Java ArrayList: יצירה, הוספה, הסרה, לולאות ומיון

רשימה שמשנה את הגודל שלה בעצמה

למערך רגיל ב-Java יש אורך קבוע: החלטתם על עשרה תאים, ויש לכם עשרה תאים לתמיד. ArrayList היא החלופה הגמישה מ-java.util: היא גדלה כשמוסיפים ומתכווצת כשמסירים, ומגיעה עם מתודות נוחות לכל מה שעושים בפועל עם רשימה.

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());
    }
}

שימו לב לטיפוס בסוגריים המשולשים, List<String>, שאומר לקומפיילר שהרשימה מחזיקה ערכי String. ה-<> (ה-"diamond") בצד ההשמה מאפשר ל-Java להסיק את אותו טיפוס בלי לחזור עליו. ושימו לב גם שמייבאים את java.util.ArrayList; היא לא זמינה כברירת מחדל.

מצהירים כ-List, יוצרים כ-ArrayList

כמעט תמיד תראו את המשתנה מוגדר כממשק List ולא כ-ArrayList הקונקרטית:

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

זה הרגל טוב, לא חוק. כתיבת קוד מול הממשק List אומרת ששאר הקוד לא אכפת לו באיזה מימוש של רשימה השתמשתם, כך שאפשר להחליף למימוש אחר בהמשך בלי לגעת בו. בשימוש יומיומי שתיהן מתנהגות אותו דבר.

הוספה, קריאה ועדכון

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");      // מוסיף לסוף
        fruits.add("banana");
        fruits.add(1, "cherry");  // מכניס באינדקס 1

        System.out.println(fruits.get(0));   // קורא לפי אינדקס
        fruits.set(0, "apricot");            // דורס את אינדקס 0

        System.out.println(fruits);
    }
}

• add(value) מוסיפה לסוף.
• add(index, value) מכניסה במיקום מסוים ומזיזה את האיברים שאחריו מקום אחד קדימה.
• get(index) קוראת את האיבר במיקום מסוים (החל מאפס).
• set(index, value) דורסת איבר קיים.

האינדקסים מתחילים מאפס, ו-get על אינדקס מחוץ לטווח זורקת IndexOutOfBoundsException.

הסרת איברים

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");  // מסיר לפי ערך (ההתאמה הראשונה)
        fruits.remove(0);         // מסיר לפי אינדקס

        System.out.println(fruits);
    }
}

יש מלכודת קלאסית כשהרשימה מחזיקה Integer. remove(int) היא "הסרה לפי אינדקס" ו-remove(Object) היא "הסרה לפי ערך", ולכן:

List<Integer> nums = new ArrayList<>(List.of(10, 20, 30));
nums.remove(1);                      // מסיר את אינדקס 1 -> הערך 20
nums.remove(Integer.valueOf(20));    // מסיר את הערך 20

עטפו את הערך ב-Integer.valueOf(...) כשהכוונה היא "הסר את הערך הזה" ולא "הסר את האינדקס הזה".

גודל, בדיקת הכלה וחיפוש אינדקס

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
    }
}

List.of(...) בונה רשימה בלתי ניתנת לשינוי במהירות; העברה שלה לבנאי של ArrayList נותנת עותק שאפשר לשנות, שמאותחל עם הערכים האלה.

מעבר בלולאה על ArrayList

הלולאה הנקייה ביותר היא ה-for המשופר (לולאת 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());
        }
    }
}

כשצריך גם את האינדקס, השתמשו בלולאה עם מונה, עם size() ו-get(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));
        }
    }
}

כלל אחד: אל תוסיפו ואל תסירו איברים מרשימה בזמן שלולאת for-each עוברת עליה, זה זורק ConcurrentModificationException. כדי למחוק בבטחה איברים שעונים לתנאי, השתמשו ב-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);   // משמיט את המספרים הזוגיים
        System.out.println(nums);
    }
}

מיון

Collections.sort ממיינת רשימה במקום לפי הסדר הטבעי (אלפביתי למחרוזות, מספרי למספרים):

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());  // בסדר יורד
        System.out.println(nums);
    }
}

לסדר מותאם אישית, העבירו Comparator ל-list.sort(...), למשל names.sort(Comparator.comparingInt(String::length)) כדי למיין לפי אורך.

ArrayList מחזיקה אובייקטים, לא פרימיטיביים

אי אפשר לכתוב ArrayList<int>. Generics עובדים רק עם טיפוסי אובייקט, אז השתמשו במחלקות העוטפות Integer, Double, Boolean וכן הלאה:

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);   // ה-int 95 עובר autoboxing ל-Integer
        scores.add(88);

        int first = scores.get(0);  // עובר unboxing אוטומטי חזרה ל-int
        System.out.println(first + scores.get(1));
    }
}

ה-autoboxing של Java ממיר בין int ל-Integer בשבילכם, כך שהקוד נקרא בטבעיות. רק זכרו שהרשימה עצמה שומרת אובייקטי Integer.

הבא בתור: HashMap

ArrayList היא הכלי הנכון כשחשובים לכם סדר ומיקום. כשצריך לחפש דברים לפי מפתח, שם משתמש למשתמש, קוד מוצר למחיר, צריך HashMap, וזה העמוד הבא.