Chuyển tới nội dung chính

API Collections trong Java

Collections Framework trong Java là một tập hợp các interface và class được thiết kế để lưu trữ và xử lý nhóm các đối tượng. Nó cung cấp các cấu trúc dữ liệu phổ biến như List, Set, Map và các thuật toán để thao tác với chúng.

1. Interface Cơ Bản​

Collection Interface​

Collection<String> collection = new ArrayList<>();
collection.add("Java");
collection.add("Python");
collection.add("JavaScript");

// Kiểm tra phần tử
boolean contains = collection.contains("Java");  // true
boolean isEmpty = collection.isEmpty();  // false
int size = collection.size();  // 3

// Xóa phần tử
collection.remove("Python");
collection.clear();  // Xóa tất cả

List Interface​

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Java");
list.add(0, "Python");  // Thêm vào vị trí cụ thể
list.set(1, "JavaScript");  // Cập nhật phần tử

// Truy cập phần tử
String first = list.get(0);  // "Python"
int index = list.indexOf("JavaScript");  // 1

Set Interface​

Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("Java");
set.add("Python");
set.add("Java");  // Không thêm vào vì đã tồn tại

// Kiểm tra phần tử
boolean exists = set.contains("Python");  // true

Map Interface​

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("Java", 1);
map.put("Python", 2);

// Truy cập giá trị
Integer value = map.get("Java");  // 1
boolean containsKey = map.containsKey("Python");  // true

2. Collection Classes​

ArrayList​

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Java");
list.add("Python");
list.add("JavaScript");

// Duyệt qua ArrayList
for (String item : list) {
    System.out.println(item);
}

// Sử dụng Iterator
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    System.out.println(iterator.next());
}

LinkedList​

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.addFirst("Java");
list.addLast("Python");
list.add("JavaScript");

// Thao tác với đầu và cuối
String first = list.getFirst();
String last = list.getLast();
list.removeFirst();
list.removeLast();

HashSet​

HashSet<String> set = new HashSet<>();
set.add("Java");
set.add("Python");
set.add("JavaScript");

// Kiểm tra phần tử
boolean exists = set.contains("Python");

// Duyệt qua HashSet
for (String item : set) {
    System.out.println(item);
}

HashMap​

HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("Java", 1);
map.put("Python", 2);
map.put("JavaScript", 3);

// Duyệt qua key
for (String key : map.keySet()) {
    System.out.println(key + ": " + map.get(key));
}

// Duyệt qua entry
for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}

3. Collection Classes Đặc Biệt​

TreeSet​

TreeSet<String> set = new TreeSet<>();
set.add("Java");
set.add("Python");
set.add("JavaScript");

// Lấy phần tử đầu và cuối
String first = set.first();  // "Java"
String last = set.last();    // "Python"

// Lấy subset
SortedSet<String> subset = set.subSet("Java", "Python");

TreeMap​

TreeMap<String, Integer> map = new TreeMap<>();
map.put("Java", 1);
map.put("Python", 2);
map.put("JavaScript", 3);

// Lấy key đầu và cuối
String firstKey = map.firstKey();  // "Java"
String lastKey = map.lastKey();    // "Python"

// Lấy submap
SortedMap<String, Integer> submap = map.subMap("Java", "Python");

PriorityQueue​

PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>();
queue.offer(5);
queue.offer(2);
queue.offer(8);

// Lấy và xóa phần tử nhỏ nhất
while (!queue.isEmpty()) {
    System.out.println(queue.poll());  // In: 2, 5, 8
}

4. Utility Classes​

Collections​

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Java");
list.add("Python");
list.add("JavaScript");

// Sắp xếp
Collections.sort(list);

// Đảo ngược
Collections.reverse(list);

// Tìm kiếm nhị phân
int index = Collections.binarySearch(list, "Python");

// Tạo collection không thể sửa đổi
List<String> immutableList = Collections.unmodifiableList(list);

Arrays​

String[] array = {"Java", "Python", "JavaScript"};

// Chuyển đổi mảng thành List
List<String> list = Arrays.asList(array);

// Sắp xếp mảng
Arrays.sort(array);

// Tìm kiếm nhị phân
int index = Arrays.binarySearch(array, "Python");

5. Ví Dụ Thực Tế​

Quản Lý Danh Sách Sản Phẩm​

public class Product {
    private String id;
    private String name;
    private double price;
    
    // Constructor và getter/setter
}

public class ProductManager {
    private List<Product> products = new ArrayList<>();
    
    public void addProduct(Product product) {
        products.add(product);
    }
    
    public Product findProduct(String id) {
        return products.stream()
            .filter(p -> p.getId().equals(id))
            .findFirst()
            .orElse(null);
    }
    
    public List<Product> getProductsByPriceRange(double min, double max) {
        return products.stream()
            .filter(p -> p.getPrice() >= min && p.getPrice() <= max)
            .collect(Collectors.toList());
    }
}

Quản Lý Đơn Hàng​

public class Order {
    private String orderId;
    private Map<String, Integer> items = new HashMap<>();
    
    public void addItem(String productId, int quantity) {
        items.merge(productId, quantity, Integer::sum);
    }
    
    public void removeItem(String productId) {
        items.remove(productId);
    }
    
    public int getTotalItems() {
        return items.values().stream()
            .mapToInt(Integer::intValue)
            .sum();
    }
}

6. Best Practices​

  1. Chọn Collection Phù Hợp

    // Không nên
    List<String> list = new ArrayList<>();  // Khi cần Set

    // Nên
    Set<String> set = new HashSet<>();  // Khi cần Set

  2. Sử Dụng Generic Types

    // Không nên
    List list = new ArrayList();

    // Nên
    List<String> list = new ArrayList<>();

  3. Xử Lý Null Safety

    // Không nên
    if (list.contains(null)) { }

    // Nên
    if (list != null && !list.isEmpty()) { }

7. Lỗi Thường Gặp​

  1. ConcurrentModificationException

    // Lỗi
    for (String item : list) {
        list.remove(item);  // ConcurrentModificationException
    }

    // Đúng
    Iterator<String> iterator = list.iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
        iterator.next();
        iterator.remove();
    }

  2. NullPointerException

    // Lỗi
    List<String> list = null;
    list.add("Java");  // NullPointerException

    // Đúng
    List<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("Java");

  3. ClassCastException

    // Lỗi
    List list = new ArrayList();
    list.add("Java");
    Integer number = (Integer) list.get(0);  // ClassCastException

    // Đúng
    List<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("Java");
    String str = list.get(0);