Java 2 Collections Framework Leonardo Cole Neto

Roteiro Introdução Interfaces Implementações Algoritmos Customizando Implementações Resolvendo Problemas Comuns

Introdução O que é uma coleção? Um objeto que agrupa múltiplos elementos em uma única unidade Usadas para armazenar, recuperar e manipular elementos que formam um grupo natural. Ex.: Vector, Hashtable, array (JDK 1.1)

Collections Framework Conjunto de interfaces, implementações e algoritmos Vantagens Reduz esforço de programação Aumenta velocidade e qualidade na programação Permite interoperabilidade entre API´s Reduz esforço para aprender uma nova API Reduz esforço para criar uma nova API Promove reuso

Interfaces

Interfaces São utilizadas sempre que possível Permite polimorfismo Parâmetros de métodos Retorno dos métodos Permite polimorfismo Existem operações opcionais UnsupportedOperationException

Collection Raiz da hierarquia Grupo mais genérico de elementos Não garante nas implementações Duplicatas Ordenação Não possui nenhuma implementação direta Iterator, extrutura de navegação next, hasNext, remove(optional)

Collection public interface Collection { // Basic Operations int size(); boolean isEmpty(); boolean contains(Object element); boolean add(Object element); // Optional boolean remove(Object element); // Optional Iterator iterator(); // Bulk Operations boolean containsAll(Collection c); boolean addAll(Collection c); // Optional boolean removeAll(Collection c); // Optional boolean retainAll(Collection c); // Optional void clear(); // Optional // Array Operations Object[] toArray(); Object[] toArray(Object a[]); }

Set Extends Collection Não contém duplicatas Não garante ordem entre os elementos Não acrescenta métodos Caracterização de tipo Operações Subconjunto (containsAll) União (addAll) Intercessão (reatinaAll) Diferença (removeAll)

List Extends Collection Coleção ordenada (Sequência) Pode ter duplicatas Controle na posição de inserção ou remoção Acesso aos elementos pelo índice ListIterator hasPrevious,previous, nextIndex, previousIndex

List public interface List extends Collection { // Positional Access Object get(int index); Object set(int index, Object element); // Optional void add(int index, Object element); // Optional Object remove(int index); // Optional abstract boolean addAll(int index, Collection c); // Optional // Search int indexOf(Object o); int lastIndexOf(Object o); // Iteration ListIterator listIterator(); ListIterator listIterator(int index); // Range-view List subList(int from, int to); }

Map Mapeamento de chaves em valores Não possui chaves duplicadas Cada chave leva a somente um elemento Para uma busca efetiva, o objeto da chave deve reimplementar os métodos: hashCode equals

Map public interface Map { // Basic Operations Object put(Object key, Object value); Object get(Object key); Object remove(Object key); boolean containsKey(Object key); boolean containsValue(Object value); int size(); boolean isEmpty(); // Bulk Operations void putAll(Map t); void clear(); // Collection Views public Set keySet(); public Collection values(); public Set entrySet(); // Interface for entrySet elements public interface Entry { Object getKey(); Object getValue(); Object setValue(Object value); }

Ordenação de Objetos java.lang.Comparable java.util.Comparator Ordem natural compareTo(object) java.util.Comparator Provê multiplas formas de ordenação compare(object,object) Retornos Inteiro negativo = menor que Zero = iguais Inteiro positivo = maior que Não são elementos do framework, apenas estruturas complementares

Ordenação de Objetos Class Natural Ordering signed numerical Byte signed numerical Character unsigned numerical Long Integer Short Double Float BigInteger BigDecimal File system-dependent lexicographic on pathname. String lexicographic Date chronological CollationKey locale-specific lexicographic

SortedSet Extends Set Elementos ordenados de forma ascendente Algumas operações a mais para aproveitar a vantagem da ordenação public interface SortedSet extends Set { // Range-view SortedSet subSet(Object fromElement, Object toElement); SortedSet headSet(Object toElement); SortedSet tailSet(Object fromElement); // Endpoints Object first(); Object last(); // Comparator access Comparator comparator(); }

SortedMap Extends Map Mapeamento onde as chaves são ordenadas de forma ascendente. public interface SortedMap extends Map { Comparator comparator(); SortedMap subMap(Object fromKey, Object toKey); SortedMap headMap(Object toKey); SortedMap tailMap(Object fromKey); Object firstKey(); Object lastKey(); }

Implementações Hashtable x HashMap LinkedList x ArrayList x Vector                 Implementations Hash Table Resizable Array Balanced Tree Linked List Interfaces Set HashSet   TreeSet List ArrayList, Vector LinkedList Map HashMap, Hashtable TreeMap Hashtable x HashMap LinkedList x ArrayList x Vector TreeSet implements SortedSet TreeMap implements SortedMap

Wrapper implementations Collections decorator //Synchronization public static Collection synchronizedCollection(Collection c); public static Set synchronizedSet(Set s); public static List synchronizedList(List list); public static Map synchronizedMap(Map m); public static SortedSet synchronizedSortedSet(SortedSet s); public static SortedMap synchronizedSortedMap(SortedMap m); //Unmodifiable public static Collection unmodifiableCollection(Collection c); public static Set unmodifiableSet(Set s); public static List unmodifiableList(List list); public static Map unmodifiableMap(Map m); public static SortedSet unmodifiableSortedSet(SortedSet s); public static SortedMap unmodifiableSortedMap(SortedMap m);

Convenience Implementations Arrays asList binarySearch Collections nCopies (immutable) singleton (immutable)

Algoritmos Sorting Shuffling Routine Data Manipulation Collections.sort(list) Arrays.sort(array) Optimized merge sort (log n) Shuffling Collections.shuffle(list) Routine Data Manipulation Collections.reverse(list) Collections.fill(list,value) Collections.copy(detination,source) Arrays.fill(array,value) System.arrayCopy(dest,destPos,src,srcPos,length)

Algoritmos Searching Finding Extreme Values Collections.binarySearch(list,value) Arrays.binarySearch(array,value) Finding Extreme Values Collections.max(list) Collections.min(list)

Customizando Implementações Possíveis objetivos Persistência, Aplicação específica, Concorrência, Performance, Funcionalidade, Conveniência, Adaptação AbstractCollection (bag) iterator, size AbstractSet AbstractList (uses array) Positional methods AbstractSequencialList (uses linked list) listIterator, iterator AbstractMap EntrySet view, put

Resolvendo Problemas Comuns Refer to: http://java.sun.com/docs/books/tutorial/collections/problems/index.html

Referências Joshua Bloch, The Java Tutorial, Collections Framework, available at http://java.sun.com/docs/books/tutorial/collections/