Zbiory, kolejki

Typy danych i wyjątki w Javie

Jim White

Java Developer

Interfejs Set

Set to również rodzaj Collection
- Nie dopuszcza duplikatów obiektów
  - Gwarantuje unikalność każdego elementu
- Obiekty Set są generalnie nieuporządkowane (bez indeksu)
List jest jak pojemnik na tabletki – każdy obiekt w określonym miejscu
Set jest jak worek z obiektami – obiekty przechowywane losowo

Listy są jak organizatory pigułek, gdzie obiekty przechowywane są pod określonym indeksem

Zbiory są jak worki przechowujące obiekty losowo i nieuporządkowanie

¹ Images courtesy Wikimedia Commons

List a Set

Kiedy używać Set
- Gwarantuje unikalność elementów
- Przyspiesza wyszukiwanie
  - Sprawdzanie czy obiekt jest w Set
- Bardziej pamięciooszczędne przy dużych kolekcjach
- Dobre do testowania przynależności w pamięciach podręcznych
  - Przykład: wyszukiwanie unikalnych słów w dokumencie

List a Set

Kiedy używać List
- Zachowuje kolejność elementów i dopuszcza duplikaty
- Lepsza wydajność przy dostępie do elementów według pozycji
- Lepsza wydajność przy dodawaniu/usuwaniu elementów według indeksu
- Dobra gdy kolejność elementów jest istotna
  - Np.: zarządzanie krokami sekwencji lub utworami na playliście

Implementacja Set

Wiele implementacji Set
- HashSet to popularna implementacja
HashSet
- Nieuporządkowany zbiór obiektów
- Szybszy niż inne implementacje Set przy wstawianiu, usuwaniu i wyszukiwaniu
- Zazwyczaj zużywa więcej pamięci niż inne implementacje Set
- Dopuszcza przechowywanie jednego null

HashSet to nieuporządkowane zbiory obiektów dopuszczające jeden null

Tworzenie HashSet

Użyj generycznego konstruktora parametryzowanego do tworzenia HashSet
```
HashSet<String> set = new HashSet<String>();
```
HashSet znajduje się w pakiecie java.util
- Wymaga importu
- import java.util.HashSet

Metody HashSet

Użyj .add() i .remove() do dodawania i usuwania obiektów
Użyj .remove() a następnie .add() aby zastąpić obiekt
Użyj .contains() aby sprawdzić, czy obiekt już istnieje
Duplikaty są ignorowane
Dopuszcza null
Kolejność nie jest gwarantowana

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]

Interfejs Queue

Struktura danych Queue przetwarza obiekty w kolejności FIFO (pierwszy wchodzi, pierwszy wychodzi)
- Pierwszy dodany obiekt jest pierwszym usuwanym
- Jak kolejka w kasie biletowej
- Posiada obiekt głowy i ogona

Obraz kolejki z zaznaczoną głową (początek) i ogonem (koniec)

Kilka implementacji Queue
- Podobne zachowanie i operacje

ArrayBlockingQueue

Popularna implementacja Queue
- Tablica wewnątrz
Uwaga: ArrayBlockingQueue znajduje się w pakiecie java.util.concurrent
- Nie w pakiecie java.util

Tworzenie ArrayBlockingQueue

Użyj generycznego konstruktora parametryzowanego do tworzenia ArrayBlockingQueue
- Posiada pojemność lub limit obiektów określony w konstruktorze

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

Użyj .add(object) lub .offer(object) aby dodać do ogona
- .add(object) zgłasza wyjątek gdy Queue jest pełna
- .offer(object) ignoruje nowy obiekt gdy kolejka jest pełna

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

Użyj .remove() lub .poll() aby usunąć z głowy
- .remove() zgłasza wyjątek gdy Queue jest pusta
- .poll() zwraca null gdy Queue jest pusta
Nie dopuszcza 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

Czas na ćwiczenia!

Typy danych i wyjątki w Javie