📘 Module 10: Java Collections Framework (JCF)

🔷 1. Java Collections Framework क्या है?

📌 Definition:

Java Collections Framework (JCF) एक architecture है जो हमें objects को group करने, manage करने और उन पर operations करने की सुविधा देता है — जैसे list, set, map, आदि।

👉 इसे आप “Objects की दुनिया के लिए Array की upgraded version” कह सकते हैं।

🔎 क्यों ज़रूरी है?

कारण Explanation
Static array की limitation fixed size, fixed type
Real-world में dynamic data आता है students, products, files, आदि
हमें search, sort, remove जैसे operation जल्दी और efficiently करने होते हैं

✅ 2. Collections का टॉप लेवल Structure

📦 Main Interfaces:

java.util.Collection
    ├── List
    ├── Set
    └── Queue

java.util.Map (Not part of Collection interface, but part of framework)

📊 Hierarchy Diagram (Text-based):

         Collection (Interface)
         /      |         \
     List     Set       Queue
     |         |           |
 ArrayList   HashSet     PriorityQueue
 LinkedList  LinkedHashSet
 Vector      TreeSet

         Map (Interface)
          |
     HashMap
     LinkedHashMap
     TreeMap

🔷 3. List Interface (Ordered, Duplicates Allowed)

Class Use
ArrayList Fast access, dynamic array
LinkedList Fast insertion/deletion
Vector Thread-safe (legacy) 
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("A");
list.add("B");
System.out.println(list.get(0)); // Output: A

🔷 4. Set Interface (No Duplicates Allowed)

Class Use
HashSet Fast, no order
LinkedHashSet Maintains insertion order
TreeSet Sorted set 
Set<Integer> set = new HashSet<>();
set.add(10);
set.add(20);
set.add(10);  // Duplicate, won't be added

🔷 5. Map Interface (Key-Value Pair)

Class Use
HashMap Fast, no order
LinkedHashMap Maintains insertion order
TreeMap Sorted keys 
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("A", 100);
map.put("B", 200);
System.out.println(map.get("A"));  // Output: 100

🛠 Common Methods:

Collection Method Description
add() Add element
remove() Remove element
contains() Check if element exists
size() Number of elements
clear() Remove all elements
isEmpty() Check if collection is empty
get(index) For List only

🧠 Important Concepts:

🔹 Generics:

List<String> names = new ArrayList<>();

🔹 Iteration:

for (String item : list) {
    System.out.println(item);
}

Iterator<Integer> it = set.iterator();
while (it.hasNext()) {
    System.out.println(it.next());
}

🧾 Summary Table:

Interface Class Order Maintained? Allows Duplicates?
List ArrayList ✅ Yes ✅ Yes
Set HashSet ❌ No ❌ No
Map HashMap ❌ No ❌ (Only unique keys)

🧪 Practice Assignments:

  1. एक ArrayList में 5 names जोड़िए और alphabetically sort कीजिए
  2. एक HashSet बनाइए और देखें duplicate add होने पर क्या होता है
  3. एक HashMap बनाइए जिसमें Student Name को Roll Number से map करें
  4. एक LinkedHashMap बनाइए और उसे iteration के साथ print करें

📘 Interview Questions:

  • List vs Set में क्या फ़र्क है?
  • HashMap और TreeMap में क्या अंतर है?
  • ArrayList और LinkedList में कौन fast है और कब use करें?
  • Collection vs Collections (class vs interface) में क्या अंतर है?