[Java2_01] Giới Thiệu Về ArrayList Trong Java

ArrayList trong Java được sử dụng để lưu trữ bộ sưu tập các phần tử có kích thước động. Trái ngược với Mảng được cố định về kích thước, một ArrayList tự động tăng kích thước của nó khi các phần tử mới được thêm vào nó.

ArrayList là một phần của Collection Framework của Java và thực hiện List interface của Java .

Sau đây là một vài điểm chính cần lưu ý về ArrayList trong Java -

• Một ArrayList là một mảng có thể resize, còn được gọi là một mảng động. Nó tăng kích thước của nó để chứa các phần tử mới và thu nhỏ kích thước khi các phần tử được loại bỏ.
• ArrayList bên trong sử dụng một mảng để lưu trữ các phần tử. Giống như mảng, Nó cho phép bạn lấy các phần tử theo chỉ mục của chúng.
• Java ArrayList cho phép các giá trị trùng lặp và null.
• Java ArrayList là một collection theo thứ tự. Nó duy trì thứ tự chèn của các phần tử.
• Bạn không thể tạo một ArrayList với loại dữ liệu nguyên thủy như int, char
  Bạn cần phải sử dụng các các kiểu dữ liệu tham chiếu như Integer, Character, Boolean,

1. Tạo một ArrayList và thêm các phần tử mới cho nó

Ví dụ này cho thấy:

• Cách tạo một ArrayList bằng cách sử dụng constructor ArrayList() để khởi tạo.
• Thêm các phần tử mới vào một ArrayList bằng phương thức add().

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

public class CreateArrayListExample {

    public static void main(String[] args) {
        // Creating an ArrayList of String
        List<String> animals = new ArrayList<>();

        // Adding new elements to the ArrayList
        animals.add("Lion");
        animals.add("Tiger");
        animals.add("Cat");
        animals.add("Dog");

        System.out.println(animals);

        // Adding an element at a particular index in an ArrayList
        animals.add(2, "Elephant");

        System.out.println(animals);

    }
}

# Output
[Lion, Tiger, Cat, Dog]
[Lion, Tiger, Elephant, Cat, Dog]

2. Tạo một ArrayList từ Collection khác

Ví dụ này cho thấy:

• Cách tạo ArrayList từ collection  khác bằng cách sử dụng hàm ArrayList(Collection c)tạo.
• Cách thêm tất cả các phần tử từ một collection hiện có vào ArrayList mới bằng addAll()phương thức.

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

public class CreateArrayListFromCollectionExample {

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> firstFivePrimeNumbers = new ArrayList<>();
        firstFivePrimeNumbers.add(2);
        firstFivePrimeNumbers.add(3);
        firstFivePrimeNumbers.add(5);
        firstFivePrimeNumbers.add(7);
        firstFivePrimeNumbers.add(11);

        // Creating an ArrayList from another collection
        List<Integer> firstTenPrimeNumbers = new ArrayList<>(firstFivePrimeNumbers);


        List<Integer> nextFivePrimeNumbers = new ArrayList<>();
        nextFivePrimeNumbers.add(13);
        nextFivePrimeNumbers.add(17);
        nextFivePrimeNumbers.add(19);
        nextFivePrimeNumbers.add(23);
        nextFivePrimeNumbers.add(29);

        // Adding an entire collection to an ArrayList
        firstTenPrimeNumbers.addAll(nextFivePrimeNumbers);

        System.out.println(firstTenPrimeNumbers);
    }
}

# Output
[2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29]

3. Truy cập các phần tử từ một ArrayList

Ví dụ này cho thấy:

• Làm thế nào để kiểm tra nếu một ArrayList trống bằng cách sử dụng isEmpty()phương thức.
• Cách tìm kích thước của một ArrayList bằng size()phương thức.
• Cách truy cập phần tử tại một chỉ mục cụ thể trong ArrayList bằng get()phương thức.
• Cách sửa đổi phần tử tại một chỉ mục cụ thể trong ArrayList bằng set()phương thức.

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

public class AccessElementsFromArrayListExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> topCompanies = new ArrayList<>();

        // Check if an ArrayList is empty
        System.out.println("Is the topCompanies list empty? : " + topCompanies.isEmpty());

        topCompanies.add("Google");
        topCompanies.add("Apple");
        topCompanies.add("Microsoft");
        topCompanies.add("Amazon");
        topCompanies.add("Facebook");

        // Find the size of an ArrayList
        System.out.println("Here are the top " + topCompanies.size() + " companies in the world");
        System.out.println(topCompanies);

        // Retrieve the element at a given index
        String bestCompany = topCompanies.get(0);
        String secondBestCompany = topCompanies.get(1);
        String lastCompany = topCompanies.get(topCompanies.size() - 1);

        System.out.println("Best Company: " + bestCompany);
        System.out.println("Second Best Company: " + secondBestCompany);
        System.out.println("Last Company in the list: " + lastCompany);

        // Modify the element at a given index
        topCompanies.set(4, "Walmart");
        System.out.println("Modified top companies list: " + topCompanies);
    }
}

# Output
Is the topCompanies list empty? : true
Here are the top 5 companies in the world
[Google, Apple, Microsoft, Amazon, Facebook]
Best Company: Google
Second Best Company: Apple
Last Company in the list: Facebook
Modified top companies list: [Google, Apple, Microsoft, Amazon, Walmart]

4. Xóa các phần tử khỏi một ArrayList

Ví dụ này cho thấy:

1. Cách loại bỏ phần tử tại một chỉ mục đã cho trong ArrayList | remove(int index)
2. Cách xóa phần tử khỏi ArrayList | remove(Object o)
3. Cách xóa tất cả các thành phần khỏi ArrayList tồn tại trong một collection đã cho | removeAll()
4. Làm thế nào để xóa bỏ các phần tử thỏa mãn một điều kiện nào đó| removeIf ()
5. Làm thế nào để xóa một ArrayList | clear()

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

public class RemoveElementsFromArrayListExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> programmingLanguages = new ArrayList<>();
        programmingLanguages.add("C");
        programmingLanguages.add("C++");
        programmingLanguages.add("Java");
        programmingLanguages.add("Kotlin");
        programmingLanguages.add("Python");
        programmingLanguages.add("Perl");
        programmingLanguages.add("Ruby");

        System.out.println("Initial List: " + programmingLanguages);

        // Remove the element at index `5`
        programmingLanguages.remove(5);
        System.out.println("After remove(5): " + programmingLanguages);

        // Remove the first occurrence of the given element from the ArrayList
        // (The remove() method returns false if the element does not exist in the ArrayList)
        boolean isRemoved = programmingLanguages.remove("Kotlin");
        System.out.println("After remove(\"Kotlin\"): " + programmingLanguages);

        // Remove all the elements that exist in a given collection
        List<String> scriptingLanguages = new ArrayList<>();
        scriptingLanguages.add("Python");
        scriptingLanguages.add("Ruby");
        scriptingLanguages.add("Perl");

        programmingLanguages.removeAll(scriptingLanguages);
        System.out.println("After removeAll(scriptingLanguages): " + programmingLanguages);

        // Remove all the elements that satisfy the given predicate
        programmingLanguages.removeIf(n -> (n.charAt(0) == 'T')); 
        /*
            The above removeIf() call can also be written using lambda expression like this -
            programmingLanguages.removeIf(s -> s.startsWith("C"))
        */

        System.out.println("After Removing all elements that start with \"C\": " + programmingLanguages);

        // Remove all elements from the ArrayList
        programmingLanguages.clear();
        System.out.println("After clear(): " + programmingLanguages);
    }
}

# Output
Initial List: [C, C++, Java, Kotlin, Python, Perl, Ruby]
After remove(5): [C, C++, Java, Kotlin, Python, Ruby]
After remove("Kotlin"): [C, C++, Java, Python, Ruby]
After removeAll(scriptingLanguages): [C, C++, Java]
After Removing all elements that start with "C": [Java]
After clear(): []

5. Duyệt qua các phần tử trong ArrayList

Ví dụ sau đây cho thấy cách duyệt qua ArrayList bằng cách sử dụng

1. forEachvà biểu thức lambda.
2. iterator().
3. listIterator().
4. Vòng lặp for-each
5. Vòng lặp với chỉ số 

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;

public class IterateOverArrayListExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> tvShows = new ArrayList<>();
        tvShows.add("Breaking Bad");
        tvShows.add("Game Of Thrones");
        tvShows.add("Friends");
        tvShows.add("Prison break");

        System.out.println("=== Iterate using Java 8 forEach and lambda ===");
        tvShows.forEach(tvShow -> {
            System.out.println(tvShow);
        });

        System.out.println("\n=== Iterate using an iterator() ===");
        Iterator<String> tvShowIterator = tvShows.iterator();
        while (tvShowIterator.hasNext()) {
            String tvShow = tvShowIterator.next();
            System.out.println(tvShow);
        }

        System.out.println("\n=== Iterate using a listIterator() to traverse in both directions ===");
        // Here, we start from the end of the list and traverse backwards.
        ListIterator<String> tvShowListIterator = tvShows.listIterator(tvShows.size());
        while (tvShowListIterator.hasPrevious()) {
            String tvShow = tvShowListIterator.previous();
            System.out.println(tvShow);
        }

        System.out.println("\n=== Iterate using simple for-each loop ===");
        for(String tvShow: tvShows) {
            System.out.println(tvShow);
        }

        System.out.println("\n=== Iterate using for loop with index ===");
        for(int i = 0; i < tvShows.size(); i++) {
            System.out.println(tvShows.get(i));
        }
    }
}

# Output
=== Iterate using Java 8 forEach and lambda ===
Breaking Bad
Game Of Thrones
Friends
Prison break

=== Iterate using an iterator() ===
Breaking Bad
Game Of Thrones
Friends
Prison break

=== Iterate using a listIterator() to traverse in both directions ===
Prison break
Friends
Game Of Thrones
Breaking Bad

=== Iterate using simple for-each loop ===
Breaking Bad
Game Of Thrones
Friends
Prison break

=== Iterate using for loop with index ===
Breaking Bad
Game Of Thrones
Friends
Prison break

Các phương thức iterator()và listIterator()hữu ích khi bạn cần sửa đổi ArrayList trong khi duyệt qua các phần tử.

Hãy xem xét ví dụ sau, trong đó chúng ta sẽ loại bỏ các phần tử khỏi ArrayList bằng cách sử dụng phương thức iterator.remove()trong khi duyệt qua nó:

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

public class ArrayListIteratorRemoveExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
        numbers.add(13);
        numbers.add(18);
        numbers.add(25);
        numbers.add(40);

        Iterator<Integer> numbersIterator = numbers.iterator();
        while (numbersIterator.hasNext()) {
            Integer num = numbersIterator.next();
            if(num % 2 != 0) {
                numbersIterator.remove();
            }
        }

        System.out.println(numbers);
    }
}

# Output
[18, 40]

6. Tìm kiếm các phần tử trong một ArrayList

Ví dụ dưới đây cho thấy cách:

• Kiểm tra xem một ArrayList có chứa một phần tử đã cho không | contains()
• Tìm chỉ mục của lần xuất hiện đầu tiên của một phần tử trong ArrayList | indexOf()
• Tìm chỉ mục của lần xuất hiện cuối cùng của một phần tử trong ArrayList | lastIndexOf ()

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

public class SearchElementsInArrayListExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = new ArrayList<>();
        names.add("John");
        names.add("Alice");
        names.add("Bob");
        names.add("Steve");
        names.add("John");
        names.add("Steve");
        names.add("Maria");

        // Check if an ArrayList contains a given element
        System.out.println("Does names array contain \"Bob\"? : " + names.contains("Bob"));

        // Find the index of the first occurrence of an element in an ArrayList
        System.out.println("indexOf \"Steve\": " + names.indexOf("Steve"));
        System.out.println("indexOf \"Mark\": " + names.indexOf("Mark"));

        // Find the index of the last occurrence of an element in an ArrayList
        System.out.println("lastIndexOf \"John\" : " + names.lastIndexOf("John"));
        System.out.println("lastIndexOf \"Bill\" : " + names.lastIndexOf("Bill"));
    }
}

# Output
Does names array contain "Bob"? : true
indexOf "Steve": 3
indexOf "Mark": -1
lastIndexOf "John" : 4
lastIndexOf "Bill" : -1

7. ArrayList của các đối tượng do người dùng định nghĩa

Vì ArrayList hỗ trợ generic, bạn có thể tạo ArrayList thuộc bất kỳ loại nào . Nó có thể là các loại đơn giản như thế Integer, String, Doublehoặc các loại phức tạp như một ArrayList của ArrayLists, hoặc một ArrayList của HashMaps hoặc một ArrayList của bất kỳ người dùng định nghĩa các đối tượng.

Trong ví dụ sau, bạn sẽ tìm hiểu cách tạo ArrayList của các đối tượng do người dùng xác định.

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

class User {
    private String name;
    private int age;

    public User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

public class ArrayListUserDefinedObjectExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<User> users = new ArrayList<>();
        users.add(new User("Rajeev", 25));
        users.add(new User("John", 34));
        users.add(new User("Steve", 29));

        users.forEach(user -> {
            System.out.println("Name : " + user.getName() + ", Age : " + user.getAge());
        });
    }
}

# Output
Name : Rajeev, Age : 25
Name : John, Age : 34
Name : Steve, Age : 29

8. Sắp xếp một ArrayList

Sắp xếp một ArrayList là một nhiệm vụ rất phổ biến mà bạn sẽ gặp trong các chương trình của mình. Trong phần này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách -

• Sắp xếp một ArrayList bằng Collections.sort()phương thức.
• Sắp xếp một ArrayList bằng ArrayList.sort()phương thức.
• Sắp xếp một ArrayList của các đối tượng do người dùng xác định bằng một bộ so sánh tùy chỉnh.

8.1. Sắp xếp một ArrayList bằng phương thức Collections.sort ()

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

public class ArrayListCollectionsSortExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
        numbers.add(13);
        numbers.add(7);
        numbers.add(18);
        numbers.add(5);
        numbers.add(2);

        System.out.println("Before : " + numbers);

        // Sorting an ArrayList using Collections.sort() method
        Collections.sort(numbers);

        System.out.println("After : " + numbers);
    }
}

# Output
Before : [13, 7, 18, 5, 2]
After : [2, 5, 7, 13, 18]

8.2 Sắp xếp một ArrayList bằng phương thức ArrayList.sort ()

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

public class ArrayListSortExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = new ArrayList<>();
        names.add("Lisa");
        names.add("Jennifer");
        names.add("Mark");
        names.add("David");

        System.out.println("Names : " + names);

        // Sort an ArrayList using its sort() method. You must pass a Comparator to the ArrayList.sort() method.
        names.sort(new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String name1, String name2) {
                return name1.compareTo(name2);
            }
        });

        // The above `sort()` method call can also be written simply using lambda expression
        names.sort((name1, name2) -> name1.compareTo(name2));

        // Following is an even more concise solution
        names.sort(Comparator.naturalOrder());

        System.out.println("Sorted Names : " + names);
    }
}

# Output
Names : [Lisa, Jennifer, Mark, David]
Sorted Names : [David, Jennifer, Lisa, Mark]

8.3 Sắp xếp một ArrayList của các đối tượng bằng cách sử dụng Trình so sánh tùy chỉnh

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

class Person {
    private String name;
    private Integer age;

    public Person(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

public class ArrayListObjectSortExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Person> people = new ArrayList<>();
        people.add(new Person("Sachin", 47));
        people.add(new Person("Chris", 34));
        people.add(new Person("Rajeev", 25));
        people.add(new Person("David", 31));

        System.out.println("Person List : " + people);

        // Sort People by their Age
        people.sort((person1, person2) -> {
            return person1.getAge() - person2.getAge();
        });

        // A more concise way of writing the above sorting function
        people.sort(Comparator.comparingInt(Person::getAge));

        System.out.println("Sorted Person List by Age : " + people);

        // You can also sort using Collections.sort() method by passing the custom Comparator
        Collections.sort(people, Comparator.comparing(Person::getName));
        System.out.println("Sorted Person List by Name : " + people);
    }
}

# Output
Person List : [{name='Sachin', age=47}, {name='Chris', age=34}, {name='Rajeev', age=25}, {name='David', age=31}]
Sorted Person List by Age : [{name='Rajeev', age=25}, {name='David', age=31}, {name='Chris', age=34}, {name='Sachin', age=47}]
Sorted Person List by Name : [{name='Chris', age=34}, {name='David', age=31}, {name='Rajeev', age=25}, {name='Sachin', age=47}]

Phần kết luận

Đó là tất cả mọi thứ tôi chia sẻ về ArrayList trong Java. Trong bài viết này, bạn đã tìm hiểu ArrayList là gì, cách tạo ArrayList, cách thêm, sửa đổi và xóa các phần tử khỏi ArrayList, cách lặp qua ArrayList, cách sắp xếp ArrayList và cách đồng bộ hóa quyền truy cập vào ArrayList .

Cảm ơn bạn đã đọc. Hẹn gặp lại trong bài tiếp theo.