Datové struktury Collections Framework

Datové typy a výjimky v Javě

Jim White

Java Instructor

Co je to framework

Framework je sada znovupoužitelných typů poskytující obecnou funkcionalitu
- Příklady typů: třídy a rozhraní
- Zvyšuje kvalitu aplikace
- Není třeba vytvářet vše od základu
Frameworky jsou v Javě dodávány jako balíčky
Frameworky jsou dodávány s pokyny a pravidly pro použití

Frameworky poskytují předpřipravený kód s obecnou funkcionalitou

¹ Photo by Ashkan Forouzani on Unsplash

Typy v Javě

Dvě kategorie typů v Javě:

Primitivní typy
- byte, short, int, long, float, double, char, boolean
Referenční typy
- Třídy
- Rozhraní
- Výčty
- Pole
- ...

Collections Framework

Collections Framework: vestavěná sada generických datových struktur Javy
- Balíček typů pro ukládání a manipulaci se skupinou objektů
Definováno v balíčku java.util
- Pro použití typů frameworku je nutný import

A co pole?

Pole v Javě mohou uchovávat skupinu objektů nebo primitivů
- Collections Framework nabízí alternativní datové struktury
Obě varianty mají výhody i nevýhody

Pole	Collections
Neměnná velikost	Dynamická velikost (roste a zmenšuje se)
Ukládá primitivy nebo objekty	Ukládá pouze objekty
Homogenní – prvky musí být stejného typu	Heterogenní – objekty mohou být různé
Speciální notace pro přístup `[]`	Přístup pomocí metod
Speciální syntaxe inicializace `{}`	Použití new (bez speciální syntaxe)

Typy Collections Framework

Collections Framework se dělí na dva základní typy: Collection a Map
- Reprezentovány dvěma rozhraními: java.util.Collection a java.util.Map
- Oba mají několik implementačních tříd
import java.util.*; pro použití libovolného typu Collections Framework

Collections Framework má dva základní typy: Collection a Map

Collection

Collection definuje různé způsoby seskupování objektů
- Definovány dalšími rozhraními
Uspořádaná skupina objektů: List
Neuspořádaná skupina objektů: Set
Skupina objektů FIFO: Queue
- Funguje jako fronta v bance nebo pokladně
.add(Object) a .remove(Object) pro úpravu libovolné Collection

Collection zahrnuje List, Set a Map

Map

Datové struktury Map fungují jako telefonní seznam nebo slovník
- Objekty „klíče" -> k objektům „hodnoty"
- V telefonním seznamu: jméno -> číslo
- Ve slovníku: slovo -> definice slova
K úpravě Map se používá objekt klíče
- .put(Object key, Object value) pro přidání do Map
- .remove(Object key) pro odebrání z Map
Mnoho typů Map – např. HashMap

Datová struktura Map funguje jako telefonní seznam nebo slovník

Generika

Collections a Map jsou „parametrizované"
- Java generika slouží k určení objektů v Collection nebo Map
- Syntaxe generik: <Třída> s parametrizovaným typem
  - < > se nazývá diamantový operátor

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();  // Construct with generics

Generika a typová bezpečnost

Generika umožňují lepší typovou bezpečnost
- Omezují objekty povolené v obsahu Collection a Map

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("hello");  // Adding a String is ok
list.add(new Integer(5));  // Trying to add an Integrer causes compiler error

Bez použití generik

ArrayList list2 = new ArrayList();  // Legal but non-specific

list2.add("hello");                 // Now any type of object can be added
list2.add(new Integer(5));

Deklarace a přiřazení proměnné

Deklaraci a přiřazení proměnné lze provést odděleně

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); //Single line declaration and assignment

ArrayList<String> list2;    // Variable declaration...
list2 = new ArrayList<String>();  //... and assignement can be 2 statements

Pojďme procvičovat!

Datové typy a výjimky v Javě