Lektionen

In dieser Vorlesung besprechen wir das Interface Set in Java: worin es sich von List unterscheidet, wie die Einzigartigkeit der Elemente gewährleistet wird, wie die Implementierungen HashSet (schnell, ohne Ordnung) und TreeSet (sortiert) funktionieren und wann man welche Struktur wählt. Wir betrachten wichtige Feinheiten zu equals() und hashCode(), den Umgang mit null, Beispiele für typische Aufgaben (Duplikate entfernen, Einzigartigkeit prüfen) sowie häufige Fehler.

Wir gehen von „rohen“ Collections zu typsicherem Code über. In dieser Vorlesung erklären wir, warum Collections auf Basis von Object vor der Einführung von Generics zu Laufzeitfehlern ( ClassCastException) führten, wie Generics das bereits beim Kompilieren lösen, wie man Konstruktionen wie List<String>, Map<String, Integer> liest und schreibt, was der „Diamond-Operator“ <> ist und warum Typenlöschung (type erasure) nötig ist. Außerdem Beispiele mit eigenen generischen Klassen und eine Analyse typischer Fehler.

Wir gehen die Grundlagen der Java-Collections durch: das Interface Collection und seine Zweige List, Set, Queue/ Deque sowie die separate Hierarchie Map. Sie erfahren, warum Map nicht von Collection erbt, wie die Hierarchie aussieht, worin sich die Implementierungen unterscheiden, welche Methoden entscheidend sind und wann man was wählt. Am Ende – typische Fehler und wie man sie vermeidet.

In dieser Vorlesung erklären wir, wie man mit den Interfaces Iterable und Iterator arbeitet: was die Methode iterator() macht, wie der for-each-Loop „hinter den Kulissen“ funktioniert, wann und warum man hasNext() und next() manuell verwendet, wie man Elemente sicher über remove() löscht, ohne ConcurrentModificationException, und wie man Map korrekt mit keySet(), values() und entrySet() durchläuft. Viele praktische Beispiele und häufige Fehler zur Festigung.

In dieser Lektion besprechen wir Warteschlangen und Stacks in Java: wie die Prinzipien FIFO und LIFO funktionieren, worin sich Queue, Deque und Stack unterscheiden, warum man in modernen Projekten ArrayDeque wählt und wie man die Methoden offer/ poll/ peek sowie push/ pop/ peek sicher verwendet. Wir zeigen Beispiele mit LinkedList, PriorityQueue, einer kleinen Druck-App und einem Undo-Stack und besprechen typische Fehler.

In dieser Vorlesung behandeln wir geordnete und navigierbare Java-Collections: NavigableSet und NavigableMap. In der Praxis sehen wir, wie man mit Bereichen über subSet/ headSet/ tailSet arbeitet, „nächste“ Elemente mit lower, floor, ceiling, higher findet und die Ränder mit pollFirst/ pollLast verwaltet. Wir betrachten die umgekehrten Sichten descendingSet/ descendingMap, „lebende“ Views und typische Anwendungsfälle (Zeitpläne, Prioritäten, Skalen). Als Implementierungen verwenden wir TreeSet und TreeMap.

In dieser Lektion besprechen wir die Invarianz von Generics in Java, die Grenzen von Typparametern ( extends/ super), den Platzhaltertyp ? und die Regel PECS („Producer Extends, Consumer Super“). Wir betrachten, wie man universelle Methoden mit Wildcards schreibt, wie die Typlöschung (type erasure) funktioniert, die Einschränkungen bei der Verwendung von instanceof und Arrays sowie Praxis mit Collections und der Stream-API. Am Ende – häufige Fehler und wie man sie vermeidet.

In dieser Vorlesung behandeln wir die Praxis des Filterns von Collections in Java: den imperativen Ansatz über die for-Schleife, das sichere Entfernen während der Iteration mit Iterator und der Methode remove() sowie die moderne und knappe Lösung removeIf (Java 8+). Wir besprechen, warum eine ConcurrentModificationException auftritt, wann es sinnvoll ist, eine neue Liste zu erstellen, und welche typischen Fehler bei der Formulierung von Filterbedingungen am häufigsten vorkommen.

In dieser Vorlesung besprechen wir, wie man Collections imperativ transformiert: aus List<String> eine List<Integer> erzeugen (z. B. die Längen der Strings), wie man Felder aus Objekten des Domänenmodells extrahiert ( Product → Name/Preis), wie man verschachtelte Collections über addAll() oder geschachtelte Schleifen „abflacht“, sowie wie man Filterung mit Transformation mithilfe von if und Methoden wie startsWith kombiniert. Zum Schluss betrachten wir typische Fehler: Änderung der Ausgangs-Collection, falsches Casting ( ClassCastException) und Effizienzfragen.

In der Praxis führt das Entfernen von Elementen aus Collections oft zu ConcurrentModificationException. In dieser Vorlesung klären wir, warum das beim Durchlaufen mit for-each passiert, wie man Elemente sicher mit Iterator.remove() entfernt, wozu ListIterator nützlich ist, wann man removeIf (Java 8+) wählt und wie man korrekt mit Map arbeitet. Am Ende – praktische Tipps und typische Fehler.

In dieser Vorlesung behandeln wir spezialisierte Collections für Aufzählungstypen – EnumSet und EnumMap aus dem Paket java.util: wie sie intern aufgebaut sind (Bitmasken und Indizierung über ordinal), warum sie schneller und kompakter sind als HashSet/ HashMap, wo sie eingesetzt werden (Flags, Zuordnungstabellen, endliche Automaten), welche Fallstricke mit Änderungen am enum und mit Serialisierung verbunden sind, sowie ein Set an Best Practices und typischen Fehlern mit anschaulichen Codebeispielen.

In dieser Lektion behandeln wir Collections mit gespeicherter Reihenfolge: LinkedHashSet und LinkedHashMap. Sie lernen, wie sie Einfüge- und Zugriffsreihenfolge unterstützen, wie man in ein paar Zeilen einen LRU-Cache über das Überschreiben von removeEldestEntry baut, welche Speicher- und Geschwindigkeitskosten im Vergleich zu HashSet/ HashMap entstehen, wann eine deterministische Reihenfolge für stabile Tests und Berichte nötig ist und warum für Queues/Stacks ArrayDeque besser ist als LinkedList. Am Ende – typische Fehler und wie man sie vermeidet.