Množiny, fronty

Datové typy a výjimky v Javě

Jim White

Java Developer

Rozhraní Set

Set je také druh Collection
- Nepřipouští duplicitní objekty
  - Zaručuje jedinečnost každého prvku
- Objekty Set jsou obecně neuspořádané (nemají index)
List je jako dávkovač léků – každý objekt má své místo
Set je jako pytel – objekty jsou v něm uloženy náhodně

List je jako dávkovač léků, kde jsou objekty uloženy na konkrétním místě podle indexu

Set je jako pytel, ve kterém jsou objekty uloženy náhodně a bez pořadí

¹ Images courtesy Wikimedia Commons

List vs Set

Kdy použít Set
- Zaručuje jedinečnost prvků
- Rychlejší vyhledávání
  - Ověření, zda objekt existuje v Set
- Efektivnější využití paměti při růstu kolekce
- Vhodný pro testování členství v mezipamětech
  - Příklad: nalezení unikátních slov v dokumentu

List vs Set

Kdy použít List
- Zachovává pořadí prvků a umožňuje duplicity
- Lepší výkon při přístupu k prvkům podle pozice
- Lepší výkon při přidávání/mazání prvků podle indexu
- Vhodný tam, kde záleží na pořadí prvků
  - Příklad: kroky sekvence nebo písně v playlistu

Implementace Set

Existuje mnoho implementací Set
- HashSet je oblíbená implementace
HashSet
- Neuspořádaný „pytel" objektů
- Rychlejší než jiné implementace Set pro vkládání, mazání a vyhledávání
- Obecně spotřebuje více paměti než jiné implementace Set
- Umožňuje uložit jediný null

HashSet je neuspořádaný pytel objektů umožňující jeden null

Vytvoření HashSet

K vytvoření HashSet použijte generický parametrizovaný konstruktor
```
HashSet<String> set = new HashSet<String>();
```
HashSet se nachází v balíčku java.util
- Vyžaduje import
- import java.util.HashSet

Metody HashSet

K přidání a odebrání objektů použijte .add() a .remove()
K nahrazení objektu použijte .remove() a poté .add()
K ověření existence objektu použijte .contains()
Duplicity jsou ignorovány
Povoluje null
Pořadí není zaručeno

set.add("France");
set.add("Japan");
set.add("Brazil");
set.add("Egypt");
set.add(null); // null is allowed
set.remove("Brazil");

boolean z =
  set.contains("France"); // z is true
set.add("Japan"); // Ignored
System.out.println(set);

[null, Japan, Egypt, France]

Rozhraní Queue

Datová struktura Queue zpracovává objekty v pořadí FIFO (first in, first out)
- První přidaný objekt je odebrán jako první
- Podobně jako fronta u pokladny
- Má počáteční (head) a koncový (tail) objekt

Schéma fronty s označeným začátkem (head) a koncem (tail)

Existuje několik implementací Queue
- Podobné chování a operace

ArrayBlockingQueue

Oblíbená implementace Queue
- Interně využívá pole
Pozor: ArrayBlockingQueue se nachází v balíčku java.util.concurrent
- Není součástí balíčku java.util

Vytvoření ArrayBlockingQueue

K vytvoření ArrayBlockingQueue použijte generický parametrizovaný konstruktor
- Kapacita (maximální počet objektů) se zadává v konstruktoru

import java.util.concurrent;  // At the top of the class

// Create new queue that can store 4 Strings
ArrayBlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<String>(4);

Metody ArrayBlockingQueue

K přidání na konec (tail) použijte .add(object) nebo .offer(object)
- .add(object) vyhodí výjimku, pokud je Queue plná
- .offer(object) nový objekt při plné kapacitě ignoruje

ArrayBlockingQueue<String> queue 
    = new ArrayBlockingQueue<String>(4);
queue.offer("France");
queue.offer("Japan");
queue.offer("Brazil");
queue.offer("Egypt");
queue.offer("China"); // Ignores China

// Causes IllegalStateException
// queue.add("China");

System.out.println(queue);

[France, Japan, Brazil, Egypt]

Metody ArrayBlockingQueue

K odebrání ze začátku (head) použijte .remove() nebo .poll()
- .remove() vyhodí výjimku, pokud je Queue prázdná
- .poll() vrátí null, pokud je Queue prázdná
Nepřipouští null

ArrayBlockingQueue<String> queue 
    = new ArrayBlockingQueue<String>(4);
String x = queue.poll(); // x is null
// Causes NoSuchElementException
// String y = queue.remove();

queue.offer("France");
String next = queue.poll();
System.out.println(next);

France

Pojďme cvičit!

Datové typy a výjimky v Javě