Coleções em Java: explicação detalhada de lista, conjunto, coleções de mapas

Uma coleção em Java é uma estrutura de dados comumente usada para armazenar e manipular um conjunto de dados. Entre eles, List, Set e Map são os tipos de coleção mais comuns e amplamente utilizados. Cada um deles tem características diferentes e cenários aplicáveis. Este artigo analisará em detalhes os conceitos e características das coleções List, Set e Map e como usá-los para armazenar e manipular dados, além de mostrar suas estruturas de dados e operações comuns por meio de análise de exemplo.

1. Coleção de listas

A coleção List é uma coleção ordenada e repetível, que armazena elementos em uma estrutura linear e pode acessar e manipular dados de acordo com o índice do elemento. As classes comuns de implementação da lista são ArrayList e LinkedList.

1. ArrayList:

   • Características: Com base na implementação de matriz, suporta expansão dinâmica.
   • código:

   List<String> arrayList = new ArrayList<>();
   arrayList.add("Java");
   arrayList.add("Python");
   arrayList.add("C++");
   

2. LinkedList:

   • Recursos: Com base na implementação de lista encadeada, inserir e excluir elementos é mais eficiente.
   • código:

   List<String> linkedList = new LinkedList<>();
   linkedList.add("Apple");
   linkedList.add("Banana");
   linkedList.add("Orange");
   

Dois, conjunto de coleção

A coleção Set é uma coleção não ordenada e não repetível, que armazena elementos em uma tabela hash ou estrutura de árvore e é usada para armazenar um conjunto exclusivo de dados. As classes de implementação do Conjunto comum são HashSet e TreeSet.

1. HashSet:

   • Funcionalidades: Implementado com base em uma tabela hash, os elementos são desordenados e únicos.
   • código:

   Set<String> hashSet = new HashSet<>();
   hashSet.add("Apple");
   hashSet.add("Banana");
   hashSet.add("Orange");
   

2. TreeSet:

   • Características: Implementado com base na árvore rubro-negra, os elementos são ordenados e únicos.
   • código:

   Set<String> treeSet = new TreeSet<>();
   treeSet.add("Java");
   treeSet.add("Python");
   treeSet.add("C++");
   

3. Coleção de mapas

A coleção Map é uma coleção de pares chave-valor, usada para armazenar um conjunto de dados com um relacionamento de mapeamento. Ele armazena elementos em pares chave-valor e acessa e manipula valores por meio de chaves. As classes comuns de implementação do Map são HashMap e TreeMap.

1. HashMap:

   • Recursos: Com base na implementação da tabela de hash, os pares chave-valor estão fora de ordem.
   • código:

   Map<String, Integer> hashMap = new HashMap<>();
   hashMap.put("Java", 1);
   hashMap.put("Python", 2);
   hashMap.put("C++", 3);
   

2. TreeMap：

   • Características: Com base na implementação da árvore rubro-negra, os pares chave-valor são ordenados.
   • código:

   Map<String, Integer> treeMap = new TreeMap<>();
   treeMap.put("Apple", 1);
   treeMap.put("Banana", 2);
   treeMap.put("Orange", 3);