Kolekce v Javě (collections)

V tomto úvodním článku do série pokročilá java se podíváme na zoubek kolekcím (collections in java). Kolekce jsou jako kontejnery, které v sobě drží další objekty. Jinak můžeme kolekce chápat také jako seznamy. Seznam telefonních čísel. Seznam osob. Seznam aut. Seznam souborů. Seznam čísel ....

U kolekcí budeme hovořit o Rozhrání, Implementaci a Algoritmech.

Java collection framework – Java sama o sobě poskytuje několik kolekcí. Poskytuje nám jejich implementace a také algoritmy pro vyhledávání, vkládání, třídění a podobně. Rozhraní kolekcí v tomto frameworku jsou generická. Tedy umožňují do nich vkládat různé typy objektů. Pamatujte, že Java je striktně typový jazyk a do proměnné typu String prostě int nedáš, musí tam jít pouze String. Ke generikám se ještě dostaneme v pozdějším článku.

Seznam rozhraní Java collection frameworku

Collection – top v hierarchii, používá se k přesunu kolekce, manipulaci kde se požaduje aby tam přišla jakákoliv kolekce. Do Collection můžeš vložit jakýkoli typ kolekce, který tuto kolekci rozšiřuje.
Set – nemůže obsahovat duplicity
List – seznam, může obsahovat duplicity, pořadí elementů je zachováno pomocí indexů
Queue – FIFO – first in first out, což přijde první do této kolekce tak z ní i první odejde, některé implementace mají výjimky
Deque - FIFO i LIFO (last in first out) - elementy mohou být vkládány i vybírány z obou konců
Map – object který mapuje objekty k jejich klíčům, nemůže obsahovat totožné klíče
SortedSet a SortedMap – jsou vlastně seřazeny Map a Set Implementace

(nejpoužívanější jsou zvýrazněny boldem):

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

Set

Neobsahuje duplicitní elementy – lépe řečeno nemůže obsahovat duplicitní elementy.

HashSet – neuchovává pořadí v jakém byly elementy vloženy, ale pracuje nejrychleji

LinkedHashSet – uchovává pořadí elementů v jakém byly vloženy

TreeSet – pořadí elementů je seřazeno podle jejich hodnot, je pomalejší

Mějme kolekci, která obsahuje elementy, které jsou duplicitní. Jak z ní nejrychleji získáme kolekci, která nemá duplicity?

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

Funguje to tak, že z kolekce se vytvoří Set. A Set už z definice nemůže obsahovat duplicity. Přidání elementů 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 kolekci?

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

Odstranění elementu z kolekce:

set1.remove(s);

Procházení přes Set:

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

Zeptám se, jestli všechny elementy ze set1 jsou iv set2

set1.containsAll(set2));

Odstraním z set1 všechny shodné elementy se set2

set1.removeAll(set2);

Vše ze set2 přidám do set1

set1.addAll(set2);

List

Uchovává pořadí elementů. Elementy jsou přístupné i pomocí indexů. Je možné do již vytvořeného Listu přidat nové elementy i na indexy, které jsou obsazeny – elementy se posunou. Můžeme v nich vyhledávat indexOf a lastIndexOf. U dopisů si musíme dávat velký pozor na to, abychom neshodili program kvůli přístupu k neexistujícím elementům – respektive k neexistujícím indexům v listu. Například máš List se 4 elementy a chceš přistoupit k 6-tému elementu.

Základní pomocné algoritmy, specifické ke List:

sort — setřídí elementy v listu
shuffle — náhodně promíchá elementy v listu.
reverse — otočí pořadí elementů v Liste
rotate — otočí pořadí všech elementů od specifického indexu
swap — přehodí elementy z Listu na specifikovaných indexech
replaceAll — nahradí všechny výskyty specifikované hodnoty za druhou specifikovanou hodnotu
fill — přepíše všechny elementy v listu za specifikovanou hodnotu

ArrayList – přizpůsobuje svou velikost, základní pole musela mít specifikovanou délku při vytvoření, nemohla růst nebo se zmenšovat
LinkedList – jiná implementace, rozdílu jsou v časových zátěžích s různými operacemi nad Listy

Přidání elementů do Listu:

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

list.add("list1");

list.add("list2");

list.add("list3");

list.add("list4");

list.add("list5");

Výběr elementů z listu na indexy 1:

list.get(1);

Je prázdný?

list.isEmpty();

Přidej na pozici 2:

list.add(2,"list2b");

Odstraň element:

list.remove("list1");

list.remove(4);

Různé manipulace:

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 vázané na klíč. Takže to máme anglicky key – value hodnoty. Klíče musí být unikátní.

HashMap – nedrží si pořadí, náhodné uspořádání

LinkedHashMap – drží pořadí

Vložení 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"); // přepíše předchozí element

Získáme a vypíšeme hodnotu elementu s klíčem 1:

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

Přechod přes 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);

}

Kolekce v Javě

Seznam rozhraní Java collection frameworku

Set

List

Map

Mohlo by tě zajímat

Kotlin vs. Java - méně kódu

Testování Java aplikací s JUnit

Můžeme si dnes na hodině hrát? Od záludného sluníčka k programu Scratch

Nezmeškej info o nových kurzech a speciálních nabídkách