Listy

Typy danych i wyjątki w Javie

Jim White

Java Developer

Interfejs List

Interfejs List, podinterfejs Collection
- Definiuje uporządkowaną grupę obiektów
- Może zawierać duplikaty
Kilka implementacji List
- Wszystkie mają podobne zachowanie
- Implementacja określa sposób zarządzania obiektami wewnętrznie

Implementacje List

ArrayList – zmienialny, indeksowany (jak tablice), uporządkowany zbiór obiektów

ArrayList jest podobna do tablic Java z indeksowanymi elementami

LinkedList – obiekty połączone łączami do następnego i poprzedniego obiektu.

LinkedList to listy obiektów połączone wskaźnikami

Niezależnie od implementacji, obiekty dodaje się, usuwa i zmienia w ten sam sposób

¹ Zobacz https://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/util/List.html – typy i szczegóły List

ArrayList

Utwórz instancję za pomocą new i użyj generyków do określenia typu zawartości
Dodaj obiekt na końcu listy za pomocą .add(object)
Uzyskaj dostęp do obiektu za pomocą .get(index)
- ArrayList używa indeksu od zera
Zastąp/zmień obiekt za pomocą .set(index, object)
Usuń obiekt za pomocą .remove(index)
Wyczyść listę za pomocą .clear()
Pobierz liczbę obiektów za pomocą .size()

import java.util.ArrayList;
...
ArrayList<String> animals
  = new ArrayList<String>();

animals.add("horse");
animals.add("cow");
animals.add("horse"); // Duplicates allowed

String c = animals.get(1); // c="cow"
animals.set(1, "chicken");

// Removes the first horse
animals.remove(0);  
// Removes all objects
animals.clear();

animals.size();

Obiekty i typy proste

Użyj klas opakowujących, aby dodać typ prosty do obiektu Collections Framework
Dodane typy proste są „autoboxowane"
- Autoboxing: automatyczne umieszczanie typu prostego w klasie opakowującej

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(new Integer(5));
list.add(6);  // 6 is automatically wrapped by Integer then added

Autoboxing działa ze wszystkimi obiektami Collections Framework

Kolekcje heterogeniczne

Struktury danych Collections Framework mogą być heterogeniczne
- Heterogeniczne = przechowują obiekty różnych typów
- Użyj Object jako typu parametryzowanego

ArrayList<Object> list = new ArrayList<Object>(); // Allow any object
list.add(new Integer(5)); // Add an Integer
list.add(6); // Add an Integer using autoboxing
list.add("Hello"); // Add a String

Iterowanie po liście

Użyj składni „for each", aby iterować po obiektach List

ArrayList<String> animals = new ArrayList<String>();
animals.add("horse");
animals.add("cow");
animals.add("chicken");

for (String animal : animals) { // fore-each to loop through all in the ArrayList
    System.out.println(animal);
}

horse
cow
chicken

List i println

Zawartość instancji List (np. ArrayList) można wyświetlić za pomocą println

ArrayList<String> animals = new ArrayList<String>();
animals.add("horse");
animals.add("cow");
animals.add("chicken");
System.out.println(animals);  // Display all the elements in the ArrayList

ArrayList<Object> list = new ArrayList<Object>();
list.add(5);
list.add("Hello");
System.out.println(list);  // Display all the elements in the ArrayList

[horse, cow, chicken]
[5, Hello]

LinkedList

LinkedList tworzy się podobnie jak instancje ArrayList
LinkedList posiada te same metody co ArrayList

import java.util.LinkedList;
...
LinkedList<String> cars // Create a new ...
  = new LinkedList<String>(); // ... LinkedList

cars.add("Ford"); // Add an object to the list
cars.add("Mercedes");
String c = cars.get(1);
cars.set(1, "Toyota"); // Replace an object
System.out.println(cars); // Display the list
cars.remove(0); // Remove an object
cars.clear();  // Remove all objects
cars.size(); // Get the list length

[Ford, Toyota]

Dodatkowe metody LinkedList

Dodatkowe metody
- addFirst() dodaje na początku listy
- addLast() dodaje na końcu listy
- removeFirst() usuwa z początku
- removeLast() usuwa z końca

cars.addFirst("Fiat"); // Add to the beginning
cars.addLast("BMW"); // Add the the end
cars.removeFirst(); // Remove the first object
cars.removeLast(); // Remove the last object

Podobieństwa typów kolekcji

ArrayList i LinkedList wyglądają podobnie
- Inne typy w Collections Framework również mają podobieństwa
- Jest to zamierzone
Łączy je wspólny interfejs: List
- Przykład polimorfizmu ("wiele form")

ArrayList vs LinkedList

Operacje na ArrayList i LinkedList (lub dowolnej List) są takie same
- Wybór typu List zależy od zastosowania
Cechy ArrayList:
- Szybki dostęp swobodny (np. list.get(11))
- Wolniejsze dodawanie i usuwanie elementów w środku
- Ponieważ obiekty muszą być fizycznie przesuwane przy wstawianiu/usuwaniu

Dodawanie obiektów w środku ArrayList wymaga wielu przesunięć

ArrayList vs LinkedList

Cechy LinkedList:
- Wolniejszy dostęp swobodny (np. list.get(11))
- Szybsze dodawanie i usuwanie elementów w środku
- Ponieważ obiekty nie są fizycznie przesuwane – zmieniane są tylko referencje

Dodawanie obiektów w środku LinkedList wymaga jedynie zmiany kilku wskaźników

Czas na ćwiczenia!

Typy danych i wyjątki w Javie