Java Cola de Coleções

Uma página para consultar quando você precisar escolher uma coleção ou lembrar o nome de um método. Primeiro a tabela "qual usar", depois os métodos de List, Set, Map e Deque, com exemplos e resultados reais do JShell. Para aprender cada uma com calma, comece pela Visão Geral das Coleções.

Todos os exemplos começam com import java.util.*. Na hora de declarar, use a interface à esquerda e a implementação à direita: List<String> nomes = new ArrayList<>();. Assim, trocar de implementação depois é mudar uma palavra.

Qual coleção usar

O(1) = tempo constante, não importa o tamanho; O(log n) = cresce muito devagar (1 milhão de itens ≈ 20 passos); O(n) = proporcional ao tamanho (percorre tudo). * Amortizado: de vez em quando o ArrayList precisa crescer e copia tudo, mas na média continua O(1).

A mesma lista em cada coleção

Cinco frutas, com maçã repetida, copiadas para cada tipo de coleção:

$ jshell
|  Welcome to JShell -- Version 25.0.4.1
|  For an introduction type: /help intro

jshell> import java.util.*

jshell> var frutas = List.of("uva", "maçã", "banana", "kiwi", "maçã")
frutas ==> [uva, maçã, banana, kiwi, maçã]

jshell> new ArrayList<>(frutas)
$3 ==> [uva, maçã, banana, kiwi, maçã]

jshell> new LinkedList<>(frutas)
$4 ==> [uva, maçã, banana, kiwi, maçã]

jshell> new HashSet<>(frutas)
$5 ==> [banana, uva, kiwi, maçã]

jshell> new LinkedHashSet<>(frutas)
$6 ==> [uva, maçã, banana, kiwi]

jshell> new TreeSet<>(frutas)
$7 ==> [banana, kiwi, maçã, uva]

As listas guardam tudo, na ordem. Os conjuntos tiram a maçã repetida: o HashSet numa ordem própria (que pode mudar de uma versão do Java para outra), o LinkedHashSet na ordem de chegada e o TreeSet em ordem alfabética.

new java.util.TreeSet<>(java.util.List.of(5, 3, 8, 3, 1, 5))

Métodos de List

Valem para ArrayList e LinkedList. Os exemplos rodam em sequência, começando com var l = new ArrayList<>(List.of("Ana", "Bia", "Caio")); cada linha parte do resultado da anterior.

Métodos de Set

Começando com var s = new HashSet<>(Set.of(1, 2, 3)):

Só no TreeSet (ordenado), com var t = new TreeSet<>(Set.of(10, 5, 20, 15)):

Métodos de Map

Começando com var m = new HashMap<String, Integer>() (nome → nota):

Só no TreeMap, com var tm = new TreeMap<>(Map.of("c", 3, "a", 1, "b", 2)): tm.firstKey() → "a"; tm.headMap("c") → {a=1, b=2} (as chaves menores que "c"). Também existem lastKey, tailMap, ceilingKey e floorKey.

import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> frutas = List.of("uva", "maçã", "banana", "kiwi", "maçã");
        Map<String, Integer> contagem = new TreeMap<>();
        // conte cada fruta aqui
        System.out.println(contagem);
    }
}

import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> frutas = List.of("uva", "maçã", "banana", "kiwi", "maçã");
        Map<String, Integer> contagem = new TreeMap<>();
        for (String fruta : frutas) {
            contagem.merge(fruta, 1, Integer::sum);
        }
        System.out.println(contagem);
    }
}

Métodos de Deque (pilha e fila)

Deque (double-ended queue, "fila de duas pontas") põe e tira itens nas duas pontas. Com var d = new ArrayDeque<String>():

Coleções imutáveis

List.of(…), Set.of(…) e Map.of(…) Java 9+ criam coleções prontas que não podem ser alteradas. Ótimas para dados fixos; para uma lista que vai mudar, copie: new ArrayList<>(List.of(…)). stream().toList() Java 16+ também devolve uma lista imutável.

Quando dá errado

As mensagens reais, no JShell:

$ jshell
|  Welcome to JShell -- Version 25.0.4.1
|  For an introduction type: /help intro

jshell> List.of(1, 2).add(3)
|  Exception java.lang.UnsupportedOperationException
|        at ImmutableCollections.uoe (ImmutableCollections.java:159)
|        at ImmutableCollections$AbstractImmutableCollection.add (ImmutableCollections.java:164)
|        at (#1:1)

jshell> Map.of("a", 1, "a", 2)
|  Exception java.lang.IllegalArgumentException: duplicate key: a
|        at ImmutableCollections$MapN.<init> (ImmutableCollections.java:1440)
|        at Map.of (Map.java:1384)
|        at (#2:1)

Mais detalhes sobre cada exceção em Exceções Comuns.

Exercícios

Resumo

• List = sequência com posições e repetidos; Set = sem repetidos; Map = chave → valor; Deque = pilha e fila.
• Hash…: rápido, sem ordem; Linked…: ordem de inserção; Tree…: ordenado, O(log n), sem null.
• Padrões: ArrayList, HashSet, HashMap, ArrayDeque. Declare pela interface.
• List.of/Set.of/Map.of são imutáveis e recusam null.