Chromosome.java
001 /*
002  * Java Genetic Algorithm Library (jenetics-3.5.0).
003  * Copyright (c) 2007-2016 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@gmx.at)
019  */
020 package org.jenetics;
021 
022 import java.util.stream.Stream;
023 
024 import org.jenetics.util.Factory;
025 import org.jenetics.util.ISeq;
026 import org.jenetics.util.Verifiable;
027 
028 /**
029  * A chromosome consists of one or more genes. It also provides a factory
030  * method for creating new, random chromosome instances of the same type and the
031  * same constraint.
032  <p>
033  <span class="simpleTagLabel">API Note: </span>
034  * Implementations of the {@code Chromosome} interface must be <em>immutable</em>
035  * and guarantee an efficient random access ({@code O(1)}) to the genes.
036  *
037  @see <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Chromosome">Wikipdida: Chromosome</a>
038  *
039  @author <a href="mailto:franz.wilhelmstoetter@gmx.at">Franz Wilhelmstötter</a>
040  @since 1.0
041  @version 3.1
042  */
043 public interface Chromosome<G extends Gene<?, G>>
044     extends
045         Verifiable,
046         Iterable<G>,
047         Factory<Chromosome<G>>
048 {
049     /**
050      * A factory method which creates a new {@link Chromosome} of specific type
051      * and the given {@code genes}.
052      *
053      @param genes the genes of the new chromosome. The given genes array is
054      *         not copied.
055      @return A new {@link Chromosome} of the same type with the given genes.
056      @throws NullPointerException if the given {@code gene}s are {@code null}.
057      @throws IllegalArgumentException if the length of the given gene sequence
058      *        is smaller than one.
059      */
060     public Chromosome<G> newInstance(final ISeq<G> genes);
061 
062     /**
063      * Return the first gene of this chromosome. Each chromosome must contain
064      * at least one gene.
065      *
066      @return the first gene of this chromosome.
067      */
068     public default G getGene() {
069         return getGene(0);
070     }
071 
072     /**
073      * Return the gene on the specified index.
074      *
075      @param index The gene index.
076      @return the wanted gene.
077      @throws IndexOutOfBoundsException if the index is out of range
078      *          (index &lt; 1 || index &gt;= length()).
079      */
080     public G getGene(final int index);
081 
082     /**
083      * Returns the length of the Chromosome. The minimal length of a
084      * chromosome is one.
085      *
086      @return Length of the Chromosome
087      */
088     public int length();
089 
090     /**
091      * Return an unmodifiable sequence of the genes of this chromosome.
092      *
093      @return an immutable gene sequence.
094      */
095     public ISeq<G> toSeq();
096 
097     /**
098      * Returns a sequential {@code Stream} of genes with this chromosome as
099      * its source.
100      *
101      @since 3.3
102      *
103      @return a sequential {@code Stream} of genes
104      */
105     public default Stream<G> stream() {
106         return toSeq().stream();
107     }
108 
109 }