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A seguir veremos as principais classes utilitárias de Collections e Map e sua aplicabilidade através dos principais métodos de cada um.

✔️ Java JDK 17;
✔️ IDE IntelliJ;
✔️ Básico e noção de Orientação a Objetos, ambos em Java;

Estrutura de dados é uma estrutura que armazena e organiza dados/informações de modo que os dados possam ser acessados e manipulados de forma eficiente. São utilizados nessa manipulação listas, pilhas, filas e árvores.
As listas também chamadas como vetores ou arrays é a estrutura de dados mais simples que existe. Armazena uma sequência de valores onde todos são do mesmo tipo. Pode-se criar uma lista sem precisar especificar o tipo, nesse caso usa-se Generics.
As pilhas também conhecidas como Stacks e Queues tem o comportamento de último a entrar primeiro a sair ou primeiro a entrar último a sair. A classe Stack do Java não é estática, e ela está ligada a outra classe que é LinkedList. Por isso não precisa de uma capacidade.
As filas tem o comportamento primeiro a entrar, primeiro a sair. A interface de fila é a Queue no Java e para implementar uma que possui características da fila é o LinkedList.
As árvores é uma estrutura de dados bidimensional e não são lineares. É constituída de nós que representam um modelo hierárquico (armazenam os dados com base em relações e dependências).

Uma Collection basicamente é um objeto que agrupa múltiplos elementos, sejam variáveis primitivas ou objetos dentro de uma única unidade. Pode ser compostas por:

• Interfaces: consiste em um contrato que quando assumido por uma classe deve ser implementado;
• Implementação ou Classes: são as materializações, a codificação das interfaces;
• Algoritmos: é uma sequencia lógica, finita e definida de instruções que devem ser seguidas para resolver um problema;
  Abaixo como as Collections estão organizadas:
  

Percebe-se que o Map não faz parte do framework de Collections mas é bastante utilizado em tratamento e estrutura de dados. Outro ponto de atenção é não confundir a interface Collection com a classe Collections. A interface Collection comporta todas as coleções em Java, na qual aborda mais detalhados nos exemplos e conteúdo a seguir. Já a classe Collections é uma classe utilitária para realizar algumas operações em uma Collection. (Nos exemplos utilizei Collections.min e Collections.max ao pegar elementos de menor e maior valor, respectivamente).

As listas permitem elementos duplicados e garante ordem de inserção. Também permite adição, atualização, leitura e remoção sem regras adicionais. As classes mais utilizadas são a ArrayList e a LinkedList. As principais características entre a ArrayList e LinkedList:

ArrayList deve ser usado onde mais operações de pesquisa são necessárias, garante ordem de inserção, permite ordenação através dos comparators;

LinkedList deve ser usado onde mais operações de inserção e exclusão são necessárias. Garante ordem de inserção; Permite adição, leitura e remoção considerando a regra básica de uma fila: primeiro que entra, primeiro que sai. Não permite uma mudança de ordenação.

Exemplos práticos e uso dos principais métodos do List .

O Set por padrão não garante ordem e também não permite elementos duplicados. Permite adição e remoção normalmente, porém não possui busca e atualização. Por não apresentar índice ou ordem, não consegue realizar pesquisas. Outra característica é não permitir a mudança de ordenação. As principais classes da Interface Set são: HashSet, LinkedHashSet e TreeSet. E as principais características entre cada uma:

HashSet apresenta ordem aleatória. Pelo fato de não manter ordenação, não permitirá valores repetidos. Apresenta uma melhor performance;

LinkedHashSet deve ser usado quando é preciso manter a ordem de inserção dos elementos. Sua performance é mais lenta pois precisa manter a ordem;

TreeSet pode ser utilizado quando há a necessidade de alterar a ordem através do uso de Comparators, nisso consegue manter a ordem e ser reordenado. Sua performance é eficiente para a leitura, nos casos de modificação fica lento ( mais lento que o LinkedHashSet).

Exemplos práticos e uso dos principais métodos do Set .

Fonte:geeksforgeeks.org

O Map diferente dos demais vistos anteriormente, não extende da Interface Collections. Faz parte do java.util. Tem como característica elementos únicos (key/chave) para cada valor (value), ou seja, as chaves não podem se repetir mas os valores sim. Assim, facilita a manipulação de uma estrutura. Permite adição, busca por chave ou valor, atualização, remoção e navegação. Também podem ser ordenados.

As principais classes da Interface Map são: HashMap, LinkedHashMap e TreeMap. E as principais características entre cada uma:

HashMap apresenta ordem aleatória, ou seja, não realiza ordenação dos elementos. Suporta o uso de valor e chaves nulos ("null");;

LinkedHashMap é usado para fazer ordenações com a ordem de inserção ou ordem de acesso. Suporta o uso de valor e chaves nulos ("null");

TreeMap é usado para fazer ordenações do menor para o maior (ordem natural das chaves). Não suporta o uso de valor e chaves nulos ("null") e é fortemente utilizado na manipulação de dados hierárquicos.

Exemplos práticos e uso dos principais métodos do Map .

Antes de falarmos de Stream vamos ver alguns conceitos que deixarão o entendimento de stream mais "amigável".

Classe Anônima é uma classe que não recebeu um nome e é tanto delcarado e instanciado em uma única instrução, ou seja, pode-se ser usada em casos que você precisa criar uma classe que será instanciado apenas uma vez.

Funcional Interface refere-se a qualquer interface com um SAM (Single Abstract Method). Sua implementação pode ser tratada como expressões Lambda. Alguns exemplos de interfaces funcionais: Comparator, Consumer, Funcion, Predicate.

Lamba é uma simplificação de uma classe anônima. É uma função sem declaração, sem a necessidade de colocar um nome, um tipo de retorno e o modificador de acesso. A ideia é que o método seja declarado no mesmo lugar em que será usado. A sua sintaxe é: (argumento) -> (corpo)

Reference Method serve para simplicar uma expressão Lamba. Permite fazer referência a um método ou construtor de uma classe (de forma funcional) e assim indicar que ele deve ser utilizado num ponto específico do código, deixando mais simples e legível. É representado por "::".

Por fim, vem a definição de Stream API. A proposta de Streams API é reduzir a preocupação do desenvolvedor de implementar controle de fluxo ao lidar com coleções, deixando isso a cargo da API. A ideia é iterar sobre essas coleções e a cada objeto, e a cada elemento, realizar uma ação, seja ela de filtragem e mapeamento, transformação, etc. Tem característica imutável, pois não altera a coleção origem, sempre cria uma nova coleção. Sua estrutura consiste em: Source (fonte) -> Pipeline (operação intermediária) -> Terminal (operação final). As operações intermediárias retornam uma stream. As operações terminais retornam um valor ou um objeto.

Exemplos práticos e uso dos principais métodos de Stream .

Documentações:
Collection
List
Set
Map
Artigo da Oracle sobre Stream API
Intefaces Funcionais

Este curso que realizei foi ministrado pela Camila Cavalcante disponibilizado pela Digital Innovation One, aproveito para deixar o repositório original do conteúdo do curso.

Esse repositório foi criado para reforçar os estudos em estrutura de dados e para possíveis revisões, e espero que possa ajudá-los de alguma forma. Se quiser contribuir e compartilhar, pode ficar a vontade! Agradeço se puderem dar o Star ⭐ e/ou encontrar issues 🐛!

✨ Feito com carinho por Kayla