Colecciones en Java

Concepto General de Colecciones

• Una colección es un conjunto de elementos almacenados en una estructura de datos, funcionando como un contenedor.
• El objetivo es reutilizar código y simplificar el manejo de datos con operaciones comunes mediante métodos genéricos de Java.
• Los objetos en una colección deben ser del mismo tipo o estar relacionados.

Métodos Genéricos Comunes

• int size(): Devuelve el número de elementos en la colección.
• Void add(Object ob): Añade un elemento a la colección.
• Void addAll(Collection c): Agrega todos los elementos de una colección a otra.
• Boolean remove(Object ob): Elimina un elemento específico de la colección.
• Boolean isEmpty(): Indica si la colección está vacía.
• void clear(): Elimina todos los elementos de la colección.

Interfaz Collection

• La interfaz Collection ofrece métodos para manipular colecciones de objetos en Java.
• Para usar estos métodos, es importante importar la clase java.util.Collection.
• La interfaz Collection es la raíz de otras interfaces como List, Set, Queue y Map.

Array vs. ArrayList

• Array se usa cuando el tamaño es fijo y se necesita acceso rápido.
• ArrayList se usa cuando se requiere un tamaño dinámico y manipulación flexible.

List (Interfaz List)

• Representa una colección ordenada e indexada que permite elementos duplicados.
• Implementaciones destacadas incluyen ArrayList y LinkedList.

ArrayList

• Utiliza un array dinámico para almacenar los elementos.
• Ofrece acceso rápido y buen rendimiento de acceso aleatorio.
• Las modificaciones pueden ser costosas.

LinkedList

• Utiliza una estructura de lista doblemente enlazada para almacenar elementos.
• Es eficiente para inserciones y eliminaciones frecuentes.
• Tiene un acceso secuencial menos eficiente y mayor uso de memoria.

Métodos Comunes de List

• add(E elemento): Añade un elemento al final de la lista y devuelve true si se agrega correctamente.
• remove(Object): Elimina un objeto especificado y devuelve true si se elimina correctamente.
• get(int indice): Obtiene el objeto en un índice específico.
• set(int indice, E elemento): Modifica el objeto en un índice específico.
• indexOf(Object): Obtiene el índice de un objeto especificado.

Set (Interfaz Set)

• Representa una colección que no permite elementos duplicados.

Características de Set

• Almacena elementos únicos y no garantiza un orden específico.
• Soporta operaciones de conjuntos.

Implementaciones Destacadas de Set

HashSet

• Utiliza una tabla hash para almacenar elementos.
• Ofrece rendimiento rápido en búsquedas, pero no garantiza el orden.
• Implementación eficiente.

TreeSet

• Utiliza un árbol binario balanceado para almacenar los elementos.
• Mantiene un orden natural, proporciona búsqueda eficiente y soporta implementación ordenada.

LinkedHashSet

• Implementa la interfaz Set, combinando HashSet y LinkedList.
• Mantiene el orden de inserción, tiene un rendimiento similar a HashSet y mantiene elementos únicos.

Map (Interfaz Map)

• Representa una colección de pares clave-valor, donde cada clave está asociada a un único valor.

Características de Map

• Almacena cada elemento como una asociación única entre una clave y un valor (la clave es única, pero el valor puede repetirse).
• Permite acceso eficiente al valor asociado a una clave específica.
• No necesariamente garantiza un orden, aunque LinkedHashMap mantiene el orden de inserción.

Queue (Interfaz Queue)

• Sigue el principio FIFO (First In, First Out), donde el primer elemento añadido es el primero en ser eliminado.

Operaciones Propias de Queue

• offer(E elemento): Agrega un elemento al final de la cola.
• poll(): Recupera y elimina el primer elemento.
• peek(): Recupera el primer elemento sin eliminarlo.

Implementaciones de Queue

• LinkedList: Puede funcionar como una cola.
• PriorityQueue: Gestiona las prioridades asignadas a los elementos en la cola.

Iteradores

• Los iteradores son fundamentales para recorrer colecciones sin exponer su estructura interna.

Métodos Principales de Iteradores

• next(): Devuelve el siguiente elemento de la iteración.
• hasNext(): Indica si hay más elementos.
• remove(): Permite eliminar el elemento actual durante la iteración; se utiliza con el bucle for-each.