przyjmuje Pair<? extends Animal>. Metoda powinna zwracać element większy według własnie zdefiniowanego kryterium porównania.

24. Stwórz klasę generyczną Triple<T>, która przechowuje trzy obiekty tego samego typu. Następnie utwórz dwie klasy: Bird i Eagle, gdzie Eagle dziedziczy po Bird. Potem napisz statyczną metodę generyczną findMin, która przyjmuje Triple<? extends Bird>. Ta metoda powinna zwracać element mniejszy na podstawie kryterium porównania zdefiniowanego przez ciebie.

25. Stwórz klasę generyczną Triple<T>, która przechowuje trzy obiekty tego samego typu. Następnie utwórz dwie klasy: Bird i Eagle, gdzie Eagle dziedziczy po Bird. Potem napisz statyczną metodę generyczną findMin, która przyjmuje Triple<? extends Bird>. Ta metoda powinna zwracać element mniejszy na podstawie kryterium porównania zdefiniowanego przez ciebie.

26. Stwórz klasę generyczną ElementPair<T>, która przechowuje dwa obiekty tego samego typu. Utwórz dwie klasy: Shape i Circle, gdzie Circle dziedziczy po Shape. Następnie napisz statyczną metodę generyczną findLargest, która przyjmuje ElementPair<? extends Shape>. Metoda powinna zwracać element większy według własnie zdefiniowanego kryterium porównania.

27. Stwórz klasę generyczną DoubleElement<T>, która przechowuje dwa obiekty tego samego typu. Utwórz dwie klasy: Person i Student, gdzie Student dziedziczy po Person. Następnie napisz statyczną metodę generyczną findYoungest, która przyjmuje DoubleElement<? extends Person>. Metoda powinna zwracać element mniejszy według własnego kryterium porównania, na przykład wieku.

28. Stwórz klasę generyczną Pair<T> która przechowuje dwa obiekty tego samego typu. Utwórz dwie klasy: Animal (Zwierzę) i Dog (Pies), gdzie Dog dziedziczy po Animal. Klasa Dog ma posiadać prywatne pole age, które nie posiada klasa Animal. Następnie napisz statyczną metodę generyczną findMinMaxAge, która przyjmuje jako argument tablicę obiektów typu Dog oraz Pair<?super Dog> result. Metoda powinna ma zapisać (jako obiekty typu Dog) najmniejszy i najmniejszy (pod kątem wieku) psa z tablicy w drugim argumencie metody. Zrób to bezpośrednio bez używania interfejsów Comparable czy Comparator.

29. Stwórz klasę generyczną Pair<T>, która przechowuje dwa obiekty tego samego typu. Następnie utwórz dwie klasy: Plant i Tree, gdzie Tree dziedziczy po Plant. Klasa Tree powinna posiadać prywatne pole height, którego nie posiada klasa Plant. Następnie napisz statyczną metodę generyczną findMinMaxHeight, która przyjmuje jako argument tablicę obiektów typu Tree oraz Pair<? super Tree> result. Metoda powinna zapisać (jako obiekty typu Tree) najniższe i najwyższe (pod kątem wysokości) drzewo z tablicy w drugim argumencie metody. Wykorzystaj też generyczny interfejs Comparable.