IF Notes

Java Collections Framework

4 min read

Back to IF2010 Pemrograman Berorientasi Objek

Topic

Questions/Cues

  • Apa itu Collection Framework?
  • Collection Interface
  • Set Interface
  • List Interface
  • Queue Interface
  • Deque Interface
  • Map Interface

Java Collection Framework

  • Sebuah arsitektur terpadu yang menyediakan serangkaian interface dan kelas untuk merepresentasikan dan memanipulasi kumpulan data (koleksi). ⚙️
  • Komponen Utama:
    1. Interfaces: Tipe data abstrak yang mendefinisikan kontrak untuk berbagai jenis koleksi (misalnya List, Set, Map). Semua core interface bersifat generik.
    2. Implementations: Kelas konkret yang menyediakan implementasi dari interface tersebut (misalnya ArrayList, HashSet, HashMap).
    3. Algorithms: Metode statis polimorfik yang melakukan operasi pada koleksi (misalnya sort, shuffle).

Interface Collection<E>

  • Akar dari hierarki koleksi. Merepresentasikan sekelompok objek yang disebut elemen.
  • Tujuan: Digunakan sebagai tipe parameter ketika metode perlu menerima koleksi apa pun tanpa peduli implementasi spesifiknya.
  • Operasi Dasar: int size(), boolean isEmpty(), boolean contains(Object o), boolean add(E e), boolean remove(Object o).
  • Operasi Massal: containsAll(), addAll(), removeAll(), retainAll(), clear().
  • Operasi Array: Object[] toArray(), <T> T[] toArray(T[] a).

Set<E> Interface

  • Sebuah koleksi yang tidak boleh mengandung elemen duplikat.

  • Karakteristik Utama: Melarang duplikasi berdasarkan metode equals() dari elemen. Jika e1.equals(e2) adalah true, maka e1 dan e2 dianggap elemen yang sama.

  • Implementasi Umum: - HashSet: Urutan elemen tidak dijamin. Performa paling tinggi untuk operasi dasar (add, remove, contains). - TreeSet: Menyimpan elemen dalam urutan terurut (sorted order). - LinkedHashSet: Menyimpan elemen dalam urutan penyisipan (insertion order).

  • Contoh Kasus: Menemukan kata-kata unik dari sebuah kalimat.

    Set<String> s = new HashSet<String>();
for (String a : args)
		s.add(a); // Duplikat akan otomatis diabaikan
System.out.println(s.size() + " distinct words: " + s);

List<E> Interface

  • Sebuah koleksi yang terurut (ordered) dan boleh mengandung elemen duplikat. Disebut juga sebagai sequence.
  • Karakteristik Utama: Pengguna memiliki kontrol penuh atas di mana setiap elemen disisipkan dan dapat mengakses elemen berdasarkan indeks posisinya (dimulai dari 0).
  • Operasi Spesifik List: - Akses Posisi: E get(int index), E set(int index, E element). - Pencarian: int indexOf(Object o), int lastIndexOf(Object o). - Iterasi: ListIterator<E> listIterator().
  • Implementasi Umum: - ArrayList: Implementasi berbasis array dinamis. Cepat untuk akses acak (get), lambat untuk penambahan/penghapusan di tengah. - LinkedList: Implementasi berbasis doubly-linked list. Cepat untuk penambahan/penghapusan di awal/akhir/tengah, lambat untuk akses acak.
  • Contoh Kasus: Mengacak urutan elemen. 
    List<String> list = new ArrayList<String>();
for (String a : args) list.add(a);
Collections.shuffle(list, new Random()); // Mengacak urutan
System.out.println(list);

Queue<E> Interface

  • Sebuah koleksi yang dirancang untuk menampung elemen sebelum diproses.

  • Karakteristik Utama: Biasanya mengikuti aturan FIFO (First-In, First-Out). Elemen yang pertama masuk adalah elemen yang pertama keluar.

  • Operasi Spesifik Queue: offer(E e) (menambah), poll() (mengambil dan menghapus kepala antrian), peek() (melihat kepala antrian tanpa menghapus).

  • Implementasi Umum: LinkedList (juga mengimplementasikan Queue), PriorityQueue (elemen diproses berdasarkan prioritas).

  • Contoh Kasus: Simulasi hitung mundur.

    Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
for (int i = 5; i >= 0; i--) queue.add(i);
while (!queue.isEmpty()) {
		System.out.println(queue.remove()); // Akan mencetak 5, 4, 3, 2, 1, 0
		Thread.sleep(1000);
}

Deque<E> Interface

  • Singkatan dari Double-Ended Queue (diucapkan “deck”).
  • Karakteristik Utama: Mendukung penambahan dan penghapusan elemen dari kedua ujung, yaitu kepala (head) dan ekor (tail). Bisa digunakan sebagai Queue (FIFO) atau Stack (LIFO - Last-In, First-Out).
  • Implementasi Umum: ArrayDeque (lebih efisien), LinkedList.
  • Contoh Kasus: Mengelola riwayat navigasi. java Deque<String> deque = new LinkedList<>(); deque.addFirst("Halaman 1"); // Menambah di depan deque.addLast("Halaman 2"); // Menambah di belakang deque.push("Halaman 3"); // Menambah di depan (seperti stack) System.out.println(deque.pop()); // Mengambil dari depan, output: Halaman 3

Map<K, V> Interface

  • Sebuah objek yang memetakan kunci (keys) ke nilai (values).
  • Karakteristik Utama: Kunci harus unik. Setiap kunci hanya bisa memetakan ke satu nilai.
  • Operasi Dasar: V put(K key, V value), V get(Object key), V remove(Object key), boolean containsKey(Object key).
  • Tampilan Koleksi: Set<K> keySet(), Collection<V> values(), Set<Map.Entry<K, V>> entrySet().
  • Implementasi Umum: - HashMap: Tidak ada jaminan urutan. Performa tinggi. - TreeMap: Kunci diurutkan. - LinkedHashMap: Urutan berdasarkan penyisipan kunci.
  • Contoh Kasus: Menghitung frekuensi kemunculan kata. 
    Map<String, Integer> m = new HashMap<>();
for (String a : args) {
		Integer freq = m.get(a);
		m.put(a, (freq == null) ? 1 : freq + 1);
}
System.out.println(m);

Summary

Java Collection Framework adalah arsitektur komprehensif yang menyediakan interfaces generik seperti Set (elemen unik), List (elemen terurut dan boleh duplikat), Queue (antrian FIFO), dan Map (pasangan kunci-nilai unik) beserta implementasi konkretnya (HashSet, ArrayList, HashMap, dll.). Framework ini memungkinkan pengembang untuk memilih struktur data yang paling sesuai dengan kebutuhan aplikasi untuk manipulasi data yang efisien dan terstruktur.

Graph View

Backlinks