O Collections Framework é o conjunto unificado de interfaces e classes do Java para armazenar e manipular grupos de objetos — List, Set, Map, Queue e suas implementações. Ele fornece estruturas de dados prontas e bem testadas, então você raramente precisa construir as suas próprias.
Collection
├── List — ordered, allows duplicates, indexed access
├── Set — no duplicates, models uniqueness
└── Queue — FIFO/priority ordering for processing
Map (separate hierarchy) — key→value pairs
List<String> list = new ArrayList<>(); // backed by an array — fast random access
list.add("a");
list.get(0); // index access — O(1)
list.contains("a"); // O(n) search
// LinkedList — fast insert/remove at ends, O(n) random access
ArrayList (respaldada por array, indexação rápida) é a padrão; LinkedList é adequada para inserções frequentes no final.
Set<String> set = new HashSet<>(); // O(1) add/contains, NO order
set.add("a");
set.add("a"); // ignored — duplicates not allowed
set.contains("a"); // O(1) — great for membership tests
// TreeSet — sorted order; LinkedHashSet — insertion order
HashSet oferece verificações de unicidade em O(1); TreeSet mantém os elementos ordenados.
Map<String, Integer> map = new HashMap<>(); // O(1) get/put, no order
map.put("age", 30);
map.get("age"); // 30
map.getOrDefault("x", 0); // safe access with default
map.computeIfAbsent("list", k -> new ArrayList<>()); // handy for grouping
// TreeMap — sorted by key; LinkedHashMap — insertion order
HashMap é a escolha padrão para busca por chave em O(1).
Need ordered + indexed + duplicates → ArrayList
Need uniqueness, fast lookup → HashSet
Need key→value, fast lookup → HashMap
Need sorted order → TreeSet / TreeMap
Need FIFO processing → ArrayDeque / LinkedList (Queue)
Need thread-safety → ConcurrentHashMap, etc.
ArrayList: get O(1), add-end O(1), contains/remove O(n)
HashMap/HashSet: get/put/contains O(1) average
TreeMap/TreeSet: O(log n) (sorted)
LinkedList: add/remove-ends O(1), get O(n)
O Collections Framework é uma das partes mais utilizadas do Java — praticamente todo programa armazena e processa grupos de dados com ele.
Escolher a coleção correta é uma habilidade fundamental que afeta diretamente a correção e desempenho: ArrayList para dados ordenados e indexados, HashSet para unicidade, HashMap para buscas rápidas por chave, e as variantes ordenadas/concorrentes quando necessário.
Compreender as interfaces (List/Set/Map/Queue), suas implementações e especialmente as características de desempenho (busca em HashMap O(1) vs busca em lista O(n)) permite escolher a estrutura apropriada em vez de recorrer à padrão errada (causa comum de código lento).
É conhecimento fundamental e prático para o desenvolvimento Java do dia a dia.