Collections E Generics

® TM
Certificação Sun para Programador Java 6

Collections

Tomaz Lavieri
Sun Certified Java Programmer 6
tomazlavieri@gmail.com
http://java-i9se.blogspot.com.br

Collections
Objetivos:
• Ao final desta apresentação espera-se que você
saiba:
– Distinguir cada tipo de Coleção.
– Escolher a melhor implementação de Coleção para
cada tipo de uso.
– Saber a diferença entre as Interfaces: Collection, Set,
Queue, List, SortedSet, NavigableSet, Map,
SortedMap e NavigableMap.
– Conhecer as implementações básicas: ArrayList,
Vector, LinkedList, PriorityQueue, TreeSet, HashSet,
LinkedHashSet, TreeMap, HashMap e
LinkedHashMap.

Collections
Objetivos:
• Ao final desta apresentação espera-se que você
saiba:
– Distinguir cada tipo de Coleção.
– Escolher a melhor implementação de Coleção (entre
as básicas) para cada tipo de uso.
– Saber a diferença entre as Interfaces: Collection, Set,
Queue, List, SortedSet, NavigableSet, Map,
SortedMap e NavigableMap.
– Conhecer as implementações básicas: ArrayList,
Vector, LinkedList, PriorityQueue, TreeSet, HashSet,
LinkedHashSet, TreeMap, HashMap e
LinkedHashMap.

Collections
• Pre-requisitos:

Collections
• Pre-requisitos:
– Igualdade: Para se trabalhar com coleções é
preciso entender a igualdade em Java

Collections
• Pre-requisitos:
• Porque é preciso?

Collections
• Pre-requisitos:
• Porque é preciso?
– Quando chegarmos lá tudo ficará mais claro,
mas adiantando, varias funcionalidades de
coleções como contains(Object o) – que
verifica se existe um objeto na coleção –
precisa testar a igualdade para funcionar.

Collections
• Como funciona igualdade em Java ?
pessoa1 == pessoa2

Collections
• Como funciona igualdade em Java ?
pessoa1 == pessoa2
• Isso irá testar apenas se as duas variáveis
referenciam uma única instancia!

Collections
• Como então saber, por exemplo, quando
dois objetos Pessoa são significantemente
iguais?

Collections
iguais?
– Para esse tipo de teste você deve usar um
método que todo objeto Java tem
equals(Object o)

Collections
iguais?
– Para esse tipo de teste você deve usar um
método que todo objeto Java tem
equals(Object o)
• Então nosso teste de igualdade seria:
pessoa1.equals(pessoa2)

Collections
• Só isso resolve?

Collections
– Não

Collections
– Não
• Por padrão o método equals de Object faz
o mesmo que o operador ==

Collections
– Não
• Por padrão o método equals de Object faz
o mesmo que o operador ==
public class Object {
//..
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}
//…

Collections
• Então se queremos definir em nosso
modelo que dois objetos Pessoa são
iguais quando, por exemplo, seus cpf são
iguais?

Collections
iguais?
– Neste caso nós precisamos ensinar ao nosso
programa a igualdade entre nossos objetos

Collections
iguais?
• Como fazer isso??

Collections
iguais?
• Como fazer isso??
– Sobrescrevendo o equals

Collections
• Mas não basta simplesmente
sobrescrever!

Collections
• Mas não basta simplesmente
sobrescrever!
• E existe um contrato de equals que
deve ser rigorosamente seguido para o
bom funcionamento do programa e da
Java Collections Framework

Collections
• O contrato diz que equals é:
– Reflexível: a.equals(a) == true
– Simétrico: a.equals(b) == b.equals(a)
– Transitivo: se a.equals(b) && b.equals(c) == true .:.
a.equals(c) também é true.
– Consistente: a.equals(b) deve retornar sempre true
ou sempre falso, desde que nenhuma propriedade do
do Objeto que faz parte do teste equals seja alterada.
– Deve retornar false quando testado contra
uma variável null

Collections
a.equals(c) == true.
uma variável null

Collections
a.equals(c) == true
uma variável null

Collections
• Portanto para nossa classe Pessoa podemos
definir um equals assim:
public class Pessoa {
private String cpf;
//...
@Override
public boolean equals(Object p) {
if (cpf == null)
return false;
return (p instanceof Pessoa) &&
this.cpf.equals(((Pessoa)p).cpf);
}
//...
}

Collections
definir um equals assim:
private String cpf;
//...
@Override // não é necessário mas é bom
if (cpf == null)
return false;
}
//...
}

Collections
definir um equals assim: Eu não podia colocar
public class Pessoa { A classe Pessoa?
private String cpf; No lugar de Objeto ?
//...
@Override
Pessoa
if (cpf == null)
return false;
}
//...
}

Collections
definir um equals assim: Eu não podia colocar
public class Pessoa { A classe Pessoa?
private String cpf; No lugar de Objeto ?
//...
@Override
Pessoa
if (cpf == null) NÃO!!!!
return false; Pois é preciso
return (p instanceof Pessoa) && sobrescrever o
this.cpf.equals(((Pessoa)p).cpf); método da classe
} Object e portanto
//... manter a mesma
} assinatura

Collections
• Então é isso basta sobrescrever o método
equals corretamente na minha classe e já
posso usar:
• Não preciso fazer mais nada?

Collections
posso usar:
– ERRADO! Precisa sim! E é ai o erro mais comum de
quem trabalha com collections

Collections
posso usar:
– ERRADO! Precisa sim! E é ai o erro mais comum de
quem trabalha com collections
• O contrato de equals(Object o) esta
fortemente ligado ao de hashCode()

Collections
• E pra que serve esse hashCode() ?

Collections
– Calma que assim que chegar em coleções falaremos
dele ao estudar HashSet, LinkedHashSet, HashMap,
LinkedHashMap e Hashtable

Collections
• Certo mas então o que ele tem a ver com meu
teste de igualdade ??

Collections
• Certo mas então o que ele tem a ver com meu
teste de igualdade ??
– As definições do contrato de hashCode() o ligam
diretamente ao teste de igualdade, portanto sempre
que sobrescrever equals(Object o) você terá que
sobrescrever também o hashCode()

Collections
• O contrato do hashCode() diz:
– É constante: qualquer chamada a hashCode() deve sempre
retornar o mesmo interiro, desde que as propriedade usadas no
teste equals(Object o) não sejam alteradas.
– É igual para objetos iguais: a.equals(b) == true .:.
a.hashCode() == b.hashCode()
– Não é necessário ser diferente para objetos
diferentes: ou seja, se a.equals(b) == false .:. a.hashCode()
== b.hashCode() || hashCode() != b.hashCode()

Collections
retornar o mesmo inteiro, desde que as propriedade usadas no
diferentes: ou seja, se a.equals(b) == false .:. a.hashCode()
== b.hashCode() || hashCode() != b.hashCode()

Collections
retornar o mesmo inteiro, desde que as propriedade usadas no
diferentes: ou seja, se a.equals(b) == false .:.
a.hashCode() == b.hashCode() || hashCode() != b.hashCode()

Collections
• Por padrão o método hashCode() é
diferente para cada instancia de Object.
• Não é implementado em java e sim com
linguagem nativa:
public class Object {
//..
public native int hashCode();
//…
}

Collections
• Portanto no nosso modelo dois objetos
Pessoa com o mesmo cpf, vai retornar
hashCode diferentes (pois esse é o
padrão do hashCode)
• Isto fere o contrato de hashCode, pois:
pessoa1.equals(pessoa2) == true
pessoa1.hashCode() != pessoa2.hashCode()

Collections
Pessoa p1 = new Pessoa("123.456.789-00"); //igual a p2
String text = "São iguais? %b ... hashCodes? %d , %d n";
for (int i = 0; i < 30; i++) {
Pessoa p2 = new Pessoa("123.456.789-00"); //igual a p1
System.out.printf( text, p1.equals(p2), p1.hashCode(),
p2.hashCode() );
}
• O output disso é algo como:
– São iguais? true ... hashCodes? 11394033 , 4384790
– ....... etc

Collections
• Portanto para nossa classe Pessoa um
hashCode() valido pode ser:
private String cpf;
//...
@Override
public int hashCode() {
return (cpf == null) ? 0 : cpf.hashCode();
}
//...
}

Collections
private String cpf;
//...
@Override // não é necessário mas é bom
}
//...
}

Collections
public class Pessoa { Eu não poderia retornar
private String cpf; sempre o mesmo número?
Isso não feriria o contrato!
//...
@Override
12;
}
//...
}

Collections
public class Pessoa { Eu não poderia retornar
private String cpf; sempre o mesmo número?
Isso não feriria o contrato!
//...
@Override
SIM! Poderia...
return (cpf == null) ? 0 : cpf.hashCode();nem um
12; Porem não é
pouco eficiente, como
} veremos mais adiante
//... quando estudarmos as
coleções que usam hash
}

Collections
• Vamos ao que interesssa...

Collections
• Java Collections Framework (JCF)
– Existem duas interfaces principais são elas:
• java.util.Collection: uma coleção de objetos
• java.util.Map: uma coleção de chave objeto
– Toda a estrutura da JCF é baseada e
descendem da estrutura destas duas
interfaces

Collections
• Java Collections Framework (JCF)
– Existem duas interfaces principais são elas:
• java.util.Collection: uma coleção de objetos
• java.util.Map: uma coleção de chave objeto
– Toda a estrutura da JCF é baseada e
descendem da estrutura destas duas
interfaces
• Então como seria esta estrutura ??

Collections
• E eu preciso saber de tudo isso ????

Collections
– SIM!!!!

Collections
– SIM!!!! Para a certificação e para a vida de
programador java!

Collections
– SIM!!!! Para a certificação e para a vida de
programador java!
• Mas... devagar com andor que o santo é
de barro...
• Quais são as interfaces mesmo ??

Collections
• Interfaces da JFC

Collections
• Interfaces da JFC

• Ta bagunçado né ?? Vamos olhar isso
direito, começando pela Collection!

Collections
• Métodos de java.util.Collection<E>:
boolean add(E e)
boolean addAll(Collection<? extends E> c)
boolean contains(Object o)
boolean containsAll(Collection<?> c)
boolean remove(Object o)
boolean removeAll(Collection<?> c)
boolean retainAll(Collection<?> c)
void clear()
int size()
boolean isEmpty()
Object[] toArray()
<T> T[] toArray(T[] a)

Collections
boolean add(E e)
boolean containsAll(Collection<?> c) PERAI PERAI!!
boolean remove(Object o) O que é esse <E> ?
boolean removeAll(Collection<?> c) e esse add(E e) ?
e esse <? extends E> ?
e esse <?>
void clear()
e aquele <T> T[] ???
int size()
boolean isEmpty()
Que classes são essas ?
Object[] toArray() T e E ???

Collections
boolean add(E e)
boolean containsAll(Collection<?> c) PERAI PERAI!!
boolean remove(Object o) O que é esse <E> ?
boolean removeAll(Collection<?> c) e esse add(E e) ?
e esse <? extends E> ?
e esse <?>
void clear() Isso se chama genéricos! e aquele <T> T[] ???
int size() Eu vou dar uma breve
boolean isEmpty() explicação apenas
introdutória, e voltamos Que classes são essas ?
Object[] toArray() para as Collections T e E ???

Collections
• O que são genéricos ?
– Os genéricos são amarrações que só existem em
tempo de compilação
– Existem classes genéricas e métodos genéricos
• Para Collection vamos focar em classes
genéricas, por exemplo:
public class ArrayList<E> ... {
boolean add(E e) {
...
}
}

Collections
• O que são genéricos ?
– Os genéricos são amarrações que só existem em
tempo de compilação
– Existem classes genéricas e métodos genéricos
• Para Collection vamos focar em classes
genéricas... por exemplo:
public class ArrayList<E> ... {
boolean add(E e) {
...
}
}

Collections
• O que acontece quando declaramos assim?
ArrayList<String> strings = new ArrayList<String>();
• Para o compilador, e apenas para o compilador
Todos os “T” viram “String”
boolean add(String e);
• Porem para o bytecode o “T” é sempre Object,
ou seja, depois que ta rodando o programa isso
some e tudo vira Object novamente
boolean add(Object e);

Collections
• E podemos criar a classe assim ??
ArrayList c = new ArrayList();

Collections
SIM!!! podemos!!! E o método gerado fica assim

Collections
SIM!!! podemos!!! E o método gerado fica assim
• E na realidade a classe continua sendo
desta forma, os tipos são apenas uma
amarração para forçar a codar
corretamente uma classe genérica.

Collections
• O problema esta quando você mistura
genérico e não genérico:

Collections
• strings.add(a) só aceita Strings como
argumento.
• c.add(a) aceita qualquer Object
• Por exemplo .... =>

Collections
c.add(new Object());
strings.add(new Object());
strings.add(“abc”);

Collections
c.add(new Object()); // ok vai compilar

Collections
strings.add(new Object()); // não compila

Collections
strings.add(“abc”); // ok vai compilar

Collections
c.add(new Object()); // ok vai compilar
strings.add(new Object()); // não compila
strings.add(“abc”); // ok vai compilar

Collections
• Mas se você passar strings para c, você
terá um problemão

Collections
terá um problemão
c = strings;
c.add(new Object()); // compila NÃO gera Exception

Collections
terá um problemão
c = strings; // ok compila MAS É PERIGOSO!

Collections
Neste momento a collection strings
ArrayList<String> strings = new ArrayList<String>(); mesmo
passou a conter um Object
ArrayList c = new ArrayList(); sua tipagem impedindo isso,
a
isso pode ocorrer quando generico
• Mas se você passar tString para t, você
é misturado com não genericos

terá um problemão
c = strings; // ok compila MAS É PERIGOSO!

Collections
• A Sun aconselha sempre usar os
genéricos:
• Os códigos que não usam genérico
quando as classes o definem compilam,
mas geram warnings avisando que pode
dar problema.

Collections
• Mas perai e aqueles <?> o que é essa “?”
– Isso é um operador curinga ela funciona
quando você quer falar que aceita uma classe
com qualquer tipagem.
• Então:
Teste<?> tGenerico = new Teste<String>();
É o mesmo que ??
Teste tGenerico = new Teste<String>();
NÃO!! São diferentes!

Collections
• Mas perai e aqueles <?> o que é essa “?”
– Isso é um operador curinga ela funciona
quando você quer falar que aceita uma classe
com qualquer tipagem.
• Então:
ArrayList<?> c = new ArrayList<String>();
É o mesmo que ??
ArrayList c = new ArrayList<String>();
NÃO!! São diferentes!

Collections
• Quando você usa o operador <?> você
não pode mandar objetos para os
métodos tipados, por exemplo:
c.add(a); // não compila
• Todos os outros métodos, que não tem o
T, funcionam, portanto deve ser usando
quando você quer usar o objeto sem
passar objetos tipados, por exemplo:
c.size(); // funciona normalmente

Collections
• Tá ... e porque não compila ??
– O motivo é porque você não sabe que tipo de
coleção você esta trabalhando
• Por exemplo:
List<?> lista;
//eu posso adcionar qualquer lista ai
lista = new ArrayList<String>();
lista = new ArrayList<Integer>();
lista = new ArrayList<Thread>();
• Então quando você só sabe da list
• /

Collections
• Por exemplo:
List<?> lista;
//eu posso adcionar qualquer lista ai
lista = new ArrayList<String>();
lista = new ArrayList<Integer>();
lista = new ArrayList<Thread>();
• Então quando você não sabe o tipo
• /

Collections
• Por exemplo:
List<?> lista = getList();
• Você não poderá saber o que essa lista aceita:
lista.add(“Texto”); //e se for uma lista de Thread ?
• Porem você pode usar os métodos não tipados
lista.contains(“Texto”);
lista.remove(33);
lista.size();

Collections
• Por exemplo:
List<?> lista = getList();
• Você não poderá saber o que essa lista aceita:
lista.add(“Texto”); //e se for uma lista de Thread ?
• Porem você pode usar os métodos não tipados
lista.contains(“Texto”);
Object o = lista.get(4); //n sei o tipo da lista .:. n sei o retorno
lista.size();

Collections
• Ta e aquele <? extends T> ?:
– Ele funciona como uma sub categoria... por exemplo:
ArrayList<Number> numbers = new ArrayList<Number>();
• O método addAll nesse caso fica
boolean addAll(Collection<? extends Number> c);
• E assim é possivel adcionar a numbers qualquer
coleção tipado como Number ou por de suas
subclasse.
ArrayList<Integer> integers = new ArrayList<Integer>();
integers.add(12); integers.add(15);
numbers.addAll(integers); //pois os inteiros também são Number

Collections
• E assim é possível adicionar a numbers
qualquer coleção tipado como Number ou por
uma de suas subclasse.

Collections
Espera um pouco!
É realmente necessário isso ??
E se eu fizesse assim?
uma de suas subclasse.

Collections
Espera um pouco!
E se eu fizesse assim?
uma de SIM!!! Ésubclasse.
suas SIM!
Isso não será como você
Espera, deixa eu explicar
melhor

Collections
Espera um pouco!
E se eu fizer assim?
(Collection<Number> c)
suas SIM!
Espera, deixa eu explicar
melhor

Collections
Espera um pouco!
E se eu fizer assim?
(Collection<Number> c)
suas SIM!
espera, deixa eu explicar
melhor

Collections
ArrayList<Number> list;
• Isso quer dizer que list só pode receber o tipo
Number... por exemplo:
list = new ArrayList<Integer>(); //NÃO compila
list = new ArrayList<Number>(); //compila
• Para ser qualquer sub-tipo de number é preciso
fazer
ArrayList<? extends Number> list;
list = new ArrayList<Integer>(); //agora compila
• E qual o retorno para list.get(0) ??
Number n = list.get(0); //O retorno é um Number!

Collections
list = new ArrayList<Integer>(); // NÃO compila
list = new ArrayList<Number>(); // compila
• Para ser qualquer sub-tipo de number é preciso
fazer

Collections
list = new ArrayList<Integer>(); // NÃO compila
list = new ArrayList<Number>(); // compila
• Para ser qualquer sub-tipo de Number é preciso
fazer

Collections
• Ta e aquele <T> T[] toArray(T[] a)?:

Collections
– Esse é um método generico, e não usa
tipagem da classe mas sim do método

Collections
• Este método quer dizer que o retorno dele
é uma array do tipo “T” que é o mesmo
tipo da array enviada no argumento,
portanto
nums.toArray(new Number[])
nums.toArray(new Integer[])

Collections
portanto
nums.toArray(new Number[]) // retorna um Number[]
nums.toArray(new Integer[])

Collections
portanto
nums.toArray(new Number[])
nums.toArray(new Integer[]) // retorna um Integer[]

Collections
• Tem mais coisas que preciso saber sobre
Genéricos pra prova ou para usar
collection??

Collections
collection??
– SIM! Tem, é só mais uma coisa, que eu vou
explicar depois!

Collections
collection??
– SIM! Tem, é só mais uma coisa, que eu vou
explicar depois!
• Mas vamos voltar para collections se não
agente não acaba!

Collections
• A java.util.Collection:
– Collection é um contrato de interface que
representa uma coleção de objetos
– Pode-se dizer que uma coleção é uma versão
turbinada de array, com mais funcionalidades
e mais segurança.

Collections
• Métodos java.util.Collection<E> extends Iterable<E>:
boolean add(E e)
void clear()
int size()
boolean isEmpty()
Object[] toArray()
Iterator<E> iterator() //método de Iterable

Collections
• java.util.Collection<E> extends Iterable<E>:
boolean add(E e)
void clear() Opcional

int size()
boolean isEmpty()
Object[] toArray()
Iterator<E> iterator()

Collections
boolean add(E e)
boolean addAll(Collection<? extends E> c) COMO ASSIM OPCIONAL?
void clear() Opcional

int size()
boolean isEmpty()
Object[] toArray()

Collections
boolean add(E e)
boolean addAll(Collection<? extends E> c) COMO ASSIM OPCIONAL?
boolean removeAll(Collection<?> c) A interface pede o método,
como vocês podem ver,
boolean retainAll(Collection<?> c) porém na implementação
void clear() Opcional pode-se lançar a exceção
UnsupportedOperationException
boolean contains(Object o) E isso é utilizado em
boolean containsAll(Collection<?> c) Implementações somente leitura
Implementações boca de lobo
int size() ou outros tipos.
boolean isEmpty()
Object[] toArray()

Collections
boolean add(E e)
void clear()
int size() Vamos conhecer os métodos!
boolean isEmpty()
Object[] toArray()

Collections
boolean add(E e)
boolean removeAll(Collection<?> c) Adiciona um elemento a
boolean retainAll(Collection<?> c) coleção, onde este elemento
void clear() deve ser do mesmo tipo <E>
boolean contains(Object o) da coleção, ou de um sub-tipo.
boolean containsAll(Collection<?> c) Retorna verdadeiro se houver
int size() modificação na coleção, ou
boolean isEmpty() seja se o elemento for
adicionado.
Object[] toArray()
Implementação é opcional

Collections
boolean add(E e)
boolean removeAll(Collection<?> c) Adiciona uma coleção de
boolean retainAll(Collection<?> c) elementos do mesmo tipo <E>
void clear() ou uma coleção de sub-tipos
boolean contains(Object o) de <E>.
boolean containsAll(Collection<?> c) Retorna verdadeiro se pelo
int size() menos um elemento for
boolean isEmpty() adicionado a coleção, ou seja,
se a coleção foi modificada.
Object[] toArray()

Collections
boolean add(E e)
boolean removeAll(Collection<?> c) Remove da coleção a primeira
boolean retainAll(Collection<?> c) ocorrência de um objeto
void clear() significantemente igual ao
boolean contains(Object o) enviado.
boolean containsAll(Collection<?> c) Retorna verdadeiro caso o
int size() objeto existia na coleção, ou
boolean isEmpty() seja, se a coleção foi
modificada.
Object[] toArray()
Implementação é opcional.

Collections
boolean add(E e)
boolean removeAll(Collection<?> c) Remove todas da as
boolean retainAll(Collection<?> c) ocorrências desta coleção dos
void clear() elementos contidos na coleção
boolean contains(Object o) c enviada.
boolean containsAll(Collection<?> c) Após esta operação nenhum
int size() elemento desta coleção
boolean isEmpty() retornará true para c.contains()
Retorna verdadeiro se pelo
Object[] toArray()
menos um elemento foi
removido, ou seja, se a
coleção foi modificada.
Implementação é opcional.

Collections
boolean add(E e)
boolean removeAll(Collection<?> c) Faz o processo inverso de
boolean retainAll(Collection<?> c) removeAll.
void clear() Retém nesta coleção apénas
boolean contains(Object o) os elementos que também
boolean containsAll(Collection<?> c) estejam continos na coleção c.
int size() Após esta operação todos os
boolean isEmpty() elementos desta coleção
retornarão true para
Object[] toArray()
c.contains().
Retorna verdadeiro se a
coleção for modificada.

Collections
boolean add(E e)
boolean removeAll(Collection<?> c) Remove todos os elementos
boolean retainAll(Collection<?> c) da coleção
void clear()
boolean contains(Object o) Implementação é opcional.
int size()
boolean isEmpty()
Object[] toArray()

Collections
boolean add(E e)
boolean removeAll(Collection<?> c) Verifica se existe nesta coleção
boolean retainAll(Collection<?> c) um objeto significantemente
void clear() igual ao objeto o enviado.
int size()
boolean isEmpty()
Object[] toArray()

Collections
boolean add(E e)
boolean removeAll(Collection<?> c) Verifica se todos os objetos da
boolean retainAll(Collection<?> c) coleção c enviada, estão
void clear() contidos nesta coleção.
boolean contains(Object o) Só retorna verdade se
boolean containsAll(Collection<?> c) this.contains(elementoDeC) for
int size() verdade para cada elemento
boolean isEmpty() de c.
Object[] toArray()

Collections
boolean add(E e)
boolean removeAll(Collection<?> c) Informa a quantidade de
boolean retainAll(Collection<?> c) objetos contidos na coleção.
void clear() Obs.: Se a coleção contiver
boolean contains(Object o) objetos nulos eles também
boolean containsAll(Collection<?> c) serão contabilizados
int size()
boolean isEmpty() Sim! Existem coleções que
aceitam elementos nulos.
Object[] toArray()

Collections
boolean add(E e)
boolean removeAll(Collection<?> c) Método de comodidade, o
boolean retainAll(Collection<?> c) mesmo que testar se:
void clear() size() == 0
boolean contains(Object o) Retorna verdadeiro se não
boolean containsAll(Collection<?> c) houver elementos nesta
int size() coleção.
boolean isEmpty()
Object[] toArray()

Collections
boolean add(E e)
boolean removeAll(Collection<?> c) Retorna uma array contendo
boolean retainAll(Collection<?> c) cada um dos elementos desta
void clear() coleção, na mesma ordem em
boolean contains(Object o) que os elementos aparecem
boolean containsAll(Collection<?> c) no iterator().
int size() Não é a array mantida pela
boolean isEmpty() lista (caso assim seja
implementada) é uma cópia
Object[] toArray()
dela.
Alterações nesta array não são
refletidas na coleção.

Collections
boolean add(E e)
boolean removeAll(Collection<?> c) Retorna todos os elementos da
boolean retainAll(Collection<?> c) coleção em uma array do
void clear() mesmo tipo da enviada.
boolean contains(Object o) if (a.length >= this.size()) {
boolean containsAll(Collection<?> c) Então os elementos serão
int size() colocados dentro da própria
boolean isEmpty() array enviada e os elementos
que sobrarem serão setados
Object[] toArray()
null.
} else {
cria uma nova array do mesmo
tipo da enviada e a retorna.

Collections
boolean add(E e)
boolean removeAll(Collection<?> c) Cria um Iterator que é usado
boolean retainAll(Collection<?> c) para navegar sobre os
void clear() elementos desta coleção
boolean contains(Object o) public interface Iterator<E> {
boolean containsAll(Collection<?> c) boolean hasNext();
int size() E next();
boolean isEmpty() void remove(); //opicional
}
Object[] toArray()
* Este método é parte da
interface Iterable<E> e toda
Iterator<E> iterator() //*
classe que a implementa pode
ser usada em um for-each

Collections
• java.util.Collection<E>:
– Não há restrição, ordem ou classificação
definida no contrato de Collection

Collections
– A coleção de objetos pode conter qualquer
tipo de objeto, em qualquer quantidade,
sejam eles repetidos ou não, sem qualquer
ordem ou classificação definida.

Collections
– A coleção de objetos pode conter qualquer
tipo de objeto, em qualquer quantidade,
sejam eles repetidos ou não, sem qualquer
ordem ou classificação definida.
– Esta é a forma mais genérica de agrupar
objetos

Collections
• Tá! e se eu quiser uma coleção sem
deixar que os objetos se repitam ??

Collections
• Tá! e se eu quiser uma coleção sem
deixar que os objetos se repitam ??
– Então você quer um java.util.Set uma sub-
interface de Collection

Collections
• java.util.Set<E> extends Collection<E>:
– Um Set tem exatamente a mesma interface de
Collection, a única mudança é na descrição de seus
métodos.
– O Set não aceita elementos repetidos
– Ao usar add(obj) onde o Set já contem obj, ele
simplesmente não o adiciona e retorna false.
– A não implementação de equals(Object o) ou a
implementação incorreta pode causar efeitos
indesejáveis e bug de difícil detectação.

Collections
• java.util.Set<E> extends Collection<E>:
– Assim como a Collection, não há restrição, ordem ou
classificação definida no contrato de Set
– A coleção de objetos pode conter qualquer tipo de
objeto, em qualquer quantidade, sem qualquer ordem
ou classificação definida, porem nunca objetos
repetidos!
– Este é o diferencial de um Set para uma Collection,
não há objetos significantemente repetidos, isso
quer dizer onde equals(other) retorne true para outro
elemento dentro do mesmo Set.

Collections
• É possível também utilizar os conceitos de
fila com a Java Collections Framework
– Através da interface java.util.Queue<E>

Collections
• java.util.Queue<E> extends Collection<E>:
– Assim como a Collection, não há restrição, ordem ou
classificação definida no contrato da fila Queue
– Há apenas disponibilizado uma interface de fila,
sem especificar quais condições.
– As suas implementações que vão definir se a Queue
é uma FIFO, FILO ou o quer que seja.

Collections
boolean add(E e) //adciona um elemento a fila se houver capacidade,
//lança uma IllegalStateException se não houver.
boolean offer(E e) //adciona um elemento a fila se houver capacidade,
//retorna false (sem lança exceção) se não houver.

E element() //retorna, mas não remove o elemento do topo da fila
//lança uma exceção se não houver mais elementos
E peek() //retorna, mas não remove o elemento do topo da fila
//retorna null se não houver elementos.

E remove() //retorna e remove o elemento do topo da fila
//lança uma exceção se não houver mais elementos.
E poll() //retorna e remove o elemento do topo da fila

Collections
boolean add(E e) //adiciona um elemento a fila se houver capacidade,
// se não houver lança uma IllegalStateException.
boolean offer(E e) //adiciona um elemento a fila se houver capacidade,
// se não houver retorna false (sem lança exceção).



Collections

//não havendo + elementos lança NoSuchElementException.


Collections



Collections
• Mas e como eu consigo verificar o elemento 4
que esta dentro de uma Collection, Queue ou
Set? só da usando o iterator() ?
– Sim infelizmente sim, a única forma de verificar os
elementos destas duas interfaces é percorrendo a
coleção toda!
• Putz! E aquele papo de que era uma array
turbinada?? Não tem índice ?
– Para tudo na vida tem uma solução, o que você quer
é uma java.util.List

Collections
elementos destas interfaces é percorrendo a coleção
toda!
turbinada?? Não tem índice ?

Collections
toda!
turbinada?? Não tem índice ? cadê o get(3) ?

Collections
toda!
turbinada?? Não tem índice ? cadê o get(3) ?
é uma java.util.List<E>

Collections
• java.util.List<E> extends Collection<E>:
– Uma List é uma coleção ordenada (não classificada), muito
parecida com arrays, porem com bem mais funcionalidades e
sem limite de tamanho.
– Os métodos add() e addAll() da interface Collection adicionam
itens ao final da List.
– Assim como as Collection todos os métodos de adição e
remoção são opcionais e podem lançar
– As mudanças principais em relação a Collection é que tem seus
itens ordenado. Os itens da List são ordenados em índice
que vão de 0 a (size() -1), conformes veremos a seguir, e usar
índice fora desse range gera IndexOutOfBoundsException.

Collections
– Uma List é uma coleção ordenada (não classificada), muito
parecida com arrays, porem com bem mais funcionalidades e
sem limite de tamanho.
– Os métodos add() e addAll() da interface Collection adicionam
itens ao final da List.
– Assim como as Collection todos os métodos de adição e
remoção são opcionais e podem lançar
– As mudanças principais em relação a Collection é que tem seus
itens ordenado. Os itens da List são ordenados em índice que
vão de 0 a (size() -1), conformes veremos a seguir, e usar índice
fora desse range gera IndexOutOfBoundsException.

Collections
boolean add(int i, E e)
boolean addAll(int i, Collection<? extends E> c)
E get(int i)
int indexOf(Object o)
int lastIndexOf(Object o)
ListIterator<E> listIterator()
ListIterator<E> listIterator(int i)
E remove(int i)
E set(int index, E element)
List<E> subList(int fromIndex, int toIndex)

Collections
E get(int i)
int indexOf(Object o) Adiciona o elemento e na posição
de índice i. Se houver, o antigo
elemento do índice e seus
ListIterator<E> listIterator() posteriores terão seus índices
ListIterator<E> listIterator(int i) incrementados
E remove(int i)

Collections
E get(int i)
int indexOf(Object o) Adiciona os elemento de c na
posição de índice i. Se houver, o
antigo elemento do índice e seus
ListIterator<E> listIterator() posteriores terão seus índices
ListIterator<E> listIterator(int i) incrementados em c.size()
E remove(int i)

Collections
E get(int i)
int indexOf(Object o) Retorna o elemento do índice i
E remove(int i)

Collections
E get(int i)
int indexOf(Object o) Retorna o índice do primeiro
objeto da list igual ao enviado ou
-1 caso não exista o objeto na
ListIterator<E> listIterator() coleção.
E remove(int i)

Collections
E get(int i)
int indexOf(Object o) Retorna o índice do ultimo objeto
da list igual ao enviado ou -1 caso
não exista o objeto na coleção.
E remove(int i)

Collections
E get(int i)
int indexOf(Object o) Retorna um ListIterator desta List.
Este objeto é uma extensão do
Iterator, com a diferença que
ListIterator<E> listIterator() você pode caminhar p/ frente ou
ListIterator<E> listIterator(int i) p/ traz na lista, alem de adicionar
E remove(int i) e alterar elementos no índice
corrente.

Collections
public interface ListIterator<E>
extends Iterator<E> {

boolean hasNext() Retorna um ListIterator desta List.
E next() Este objeto é uma extensão do
int nextIndex() Iterator, com a diferença que
boolean hasPrevious() você pode caminhar p/ frente ou
E previous() p/ traz na lista, alem de adicionar
int previousIndex() e alterar elementos no índice
void add(E e) corrente.
void set(E e)
void remove()

}

Collections

boolean hasNext() Verifica se há um próximo
E next() elemento na List.
int nextIndex()
boolean hasPrevious()
E previous()
int previousIndex()
void add(E e)
void set(E e)
void remove()

}

Collections

boolean hasNext() Retorna o próximo elemento da
E next() List.
int nextIndex()
boolean hasPrevious() Se não houver o próximo
E previous() elemento uma
int previousIndex() NoSuchElementException é
void add(E e) lançada.
void set(E e)
void remove()

}

Collections

boolean hasNext() Retorna o índice do próximo
E next() elemento da List.
int nextIndex()
boolean hasPrevious() Se não houver um próximo
E previous() elemento retorna o tamanha da
int previousIndex() lista, ou seja, o mesmo que
void add(E e) lista.size().
void set(E e)
void remove()

}

Collections

boolean hasNext() Verifica se há um elemento
E next() anterior na List.
int nextIndex()
E previous()
int previousIndex()
void add(E e)
void set(E e)
void remove()

}

Collections

boolean hasNext() Retorna o elemento anterior da
E next() List.
int nextIndex()
boolean hasPrevious() Se não houver o elemento
E previous() anterior uma
int previousIndex() NoSuchElementException é
void add(E e) lançada.
void set(E e)
void remove()

}

Collections

boolean hasNext() Retorna o índice do elemento
E next() anterior da List.
int nextIndex()
boolean hasPrevious() Se não houver um elemento
E previous() anterior retorna -1.
int previousIndex()
void add(E e)
void set(E e)
void remove()

}

Collections

boolean hasNext() Adiciona o elemento e a List no
E next() índice atual, entre nextIndex() e
int nextIndex() previousIndex().
E previous()
int previousIndex()
void add(E e)
void set(E e)
void remove()

}

Collections

boolean hasNext() Substitui o último elemento
E next() retornado por next ou previous.
int nextIndex()
boolean hasPrevious() Se anteriormente next / previous
E previous() não foi chamado ou add / remove
int previousIndex() foi invocado será lançada uma
void add(E e) IllegalStateException
void set(E e)
void remove()

}

Collections

boolean hasNext() Remove o último elemento
E next() retornado por next ou previous.
int nextIndex()
boolean hasPrevious() Se anteriormente next / previous
E previous() não foi chamado ou add / remove
int previousIndex() foi invocado será lançada uma
void add(E e) IllegalStateException
void set(E e)
void remove()

}

Collections
E get(int i)
int indexOf(Object o) Igual ao método anterior com a
diferença que o índice corrente
do ListIterator será o índice
ListIterator<E> listIterator() passado.
ListIterator<E> listIterator(int i) Obs.: é possível retornar para
E remove(int i) antes do índice passado.

Collections
E get(int i)
int indexOf(Object o) Remove o elemento de índice i da
List e o retorna. Importante!!!
int lastIndexOf(Object o) Integer indexA = 1; int indexB = 1;
ListIterator<E> listIterator() list.remove(indexA)
list.remove(indexB)
ListIterator<E> listIterator(int i) são operações totalmente diferentes
E remove(int i) O 1° remove um objeto Integer == 1
O 2° remove o objeto no índice 1

Collections
E get(int i)
int indexOf(Object o) Substitui o objeto no índice index
pelo element enviado e retorna o
objeto substituído.
E remove(int i)

Collections
E get(int i)
int indexOf(Object o) Retorna o elemento do índice
fromIndex (inclusive) até os
int lastIndexOf(Object o) elementos de índice toIndex
ListIterator<E> listIterator() (exclusive). Mudança na subList são
refletidas na List original, o contrario
ListIterator<E> listIterator(int i) impossibilita o uso da subList, que, se
E remove(int i) usada, lançará
ConcurrentModificationException

Collections
• Ok, mas existe alguma forma de criar
Coleções classificadas ?
– Sim!!
• Mas antes de vermos como manter listas
classificadas precisamos conhecer duas
interfaces Comparator<T> e
Comparable<T>
• Estas duas interfaces indicam a ordem de
classificação dos objetos

Collections
• Comparable<T> é uma interface que só tem um método:
int compareTo(T o)
– Retorna negativo, zero, ou positivo quando este objeto é menor
que, igual que ou maior que, respectivamente.
• Objetos que tem ordem natural implementam esta
interface, por exemplo:
String texto1 = “dado”, texto2 = “morta”;
if (texto1.compareTo(texto2) < 0) {
System.out.println(“texto1 vem 1°”);
} else if (texto1.compareTo(texto2) > 0) {
}

Collections
int compareTo(T o)
interface... por exemplo:
}

Collections
int compareTo(T o)
interface... por exemplo:
System.out.println(“texto1 vem 1°”); // imprime este
}

Collections
• Alguma vezes precisamos comparar objetos
que não tem ordem natural, ou então comparar
objetos por propriedades diferentes da ordem
natural
• Neste caso utilizamos Comparator<T>
int compare(T o1, T o2)
• Um comparator funciona como um objeto
ordenador, que recebe dois objetos, e compara
o primeiro com o segundo (nesta ordem) de
acordo com os critérios definidos no
comparator.

Collections
• Alguma vezes precisamos comparar objetos
que não tem ordem natural, ou então comparar
objetos por propriedades diferentes da ordem
natural
• Neste caso utilizamos Comparator<T>
int compare(T o1, T o2)
• Um Comparator funciona como um objeto
ordenador, que recebe dois objetos, e compara
o primeiro com o segundo (nesta ordem) de
acordo com os critérios definidos no
Comparator.

Collections
• Há! E antes de vermos como funcionam as listas ordenadas
precisamos conhecer mais uma forma de usar os genéricos
<? super E>
• Enquanto que <? extends E> não permite o uso dos parâmetros
tipados com E, o <? super E> permite o uso, e o parâmetro deve
ser da classe E ou de uma Sub Classe de E, sim! De uma Sub
classe.
List<? super Number> numbers;
numbers = new ArrayList<Number>(); // ok compila!
numbers = new ArrayList<Integer>(); // NÃO compila!
numbers = new ArrayList<Object>(); // ok compila!
numbers.add(1); //numbers aceita qualquer sub classe de Number
numbers.add(2.33); //ok também aceita
• Como a List é da classe Number ou de uma Super classe de
Number (no caso Object), é garantido que dentro de numbers vai
caber qualquer classe Number ou sub-classe de Number na lista.

Collections
<? super E>
classe...

Collections
<? super E>
classe... Por exemplo:

Collections
<? super E>
classe... Por exemplo:
• Como a List é do tipo <Number> ou de uma Super classe de
<Number> (no caso Object), é garantido que dentro da lista vai

Collections
• Agora vamos lá! Vamos conhecer como
funciona as classes classificadas
java.util.SortedSet<E> extends Set<E>
• Esta interface é de uma coleção classificada,
onde a classificação do comparator usado por
ela, ou a ordem natural é mantida sempre
• Não importa a ordem em que os elementos são
adicionados a coleção, os itens dentro da
coleção serão sempre mantidas na classificação
definida por seu comparator ou pela ordem
natural.

Collections
onde a classificação do Comparator usado por
definida por seu comparator ou pela ordem
natural.

Collections
onde a classificação do Comparator usado por
definida por seu Comparator ou pela ordem
natural.

Collections
• java.util.SortedSet<E> extends Set<E>:
Comparator<? super E> comparator()
E first()
SortedSet<E> tailSet(E fromElement)
E last()
SortedSet<E> headSet(E toElement)
SortedSet<E> subSet(E fromElement, E toElement)

Collections
E first()
E last()
Se a ordem usada na List classificada for a natural retorna null, caso
contrario retorna o Comparator que define a ordem usada na classificação.
O Comparator é obrigatoriamente do mesmo tipo de E ou de um super tipo
de E.

Obs.: sendo o Comparator<? super E> seu método compare(E o1, E o2) vai
aceitar objetos do tipo E ou de sub-classe, assim mantemos a integridade.

Collections
E first()
E last()
Retorna o primeiro elemento, de acordo com a classificação desse
SortedSet.
Não importando a ordem em que os elementos são colocados na coleção,
será retornado o primeiro elemento de acordo com a classificação da
SortedSet.

Collections
E first()
E last()
Define o tail – “rabo” – de uma sub SortedSet que inicia em fromElement
(inclusive) incluindo todos os elementos maiores que fromElement
- A sub coleção criada é um reflexo da coleção principal, e quaisquer
operações em uma coleção será refletida na outra, e as duas coleções
podem ser alteradas sem problemas.
- A sub coleção não pode receber nenhum elemento menor que
fromElement, gerando um IllegalArgumentException: key out of range

Collections
E first()
E last()
Retorna o ultimo elemento, de acordo com a classificação desse SortedSet.

Collections
E first()
E last()
Define a head – “cabeça” – de uma sub SortedSet que termina em
toElement (exclusive) incluindo todos os elementos menores a toElement
podem ser alteradas sem problemas..
- A sub coleção não pode receber nenhum elemento maior ou igual que
toElement, gerando um IllegalArgumentException: key out of range

Collections
E first()
E last()
Cria uma sub SortedSet com os elementos da coleção original iniciando em
fromElement (inculsive) e terminando em toElement (exclusive).
podem ser alteradas sem problemas.
- A nova coleção não pode receber nenhum elemento < fromElement
ou >= toElement, gerando um IllegalArgumentException: key out of range

Collections
• Bem legal, mas e se eu quiser encontrar o primeiro
objeto da coleção maior a element, ou um objeto menor
a element? Entre outras informações mais detalhas?

Collections
• Bem legal, mas e se eu quiser encontrar o primeiro
objeto da coleção maior a element, ou um objeto menor
a element? Entre outras informações mais detalhas?
– Nesse caso você precisa de uma
java.util.NavigableSet<E> extends SortedSet<E>

Collections
• java.util.NavigableSet<E> extends SortedSet<E>:
E lower(E e)
E floor(E e)
E higher(E e)
E ceiling(E e)
E pollFirst()
E pollLast()
Iterator<E> descendingIterator()
NavigableSet<E> descendingSet()
NavigableSet<E> headSet(E toElement, boolean inclusive)
NavigableSet<E> tailSet(E fromElement, boolean inclusive)
NavigableSet<E> subSet(E from, boolean inc, E to, boolean inc)

Collections
E lower(E e) //primeiro elemento menor a e
E floor(E e)
E higher(E e)
E ceiling(E e)
E pollFirst()
E pollLast()

Collections
E floor(E e) //primeiro elemento menor ou igual a e
E higher(E e)
E ceiling(E e)
E pollFirst()
E pollLast()

Collections
E higher(E e) //primeiro elemento maior a e
E ceiling(E e)
E pollFirst()
E pollLast()

Collections
E ceiling(E e) //primeiro elemento maior ou igual a e
E pollFirst()
E pollLast()

Collections
E pollFirst() //remove e retorna o primeiro elemento ou null
E pollLast()

Collections
E pollLast() //remove e retorna o ultimo elemento ou null

Collections
Iterator<E> descendingIterator() //Iterator na ordem inversa

Collections
Iterator<E> descendingIterator() //Iterator na ordem inversa
NavigableSet<E> descendingSet() //NavigableSet inverso

Collections
E pollFirst() Igual aos métodos da
//remove e retorna o primeiro elemento ou null
classe SortedSet porém
E pollLast() //remove e retorna o ultimo elemento pode escolher
aqui você ou null
Iterator<E> descendingIterator() se o elemento enviado é
//Iterator na ordem inversa
inclusive ou exclusive.
NavigableSet<E> descendingSet() //NavigableSet inverso

Collections
• Existem mais interfaces de Collection ?
– Que descendam de Collection? nenhuma que vá cair na prova!
Mas é bastante vasta a Java Collection Framework

Collections
• Sobre interfaces só falta Map<E> e suas sub-interfaces,
mas este nós só vamos ver depois das classes
Concretas de Collection.

Collections
• Sobre interfaces só falta Map<E> e suas sub-interfaces,
mas este nós só vamos ver depois das classes
Concretas de Collection.
• Então vamos as classes concretas

<<Interface>>
Collection<E>
Collections
<<Interface>>
List<E>

Vector<E> ArrayList<E>

• Para o exame você só precisa saber que as duas
classes tem a mesma implementação, exceto pela
sincronização:
– Vector: tem todos os seus métodos sincronizados
– ArrayList: NÃO tem os métodos sincronizados.
• Só ter os métodos sincronizados não garante a classe
que ela é Thread safe, por isso muito cuidado com as
perguntas da prova, e é aconselhável o uso de ArrayList
pois Vector é mais lenta devido a sync

<<Interface>>
Collection<E>
Collections
<<Interface>> <<Interface>>
List<E> Queue<E>

•
LinkedList<E> PriorityQueue<E>

• LinkedList: Implementa List e Queue, portanto tem todas
funcionalidades de List além da Fila, onde o modelo de fila
implementado é FIFO (firs-in-first-out).
• PriorityQueue: Essa é uma das poucas que apenas a
implementação não da todas as pistas, PriorityQueue é uma fila
classificada, ou seja, respeita a classificação natural dos elementos
ou de um Comparator.
– priorityQueue.poll() retorna sempre o menor elemento (de acordo com o
Comparator da fila ou a ordem natural).
– A PriorityQueue aceita valores duplicados
– Não usar Comparator com objetos não classificáveis gera exceção ao
tentar adicionar elementos.

<<Interface>>
Collection<E>
Collections
<<Interface>>
Set<E> • TreeSet: uma das classes mais
interessante e que mais cai na prova:
<<Interface>> – É uma coleção de elementos únicos em
SortedSet<E> relação a classificação definida.
– Deve-se usar Comparator, quando não se quer
usar, ou não existe, uma classificação natural.
<<Interface>>
NavigableSet<E> – Usar a classe sem Comparator com um objeto
sem classificação natural gera exceção ao
adicionar o elemento.
TreeSet<E> – Se a comparação retornar igual para dois
elementos, e eles não forem iguais, o TreeSet
não deixará incluir os dois elementos, será
considerado para o Set como elementos
duplicados, o que não é permitido, e false será
retornado.
– Estudem os métodos subSet, tailSet, headSet

Collections
• Bom chegou a hora, vamos para as classes hash, e portanto
precisamos explicar pra que serve o código hash e como as classes
se comportam.
• Antes de verificar o comportamento de uma coleção hash,
precisamos ver como as demais se comportam.
– Sempre que você da um contains(Object o), a coleção começa a
verificar seus objetos testando uma a um se o.equals(next) ate
encontrar o objeto, retornando se encontrou ou não.
– Quando o método usado é remove(Object o), o processo é o mesmo a
coleção testa equals um a um ate encontrar um objeto igual e o
remove.
– Se a coleção for um Set, a cada add(Object o), antes de adicionar a
coleção verifica se contains(Object o), daí você começa a entender o
problema e as implicações de ficar percorrendo a coleção tantas vezes
testando tantos equals.

Collections
• Para resolver esse problema de performance que vai se
acumulando as coleções hash se usam de outro
conceito para fazer busca de seus elementos.
• Primeiro vamos revisar duas das propriedades do
hashCode:

Collections
hashCode:
– Se dois objetos a e b forem iguais e a.equals(b) for true então
– O inverso não é verdadeiro, quando a.equals(b) for false os
hashCode() podem ser iguais ou diferentes.

Collections
hashCode:
– Se dois objetos a e b forem iguais e a.equals(b) for true então
– O inverso não é verdadeiro, quando a.equals(b) for false os
hashCode() podem ser iguais ou diferentes.
• As coleções hash se utilizam desses dois conceitos para
otimizar a pesquisa a seus elementos.

Collections
• Quando você adiciona um elemento a uma coleção hash
ela verifica o hashCode do objeto, e o coloca em um
recipiente onde só há objetos com o mesmo hashCode,
se o recipiente para aquele hashCode ainda não existia
ela cria um novo.
– Assim é mantido o processo sempre que se adiciona um objeto.
• Quando você, por exemplo, precisa verificar se um
objeto existe, as coleções hash tem muito menos
trabalho para procurar:
– primeiro elas verificam o código hash do objeto, e olha no
recipiente daquele código
– E então verifica um a um, apenas nesse recipiente, através de
equals() para ver se há algum objeto que coiencidente.

Collections
• Quando você adiciona um elemento a uma coleção hash
ela verifica o hashCode do objeto, e o coloca em um
recipiente onde só há objetos com o mesmo hashCode,
se o recipiente para aquele hashCode ainda não existia
ela cria um novo.
– Assim é mantido o processo sempre que se adiciona um objeto.
• Quando você, por exemplo, precisa verificar se um
objeto existe, as coleções hash tem muito menos
trabalho para procurar:
– primeiro elas verificam o código hash do objeto, e olha no
recipiente daquele código
– E então verifica um a um, apenas nesse recipiente, através de
equals() para ver se há algum objeto que coincidente.

Collections
• Portanto a performance e o funcionamento de uma coleção hash
esta intimamente ligada ao quão bem implementado é um código
hash.
• Para um melhor entendimento vamos criar uma classe Aluno:
public class Aluno {
private String nome;
public Aluno(String nome) { this.nome = nome;}
public String getNome() { return this.nome;}
@Override public boolean equals(Object o) {
if (nome == null) return false;
return (o instanceof Aluno) && nome.equals(((Aluno)o).nome);
}
@Override public int hashCode() { //hashCode vem da 1° letra do nome
return (nome == null) ? 0 : nome.charAt(0);
}
}

Collections
• Como é a divisão em uma coleção Hash? HashSet
Set<Aluno> alunos = new HashSet<Aluno>();

Collections
alunos.add(new Aluno(“Marcos”));
77
alunos.add(new Aluno(“Matheus”));
alunos.add(new Aluno(“Magno”));

Collections
77
alunos.add(new Aluno(“Antonio”)); 66
alunos.add(new Aluno(“Ana”));

Collections
77
alunos.add(new Aluno(“Antonio”)); 66
alunos.add(new Aluno(“João”));
74

Collections
77
alunos.add(new Aluno(“Antonio”));
66
alunos.add(new Aluno(“João”));

Como então funciona um: 74
alunos.contains(new Aluno(“Jô”)) ?
1. A coleção busca “Jô”.hashCode() == 74
2. A coleção busca o conteiner 74
3. Então verifica todos os elementos que neste caso é apenas “João”
testando: “João”.equals(“Jô”); o que retorna false e acaba o processo

Collections
• Quanto melhor implementado é o hashCode() mais
rápida se torna a busca dentro da coleção hash, por
exemplo, se mudarmos nossa implementação de
hashCode() para:
public class Aluno {
//...
@Override
public int hashCode() { //hashCode vem da 1° letra do nome
return (nome == null) ? 0 : nome.charAt(0) + nome.size();
}
}

Collections HashSet

• Como seria a nova divisão ?? 7*77
539

alunos.add(new Aluno(“Matheus”)); 5*77
385
6*77
alunos.add(new Aluno(“Antonio”)); 7*66
462
alunos.add(new Aluno(“João”)); 3*66 198
4*74
Como então funciona um: 296
alunos.contains(new Aluno(“Jô”)) ?
1. A coleção busca “Jô”.hashCode() == 148
2. A coleção verifica que não há o conteiner 148
3. o que retorna false e acaba o processo

Collections
• Como coleções não hash realizam a mesma busca?
Aluno jo = new Aluno(“Jô”);
alunos.contains(jo);
//A coleção alunos iria testar equals contra cada objeto:
“Matheus”.equals(jo); //false
“Magno”.equals(jo); //false
“Marcos”.equals(jo); //false
“Antonio”.equals(jo); //false
“Ana”.equals(jo); //false
“João”.equals(jo); //false
return false;
• E essa é diferença de performance de uma coleção
hash para uma normal.

<<Interface>>
Collection<E>
Collections
<<Interface>>
Set<E> • HashSet: uma das classes mais utilizadas (e que
pode gerar grandes problemas quando hashCode
HashSet<E>
não é bem implementado):
– É uma coleção de elementos únicos não ordenada e
não classificada.
– A cada inserção a ordem dos elementos gerados pelo
LinkedHashSet<E> iterator pode alterar totalmente.
– As buscas são realizadas usando tabelas hash.
• LinkedHashSet: A mudança básica para o
HashSet é que a LinkedHashSet mantém
armazenada a ordem de inserção.
– A cada inserção a ordem dos elementos gerados pelo
iterator NÃO é alterada.
– É mantida a ordem de inserção.
– As buscas são realizadas usando tabelas hash.

Collections
• Finalmente vamos conhecer o funcionamento
dos java.util.Map<K,V>
• Um Map é uma coleção de pares key-value
(chave-valor), porem esta não descende de
Collection<E> tendo uma interface nova.
• Por exemplo:
– Em um Map<String,Thread> podemos guardar
instancias de Thread que são identificadas por
Strings, onde é possivel gerenciar facilmente as
instancias através de suas chaves.
• Vamos conhecer sua interface

Collections
• Finalmente vamos conhecer o funcionamento
dos java.util.Map<K,V>
• Um Map é uma coleção de pares key-value
(chave-valor), porem esta não descende de
Collection<E> tendo uma interface nova.
• Por exemplo:
– Em um Map<String,Thread> podemos guardar
instancias de Thread que são identificadas por
Strings, onde é possível gerenciar facilmente as
instancias através de suas chaves.
• Vamos conhecer sua interface

Collections
• Métodos de java.util.Map<K,V>:
V put(K key, V value)
void putAll(Map<? extends K,? extends V> m)
V remove(Object key)
void clear()
V get(Object key)
boolean containsKey(Object o)
boolean containsValue(Object o)
Set<Map.Entry<K, V>> entrySet()
Set<K> keySet()
Collection<V> values()
int size()
boolean isEmpty()

Collections
void clear() Insere o valor passado na
V get(Object key) chave indicada, e retorna o
boolean containsKey(Object o) antigo valor da chave, ou null
boolean containsValue(Object o) caso não exista valor anterior.
Set<K> keySet() Implementação é opcional.
int size()
boolean isEmpty()

Collections
void clear() Copia todos os valores do
V get(Object key) mapa enviando m, para este
boolean containsKey(Object o) mapa, nas suas respectivas
boolean containsValue(Object o) chaves.
Set<Map.Entry<K, V>> entrySet() É o mesmo que iterar o
Set<K> keySet() entrySet() e adicionar as
Collection<V> values() entradas uma a uma.
int size()
boolean isEmpty() Implementação é opcional.

Collections
void clear() Remove, se estiver presente,
V get(Object key) o mapeamento de chave
boolean containsKey(Object o) enviada, retornando o valor da
boolean containsValue(Object o) chave que estava mapeado.
Set<K> keySet() Implementação é opcional.
int size()
boolean isEmpty()

Collections
void clear() Remove todos as chaves e
V get(Object key) valores mapeados.
boolean containsValue(Object o) Implementação é opcional.
Set<K> keySet()
int size()
boolean isEmpty()

Collections
void clear() Recupera o valor para a chave
V get(Object key) enviada.
Set<K> keySet()
int size()
boolean isEmpty()

Collections
void clear() Verifica se este mapa contém
V get(Object key) uma chave significantemente
boolean containsKey(Object o) igual ao objeto enviado.
Set<K> keySet()
int size()
boolean isEmpty()

Collections
void clear() Verifica se este mapa contém
V get(Object key) uma valor significantemente
boolean containsKey(Object o) igual ao objeto enviado.
Set<K> keySet()
int size()
boolean isEmpty()

Collections
void clear() Recupera a coleção Set das
V get(Object key) Entry deste mapa.
boolean containsKey(Object o) Entry são Entradas do mapa é
boolean containsValue(Object o) um objeto que guarda o par
Set<Map.Entry<K, V>> entrySet() key-value.
Set<K> keySet() Veremos na pagina seguinte
Collection<V> values() como funciona essa interface
int size() Entry.
boolean isEmpty() Alterações nesse Set são
refletidas no Map e vice-versa,
muito cuidado ao manipular.

Collections
void clear() Recupera um Set contendo
V get(Object key) todas as chaves do Map.
boolean containsValue(Object o) Alterações nesse Set são
Set<Map.Entry<K, V>> entrySet() refletidas no Map e vice-versa,
Set<K> keySet() muito cuidado ao manipular.
int size()
boolean isEmpty()

Collections
void clear() Recupera uma Collection
V get(Object key) contendo todos os valores
boolean containsKey(Object o) deste Map.
Set<Map.Entry<K, V>> entrySet() Alterações nesse Set são
Set<K> keySet() refletidas no Map e vice-versa,
Collection<V> values() muito cuidado ao manipular.
int size()
boolean isEmpty()

Collections
void clear() Informa a quantidade de pares
V get(Object key) key-value existentes neste
boolean containsKey(Object o) mapa.
Set<K> keySet()
int size()
boolean isEmpty()

Collections
void clear() Verifica se o Map é vazio
V get(Object key) Método de comodidade, o
boolean containsKey(Object o) mesmo que (size() == 0)
Set<K> keySet()
int size()
boolean isEmpty()

Collections
• Métodos de java.util.Map.Entry<K,V>:
K getKey()
V getValue()
V setValue(V value)

Collections
K getKey() //recupera a chave desta entrada
V getValue()
V setValue(V value)

Collections
V getValue() //recupera o valor desta entrada
V setValue(V value)

Collections
V getValue() //recupera o valor desta entrada
V setValue(V value) //altera o valor para esta chave

Collections
• A uma interface em maps que também é
classificada java.util.SortedMap<K,V>:
– Esta interface tem exatamente o mesmo funcionamento da
Coleção SortedSet, porém se aplica a parte de Keys do Map

Collections
• Métodos de java.util.SortedMap<K,V>:
Comparator<? super K> comparator()
K firstKey()
SortedMap<K,V> tailMap(K fromKey)
K lastKey()
SortedMap<K,V> headMap(K toKey)
SortedMap<K,V> subMap(K fromKey, K toKey)

Collections
• Métodos de java.util.SortedMap<K,V>:
Comparator<? super K> comparator()
K firstKey() Funciona igual
SortedMap<K,V> tailMap(K fromKey) SortedSet para o Set
de keys do Map
K lastKey()
SortedMap<K,V> headMap(K toKey)
SortedMap<K,V> subMap(K fromKey, K toKey)

Collections
• Também existe a interface semelhante a
NavigableSet com mais funcionalidades
java.util.NavigableMap<K,V>:
– Esta interface tem exatamente o mesmo
funcionamento da Coleção NavigableSet,
porém se aplica a parte de keys do Map

Collections
• Métodos de java.util.NavigableMap<K,V>:
K lowerKey(K key)
Entry<K,V> lowerEntry(E key)
K floorKey(K e)
Entry<K,V> floorEntry(E key) Funciona igual
E higherKey(K key) NavigableSet para o
Entry<K,V> higherEntry(K key) Set de keys do Map
E ceilingKey(K key)
Entry<K,V> ceilingEntry(K key)
Entry<K,V> pollFirstEntry()
Entry<K,V> pollLastEntry()
NavigableSet<K> descendingKeySet()
NavigableMap<K,V> descendingMap()
NavigableMap<K,V> headMap(K toElement, boolean inclusive)
NavigableMap<K,V> tailMap(K fromElement, boolean inclusive)
NavigableMap<K,V> subMap(K from, boolean inc, K to, boolean inc)

Collections
• As classes concretas de Map que cai no
exame são também muito semelhantes a
classes concretas Collection que já
estudamos:
– Examinamos agora as classes concretas.

Collections

Hashtable e HashMap
Semelhanças: Não
ordenadas, não
classificadas, baseiam
suas buscas em tabelas
rash.
Diferenças: Hashtable tem
todos os seus métodos
sincronizados enquanto
HashMap não!
é aconselhável o uso do
HashMap

Collections

LinkedHashMap
Semelhanças: não
classificadas, baseiam
suas buscas em tabelas
rash.
Diferenças: A ordem de
inserção é levada em
conta, e a iteração de seus
entrySet(), keySet() ou
values() obedecem a
ordem de inserção.
Obs.: não é sincronizada.

Collections

TreeMap

É um Map classificado
onde a ordem dos seus
elementos segue a
ordem de seu
Comparator (se
houver) ou a natural
de seus elementos.
Funciona semelhante
a TreeSet.

Collections
• Vários métodos utilitários podem ser
encontrados na classe java.util.Collections,
sim Collections com “s” no fim.
• Esta classe esta munida das principais
operações que você precisará realizar com
Coleções, e todos os seus métodos são
estáticos.
• Sua documentação pode ser encontrada neste
link:
– http://java.sun.com/javase/6/docs/api/java/util/Collecti
ons.html

Collections
• Existe mais alguma interface ou classe concreta? Da Java
Collections Framework ??
– SIM, existe! Mas essas são todas que são usadas no exame.
• Onde eu posso encontrar mais informações ?
– GUJ: http://www.guj.com.br/
– Sergio Taborda’s Weblog:
http://sergiotaborda.wordpress.com/java/colecoes-em-java/
– Tomaz Lavieri’s Blog: http://java-i9se.blogspot.com/
– Tutorial da sun:
http://java.sun.com/docs/books/tutorial/collections/index.html
– API Specification:
http://java.sun.com/javase/6/docs/technotes/guides/collections/referenc
e.html
– The Java Collection Framework Documentations Contents:
http://java.sun.com/javase/6/docs/technotes/guides/collections/index.ht
ml

Collections
• Referencias Bibliográficas:
– API Java 6:
http://java.sun.com/javase/6/docs/technotes/g
uides/collections/reference.html
– Livro: Certificação Sun® Para Programador
Java 6 – Guia de Estudos – 2° Edição

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