Java SE 8 Standard-Bibliothek  
Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.
 
Inhaltsverzeichnis


Vorwort
1 Neues in Java 8 und Java 7
2 Fortgeschrittene String-Verarbeitung
3 Threads und nebenläufige Programmierung
4 Datenstrukturen und Algorithmen
5 Raum und Zeit
6 Dateien, Verzeichnisse und Dateizugriffe
7 Datenströme
8 Die eXtensible Markup Language (XML)
9 Dateiformate
10 Grafische Oberflächen mit Swing
11 Grafikprogrammierung
12 JavaFX
13 Netzwerkprogrammierung
14 Verteilte Programmierung mit RMI
15 RESTful und SOAP-Web-Services
16 Technologien für die Infrastruktur
17 Typen, Reflection und Annotationen
18 Dynamische Übersetzung und Skriptsprachen
19 Logging und Monitoring
20 Sicherheitskonzepte
21 Datenbankmanagement mit JDBC
22 Java Native Interface (JNI)
23 Dienstprogramme für die Java-Umgebung
Stichwortverzeichnis

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Java SE 8 Standard-Bibliothek von Christian Ullenboom
Das Handbuch für Java-Entwickler
Buch: Java SE 8 Standard-Bibliothek

Java SE 8 Standard-Bibliothek
Pfeil 4 Datenstrukturen und Algorithmen
Pfeil 4.1 Datenstrukturen und die Collection-API
Pfeil 4.1.1 Designprinzip mit Schnittstellen, abstrakten und konkreten Klassen
Pfeil 4.1.2 Die Basisschnittstellen Collection und Map
Pfeil 4.1.3 Die Utility-Klassen Collections und Arrays
Pfeil 4.1.4 Das erste Programm mit Container-Klassen
Pfeil 4.1.5 Die Schnittstelle Collection und Kernkonzepte
Pfeil 4.1.6 Schnittstellen, die Collection erweitern, und Map
Pfeil 4.1.7 Konkrete Container-Klassen
Pfeil 4.1.8 Generische Datentypen in der Collection-API
Pfeil 4.1.9 Die Schnittstelle Iterable und das erweiterte for
Pfeil 4.2 Listen
Pfeil 4.2.1 Erstes Listen-Beispiel
Pfeil 4.2.2 Auswahlkriterium ArrayList oder LinkedList
Pfeil 4.2.3 Die Schnittstelle List
Pfeil 4.2.4 ArrayList
Pfeil 4.2.5 LinkedList
Pfeil 4.2.6 Der Feld-Adapter Arrays.asList(…)
Pfeil 4.2.7 ListIterator *
Pfeil 4.2.8 toArray(…) von Collection verstehen – die Gefahr einer Falle erkennen
Pfeil 4.2.9 Primitive Elemente in Datenstrukturen verwalten
Pfeil 4.3 Mengen (Sets)
Pfeil 4.3.1 Ein erstes Mengen-Beispiel
Pfeil 4.3.2 Methoden der Schnittstelle Set
Pfeil 4.3.3 HashSet
Pfeil 4.3.4 TreeSet – die sortierte Menge
Pfeil 4.3.5 Die Schnittstellen NavigableSet und SortedSet
Pfeil 4.3.6 LinkedHashSet
Pfeil 4.4 Queues (Schlangen) und Deques
Pfeil 4.4.1 Queue-Klassen
Pfeil 4.4.2 Deque-Klassen
Pfeil 4.4.3 Blockierende Queues und Prioritätswarteschlangen
Pfeil 4.4.4 PriorityQueue
Pfeil 4.5 Stack (Kellerspeicher, Stapel)
Pfeil 4.5.1 Die Methoden von java.util.Stack
Pfeil 4.6 Assoziative Speicher
Pfeil 4.6.1 Die Klassen HashMap und TreeMap
Pfeil 4.6.2 Einfügen und Abfragen des Assoziativspeichers
Pfeil 4.6.3 Über die Bedeutung von equals(…) und hashCode() bei Elementen
Pfeil 4.6.4 Eigene Objekte hashen
Pfeil 4.6.5 LinkedHashMap und LRU-Implementierungen
Pfeil 4.6.6 IdentityHashMap
Pfeil 4.6.7 Das Problem veränderter Elemente
Pfeil 4.6.8 Aufzählungen und Ansichten des Assoziativspeichers
Pfeil 4.6.9 Die Arbeitsweise einer Hash-Tabelle *
Pfeil 4.6.10 Die Properties-Klasse
Pfeil 4.7 Mit einem Iterator durch die Daten wandern
Pfeil 4.8 Iterator-Schnittstelle
Pfeil 4.8.1 Der Iterator kann (eventuell auch) löschen
Pfeil 4.8.2 Operationen auf allen Elementen durchführen
Pfeil 4.8.3 Einen Zufallszahlen-Iterator schreiben
Pfeil 4.8.4 Iteratoren von Sammlungen, das erweiterte for und Iterable
Pfeil 4.8.5 Fail-Fast-Iterator und die ConcurrentModificationException
Pfeil 4.8.6 Die Schnittstelle Enumerator *
Pfeil 4.9 Algorithmen in Collections
Pfeil 4.9.1 Die Bedeutung von Ordnung mit Comparator und Comparable
Pfeil 4.9.2 Sortieren
Pfeil 4.9.3 Den größten und kleinsten Wert einer Collection finden
Pfeil 4.9.4 Nichtänderbare Datenstrukturen, immutable oder nur lesen?
Pfeil 4.9.5 Null Object Pattern und leere Sammlungen/Iteratoren zurückgeben
Pfeil 4.9.6 Echte typsichere Container
Pfeil 4.9.7 Mit der Halbierungssuche nach Elementen fahnden
Pfeil 4.9.8 Ersetzen, Kopieren, Füllen, Umdrehen, Rotieren *
Pfeil 4.9.9 Listen durchwürfeln *
Pfeil 4.9.10 Häufigkeit eines Elements *
Pfeil 4.9.11 Singletons *
Pfeil 4.9.12 nCopies(…) *
Pfeil 4.10 Datenstrukturen mit Änderungsmeldungen
Pfeil 4.10.1 Das Paket javafx.collections
Pfeil 4.10.2 Fabrikmethoden in FXCollections
Pfeil 4.10.3 Änderungen melden über InvalidationListener
Pfeil 4.10.4 Änderungen melden über XXXChangeListener
Pfeil 4.10.5 Change-Klassen
Pfeil 4.10.6 Weitere Hilfsmethoden einer ObservableList
Pfeil 4.10.7 Melden von Änderungen an Arrays
Pfeil 4.10.8 Transformierte FXCollections
Pfeil 4.10.9 Weitere statische Methoden in FXCollections
Pfeil 4.11 Stream-API
Pfeil 4.11.1 Stream erzeugen
Pfeil 4.11.2 Terminale Operationen
Pfeil 4.11.3 Intermediäre Operationen
Pfeil 4.11.4 Streams mit primitiven Werten
Pfeil 4.11.5 Stream-Beziehungen, AutoCloseable
Pfeil 4.11.6 Stream-Builder
Pfeil 4.11.7 Spliterator
Pfeil 4.11.8 Klasse StreamSupport
Pfeil 4.12 Spezielle threadsichere Datenstrukturen
Pfeil 4.12.1 Zu Beginn nur synchronisierte Datenstrukturen in Java 1.0
Pfeil 4.12.2 Nicht synchronisierte Datenstrukturen in der Standard-Collection-API
Pfeil 4.12.3 Nebenläufiger Assoziativspeicher und die Schnittstelle ConcurrentMap
Pfeil 4.12.4 ConcurrentLinkedQueue
Pfeil 4.12.5 CopyOnWriteArrayList und CopyOnWriteArraySet
Pfeil 4.12.6 Wrapper zur Synchronisation
Pfeil 4.12.7 Blockierende Warteschlangen
Pfeil 4.12.8 ArrayBlockingQueue und LinkedBlockingQueue
Pfeil 4.12.9 PriorityBlockingQueue
Pfeil 4.12.10 Transfer-Warteschlangen – TransferQueue und LinkedTransferQueue
Pfeil 4.13 Google Guava (Google Collections Library)
Pfeil 4.13.1 Beispiel Multi-Set und Multi-Map
Pfeil 4.13.2 Datenstrukturen aus Guava
Pfeil 4.13.3 Utility-Klassen von Guava
Pfeil 4.13.4 Prädikate
Pfeil 4.13.5 Transformationen
Pfeil 4.14 Die Klasse BitSet für Bitmengen *
Pfeil 4.14.1 Ein BitSet anlegen
Pfeil 4.14.2 BitSet füllen und Zustände erfragen
Pfeil 4.14.3 Mengenorientierte Operationen
Pfeil 4.14.4 Weitere Methoden von BitSet
Pfeil 4.14.5 Primzahlen in einem BitSet verwalten
Pfeil 4.15 Zum Weiterlesen
 
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4.5Stack (Kellerspeicher, Stapel) Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Einen Stapelspeicher, auch Keller genannt, ist eine LIFO-(Last-in-First-out-)Datenstruktur. Die lässt sich mit einem Stapel Teller veranschaulichen. Beim Hinzufügen von Elementen wächst die Datenstruktur dynamisch, wobei das zuletzt abgelegte Element als erstes auch wieder entnommen wird – ein wahlfreier Zugriff ist nicht vorgesehen.

In Java gibt es drei unterschiedliche Herangehensweisen, falls ein LIFO-Verhalten erwünscht ist:

  • Stack: Die Klasse Stack repräsentiert einen Stapelspeicher seit Java 1.0. Die Methode push(…) setzt Elemente auf den Stack, pop() holt sie herunter. Die Klasse erweitert Vector (wir diskutieren diese prickelnde Designentscheidung weiter unten), womit die Klasse zusätzliche Funktionalität besitzt, beispielsweise die Fähigkeit zur Aufzählung und zum wahlfreien Zugriff auf Kellerelemente. Stack ist nicht mehr angebracht.

  • Deque ist ein Typ, dessen implementierende Klassen sich je nach Methoden FIFO (für engl. first in, first out) oder LIFO verhalten. Das bestimmen die Methoden. Soll sich eine Deque-Datenstruktur als LIFO-Stack verhalten, sind die Methoden addFirst(…) (entspricht push(…) bei Stack) und removeFirst() (entspricht pop() bei Stack) zu nutzen. Eine LinkedList implementiert Deque, kann also als Stack verwendet werden.

  • Collections.asLifoQueue(Deque): Deque zeigt das LIFO-Verhalten nur bei den entsprechenden Methoden addFirst(…) und removeFirst(…), doch ist der Typ anfällig für Programmierfehler, denn schnell ist statt addFirst(…) nur add(…) geschrieben, und schon landet das Element an der falschen Stelle. Interessant ist daher die Methode Collections.asLifoQueue(Deque). Sie liefert eine Queue zurück, also eine Datenstruktur mit weniger Methoden, als eine Deque, wobei das traditionelle FIFO-Prinzip einer Queue umgedreht wurde in ein LIFO-Verhalten. Mit anderen Worten: Die Queue einer Collections.asLifoQueue(Deque) zeigt das typische Verhalten eines Stacks. Und weil die Schnittstelle Queue nur wenige Methoden hat, minimiert sich die Fehlerquelle, aus Versehen die falsche Methode aufgerufen zu haben.

[zB]Beispiel

Füge in den Stack view Strings ein, und lies sie wieder aus:

Queue<String> stack = Collections.asLifoQueue( new LinkedList<>() );
stack.add( "59" );
stack.add( "59ing" );
stack.addAll( Arrays.asList( "fifty-nine", "fifty-nining" ) );
while ( ! stack.isEmpty() )
System.out.println( stack.remove() ); // fifty-nining fifty-nine 59ing 59
 
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4.5.1Die Methoden von java.util.Stack Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Stack besitzt nur wenige zusätzliche Methoden.

class java.util.Stack<E>
extends Vector<E>
  • Stack()
    Der Konstruktor erzeugt einen neuen Stack.

  • boolean empty()
    Testet, ob Elemente auf dem Stapel vorhanden sind.

  • E push(E item)
    Das Element item wird auf den Stapel gebracht.

  • E pop()
    Holt das letzte Element vom Stapel. EmptyStackException signalisiert einen leeren Stapel.

  • E peek()
    Das oberste Element wird nur vom Stapel gelesen, aber nicht wie bei pop() entfernt. Bei leerem Stapel wird eine EmptyStackException ausgelöst.

  • int search(Object o)
    Sucht im Stapel nach dem obersten Eintrag, der mit dem Objekt o übereinstimmt. Gibt die Distanz von der Spitze zurück oder –1, falls das Objekt nicht im Stapel ist. 1 bedeutet, dass der gesuchte Eintrag ganz oben auf dem Stapelspeicher liegt, 2 bezeichnet die zweitoberste Position usw. Die Zählweise ist ungewöhnlich, da sie nicht nullbasiert ist wie alle anderen Methoden, die mit Positionen arbeiten. Doch hier handelt es sich ausdrücklich um die Distanz und nicht um die Position!

[»]Hinweis

Exceptions von Stack: Im Gegensatz zu Vector kann Stack die Exception EmptyStackException erzeugen, um einen leeren Stapel zu signalisieren. Durch einen Rückgabewert null ist ein Fehlschlag nicht angezeigt, da null ein gültiger Rückgabewert sein kann.

Ein Stack ist ein Vector – aha!

Eine genaue Betrachtung der Klasse Stack zeigt den unsinnigen und falschen Einsatz der Vererbung, und es stellt sich die Frage, warum sich der Autor Jonathan Payne für jene Variante entschieden hat. Stack erbt alle Methoden von Vector (einer List) und damit viele Methoden, die im krassen Gegensatz zu den charakteristischen Eigenschaften eines Stapels stehen. Dazu zählen unter anderem die Methoden elementAt(…), indexOf(…), insertElementAt(…), removeElementAt(…), setElementAt(…) und weitere. Wenn eine Unterklasse nicht bedingungslos alle Eigenschaften der Oberklasse unterstützt, ist die Vererbung falsch angewendet.

 


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