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Argomenti trattati 1. Introduzione al Java Collections Framework 2. Limiti degli Array e motivazioni per le Collection 3. Componenti del framework: Interfacce, Implementazioni, Algoritmi 4. Benefici dell'utilizzo del Collections Framework 5. Panoramica delle interfacce principali 6. Interfaccia Collection: struttura e metodi 7. Esempio pratico d'uso
Tipologia: Schemi e mappe concettuali
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1. Introduzione al Java Collections Framework
Il Java Collections Framework è una libreria che fa parte delle librerie standard di Java e che fornisce un insieme coordinato di interfacce e classi progettate per aiutare il programmatore a gestire e manipolare gruppi di oggetti, detti collezioni.
Le classi e le interfacce del framework si trovano nel package java.util e sono immediatamente disponibili in qualsiasi progetto Java senza necessità di librerie esterne.
Una collezione in Java è, in termini generali, una struttura dati in grado di contenere un gruppo di elementi. Le collezioni variano per caratteristiche: alcune permettono duplicati, altre no; alcune mantengono un ordinamento, altre no.
2. Limiti degli Array e motivazioni per le Collection
Prima dell'introduzione del Collections Framework, il principale strumento per raggruppare oggetti in Java erano gli Array. Gli Array presentano però alcune limitazioni significative:
Le Collection risolvono tutti questi limiti offrendo strutture dati dinamiche, ricche di metodi e facilmente interscambiabili grazie all'uso di interfacce comuni.
3. Componenti del framework
Il Java Collections Framework mette a disposizione tre categorie di elementi:
Componente Descrizione
Interfacce Definiscono un contratto per manipolare collezioni di oggetti in modo indipendente dai dettagli implementativi. Esempi: Collection, List, Set, Map, Iterator.
Implementazioni Classi concrete che realizzano le interfacce usando strutture dati efficienti. Esempi: ArrayList, LinkedList, HashSet, TreeMap.
5. Panoramica delle interfacce principali
Il framework è strutturato attorno a una gerarchia di interfacce. Le interfacce principali sono le seguenti:
Collection
Radice della gerarchia delle collezioni. Rappresenta un gruppo generico di oggetti (elementi). Tutte le altre interfacce del framework (List, Set) estendono Collection.
List Estende Collection. Rappresenta una lista ordinata (sequenza) di elementi. Ammette duplicati e consente l'accesso posizionale tramite indice intero.
Set
Estende Collection. Rappresenta un insieme matematico: non ammette elementi duplicati. Non garantisce un ordinamento specifico (a meno di usare SortedSet/TreeSet).
Map Non estende Collection. Rappresenta una mappatura chiavechiave è unica; ad essa è associato un unico valore. →valore. Ogni
Iterator Interfaccia separata usata per visitare (iterare) gli elementi di una collezione unoalla volta, in modo uniforme indipendentemente dall'implementazione concreta.
Nota sulla gerarchia: Set e List estendono Collection, mentre Map e Iterator sono interfacce separate. Questa struttura permette di scrivere metodi generici che accettano qualsiasi tipo di collezione.
6. Interfaccia Collection: struttura e metodi
L'interfaccia Collection è la radice della gerarchia delle collezioni. Il parametro di tipo (detto tipo generico ) indica il tipo degli elementi contenuti nella collezione: ad esempio Collection è una collezione di stringhe.
I metodi dell'interfaccia si dividono in tre categorie:
Categoria Metodi principali Scopo
Basic Operations
size(), isEmpty(), contains(Object), add(E), remove(Object), iterator(), equals(Object), hashCode()
Operazioni di base su singoli elementi: inserimento, rimozione, ricerca, conteggio.
Bulk Operations
containsAll(Collection), addAll(Collection), removeAll(Collection), retainAll(Collection), clear()
Operazioni su intere collezioni: aggiunta, rimozione, intersezione e svuotamento.
Array Operations
toArray(), toArray(T[] a) Conversione del contenuto della collezione in un array.
Metodi opzionali: alcuni metodi (ad esempio add, remove, addAll, removeAll, retainAll, clear) sono marcati come «Optional» nella specifica dell'interfaccia. Se una implementazione non li supporta, la chiamata lancia un'eccezione di tipo UnsupportedOperationException_._
La documentazione completa e ufficiale dell'interfaccia Collection per Java 8 è disponibile sul sito Oracle all'indirizzo: https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Collection.html
