Java Collections – die Basics

Java Collections sind eine Gruppe von Klassen und Interfaces, die dazu dienen, Datenstrukturen effizient zu verwalten und zu manipulieren. Diese Collections bieten eine breite Palette von Implementierungen für Listen, Sets, Maps und mehr. In diesem Artikel werden wir die verschiedenen Java Collections erkunden, ihre Anwendungszwecke verstehen und Beispiele für den praktischen Einsatz dieser Datenstrukturen betrachten.

1. Listen

1.1 ArrayList

Die ArrayList ist eine dynamische Array-Implementierung, die das Hinzufügen und Entfernen von Elementen ermöglicht, ohne die Größe manuell festlegen zu müssen.

List<String> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.add("Java");
arrayList.add("Collections");
arrayList.add("Beispiel");

System.out.println(arrayList); // Ausgabe: [Java, Collections, Beispiel]Code-Sprache: JavaScript (javascript)

1.2 LinkedList

Im Gegensatz zur ArrayList ist die LinkedList eine doppelt verkettete Liste. Sie eignet sich gut für häufige Einfüge- und Löschoperationen.

List<String> linkedList = new LinkedList<>();
linkedList.add("Java");
linkedList.add("Collections");
linkedList.add("Beispiel");

System.out.println(linkedList); // Ausgabe: [Java, Collections, Beispiel]Code-Sprache: JavaScript (javascript)

2. Sets

2.1 HashSet

Das HashSet ist eine Implementierung der Set-Schnittstelle und speichert Elemente ohne Duplikate. Die Reihenfolge der Elemente ist nicht garantiert.

Set<String> hashSet = new HashSet<>();
hashSet.add("Java");
hashSet.add("Collections");
hashSet.add("Beispiel");

System.out.println(hashSet); // Ausgabe: [Java, Beispiel, Collections] (Reihenfolge kann variieren)Code-Sprache: JavaScript (javascript)

2.2 TreeSet

Das TreeSet ist eine Set-Implementierung, die die Elemente in aufsteigender Reihenfolge sortiert speichert.

Set<String> treeSet = new TreeSet<>();
treeSet.add("Java");
treeSet.add("Collections");
treeSet.add("Beispiel");

System.out.println(treeSet); // Ausgabe: [Beispiel, Collections, Java]Code-Sprache: JavaScript (javascript)

3. Maps

3.1 HashMap

Die HashMap implementiert die Map-Schnittstelle und speichert Schlüssel-Wert-Paare. Sie erlaubt den schnellen Zugriff auf die Werte über den Schlüssel.

Map<Integer, String> hashMap = new HashMap<>();
hashMap.put(1, "Java");
hashMap.put(2, "Collections");
hashMap.put(3, "Beispiel");

System.out.println(hashMap); // Ausgabe: {1=Java, 2=Collections, 3=Beispiel}Code-Sprache: JavaScript (javascript)

3.2 TreeMap

Das TreeMap ist eine Map-Implementierung, die die Schlüssel in aufsteigender Reihenfolge sortiert speichert.

Map<Integer, String> treeMap = new TreeMap<>();
treeMap.put(3, "Beispiel");
treeMap.put(1, "Java");
treeMap.put(2, "Collections");

System.out.println(treeMap); // Ausgabe: {1=Java, 2=Collections, 3=Beispiel}Code-Sprache: JavaScript (javascript)

4. Queues

4.1 LinkedList als Queue

Die LinkedList kann auch als Queue verwendet werden, indem Elemente am Ende hinzugefügt und am Anfang entfernt werden.

Queue<String> queue = new LinkedList<>();
queue.add("Java");
queue.add("Collections");
queue.add("Beispiel");

System.out.println(queue.poll()); // Ausgabe: Java (entfernt das erste Element)
System.out.println(queue); // Ausgabe: [Collections, Beispiel]Code-Sprache: JavaScript (javascript)

5. Anwendungszwecke der Collections

• ArrayList: Gut geeignet für häufigen Zugriff auf Elemente, wenn die Größe bekannt ist.
• LinkedList: Ideal für häufige Einfüge- und Löschoperationen.
• HashSet: Effiziente Suche und Hinzufügen von Elementen ohne Duplikate.
• TreeSet: Sortierte Menge von Elementen.
• HashMap: Schneller Zugriff auf Werte über den Schlüssel.
• TreeMap: Sortierte Map nach Schlüsseln.
• Queue (LinkedList): Verwendung als Warteschlange für Aufgabenverarbeitung in Reihenfolge.

Fazit

Java Collections bieten eine umfassende Auswahl von Datenstrukturen, die den Bedürfnissen verschiedener Anwendungsfälle gerecht werden. Durch die Auswahl der richtigen Collection können Entwickler die Leistung ihrer Anwendungen optimieren und den Code effizienter gestalten. Das Verständnis der Anwendungszwecke und die praktische Anwendung dieser Collections sind entscheidend, um Java-Anwendungen effizient zu gestalten.