🎯 Лабораторная работа: Решение задач на Java

Полноценное решение лабораторной работы по Java, включающее реализацию generics, функционального программирования, коллекций и пользовательских типов данных.

📚 Содержание

• Описание проекта
• Структура проекта
• Задания и решения
• Установка и запуск
• Результаты работы
• Особенности реализации
• Оценка

🎯 Описание проекта

Этот проект содержит комплексное решение лабораторной работы по Java, включающее 8 различных задач с фокусом на:

• Generics и типобезопасность
• Функциональное программирование с lambda выражениями
• Коллекции и алгоритмы обработки данных
• Объектно-ориентированное программирование
• Обработку граничных случаев

Все задачи реализованы в отдельных классах с демонстрацией работы в главном классе Main.

🗂️ Структура проекта

src/ ├── Main.java # Главный класс с демонстрацией работы ├── Storage.java # 🗄️ Задача 1.2 - Хранилище без null ├── Point2D.java # 📍 Базовый класс 2D точки ├── Point3D.java # 📍 Класс 3D точки
├── Line.java # 📐 Задача 1.5 - Обобщенная линия ├── LineUtils.java # 🎯 Задача 2.1 - Утилиты для линий ├── FunctionUtils.java # 🔄 Задача 3.1 - Применение функций ├── FilterUtils.java # 🎛️ Задача 3.2 - Фильтрация ├── ReductionUtils.java # ➕ Задача 3.3 - Сокращение └── CollectionUtils.java # 📚 Задача 3.4 - Коллекционирование

## 💻 Задания и решения

### 🗄️ Задача 1.2: Хранилище без null
**Требование:** Создать неизменяемое хранилище, возвращающее альтернативное значение при null.

```java
public class Storage<T> {
    private final T value;
    private final T alternative;
    
    public Storage(T value, T alternative) {
        this.value = value;
        this.alternative = alternative;
    }
    
    public T getValue() {
        return value != null ? value : alternative;
    }
}

Примеры использования:

• new Storage<>(null, 0).getValue() → 0
• new Storage<>("hello", "default").getValue() → "hello"

📐 Задача 1.5: Обобщенная линия

Требование: Создать линию, работающую с 2D и 3D точками.

public class Line<T extends Point2D> {
    private T start;
    private T end;
    // Конструкторы, геттеры, сеттеры
}

🎯 Задача 2.1: Сдвинуть линию

Требование: Сдвинуть начальную точку линии на 10 единиц по X.

public class LineUtils {
    public static <T extends Point2D> void shiftLineX(Line<T> line) {
        T start = line.getStart();
        start.setX(start.getX() + 10);
    }
}

🔄 Задача 3.1: Функция

Требование: Применить функцию к каждому элементу списка.

public class FunctionUtils {
    public static <T, P> List<P> applyFunction(List<T> list, Function<T, P> function) {
        return list.stream().map(function).collect(Collectors.toList());
    }
}

Примеры:

• Строки → длины: ["qwerty", "asdfg"] → [6, 5]
• Числа → абсолютные значения: [1, -3, 7] → [1, 3, 7]

🎛️ Задача 3.2: Фильтр

Требование: Отфильтровать список по условию.

public class FilterUtils {
    public static <T> List<T> filter(List<T> list, Predicate<T> predicate) {
        return list.stream().filter(predicate).collect(Collectors.toList());
    }
}

Примеры:

• Строки длиной ≥ 3 символов
• Неположительные числа
• Массивы без положительных элементов

➕ Задача 3.3: Сокращение

Требование: Свернуть список в одно значение.

public class ReductionUtils {
    public static <T> T reduce(List<T> list, BinaryOperator<T> operator, T identity) {
        return list.stream().reduce(identity, operator);
    }
}

Примеры:

• Конкатенация строк
• Суммирование чисел
• Подсчет элементов

📚 Задача 3.4: Коллекционирование

Требование: Создать коллекцию по условию.

public class CollectionUtils {
    public static <T, P extends Collection<T>> P collect(
            List<T> list, Supplier<P> factory, Function<T, Boolean> condition) {
        P result = factory.get();
        list.stream().filter(condition::apply).forEach(result::add);
        return result;
    }
}

Примеры:

• Разделение на положительные/отрицательные числа
• Группировка строк по длине
• Удаление дубликатов

🚀 Установка и запуск

Требования

• Java 8 или выше
• Компилятор javac

Компиляция и запуск

# Клонировать репозиторий
git clone https://github.com/your-username/java-lab-work.git
cd java-lab-work

# Компиляция всех Java файлов
javac *.java

# Запуск главного класса
java Main

Альтернативный запуск через скрипт

# Для Linux/Mac
chmod +x run.sh
./run.sh

# Для Windows
run.bat

📊 Результаты работы

При запуске программы вы увидеть следующий вывод:

=== ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА: РЕШЕНИЕ ВСЕХ ЗАДАЧ ===

=== ЗАДАЧА 1.2: ХРАНИЛИЩЕ БЕЗ NULL ===
Хранилище чисел с null: Storage{value=null, alternative=0}
Значение из хранилища: 0
Хранилище чисел с 99: Storage{value=99, alternative=-1}
Значение из хранилища: 99

=== ЗАДАЧА 1.5: ОБОБЩЕННАЯ ЛИНИЯ ===
Линия в 3D пространстве: Line{start=Point3D(1.0, 2.0, 3.0), end=Point3D(4.0, 5.0, 6.0)}

=== ЗАДАЧА 2.1: СДВИНУТЬ ЛИНИЮ ===
До сдвига: Line{start=Point2D(0.0, 0.0), end=Point2D(5.0, 5.0)}
После сдвига: Line{start=Point2D(10.0, 0.0), end=Point2D(5.0, 5.0)}

=== ЗАДАЧА 3.1: ФУНКЦИЯ ===
Строки: [qwerty, asdfg, zx] → Длины: [6, 5, 2]
Числа: [1, -3, 7] → Абсолютные значения: [1, 3, 7]

=== ЗАДАЧА 3.2: ФИЛЬТР ===
Строки: [qwerty, asdfg, zx] → Длина ≥3: [qwerty, asdfg]
Числа: [1, -3, 7] → Неположительные: [-3]

=== ЗАДАЧА 3.3: СОКРАЩЕНИЕ ===
Строки: [qwerty, asdfg, zx] → Объединенная: "qwertyasdfgzx"
Числа: [1, -3, 7] → Сумма: 5

=== ЗАДАЧА 3.4: КОЛЛЕКЦИОНИРОВАНИЕ ===
Числа: [1, -3, 7, -2] → Положительные: [1, 7], Отрицательные: [-3, -2]

=== ВСЕ ЗАДАЧИ ВЫПОЛНЕНЫ ===

⚡ Особенности реализации

🛡️ Типобезопасность

• Полное использование Generics для compile-time проверки типов
• Ограничения через extends для гарантии корректности типов

🔧 Функциональное программирование

• Lambda выражения для краткого и читаемого кода
• Functional interfaces (Function, Predicate, BinaryOperator)
• Method references для улучшения читаемости

🎯 Обработка ошибок

• Защита от NullPointerException
• Обработка пустых коллекций
• Graceful degradation при некорректных данных

📐 Архитектура

• Разделение ответственности между классами
• Статические утилиты для common functionality
• Чистые функции где это возможно

🎨 Пользовательский опыт

• Дружественный интерфейс с понятными сообщениями
• Подробный вывод результатов каждого этапа
• Визуальное разделение задач для лучшей читаемости

Файл готов для размещения на GitHub и будет хорошо выглядеть в репозитории.