Kolekcie v Jave (collections)

V tomto úvodnom článku do série pokročilá java sa pozrieme na zúbok kolekciám (collections in java). Kolekcie sú akoby kontajnery, ktoré v sebe držia ďalšie objekty. Inak môžeme kolekcie chápať aj ako zoznamy. Zoznam telefónnych čísel. Zoznam osôb. Zoznam áut. Zoznam súborov. Zoznam čísiel ....

Pri kolekciách budeme hovoriť o Rozhraní, Implementácii a Algoritmoch.

Java collection framework – Java sama o sebe poskytuje niekoľko kolekcií. Poskytuje nám ich implementácie a aj algoritmy na vyhľadávanie, vkladanie, triedenie a podobne. Rozhrania kolekcií v tomto frameworku sú generické. Teda umožňujú do nich vkladať rôzne typy objektov. Pamätajte, že Java je striktne typový jazyk a do premennej typu String proste int nedáš, musí tam ísť iba String. Ku generikám sa ešte dostaneme v neskoršom článku.

Zoznam rozhraní Java collection frameworku

Collection – top v hierarchii, používa sa na presun kolekcii, manipuláciu kde sa požaduje aby tam prišla akákoľvek kolekcia. Do Collection môžeš vložiť akýkoľvek typ kolekcie, ktorý rozširuje túto kolekciu.

Set – nemôže obsahovať duplicity

List – zoznam, môže obsahovať duplicity, poradie elementov je zachované pomocou indexov

Queue – FIFO – first in first out, čo príde prvé do tejto kolekcie tak z nej aj prvé odíde, niektoré implementácie majú výnimky

Deque – FIFO aj LIFO (last in first out) - elementy môžu byť vkladané aj vyberané z oboch koncov

Map – object ktorý mapuje objekty k ich kľúčom, nemôže obsahovať totožné kľúče

SortedSet a SortedMap – sú vlastne zoradené Map a Set Implementácie (najpoužívanejšie sú zvýraznené boldom):

SetEnumSet, HashSet, LinkedHashSet, TreeSetListArrayList, LinkedList, Stack, VectorMapEnumMap, HashMap, LinkedHashMap, TreeMapSortedSet NavigableSetTreeSetSortedMap NavigableMapTreeMapQueueLinkedList, PriorityQueue

Set

Neobsahuje duplicitné elementy – lepšie povedané nemôže obsahovať duplicitné elementy.

HashSet – neuchováva poradie v akom boli elementy vložené ale pracuje najrýchlejšie

LinkedHashSet – uchováva poradie elementov v akom boli vložené

TreeSet – poradie elementov je zoradené podľa ich hodnôt, je pomalší

Majme kolekciu, ktorá obsahuje elementy, ktoré sú duplicitné. Ako z nej najrýchlejšie získame kolekciu, ktorá nemá duplicity?

Collection<Type> noDups = new HashSet<Type>(c);

Funguje to tak, že z kolekcie sa vytvorí Set. A Set už z definície nemôže obsahovať duplicity. Pridanie elementov do Setu:

Set<String> set1 = new HashSet<>();
  
        String s = "e";
        set1.add("element1");
        set1.add("element2");
        set1.add("element3");
        set1.add("element4");
        set1.add(s);

Je element v kolekcii?

System.out.println(set1.contains("e")); //true

Odstránenie elementu z kolekcie:

set1.remove(s);

Prechádzanie cez Set:

Iterator i = set1.iterator();
 while (i.hasNext()){
     System.out.println(i.next());
 }for(String s : set1) {
     System.out.println(s);
 }

Spýtam sa, či všetky elementy zo set1 sú aj v set2

set1.containsAll(set2));

Odstránim z set1 všetky zhodné elementy so set2

set1.removeAll(set2);

Všetko zo set2 pridám do set1

set1.addAll(set2);

List

Uchováva poradie elementov. Elementy sú prístupné aj pomocou indexov. Je možné do už vytvoreného Listu pridať nové elementy aj na indexy ktoré sú obsadené – elementy sa posunú. Môžeme v nich vyhľadávať indexOf a lastIndexOf. Pri Listoch si musíme dávať veľký pozor na to, aby sme nezhodili program kvôli prístupu k neexistujúcim elementom – respektíve k neexistujúcim indexom v Liste. Napríklad, máš List so 4 elementami a chceš pristúpiť k 6-temu elementu.

Základné pomocné algoritmy, špecifické ku List:

sort — zotriedi elementy v Liste
shuffle — náhodne pomieša elementy v Liste.
reverse — otočí poradie elementov v Liste
rotate — otočí poradie všetkých elementov od špecifického indexu
swap — prehodí elementy z Listu na špecifikovaných indexoch
replaceAll — nahradí všetky výskyty špecifikovanej hodnoty za druhú špecifikovanú hodnotu
fill — prepíše všetky elementy v Liste za špecifikovanú hodnotu

ArrayList – prispôsobuje svoju veľkosť, základné polia museli mať špecifikovanú dĺžku pri vytvorení, nemohli rásť alebo sa zmenšovať

LinkedList – iná implementácia, rozdielu sú v časových záťažiach s rôznymi operáciami nad Listami

Pridanie elementov do Listu:

List<String> list = new ArrayList<>();

list.add("list1");

list.add("list2");

list.add("list3");

list.add("list4");

list.add("list5");

Výber elementu z listu na indexy 1:

list.get(1);

Je prázdny?

list.isEmpty();

Pridaj na pozíciu 2:

list.add(2,"list2b");

Odstráň element:

list.remove("list1");

list.remove(4);

Rôzne manipulácie:

Collections.sort(list);

Collections.shuffle(list);

Collections.reverse(list);

Collections.rotate(list,2);

Collections.swap(list, 0, 1);

Collections.replaceAll(list, "list4", "new list4");

Collections.fill(list,"Jaro");

Map

Mapa obsahuje hodnoty viazané na kľúč. Takže to máme po anglicky key – value hodnoty. Kľúče musia byť unikátne.

HashMap – nedrží si poradie, náhodné usporiadanie

LinkedHashMap – drží poradie

Vloženie do Mapy:

Map<Integer,String> map = new HashMap<>();

map.put(10,"jaro");

map.put(1,"fero");

map.put(3,"duro");

map.put(4000,"karol");

map.put(4000,"peter"); // prepise predchádzajúci element

Získame a vypíšeme hodnotu elementu s kľúčom 1:

System.out.println(map.get(1));

Prechod cez elementy Mapy:

for(Map.Entry m : map.entrySet()){

System.out.printf("key %d, value %s %n",m.getKey(),m.getValue());

}

for(Integer k : map.keySet()){

map.get(k);

}

Kolekcie v Jave

Zoznam rozhraní Java collection frameworku

Set

List

Map

Mohlo by ťa zaujímať

Kotlin vs. Java - menej kódu

Testovanie Java aplikácií s JUnit

Môžeme sa dnes na hodine hrať? Od zákerného slniečka k programu Scratch

Nezmeškaj info o nových kurzoch a špeciálnych ponukách