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Colecciones en Java

El Java Collections Framework proporciona una arquitectura unificada para representar y manipular grupos de objetos. Este framework es esencial para cualquier desarrollador Java.

Jerarquía de Interfaces

                    Iterable
                       │
                    Collection
                       │
        ┌──────────────┼──────────────┐
        │              │              │
       List           Set           Queue
        │              │              │
   ┌────┴────┐    ┌───┴───┐     ┌────┴────┐
   │         │    │       │     │         │
ArrayList LinkedList HashSet TreeSet PriorityQueue ArrayDeque
             │       │
             │   LinkedHashSet
             │
        CopyOnWriteArrayList

Interfaces principales

List

Colección ordenada que permite duplicados.

  • ArrayList: Array dinámico, acceso por índice O(1)
  • LinkedList: Lista doblemente enlazada, inserción/eliminación O(1)
  • CopyOnWriteArrayList: Thread-safe para lecturas frecuentes

Set

Colección sin duplicados.

  • HashSet: Basado en hash table, operaciones O(1)
  • TreeSet: Basado en Red-Black tree, ordenado, operaciones O(log n)
  • LinkedHashSet: Mantiene orden de inserción

Map

Colección de pares clave-valor.

  • HashMap: Basado en hash table, operaciones O(1)
  • TreeMap: Basado en Red-Black tree, ordenado por clave
  • LinkedHashMap: Mantiene orden de inserción
  • ConcurrentHashMap: Thread-safe para concurrencia alta

Queue

Colección FIFO (First In, First Out).

  • PriorityQueue: Ordenada por prioridad natural o Comparator
  • ArrayDeque: Deque (double-ended queue) eficiente
  • LinkedList: También implementa Queue

Tabla comparativa rápida

Colección Ordenada Duplicados Thread-safe Complejidad acceso
ArrayList Sí (índice) Sí No O(1)
LinkedList Sí (índice) Sí No O(n)
HashSet No No No O(1)
TreeSet Sí (natural) No No O(log n)
HashMap No Claves únicas No O(1)
TreeMap Sí (por clave) Claves únicas No O(log n)
PriorityQueue Sí (por prioridad) Sí No O(1) peek

¿Cuál usar?

📋 Necesitas orden e índices

  • Usa ArrayList si accedes por índice frecuentemente
  • Usa LinkedList si insertas/eliminas en medio frecuentemente

🎯 Necesitas unicidad

  • Usa HashSet para búsquedas rápidas sin orden
  • Usa TreeSet si necesitas elementos ordenados

🗺️ Necesitas pares clave-valor

  • Usa HashMap para acceso rápido por clave
  • Usa TreeMap si necesitas orden por clave

📥 Necesitas procesar en orden

  • Usa PriorityQueue para procesar por prioridad
  • Usa ArrayDeque como stack o queue eficiente

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