Exercícios ⚒️

Os exercícios abaixo ajudarão a fixar os conceitos abordados. Elabore-os individualmente.

Bloco 1: Fundamentos e Estruturas de Controle (Parte I)

  1. Calculadora de Média: Escreva um programa que utiliza a classe Scanner para ler 3 notas de um aluno. Calcule e exiba a média aritmética das notas. Em seguida, usando uma estrutura if-else, informe se o aluno foi “Aprovado” (média >= 7), “Recuperação” (média >= 5 e < 7) ou “Reprovado” (média < 5).

  2. Tabuada com for: Peça ao usuário um número inteiro. Use um laço for tradicional para calcular e exibir a tabuada de multiplicação desse número, do 1 ao 10. (Ex: “5 x 1 = 5”, “5 x 2 = 10”, …).

  3. Adivinhe o Número: Gere um número aleatório entre 1 e 100. Peça ao usuário para adivinhar o número. Use um laço while para continuar pedindo um número até que o usuário acerte. A cada tentativa, dê uma dica se o palpite foi “muito alto” ou “muito baixo”. No final, informe o número de tentativas.

  4. Soma de Ímpares em um Array: Crie um array de inteiros com números pré-definidos. Utilize um laço for-each para percorrer o array e somar todos os números que forem ímpares. Exiba o resultado final.

Bloco 2: Programação Orientada a Objetos (Parte II)

  1. Classe Carro: Crie uma classe Carro com os seguintes atributos privados: marca (String), modelo (String) e ano (int). Implemente um construtor para inicializar esses atributos e métodos públicos getters para cada um deles. Adicione um método exibirInfo() que imprime os detalhes do carro.

  2. Classe Circulo com Encapsulamento: Crie uma classe Circulo com um atributo privado raio (double). Crie um construtor e os métodos getRaio e setRaio. No setRaio, adicione uma validação para garantir que o raio nunca seja um valor negativo ou zero (lance uma IllegalArgumentException se a condição não for atendida). Crie também um método calcularArea() que retorna a área do círculo ($\pi \times raio^2$).

  3. Herança de Veiculo: Crie uma classe Veiculo com atributos marca e modelo. Em seguida, crie duas subclasses: Carro (que adiciona numeroDePortas) e Moto (que adiciona cilindradas). Sobrescreva o método toString() em todas as classes para exibir suas informações de forma completa.

  4. Exceção Personalizada SaldoInsuficienteException: Reutilizando a ideia da ContaBancaria da aula, crie sua própria exceção checada SaldoInsuficienteException. Modifique o método sacar para que, em vez de retornar false, ele lance essa exceção quando o saldo for insuficiente. Crie uma classe de teste para tratar essa exceção com um bloco try-catch.

Bloco 3: API de Collections - List (Parte IV)

  1. Lista de Tarefas (ArrayList): Crie um programa que gerencia uma lista de tarefas (Strings). Permita ao usuário: adicionar uma tarefa, remover uma tarefa pelo seu índice e listar todas as tarefas. Use um ArrayList.

  2. Ordenando Números: Crie um ArrayList de Integer. Adicione 10 números inteiros aleatórios ou definidos por você. Utilize a classe Collections e seu método sort() para ordenar a lista em ordem crescente e, em seguida, exiba o resultado.

  3. Manipulando o Início e o Fim (LinkedList): Crie uma LinkedList para simular uma fila de atendimento. Adicione 5 nomes de clientes no final da fila. Em seguida, “atenda” os 2 primeiros clientes (removendo-os do início da lista). Por fim, adicione 2 novos clientes “prioritários” no início da fila. Exiba a ordem final da fila.

  4. Busca por Elemento: Crie um ArrayList de Strings com nomes de cidades. Peça ao usuário para digitar o nome de uma cidade. Verifique se a cidade está presente na lista usando o método contains(). Se estiver, informe o índice da sua primeira ocorrência usando o método indexOf().

Bloco 4: API de Collections - Set (Parte IV)

  1. Removendo Duplicatas: Crie um ArrayList de Integer que contenha números duplicados. Escreva um código que receba esta lista e retorne uma nova coleção sem os elementos duplicados. (Dica: a forma mais fácil é usar um HashSet).

  2. Unicidade de E-mails (HashSet): Crie um HashSet para armazenar endereços de e-mail (Strings). Tente adicionar alguns e-mails, incluindo um que seja duplicado. Imprima o tamanho do Set para confirmar que o e-mail duplicado não foi adicionado.

  3. Ordem de Inserção (LinkedHashSet): Crie um LinkedHashSet e adicione os nomes dos dias da semana fora de ordem (ex: “Quarta”, “Segunda”, “Sexta”). Itere sobre o Set e imprima os elementos para verificar que eles são exibidos na ordem exata em que foram inseridos.

  4. Nomes em Ordem Alfabética (TreeSet): Crie um TreeSet de Strings e adicione 5 nomes de pessoas fora da ordem alfabética. Itere sobre o Set e observe que os nomes são impressos em ordem alfabética natural.

  5. Objetos Personalizados em um TreeSet: Crie uma classe Produto com nome (String) e preco (double). Faça com que a classe Produto implemente a interface Comparable para que os produtos sejam ordenados pelo preço (do menor para o maior). Crie um TreeSet<Produto> e adicione alguns produtos para testar a ordenação.

Bloco 5: API de Collections - Map (Parte IV)

  1. Dicionário Simples (HashMap): Crie um HashMap para funcionar como um dicionário de tradução simples (Português -> Inglês). Adicione 5 palavras e suas traduções. Peça ao usuário uma palavra em português e, se ela existir no mapa, exiba sua tradução.

  2. Contador de Frequência de Palavras: Crie uma String contendo um parágrafo de texto. Use um HashMap<String, Integer> para contar a frequência de cada palavra no texto. Ao final, itere sobre o mapa e exiba cada palavra e sua contagem.

  3. Agenda de Contatos: Use um HashMap para criar uma agenda onde a chave é o nome do contato (String) e o valor é o número de telefone (String). Permita ao usuário: adicionar um novo contato, buscar um telefone pelo nome e listar todos os contatos (nome e telefone).

  4. Mantendo a Ordem de Cadastro (LinkedHashMap): Crie um LinkedHashMap para armazenar produtos e seus respectivos códigos (ex: Integer como chave, String como valor). Adicione 5 produtos. Itere sobre o mapa e mostre que a ordem de exibição é a mesma da ordem de inserção.

  5. Listagem Ordenada (TreeMap): Crie um TreeMap para armazenar as notas de alunos em uma prova, onde a chave é o nome do aluno (String) e o valor é a nota (Double). Adicione 5 alunos fora de ordem alfabética. Ao listar os alunos e suas notas, observe que o TreeMap os exibe em ordem alfabética pelo nome.

  6. Verificando a Existência de Chave e Valor: Usando o HashMap do exercício da agenda, escreva um código que verifique se um determinado nome (containsKey) e se um determinado telefone (containsValue) já existem na agenda.

Bloco 6: API de Collections - Queue e Deque (Parte IV)

  1. Fila de Impressão (Queue): Simule uma fila de impressão. Crie uma Queue (usando LinkedList como implementação) e adicione 5 documentos (Strings com nomes como “Documento1.pdf”, “Foto.png”, etc.). Em seguida, processe a fila, “imprimindo” (removendo) cada documento e exibindo seu nome na ordem em que entraram.

  2. Pilha de Livros (Deque como Stack): Use um ArrayDeque para simular uma pilha de livros. Permita ao usuário “empilhar” 3 livros (push). Depois, “desempilhe” um livro (pop) e veja qual foi removido (o último que entrou). Por fim, use peek para “espiar” o livro que está no topo da pilha sem removê-lo.

Bloco 7: Exercícios Integrados

  1. Catálogo de Produtos por Categoria: Crie uma estrutura de dados para um catálogo de produtos. Use um Map<String, List<Produto>>, onde a chave é o nome da categoria (ex: “Eletrônicos”) e o valor é uma lista de objetos da classe Produto pertencentes àquela categoria. Popule a estrutura com alguns dados e depois escreva um código para listar todos os produtos de uma categoria específica.

  2. Sorteio de Ganhadores Únicos: Crie uma lista (ArrayList) com nomes de participantes, permitindo que alguns nomes se repitam. Escreva um método que realize um sorteio: ele deve primeiro garantir que cada participante seja considerado apenas uma vez (mesmo que seu nome apareça várias vezes) e depois sortear aleatoriamente 3 nomes únicos para serem os ganhadores.

  3. Invertendo uma Frase: Peça ao usuário uma frase. Use um Deque (como uma pilha) para armazenar cada palavra da frase. Em seguida, desempilhe as palavras uma a uma para formar e exibir a frase na ordem inversa.

  4. Histórico de Navegação: Use uma LinkedList para simular o histórico de um navegador. Crie métodos visitar(String url), voltar() e avancar(). O método voltar deve navegar para a URL anterior no histórico, e o avancar para a próxima, gerenciando um “ponteiro” ou índice da página atual.

  5. Agrupando Alunos por Nota: Tendo uma List<Aluno> (onde Aluno tem nome e nota), crie um Map<String, List<Aluno>> que agrupe os alunos por faixa de nota: “Aprovados” (nota >= 7), “Recuperação” (nota >= 5 e < 7) e “Reprovados” (nota < 5).

Bloco 8: Desafios - Reflection

Os exercícios a seguir têm como objetivo praticar o uso da API de Reflexão do Java para inspecionar e manipular objetos dinamicamente.

  1. Inspetor de Classe com Reflection

O primeiro exemplo da aula mostra como listar os métodos de uma classe. Vamos expandir essa ideia para criar um inspetor universal.

  • Objetivo: Crie uma classe AnalisadorDeClasse com um método estático public static void inspecionar(Object obj). Este método deve receber qualquer objeto Java e imprimir no console:

    1. O nome completo da classe do objeto.
    2. O nome de todos os seus atributos (campos), incluindo os privados.
    3. O nome de todos os seus métodos, incluindo os privados.

  • Dicas:

    • Use obj.getClass() para obter o objeto Class.
    • Use getDeclaredFields() para obter os atributos.
    • Use getDeclaredMethods() para obter os métodos.

  • Classe para Teste:

    class Produto {
    private int codigo;
    public String nome;
    protected double preco;

    public Produto(int codigo, String nome, double preco) {
        this.codigo = codigo;
        this.nome = nome;
        this.preco = preco;
    }

    private double calcularImposto() {
        return preco * 0.1;
    }
}

// No seu método main:
// Produto p = new Produto(101, "Notebook Gamer", 8500.0);
// AnalisadorDeClasse.inspecionar(p);
  1. Modificador de Atributos Privados

A aula demonstra como a reflexão pode quebrar o encapsulamento para modificar atributos privados, uma técnica essencial para frameworks de injeção de dependência e ORM.

  • Objetivo: Crie uma classe Configuracao com um atributo private String urlConexao = "localhost:5432";. Em outra classe, crie um método main que, sem usar getters ou setters, utilize reflection para alterar o valor deste atributo privado para "db.producao.com:5432". Ao final, imprima o valor para confirmar a alteração.

  • Dicas:

    1. Crie uma instância de Configuracao.
    2. Obtenha o Field (campo) correspondente a urlConexao usando getDeclaredField("urlConexao").
    3. Torne o campo acessível com field.setAccessible(true).
    4. Altere seu valor usando field.set(objetoInstanciado, "novoValor").
    5. Para verificar, use field.get(objetoInstanciado) para ler o novo valor e imprimi-lo.
  1. Framework de Testes Simulado com Anotações

Este exercício simula como frameworks (JUnit, TestNG) usam reflection para encontrar e executar métodos de teste automaticamente.

  • Objetivo: Desenvolver um pequeno executor de testes que executa métodos marcados com uma anotação personalizada.

  • Passos:

    1. Crie uma anotação: 
      import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
import java.lang.annotation.ElementType;

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) // Essencial para que a anotação esteja disponível via reflection
@Target(ElementType.METHOD) // A anotação só pode ser aplicada a métodos
public @interface Teste {
}
    2. Crie uma classe com métodos de “teste”: 
      public class MinhaClasseDeTeste {
    @Teste
    public void testeSoma() {
        System.out.println("Executando testeSoma: SUCESSO");
    }

    public void metodoComum() {
        System.out.println("Este não é um teste.");
    }

    @Teste
    public void testeLogin() {
        System.out.println("Executando testeLogin: SUCESSO");
    }
}
    3. Crie a classe ExecutorDeTestes:
      • Ela deve ter um método public static void executarTestes(Object obj).
      • Dentro deste método, use reflection para obter todos os métodos da classe do objeto recebido.
      • Itere sobre os métodos e verifique, para cada um, se ele possui a anotação @Teste usando method.isAnnotationPresent(Teste.class).
      • Se um método tiver a anotação, invoque-o dinamicamente usando method.invoke(obj).

Bloco 9: VcRiquinho e Lanchonete Quase Três Lanches

  1. Os exercícios VcRiquinho e Lanchonete Quase Três Lanches estão disponíveis no Moodle. Leia o enunciado e elabore as tarefas pedidas.

Todos os exercícios deverão ser entregues no Moodle!

Bom trabalho! ⚒️

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