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23. Operazioni Condivise delle Collezioni & Uguaglianza

Indice

Questo capitolo copre le operazioni fondamentali condivise in tutta la Java Collections API, incluso il modo in cui viene determinata l’uguaglianza all’interno delle collezioni stesse.

Questi concetti si applicano a tutte le principali famiglie di collezioni basate su Collection (List, Set, Queue, Deque e le loro varianti Sequenced).

Map condivide diversi comportamenti concettuali (iterazione, uguaglianza) ma non eredita da Collection.

Padroneggiare queste operazioni è essenziale, poiché spiegano come le collezioni si comportano quando si aggiungono, cercano, rimuovono, confrontano, iterano e ordinano elementi.

23.1 Metodi Fondamentali delle Collezioni (Disponibili per la Maggior Parte delle Collezioni)

I seguenti metodi provengono dall’interfaccia Collection<E> e sono ereditati da tutte le principali collezioni eccetto Map (che ha una propria famiglia di operazioni).

Note

Map non implementa Collection, ma le sue viste keySet(), values() ed entrySet() lo fanno, esponendo, quindi, queste operazioni condivise.

23.1.1 Operazioni di Mutazione

  • boolean add(E e) — Aggiunge un elemento (le liste consentono duplicati).
  • boolean remove(Object o) — Rimuove il primo elemento corrispondente.
  • void clear() — Rimuove tutti gli elementi.
  • boolean addAll(Collection<? extends E> c) — Inserimento bulk.
  • boolean removeAll(Collection<?> c) — Rimuove tutti gli elementi contenuti nella collezione fornita.
  • boolean retainAll(Collection<?> c) — Mantiene solo gli elementi corrispondenti.

23.1.2 Operazioni di Query

  • int size() — Numero di elementi.
  • boolean isEmpty() — Indica se la collezione contiene zero elementi.
  • boolean contains(Object o) — Si basa sulle regole di uguaglianza degli elementi.
  • Iterator<E> iterator() — Restituisce un iteratore (fail-fast).
  • Object[] toArray() e <T> T[] toArray(T[] a) — Copia in un array.

23.2 Uguaglianza

Un’implementazione personalizzata del metodo equals() consente di confrontare il tipo e il contenuto di due collezioni.

L’implementazione differirà a seconda che si tratti di List o di Set.

  • Esempio
List<Integer> firstList = List.of(10, 11, 22);
List<Integer> secondList = List.of(10, 11, 22);
List<Integer> thirdList = List.of(22, 11, 10);

System.out.println("firstList.equals(secondList): " + firstList.equals(secondList));
System.out.println("secondList.equals(thirdList): " + secondList.equals(thirdList));

Set<Integer> firstSet = Set.of(10, 11, 22);
Set<Integer> secondSet = Set.of(10, 11, 22);
Set<Integer> thirdSet = Set.of(22, 11, 10);

System.out.println("firstSet.equals(secondSet): " + firstSet.equals(secondSet));
System.out.println("secondSet.equals(thirdSet): " + secondSet.equals(thirdSet));

Output

firstList.equals(secondList): true
secondList.equals(thirdList): false
firstSet.equals(secondSet): true
secondSet.equals(thirdSet): true

Note

  • Le List confrontano dimensione, ordine ed uguaglianza degli elementi uno per uno.
  • I Set confrontano solo dimensione e appartenenza — l’ordine di encounter è irrilevante.
  • Due set con gli stessi elementi logici sono uguali anche se mantengono internamente ordini di iterazione diversi.

23.3 Comportamento Fail-Fast

La maggior parte degli iteratori delle collezioni (eccetto le collezioni concorrenti) sono fail-fast: modificare strutturalmente una collezione durante l’iterazione provoca una ConcurrentModificationException.

List<Integer> list = new ArrayList<>(List.of(1,2,3));
for (Integer i : list) {
    list.add(99); // ❌ ConcurrentModificationException
}

Note

Usa Iterator.remove() quando devi rimuovere elementi durante l’iterazione. Il comportamento fail-fast non è garantito — l’eccezione viene lanciata secondo il principio del best-effort. Non devi fare affidamento sulla sua intercettazione per la correttezza del programma.

23.4 Operazioni Bulk

  • removeIf(Predicate<? super E> filter) — Rimuove tutti gli elementi corrispondenti.
  • replaceAll(UnaryOperator<E> op) — Sostituisce ogni elemento.
  • forEach(Consumer<? super E> action) — Applica un’azione a ciascun elemento.
  • stream() — Restituisce uno stream per operazioni di pipeline.

23.5 Tipi di Ritorno ed Eccezioni Comuni

  • add(E) restituisce boolean — sempre true per ArrayList, può essere false per i Set se non avviene alcuna modifica.
  • remove(Object) restituisce boolean (non l’elemento rimosso).
  • get(int) lancia IndexOutOfBoundsException.
  • iterator().remove() lancia IllegalStateException se chiamato due volte senza next().
  • toArray() restituisce sempre un Object[] — non un T[].

23.6 Tabella di Riepilogo — Operazioni Condivise

Operazione Si applica a Note
add(e) Tutte le collezioni eccetto Map Le List consentono duplicati
remove(o) Tutte le collezioni eccetto Map Rimuove la prima occorrenza
contains(o) Tutte le collezioni eccetto Map Usa equals()
size(), isEmpty() Tutte le collezioni Tempo costante per la maggior parte
iterator() Tutte le collezioni Fail-fast
clear() Tutte le collezioni Rimuove tutti gli elementi
stream() Tutte le collezioni Restituisce stream sequenziale
removeIf(), replaceAll() Solo List (la maggior parte dei Set non supporta replaceAll) Operazioni bulk
toArray() Tutte le collezioni Restituisce Object[]