Списки

Типи даних і винятки в Java

Jim White

Java Developer

Інтерфейс List

Інтерфейс List, підінтерфейс Collection
- Визначає упорядковану групу об'єктів
- Може містити дублікати
Кілька реалізацій List
- Поведінка подібна
- Реалізація визначає внутрішнє керування об'єктами

Реалізації List

ArrayList — змінний за розміром, індексований (як масиви), упорядкований список об'єктів

ArrayList подібні до масивів Java з індексованими елементами

LinkedList — об'єкти, з'єднані посиланнями на наступний і попередній.

LinkedList — списки об'єктів, з'єднані вказівниками

Незалежно від реалізації, додавати, вилучати, змінювати об'єкти однаково

¹ See https://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/util/List.html for List types and details

ArrayList

Створіть екземпляр через new і використайте дженерики для типу вмісту
Додайте об'єкт у кінець списку за допомогою .add(object)
Доступ до об'єкта — .get(index)
- ArrayList має нульову базу індексації
Замінити/змінити об'єкт — .set(index, object)
Вилучити об'єкт — .remove(index)
Очистити всі об'єкти — .clear()
Кількість об'єктів — .size()

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

animals.add("horse");
animals.add("cow");
animals.add("horse"); // Дозволені дублікати

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

// Вилучає перший horse
animals.remove(0);  
// Вилучає всі об'єкти
animals.clear();

animals.size();

Об'єкти та примітиви

Використовуйте обгортки, щоб додати примітив до будь-якого об'єкта Collections Framework
Додані примітиви «автоматично загортаються» (autoboxed)
- Autobox: автоматичне розміщення примітива в обгортці

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(new Integer(5));
list.add(6);  // 6 автоматично загортається в Integer і додається

Автобоксинг працює з усіма об'єктами Collections Framework

Гетерогенні колекції

Структури даних Collections Framework можуть бути гетерогенними
- Гетерогенні = містять об'єкти різних типів
- Використайте Object як параметризований тип

ArrayList<Object> list = new ArrayList<Object>(); // Дозволити будь-який об'єкт
list.add(new Integer(5)); // Додати Integer
list.add(6); // Додати Integer через автобоксинг
list.add("Hello"); // Додати String

Ітерація списку

Використайте синтаксис «for-each» для проходу об'єктів List

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

for (String animal : animals) { // for-each для проходу всього ArrayList
    System.out.println(animal);
}

horse
cow
chicken

Вивід List через println

Вміст екземпляра List (наприклад, ArrayList) можна вивести через println

ArrayList<String> animals = new ArrayList<String>();
animals.add("horse");
animals.add("cow");
animals.add("chicken");
System.out.println(animals);  // Показати всі елементи ArrayList

ArrayList<Object> list = new ArrayList<Object>();
list.add(5);
list.add("Hello");
System.out.println(list);  // Показати всі елементи ArrayList

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

LinkedList

LinkedList створюють так само, як екземпляри ArrayList
LinkedList мають ті самі методи, що й ArrayList

import java.util.LinkedList;
...
LinkedList<String> cars // Створити новий ...
  = new LinkedList<String>(); // ... LinkedList

cars.add("Ford"); // Додати об'єкт до списку
cars.add("Mercedes");
String c = cars.get(1);
cars.set(1, "Toyota"); // Замінити об'єкт
System.out.println(cars); // Показати список
cars.remove(0); // Вилучити об'єкт
cars.clear();  // Вилучити всі об'єкти
cars.size(); // Довжина списку

[Ford, Toyota]

Додаткові методи LinkedList

Декілька додаткових методів
- addFirst() — додати на початок списку
- addLast() — додати в кінець списку
- removeFirst() — вилучити з початку
- removeLast() — вилучити з кінця

cars.addFirst("Fiat"); // Додати на початок
cars.addLast("BMW"); // Додати в кінець
cars.removeFirst(); // Вилучити перший об'єкт
cars.removeLast(); // Вилучити останній об'єкт

Подібності типів Collection

ArrayList і LinkedList виглядають однаково
- Інші типи з Collections Framework теж матимуть схожість
- Так і задумано
Вони поділяють інтерфейс: List
- Приклад поліморфізму («багатоформність»)

ArrayList vs LinkedList

Операції з ArrayList і LinkedList (або будь-яким List) однакові
- Вибір типу List залежить від задачі
Особливості ArrayList:
- Швидкий довільний доступ (напр., list.get(11))
- Повільніше додає/вилучає елементи всередині
- Бо об'єкти фізично пересуваються під час вставки/вилучення

Додавання в середину ArrayList вимагає багато переміщень

ArrayList vs LinkedList

Особливості LinkedList:
- Повільніший довільний доступ (напр., list.get(11))
- Швидше додає/вилучає елементи всередині
- Бо нічого не пересувається фізично — змінюються лише кілька посилань

Додавання в середину LinkedList потребує лише зміни кількох вказівників

Давайте потренуємось!

Типи даних і винятки в Java