Section 1.2: langages et notations utilisées #

1.2.1 Diagramme de classes et Java #

Nous utilisons le langage de programmation Java pour les exemples de code de ce manuel. Au besoin, nous vous invitons à vous référer à (Mayfield et Downey, 2020) pour une introduction à ce langage.

Pour visualiser les types de données, nous utilisons des diagrammes de classe. Voici p. ex. un diagramme de classe représentant une liste chaînée simple.

Chaque boîte dénote une classe. Une boîte a typiquement trois sections. La première section à partir du haut est le nom de la classe, p. ex. Liste (lorsque la classe est abstraite, ce nom sera en italique). La deuxième section dénote les méthodes, p. ex. int taille(). La dernière section dénote les attributs, p. ex. int taille. La flèche triangulaire dénote l’héritage (le triangle est collé sur la classe parent). P. ex. la classe ListeChaineeSimple hérite de la classe Liste (puisque Liste est abstraite, on peut aussi dire que ListeChaineeSimple implante une Liste). La flèche avec un losange dénote une référence (le losange est collé sur la classe qui maintient la référence, puis spécifiquement sur l’attribut qui maintient cette référence). P. ex. une ListeChaineeSimple maintient une référence à un MaillonSimple. Plus spécifiquement, c’est l’attribut tete qui maintient cette référence.

Voici un autre exemple de diagramme de classes, cette fois-ci d’une liste chaînée double.

À note que le MaillonDouble maintient deux références à d’autre MaillonDouble (le suivant et le precedent). Quand une classe maintient une référence à des objets de son propre type, on parle alors de types récursifs.

1.2.2 Graphe d’objets #

Le diagramme de classe représente le type de données qu’on modélise, mais ne peut pas représenter des données concrètes. Pour ce faire, nous utilisons des graphes d’objets.

Voici un graphe d’objet pour une liste chaînée simple.

Chaque boîte dénote un objet. Une boîte a une ou plusieurs sections. La première section à partir du haut dénote la classe de l’objet et les sections suivantes dénotent la valeur des différents attributs de cet objet. P. ex. le graphe ci-haut contient une seule boîte où la classe est ListeChaineeSimple. On dit qu’il s’agit d’un objet de type ListeChaineeSimple. Les attributs sont taille (valeur 3) et tete (référence à un objet de type MaillonSimple).

Voici un deuxième exemple de graphe d’objets, cette fois-ci pour une liste chaînée double.

À noter comment les références suivant et precedent forment des cycles dans le graphe d’objet, ce qui est toujours possibles avec les types récursifs et, en général, dans l’organisation en mémoire des données d’un programme. Il est important d’encourager les étudiant·e·s à garder en tête la possibilité de tels cycles dans les données, puisqu’un programme doit les détecter afin de ne pas s’exécuter en boucle infinie.

1.2.3 JSON #

Nous utilisons aussi le format JSON pour représenter les données. JSON veut dire Javascript Object Notation et c’est le format privilégié pour les applications Web et les bases de données NoSQL.

Voici les valeurs en JSON :

La valeur nulle : null
Un booléen : true ou false
Un nombre comme : 1, 4.5, -10.1
Une chaîne comme : "asdf", "", "Bonjour!"

Voici les structures en JSON :

Une liste comme :
- [1, 3, -1]
- []
- ["asfd", "Bonjour!", ""]
Un objet comme :
- {"cle01":true}
- {}
- {"cle01":true, "cle02":-12}

Une liste est un tableau qui peut grandir et rapetisser. Une des particularités de la liste JSON est de mélanger les types de valeurs :

[1,true,"Bonjour!"]
[null, "", 1, false]

Un objet JSON permet d’accéder à des valeurs avec des clés (comme un mappage). En JSON, une clé est toujours une chaîne. La valeur peut être n’importe quelle valeur JSON.

À noter aussi que JSON est un format récursif.

On peut avoir [1,2,[2,4]] (une liste à l’intérieur d’une liste).
On peut avoir [1,2,[2,[5,423]]]
On peut avoir [1,2,[2,[[44,2],423]]]
Etc.

Voici la même liste chaîne simple que ci-haut, mais dans le format JSON.

{
  "_C": "ListeChaineeSimple01",
  "taille": 3,
  "tete": {
    "_C": "MaillonSimple",
    "valeur": "z",
    "suivant": {
      "_C": "MaillonSimple",
      "valeur": "r",
      "suivant": {
        "_C": "MaillonSimple",
        "valeur": "w",
        "suivant": null
      }
    }
  }

À noter que JSON ne permet pas de représenter le type de donnée (la classe). Par convention, nous représentons la classe à l’attribut spécial "_C":"NomDeLaClasse".

Finalement, voici la même liste chaînée double que ci-haut, mais exprimée en JSON.

{
  "_C": "ListeChaineeDouble01",
  "taille": 3,
  "tete": {
    "_C": "MaillonDouble",
    "valeur": "z",
    "precedent": {
      "_C": "MaillonDouble",
      "valeur": "w",
      "precedent": {
        "_C": "MaillonDouble",
        "valeur": "r",
        "precedent": {
          "_R": "/tete"
        },
        "suivant": {
          "_R": "/tete/precedent"
        }
      },
      "suivant": {
        "_R": "/tete"
      }
    },
    "suivant": {
      "_R": "/tete/precedent/precedent"
    }
  }

À noter que JSON ne contient de pas de mécanisme officiel pour représenter les références. Par convention, nous représentons une référence grâce à un objet spécial de la forme { "_R": "/chemin/vers/objet"} où le chemin vers l’objet permet de l’identifier à partir de la racine du fichier JSON.