AbstractChromosome.java
001 /*
002  * Java Genetic Algorithm Library (jenetics-4.3.0).
003  * Copyright (c) 2007-2018 Franz Wilhelmstötter
004  *
005  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
006  * you may not use this file except in compliance with the License.
007  * You may obtain a copy of the License at
008  *
009  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
010  *
011  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
012  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
013  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
014  * See the License for the specific language governing permissions and
015  * limitations under the License.
016  *
017  * Author:
018  *    Franz Wilhelmstötter (franz.wilhelmstoetter@gmail.com)
019  */
020 package io.jenetics;
021 
022 import static java.util.Objects.requireNonNull;
023 import static io.jenetics.internal.util.Hashes.hash;
024 
025 import java.io.Serializable;
026 import java.util.Iterator;
027 import java.util.Objects;
028 import java.util.RandomAccess;
029 
030 import io.jenetics.util.ISeq;
031 import io.jenetics.util.Verifiable;
032 
033 /**
034  * The abstract base implementation of the Chromosome interface. The implementors
035  * of this class must assure that the protected member {@code _genes} is not
036  * {@code null} and the length of the {@code genes} > 0.
037  *
038  @param <G> the gene type.
039  *
040  @author <a href="mailto:franz.wilhelmstoetter@gmail.com">Franz Wilhelmstötter</a>
041  @since 1.0
042  @version 2.0
043  */
044 public abstract class AbstractChromosome<G extends Gene<?, G>>
045     implements
046         Chromosome<G>,
047         RandomAccess,
048         Serializable
049 {
050     private static final long serialVersionUID = 1L;
051 
052     /**
053      * Array of genes which forms the chromosome. This array must
054      * be initialized by the derived classes.
055      */
056     protected final transient ISeq<G> _genes;
057 
058     /**
059      * Indicates whether this chromosome is valid or not. If the variable is
060      * {@code null} the validation state hasn't been calculated yet.
061      */
062     protected transient Boolean _valid = null;
063 
064     /**
065      * Create a new {@code AbstractChromosome} from the given {@code genes}
066      * array.
067      *
068      @param genes the genes that form the chromosome.
069      @throws NullPointerException if the given gene array is {@code null}.
070      @throws IllegalArgumentException if the length of the gene sequence is
071      *         empty.
072      */
073     protected AbstractChromosome(final ISeq<? extends G> genes) {
074         requireNonNull(genes, "Gene array");
075         assert genes.forAll(Objects::nonNull"Found at least on null gene.";
076 
077         if (genes.isEmpty()) {
078             throw new IllegalArgumentException(
079                 "The genes sequence must contain at least one gene."
080             );
081         }
082 
083         _genes = ISeq.upcast(genes);
084     }
085 
086     @Override
087     public G getGene(final int index) {
088         return _genes.get(index);
089     }
090 
091     @Override
092     public ISeq<G> toSeq() {
093         return _genes;
094     }
095 
096     @Override
097     public boolean isValid() {
098         if (_valid == null) {
099             _valid = _genes.forAll(Verifiable::isValid);
100         }
101 
102         return _valid;
103     }
104 
105     @Override
106     public Iterator<G> iterator() {
107         return _genes.iterator();
108     }
109 
110     @Override
111     public int length() {
112         return _genes.length();
113     }
114 
115     @Override
116     public int hashCode() {
117         return hash(_genes, hash(getClass()));
118     }
119 
120     @Override
121     public boolean equals(final Object obj) {
122         return obj == this ||
123             obj != null &&
124             getClass() == obj.getClass() &&
125             Objects.equals(_genes, ((AbstractChromosome)obj)._genes);
126     }
127 
128     @Override
129     public String toString() {
130         return Objects.toString(_genes);
131     }
132 
133 }