Какие существуют реализации коллекций в языке программирования Java?

• Интерфейсы:

  • Collection: Базовый интерфейс для всех коллекций.
  • List: Упорядоченная коллекция (с индексами).
  • Set: Коллекция, не содержащая дубликатов.
  • SortedSet: Коллекция, не содержащая дубликатов, элементы которой отсортированы.
  • Map: Ассоциативный массив (ключ-значение).
  • SortedMap: Ассоциативный массив, отсортированный по ключам.
  • Queue: Коллекция для хранения элементов перед их обработкой.
  • Deque: Двусторонняя очередь.

• Классы (основные реализации):

  • Для List:

    • ArrayList: Динамический массив. Быстрый доступ по индексу, медленные операции вставки/удаления в середине.
    • LinkedList: Двусвязный список. Медленный доступ по индексу, быстрые операции вставки/удаления в середине.
    • Vector: Устаревший синхронизированный аналог ArrayList.
    • Stack: Подкласс Vector, реализующий стек (LIFO).

  • Для Set:

    • HashSet: Реализация на основе хэш-таблицы. Не гарантирует порядок элементов.
    • LinkedHashSet: Реализация на основе хэш-таблицы и связанного списка. Сохраняет порядок вставки.
    • TreeSet: Реализация на основе красно-черного дерева. Элементы отсортированы по возрастанию.

  • Для Map:

    • HashMap: Реализация на основе хэш-таблицы. Не гарантирует порядок пар ключ-значение.
    • Hashtable: Устаревший синхронизированный аналог HashMap.
    • LinkedHashMap: Реализация на основе хэш-таблицы и связанного списка. Сохраняет порядок вставки пар ключ-значение.
    • TreeMap: Реализация на основе красно-черного дерева. Пары ключ-значение отсортированы по ключам.

  • Для Queue:

    • PriorityQueue: Очередь с приоритетом. Элементы извлекаются в соответствии с их естественным порядком или компаратором.
    • ArrayDeque: Реализация двусторонней очереди на основе массива.

• Утилиты:

  • Collections: Предоставляют статические методы для работы с коллекциями (сортировка, поиск, синхронизация и т.д.).

// Пример использования ArrayList
List<String> names = new ArrayList<>();
names.add("Alice");
names.add("Bob");
System.out.println(names.get(0)); // Alice

// Пример использования HashSet
Set<Integer> numbers = new HashSet<>();
numbers.add(1);
numbers.add(2);
numbers.add(1); // Дубликат не будет добавлен
System.out.println(numbers.size()); // 2

// Пример использования HashMap
Map<String, Integer> ages = new HashMap<>();
ages.put("Alice", 30);
ages.put("Bob", 25);
System.out.println(ages.get("Alice")); // 30

// Пример использования PriorityQueue
Queue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>();
priorityQueue.add(3);
priorityQueue.add(1);
priorityQueue.add(2);
System.out.println(priorityQueue.poll()); // 1 (самый низкий приоритет)