Java avancé | Damien Olivier

Les supports de cours

Wed, 01 Dec 2021 00:00:00 +0000

Vous trouverez ici, les différents liens vous permettant de relire/lire les diapositives présentées en cours durant le semestre.

1h30 heure par semaine, durant 12 semaines.

Les transparents de cours sont ici. Les exemples ne sont pas toujours accessibles via le fichier pdf, voici une archive dans laquelle vous trouverez les fichiers sources. Attention, c’est éventuellement le bazar, ils ont été commentés en cours, ainsi certains sont mal écrits et/ou ne tiennent pas compte des nouvelles possibilités de Java. Des compléments ont donc été ajoutés et l’on se référa à ces derniers.

La généricité de type, les collections, les expressions lambdas, les références de méthodes et les streams sont maintenant largement utilisés. Un premier survol vous est proposé.

L’api NIO 2 remplace la classe File de la très ancienne api IO. Une série de diapositives présente cela.

La notion de threads est également développée.

La bibliothèque JavaFX remplace désormais officiellement Swing. Plutôt que mettre à jour mes transparents j’en ai fait une présentation séparée. Pour ceux qui voudrait utiliser Swing et les threads vous avez un complément.

Les exercices

Thu, 05 Jan 2023 00:00:00 +0000

Vous trouverez ici, les sujets des TD/TP.

4 heures par semaine, durant 12 semaines.

Un outil pratique pour écrire vos programmes Java est l’environnement de développement intégré (IDE Integrated Development Environment en anglais) Eclipse. Il simplifie l’écriture de code en proposant un certain nombre de raccourcis et d’aide. Il est gratuit et disponible pour la plupart des systèmes d’exploitation. Un rapide aperçu vous est proposé ici. Il y a également Visual Studio Code, pour lequel vous avez les informations pour l’installer ici.

Un cahier d’exercice est à votre disposition, nous piocherons dedans des exercices que vous ferez en TD/TP. Certains exercices seront laissés de coté, mais cela ne vous empêche pas de les faire !

D’autres exercices complémentaires vous sont proposés également :

Quelques corrections au fil du temps

Elles viendront au fil des exercices !

Correction du partiel 2021/22

Correcteur orthographique

Wed, 02 Feb 2022 00:00:00 +0000

Gestion de fichiers et collections

Ce TP est inspiré du livre Introduction to Programming in Java de Robert Sedgewick et Kevin Wayne.

Introduction

L’objectif est de réaliser un correcteur orthographique capable de détecter les fautes d’orthographe et de les corriger si possible. Le programme à réaliser n’est qu’une ébauche, mais néanmoins montrera une démarche classiquement utilisée en informatique qui repose sur l’utilisation d’un corpus.

Principe

La méthode est simple, cela consiste à créer un ‘‘dictionnaire’’ et lorsqu’un mot n’est pas présent dans ce dernier il est considéré comme mal orthographié.

Il est difficile et très pénible de créer un tel dictionnaire à partir de rien. En effet, il faut recenser tous les mots connus d’une langue ….. et ajouter la conjugaison des verbes, le féminin et le pluriel des noms, les noms propres, les acronymes … En général dans un dictionnaire on fait apparaître le lemme (ex: infinitif du verbe) et les flexions (ex : conjugaison).

Une autre façon de faire consiste à utiliser un corpus de textes supposés bien orthographiés et de récupérer automatiquement les mots pour générer automatiquement le dictionnaire. Si l ‘on suppose que le corpus est suffisamment important et diversifié on peut espérer avoir généré un système utilisable. La limite de l’idée ne vous échappera pas !

Réalisation

On procède en deux temps, la recherche des mots incorrects ou supposés et ensuite la correction.

Vérification d’un texte

Il faut donc être en mesure de créer le dictionnaire à partir d’un corpus constitué de fichiers textes et ensuite de détecter à l’aide du dictionnaire les fautes d’orthographe. Les choix faits d’implantation qui vous sont imposés ci-dessous ne sont pas nécessairement les meilleurs. Ils ont pour objectifs de vous faire utiliser les collections et les fichiers, principalement.

Le dictionnaire est stocké dans une une table associative HasMap<k, V>. Le mot sera la clef et la valeur le nombre d’occurrences du mot dans le corpus.

Pour commencer vous devez écrire une classe UtilitaireFichier qui comportera en particulier les méthodes suivantes :

public static ArrayList<File> listeRepertoire(String nomDuRepertoire). Cette méthode doit retourner l’ensemble des fichiers contenus dans un répertoire donné et ayant pour extension .txt. Si le répertoire est vide votre méthode devra lever une exception de type RepertoireVideException que vous aurez définie au préalable.
public static String LireFichier(File f). Cette méthode retourne le contenu d’un fichier contenant du texte. Les lignes vides sont supprimées et le symbole retour à la ligne ("\n") est remplacé par un espace. Cette classe doit appartenir à un package utilfic

Si vous avez un peu de mal pour écrire ces méthodes vous pouvez vous aider de cette [[Attach:UtilitaireFichier.java|solution]].

Vous devez maintenant créer une classe Dictionnaire qui crée donc le dictionnaire à partir d’un ensemble de documents. On fournit le nom du répertoire contenant l’ensemble des documents avec pour extension .txt. Le dictionnaire créé est constitué sous la forme d’une table d’association HashMap<String, Integer>, la clef est le mot et la valeur du nombre de fois où le mot apparaît dans les documents.

On passe maintenant au problème de la correction. On suppose que le texte considéré ne comporte pas de ponctuation et que tous les mots sont en minuscule. On définit une classe Correction qui comporte le dictionnaire ainsi que le texte à corriger. La méthode corrige de cette classe doit retourner une ArrayList de booléen qui a le même nombre d’éléments que la liste décrivant le texte. Le n^ième^ élément de la liste correspond au n^ième^ mot du texte. S’il est vrai, le mot apparaît donc dans le dictionnaire, sinon il est faux. Par exemple si le texte en entrée est ceci estt un exemple alors la fonction retournera true, false, true, true. Vous compléterez votre classe en ajoutant une méthode afficheTexteAnnote() qui affiche le texte annoté. Les mots incorrects pourront être écrit en rouge par exemple ou entouré par deux étoiles.

Ils vous reste à écrire une classe MainCorrection pour tester. L’utilisateur doit pouvoir fournir le texte saisit au clavier dans un premier temps et le répertoire contenant le corpus pour constituer le dictionnaire. Vous testerez également les cas d’erreurs.

Correction du texte

Il est donc possible maintenant de détecter les mots mal orthographiés ou plus précisément ceux qui ne sont pas présents dans notre dictionnaire. On cherche ainsi maintenant à corriger automatiquement les mots. Pour cela on procède en deux étapes :

pour chaque mots supposés erronés, on génère l’ensemble des mots possibles ;
on associe à chaque correction une note, plus elle est élevée plus le mot proposé a de la chance d’être correct. Corriger consiste donc à remplacer le mot erroné par celui qui a la meilleure note.

Ensemble des corrections possibles

Tout d’abord introduisons la notion de distance d’édition (ou distance de Levenshtein) qui est fréquemment utilisée. Si l’on considère deux chaînes de caractères, cette distance est égale au nombre de caractères qu’il faut supprimer, insérer ou remplacer pour passer d’une chaîne à l’autre. Elle mesure le degré de similarité entre deux chaînes de caractères. Une des applications de cette distance est donc la correction orthographique. Pour un mot mal orthographié on cherche parmi les mots du dictionnaire ceux dont la distance de Levenshtein au mot tapé est inférieure à une limite donnée. Vous pouvez toujours tester, mais vous allez vous rendre compte que c’est un peu long comme méthode. On va utiliser une heuristique basée sur une observation qui montre qu’en général la distance entre un mot incorrect et sa correction est de 1. Il suffit donc de générer tous les mots suivants :

ceux qui ont un caractère en plus du mot considéré ;
ceux qui ont un caractère en moins du mot considéré ;
ceux qui ont un caractère différent du mot considéré ;
ceux qui ont deux caractères consécutifs inversé par rapport au mot considéré (“abc” donnera “bac” et “acb”).

Pour simplifier les choses, les mots sont écrits en minuscules et l’alphabet comporte [[https://fr.wikipedia.org/wiki/Alphabet_fran%C3%A7ais|42 lettres]] (26 de base a..z, 13 voyelles accentuées, le ç, le œ, le æ).

Combien de mots générés avec les règles ci-dessus contient l’ensemble des corrections candidates possibles si le mot à corriger comporte n lettres ?\ Combien y a-t-il de mots dont la distance de Levenshtein à un mot comportant n lettres est 2 ?

Pour générer les différentes corrections candidates vous devez définir quatre méthodes (ArrayList<String> candidatsInsertion(String), ArrayList<String> candidatsDeletion(String), ArrayList<String> candidatsSubstitution(String), ArrayList<String> candidatsInversion(String)) qui correspondent aux règles de transformation énoncées ci-dessus.

Correction

Le choix de la correction la plus probable se fait en attribuant à chaque correction candidate une note. Plus elle est élevée, plus il est probable que ce soit la bonne orthographe du mot à corriger. Cette note correspond au nombre d’occurrences du mot dans le corpus de référence.

Pour résumer, étant donné un mot à corriger, vous devez donc :

Génèrer toutes les corrections possibles en utilisant les méthodes ArrayList<String> candidatsInsertion(String), ArrayList<String> candidatsDeletion(String), ArrayList<String> candidatsSubstitution(String), ArrayList<String> candidatsInversion(String) ;
Calculer la note de chaque correction possible, vous devez pour cela écrire une nouvelle méthode ;
Rechercher la correction ayant la meilleure note. Si plusieurs corrections ont la même note, vous en choisissez une de façon aléatoire.

Compléter en écrivant une méthode correction qui prend en paramètre un mot mal orthographié et retourne la correction de celui-ci si elle-existe.

Vous devez maintenant pouvoir fournir un texte en entrée et le retourner corrigé. Le texte pourra être fourni soit sous la forme d’un fichier ou saisi au niveau de la console.

Ressources

Le premier corpus est constitué de 6 livres issus du projet Gutenberg

L’archive. vous devez la décompressez dans un répertoire et c’est ce répertoire que vous donnerez.
Histoires extraordinaires, d’Edgar Allan Poe ;
Nouvelles histoires extraordinaires, d’Edgar Allan Poe ;
Le barbier de Séville ou la précaution inutile, de Pierre Augustin Caron de Beaumarchais ;
Les épaves de Charles Baudelaire ;
Correspondance inédite de Hector Berlioz ;
Les Fleurs du Mal, de Charles Baudelaire.

Les textes sont pré-traités (suppression des entêtes de chapitre, des caractères spéciaux, de la ponctuation…) et segmentés de manière à ce que chaque mot soit précédé et suivi d’un unique espace. Ce corpus comporte, au final, 388 476 mots (ce qui est très très petit selon les standards actuels).

Le second corpus est de plus grande taille, il est issu de la wikipédia et a été pré-traité. Il contient 4 162 309 mots.

Fichier de mesures

Wed, 02 Feb 2022 00:00:00 +0000

Mise en oeuvre du cours sur les fichiers.

Bouée connectée

Fichier de mesures

L’estuaire de la Seine est fortement industrialisé et la surveillance de la qualité des eaux peux se faire à l’aide de bouées connectées qui renvoient des mesures qui sont récupérées de façon centralisées. Ces données sont ensuite stockées dans un fichier CSV en UTF-8. On a par exemple le fichier CSV suivant.

Calcul de la moyenne globale

Écrire un code qui lit ce fichier, l’analyse (le parse), et calcule la moyenne des températures sur la période complète. Des colonnes peuvent être vide (absence de mesure) ou contenir également NaN (défaut de mesure).

Calcul de la moyenne par jour

On veut être en mesure de calculer la moyenne des valeurs journalières et stocker l’ensemble des résultats dans un fichier CSV composé de deux colonnes; la date et la moyenne du jour correspondant. On devra également retourner la moyenne globale.

Calcul de la moyenne par jour et globale entre deux dates

L’objectif est maintenant de réaliser le même traitement que précédemment mais entre deux dates données.

Plusieurs fichiers de mesure

En fait les fichiers de mesure sont stockés dans un répertoire et on doit être capable de lire l’ensemble et de faire les différents calcul de moyenne.

Utilisation de threads

Wed, 02 Feb 2022 00:00:00 +0000

Histoire de chauffage

Considérons un immeuble chauffé par une unique chaudière, composé de 10 appartements tous équipés d’une commande permettant d’augmenter ou diminuer la température de l’eau de la chaudière. Je sais c’est sans doute une mauvaise idée, mais cela permet de vous proposer un problème simple mettant en avant les problèmes qui peuvent survenir avec les threads. Pour éviter de faire cuire ou congeler les locataires les commandes sont équipées d’une sécurité qui empêche de trop monter la température ou trop la descendre.

Écrire une classe Chaudiere dont l’état est représenté par une température ;
Écrire une classe Commande, qui interroge la chaudière, et permet de faire varier la température de celle-ci, si celle-ci est pas déjà trop haute ou trop basse.

Il faut maintenant définir le système global, cela peut être fait par une méthode main. Chaque habitant est un “thread” qui possède une commande. Comme on traverse une période froide chacun des habitants va tenter d’augmenter la température cinq fois.

Écrire le programme en conséquence.
Vérifier le comportement de votre chaudière en affichant sa température.
Si votre programme fonctionne correctement expliquer votre code en insistant sur les points essentiels concernant la gestion des threads, sinon modifier le en réfléchissant en particulier au problème de la concurrence d’accès.