Explorando a Classe ArrayList no Java

Pretendo neste artigo apresentar e demonstrar a utilização dos métodos da classe ArrayList na manipulação de vetores (ou arrays) dinâmicos.

Em DEITEL (2005, pág. 673), uma coleção é uma estrutura de dados, na realidade um objeto, que pode armazenar ou agrupar referências a outros objetos (um contêiner). As classes e interfaces da estrutura de coleções são membros do pacote java.util e a Figura 1 apresenta a hierarquia de algumas destas interfaces oferecidas pelo Java.

Saiba mais: Programando com o Java Collections Framework

Na lista de interfaces da estrutura de coleções destacam-se os conjuntos, listas, filas e mapas:

1) Conjunto (Set e SortedSet):

Uma coleção de elementos que modela a abstração matemática para conjuntos. Não mantém indexação e nem contagem dos elementos pertencentes. Cada elemento pertence ou não pertence ao conjunto (não há elementos repetidos). Podem ser mantidos ordenados (SortedSet) ou não.

2) Lista (List):

Uma coleção indexada de objetos às vezes chamada de sequência. Como nos vetores, índices de List são baseados em zero, isto é, o índice do primeiro elemento é zero. Além dos métodos herdados de Collection, List fornece métodos para manipular elementos baseado na sua posição (ou índice) numérica na lista, remover determinado elemento, procurar as ocorrências de um dado elemento e percorrer sequencialmente (ListIterator) todos os elementos da lista. A interface List é implementada por várias classe, incluídas as classes ArrayList (implementada como vetor), LinkedList e Vector.

3) Fila (Queue):

Uma coleção utilizada para manter uma "fila" de elementos. Existe uma ordem linear para as filas que é a "ordem de chegada". As filas devem ser utilizadas quando os itens deverão ser processados de acordo com a ordem "PRIMEIRO-QUE-CHEGA, PRIMEIRO-ATENDIDO". Por esta razão as filas são chamadas de Listas FIFO, termo formado a partir de "First-In, First-Out".

4) Mapa (Map e SortedMap):

Uma mapa armazena pares, chave e valor, chamados de itens. As chaves não podem ser duplicadas e são utilizadas para localizar um dado elementos associado. As chaves podem ser mantidas ordenadas (SortedMap) ou não.

Para atender o propósito deste artigo será utilizada a classe ArrayList na implementação de vetores dinâmicos (ou redimensionáveis). Veja a seguir a relação dos principais métodos da classe.

• boolean add(Object element): Adiciona o elemento especificado no final da lista.
• void add(int index, Object element): Insere o elemento especificado na posição indicada da lista.
• void clear(): Remove todos os elementos da lista.
• boolean contains(Object element): Retorna verdadeiro se a lista contém o elemento especificado e falso caso contrário.
• Object get(int index): Retorna o i-ésimo elemento da lista.
• int indexOf(Object element): Retorna a posição da primeira ocorrência do elemento especificado na lista.
• boolean isEmpty(): Retorna verdadeiro se a lista estiver vazia e falso caso contrário.
• int lastIndexOf(Object element): Retorna a posição da última ocorrência do elemento especificado na lista.
• Object remove(int index): Remove o i-ésimo elemento da lista.
• Object set(int index, Object element): Substitui o i-ésimo elemento da lista pelo elemento especificado.
• int size(): Retorna o número de elementos da lista.

Na Listagem 1, foram implementados trechos de códigos que demonstram a utilização da classe ArrayList para criar, manter e percorrer uma lista de contatos. As seguintes funcionalidades foram implementadas: a) declarando e instanciando um objeto agenda; b) usando o método add() para gravar 4 contatos na agenda; c) mostrando os "n" contatos da agenda (usando o índice); d) removendo o i-ésimo elemento da agenda; e) mostrando os "n" contatos da agenda (usando for-each); e, f) mostrando os "n" contatos da agenda (com iterator).

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.Scanner;

public class Exemplo {

  public static void main(String[] args) {
    Scanner ler = new Scanner(System.in);

    // [ A ] declarando e instanciando uma agenda de contatos
    ArrayList<String> agenda = new ArrayList();

    // [ B ] usando o método add() para gravar 4 contatos na agenda
    agenda.add("Juca Bala;11 1111-1111");
    agenda.add("Marcos Paqueta;22 2222-2222");
    agenda.add("Maria Antonieta;33 3333-3333");
    agenda.add("Antônio Conselheiro;44 4444-4444");

    int i;

    // [ C ] mostrando os "n" contatos da agenda (usando o índice)
    // número de elementos da agenda: método size()
    System.out.printf("Percorrendo o ArrayList (usando o índice)\n");
    int n = agenda.size();
    for (i=0; i<n; i++) {
      System.out.printf("Posição %d- %s\n", i, agenda.get(i));
    }

    System.out.printf("\nInforme a posição a ser excluída:\n");
    i = ler.nextInt();

    try {
      // [ D ] remove o i-ésimo contato da agenda
      agenda.remove(i);
    } catch (IndexOutOfBoundsException e) {
        // exceção lançada para indicar que um índice (i)
        // está fora do intervalo válido (de 0 até agenda.size()-1)
        System.out.printf("\nErro: posição inválida (%s).",
          e.getMessage());
    }

    // [ E ] mostrando os "n" contatos da agenda (usando for-each)
    System.out.printf("\nPercorrendo o ArrayList (usando for-each)\n");
    i = 0;
    for (String contato: agenda) {
      System.out.printf("Posição %d- %s\n", i, contato);
      i++;
    }

    // [ F ] mostrando os "n" contatos da agenda (com iterator)
    System.out.printf("\nPercorrendo o ArrayList (usando iterator)\n");
    i = 0;
    Iterator<String> iterator = agenda.iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
      System.out.printf("Posição %d- %s\n", i, iterator.next());
      i++;
    }
  }

}

Listagem 1: Aplicação Java explorando os métodos da classe ArrayList.

Ao executar a aplicação o resultado apresentado na Figura 2 poderá ser exibido.

Como perspectiva futura no próximo artigo pretendo apresentar uma aplicação Java para criar e manter um agenda de contatos usando a classe ArrayList e arquivo texto.