Collection trong Java – Tổng hợp kiến thức từ cơ bản đến nâng cao năm 2026

Những điểm chính cần nắm

 

• Collection là gì: Hiểu rõ khái niệm Collection trong Java và vai trò trong việc xử lý dữ liệu tập hợp.

 

• So sánh Collection và Collections: Phân biệt hai khái niệm dễ nhầm lẫn trong Java.

 

• Java Collection Framework: Nắm tổng quan về hệ sinh thái các interface, class và thuật toán trong JCF.

 

• Hệ thống phân cấp: Hiểu cấu trúc phân cấp giữa Collection, List, Set, Queue và Map.

 

• Ba nhóm chính trong Collection: Khám phá List, Queue và Set cùng các class triển khai phổ biến.

 

• Thuật toán thao tác: Tổng hợp các phương thức sắp xếp, tìm kiếm và xóa dữ liệu thường dùng.

 

Collection là gì?

 

Collection là một root interface trong Java Collection Framework, được khai báo trong gói java.util, đại diện cho một tập hợp các phần tử riêng lẻ. Interface này định nghĩa các phương thức cơ bản để thao tác với dữ liệu như: add, remove, clear, size, contains,…

 

Ba interface quan trọng kế thừa trực tiếp từ Collection gồm List, Queue và Set. Mỗi loại có cách tổ chức dữ liệu và quy tắc sắp xếp riêng, phục vụ cho những mục đích sử dụng khác nhau.

 

 

Phân biệt Collection và Collections

 

Trong Java, hai khái niệm Collection và Collections rất dễ gây nhầm lẫn, dù chức năng hoàn toàn khác nhau:

 

• Collection: Là một interface, đóng vai trò nền tảng cho các cấu trúc dữ liệu tập hợp.

 

• Collections: Là một lớp tiện ích (utility class) cung cấp các phương thức tĩnh để xử lý các đối tượng kiểu Collection như sắp xếp, tìm kiếm, đảo thứ tự,…

 

Ví dụ tạo một Collection thông qua ArrayList:

 

So sánh Collection và Collections

 

 

Tóm tắt nhanh

 

• Collection là giao diện đại diện cho tập hợp dữ liệu.

 

• Collections là lớp tiện ích hỗ trợ xử lý các Collection.

 

• Hai khái niệm khác nhau hoàn toàn dù tên gọi gần giống.

 

Java Collection Framework là gì?

 

Java Collection Framework (JCF) là một thư viện cốt lõi cung cấp hệ thống interface, class và thuật toán giúp thao tác với dữ liệu tập hợp một cách hiệu quả. Nhờ JCF, lập trình viên không cần tự xây dựng lại các cấu trúc dữ liệu cơ bản mà có thể sử dụng ngay những thành phần đã được tối ưu sẵn.

 

 

Thành phần chính của Java Collection Framework

 

• Interface: Định nghĩa hành vi cho tập hợp dữ liệu như List, Set, Queue, Map.

 

• Class: Triển khai interface, ví dụ ArrayList, LinkedList, HashMap,…

 

• Algorithm: Các phương thức xử lý phổ biến như sort(), search(), shuffle()…

 

Lợi ích nổi bật

 

• Đơn giản hóa việc lưu trữ và quản lý dữ liệu.

 

• Tăng hiệu suất và giảm thời gian phát triển ứng dụng.

 

• Dễ tái sử dụng và mở rộng code.

 

Hệ thống phân cấp của Java Collection Framework

 

Java Collection Framework được chia thành hai nhánh lớn:

 

1. Collection: Đại diện cho tập hợp các phần tử đơn lẻ, bao gồm List, Set và Queue.

2. Map: Đại diện cho tập hợp các cặp key – value, trong đó mỗi key ánh xạ tới một value duy nhất.

 

 

Các lớp triển khai phổ biến

 

• ArrayList: Truy cập ngẫu nhiên nhanh, phù hợp cho thao tác đọc nhiều.

 

• LinkedList: Tối ưu cho chèn và xóa phần tử giữa danh sách.

 

• HashSet: Không cho phép trùng lặp, không đảm bảo thứ tự.

 

• TreeSet: Tự động sắp xếp phần tử theo thứ tự.

 

• HashMap: Lưu cặp key-value không theo thứ tự.

 

• TreeMap: Lưu key-value có sắp xếp theo thứ tự.

 

Ba nhóm chính trong Collection

 

1. List (Danh sách)

 

List cho phép lưu trữ nhiều phần tử có thứ tự và cho phép trùng lặp. Các phần tử có thể được truy cập thông qua chỉ số (index).

 

Các class triển khai phổ biến:

 

• ArrayList: Nhanh khi truy cập theo index.

 

• LinkedList: Tối ưu cho thêm và xóa giữa danh sách.

 

• Vector: Phiên bản thread-safe của ArrayList, dùng trong môi trường đa luồng.

 

 

2. Queue (Hàng đợi)

 

Queue hoạt động theo nguyên tắc FIFO (First In – First Out): phần tử vào trước sẽ được xử lý trước. Java còn hỗ trợ Deque, cho phép thêm – lấy phần tử ở cả hai đầu hàng đợi.

 

Các class phổ biến:

 

• PriorityQueue: Xử lý phần tử theo mức độ ưu tiên.

 

• ArrayDeque: Linh hoạt, hoạt động như Queue và Stack.

 

3. Set

 

Set chỉ lưu trữ giá trị duy nhất, không cho phép trùng lặp và không đảm bảo thứ tự.
Một số class thường dùng:

 

• HashSet: Nhanh, không sắp xếp.

 

• LinkedHashSet: Giữ thứ tự chèn.

 

• TreeSet: Tự động sắp xếp theo thứ tự.

 

Các thuật toán cơ bản trong Collections

 

Các thuật toán trong lớp java.util.Collections giúp thao tác dữ liệu nhanh chóng và tiện lợi.

 

Phương thức sắp xếp

 

• Collections.sort(list): Sắp xếp tăng dần theo thứ tự tự nhiên.

 

• Collections.sort(list, comparator): Sắp xếp theo tiêu chí tùy chỉnh.

 

• list.sort(comparator): (Java 8+) Sắp xếp trực tiếp trên List.

 

Phương thức tìm kiếm

 

• contains(o): Kiểm tra phần tử có tồn tại hay không.

 

• indexOf(o): Trả về vị trí xuất hiện đầu tiên.

 

• lastIndexOf(o): Trả về vị trí xuất hiện cuối cùng.

 

Phương thức xóa

 

• remove(o): Xóa phần tử đầu tiên trùng khớp.

 

• remove(index): Xóa theo vị trí.

 

• removeAll(c): Xóa toàn bộ phần tử thuộc collection khác.

 

• retainAll(c): Chỉ giữ lại phần tử trùng nhau.

 

• clear(): Xóa toàn bộ phần tử.