ArrayList في جافا: الإنشاء والإضافة والحذف والتكرار والفرز

قائمة تُعيد ضبط حجمها بنفسها

للمصفوفة العادية في جافا طول ثابت: إذا اخترت عشرة مواضع فستبقى عشرة مواضع إلى الأبد. أما ArrayList فهي البديل المتغير الحجم من java.util - تكبر مع الإضافة وتصغر مع الحذف، وتحمل طرقاً مفيدة لما تفعله فعلاً مع القائمة.

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = new ArrayList<>();
        names.add("Ada");
        names.add("Boris");
        names.add("Chen");

        System.out.println(names);
        System.out.println("Count: " + names.size());
    }
}

لاحظ النوع بين القوسين الزاويين - List<String> - الذي يخبر المترجم بأن هذه القائمة تحمل قيم String. والقوسان <> ("الماسة") على الجانب الآخر يتيحان لجافا استنتاج النوع نفسه دون تكراره. ولاحظ أنك تستورد java.util.ArrayList؛ فهي ليست متاحة افتراضياً.

صرّح كـ List وأنشئ كـ ArrayList

ستجد المتغير دائماً تقريباً مُصرّحاً عنه بواجهة List بدلاً من ArrayList الملموسة:

List<String> names = new ArrayList<>();

هذه عادة جيدة وليست قاعدة. البرمجة وفق واجهة List تعني أن بقية شيفرتك لا تهتم بأي تنفيذ للقائمة استخدمت، فيمكنك استبداله بآخر لاحقاً دون المساس بها. وفي الاستخدام اليومي يتصرف كلاهما بالطريقة نفسها.

الإضافة والجلب والتعديل

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add("apple");      // إضافة في النهاية
        fruits.add("banana");
        fruits.add(1, "cherry");  // إدراج عند الفهرس 1

        System.out.println(fruits.get(0));   // القراءة حسب الفهرس
        fruits.set(0, "apricot");            // الكتابة فوق الفهرس 0

        System.out.println(fruits);
    }
}

• add(value) يضيف في النهاية.
• add(index, value) يُدرج عند موضع معيّن، مع إزاحة العناصر اللاحقة إلى الأمام.
• get(index) يقرأ العنصر عند موضع معيّن (يبدأ من الصفر).
• set(index, value) يكتب فوق عنصر موجود.

تبدأ الفهارس من الصفر، واستدعاء get على فهرس خارج النطاق يُطلق استثناء IndexOutOfBoundsException.

حذف العناصر

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");
        fruits.add("cherry");

        fruits.remove("banana");  // الحذف حسب القيمة (أول مطابقة)
        fruits.remove(0);         // الحذف حسب الفهرس

        System.out.println(fruits);
    }
}

ثمة فخّ كلاسيكي عندما تحمل القائمة Integer. فـ remove(int) تعني "الحذف حسب الفهرس" وremove(Object) تعني "الحذف حسب القيمة"، لذلك:

List<Integer> nums = new ArrayList<>(List.of(10, 20, 30));
nums.remove(1);                      // يحذف الفهرس 1 -> القيمة 20
nums.remove(Integer.valueOf(20));    // يحذف القيمة 20

غلّف القيمة بـ Integer.valueOf(...) عندما تقصد "احذف هذه القيمة" لا "احذف هذا الفهرس".

الحجم وcontains والبحث بالفهرس

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = new ArrayList<>(List.of("apple", "banana", "cherry"));

        System.out.println(fruits.size());            // 3
        System.out.println(fruits.isEmpty());         // false
        System.out.println(fruits.contains("banana")); // true
        System.out.println(fruits.indexOf("cherry"));  // 2
    }
}

تُنشئ List.of(...) قائمة غير قابلة للتعديل بسرعة؛ وتمريرها إلى مُنشئ ArrayList يمنحك نسخة قابلة للتعديل مهيّأة بتلك القيم.

التكرار على ArrayList

أنظف حلقة هي for المُحسَّنة (حلقة "for-each"):

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = new ArrayList<>(List.of("apple", "banana", "cherry"));

        for (String fruit : fruits) {
            System.out.println(fruit.toUpperCase());
        }
    }
}

عندما تحتاج إلى الفهرس أيضاً، استخدم حلقة معدودة مع size() وget(i):

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = new ArrayList<>(List.of("apple", "banana", "cherry"));

        for (int i = 0; i < fruits.size(); i++) {
            System.out.println(i + ": " + fruits.get(i));
        }
    }
}

قاعدة واحدة: لا تُضِف عناصر إلى قائمة ولا تحذف منها بينما تتكرر حلقة for-each عليها - فذلك يُطلق استثناء ConcurrentModificationException. ولحذف العناصر المطابقة بأمان، استخدم removeIf:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> nums = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3, 4, 5, 6));
        nums.removeIf(n -> n % 2 == 0);   // إسقاط الأعداد الزوجية
        System.out.println(nums);
    }
}

الفرز

تُرتّب Collections.sort القائمة في مكانها وفق الترتيب الطبيعي (أبجدياً للسلاسل النصية وعددياً للأعداد):

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> nums = new ArrayList<>(List.of(3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6));

        Collections.sort(nums);
        System.out.println(nums);

        nums.sort(Collections.reverseOrder());  // تنازلياً
        System.out.println(nums);
    }
}

لترتيبات مخصّصة، مرّر Comparator إلى list.sort(...) - مثلاً names.sort(Comparator.comparingInt(String::length)) للفرز حسب الطول.

ArrayList تحمل كائنات لا أنواعاً أولية

لا يمكنك كتابة ArrayList<int>. فالأنواع العامة (Generics) تعمل مع أنواع الكائنات فقط، لذا استخدم أصناف التغليف Integer وDouble وBoolean وهكذا:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> scores = new ArrayList<>();
        scores.add(95);   // يُغلَّف int 95 تلقائياً إلى Integer
        scores.add(88);

        int first = scores.get(0);  // يُفكَّك تغليفه تلقائياً ليعود إلى int
        System.out.println(first + scores.get(1));
    }
}

يتولّى التغليف التلقائي (autoboxing) في جافا التحويل نيابةً عنك بين int وInteger، فتُقرأ الشيفرة على نحو طبيعي - فقط تذكّر أن القائمة نفسها تخزّن كائنات Integer.

التالي: HashMap

ArrayList هي الأداة المناسبة عندما يهمّك الترتيب والموضع. أما حين تحتاج إلى البحث عن الأشياء بمفتاح - اسم مستخدم مقابل مستخدم، رمز منتج مقابل سعر - فأنت بحاجة إلى HashMap، وهي موضوع الصفحة التالية.