JAVA & Objektorientiertes Programmieren

Nein leider nicht. Wir müssen fallspezifisch auswählen!

Grösse: Dynamische oder statisch
Zugriff: Direktzugriff oder sequenziell
Sortierung: Sortiert oder unsortiert
Suche: Beschleunigte Suche (z.B. über Hashwert)
Geschwindigkeit: Grundlegende Operationen wie Einfügen, Anhängen, Entfernen, etc.

Interfaces: Abstrakte Datentypen, welche verschiedenartige Datenstrukturen repräsentieren, und es erlauben Datenstrukturen unabhängig von ihrer konkreten Implementation zu verwenden (List<E> abstrahiert z.B. LinkedList<E> und ArrayList<E>)

Implementationen: Konkrete, wiederverwendbare Implementationen der durch Schnittstellen definierten Datenstrukturen (HashMap<K,V> ist z.B. eine Implementation von Map<K,V>)

Algorithmen: Methoden zur Bearbeitung von Datenstrukturen. Die Algorithmen sind polymorph implementiert und können somit auf verschiedene Datenstrukturen angewandt werden. (sort(List<E>) sortiert z.B. beliebige List-Implementationen)

- Wiederverwendung (Datenstrukturen und Funktionalität nicht selbst implementieren)
- Schnell und fehlerfrei
- Austauschbarkeit (Erleichtert Austausch und Wiederverwendung unterschiedlicher Implementationen von Datenstrukturen)
- Interoperabilität (vereinfacht Verständnis und Zusammenarbeit massiv)

(siehe Bild)

Deque<E> (double ended queue) ist eine spezielle Queue mit zusätzlichen Methoden!

- sort(...) - Schnelles, stabiles sortieren
- shuffling(...) - Randomisieren der Reihenfolge
- reverse(...) - Dreht die Ordnung einer List um
- fill(...) - Füllt eine Liste mit bestimmten Elementen
- copy(...) - Kopiert eine Liste in eine andere Liste
- swap(...) - Tauscht die Plätze von zwei Listenelementen
- min(...)/max(...) - Liefert das kleinste/grösste Element
- frequency(...) - Zählt ein bestimmtes Element in der Liste

Wichtiger Hinweis: Nicht alle Funktionen sin für alle möglichen Arten von Datenstrukturen möglich implementiert!

- Für die Suche von Objekten (oder Verhindern von Duplikaten) müssen wir Objekte als gleich erkennen können
- Für die Sortierung müssen wir Objekte vergleichen und als kleiner oder grösser beurteilen können

Die Klasse definiert dafür die Methoden equals() und hashCode(). Es gibt auch die Interfaces Comparable<T> oder Comparator<T>

- Generisch implementierte Klasse
- Dynamisch: Die Grösse einer ArrayList pass sich automatisch an
- Geordnet: Elemente sind geordnet abgelegt. Behalten ihre Ordnung, aber nicht automatisch sortiert!
- Direktzugriff: Auf einzelne Elemente kann mittels der Methode get(int index) direkt zugegriffen werden. Index im Bereich 0..size()-1

(siehe Bild)

Mit dem Entscheidungsbaum (siehe Bild) als erste grobe Richtschnur

Auf Attribute und Methoden

Statische Elemente können direkt über die Klasse referenziert und verwendet werden, ohne dass ein Objekt existiert. Sie existieren dann aber pro Klasse auch nur genau einmal!

unterstrichen

(siehe Bild)

Ein statisch deklariertes Attribut existiert nur genau einmal pro Klasse, und nicht n-mal (pro Objekt)

Ein statisches Attribut, welches gleichzeitig finalisiert (final) ist und als Konstante dient.
Konstanten werden mit GROSSEN_BUCHSTABEN bezeichnet. Beispiel:

public static final double KELVIN_OFFSET = 273.15d;

Über den Klassennamen (entsprechende Sichtbarkeit vorausgesetzt)
Beispiel:

double value = Temperatur.KELVIN_OFFSET;

Eine statische Methode kann direkt auf einer Klasse aufgerufen werden, ohne dass ein Objekt existiert.

Wenn eine Funktion stateless, d.h. unabhängig von Attributwerten ist.
Beispiel:

public static double convertCelsiusToKelvin(double celsius) {...}

Über den Klassennamen (Sichtbarkeit vorausgesetzt)
Beispiel:

double kelvin = Temperatur.convertCelsiusToKelvin(20.0);

System.out.println(...)
Math.PI oder Math.E

Ja, public static void main(String[] args) {...}
Die main()-Methode repräsentiert den Eintrittspunkt für den Start einer Klasse bzw. einer ganzen Java-Applikation! (Löst das "Huhn oder Ei"-Problem, zumindest für Java).

bei, lokalen Variablen, formalen Parametern, Attributen, Methoden, Klassen

Hat je nach Einsatzort eine unterschiedliche Bedeutung!
Der Stereotyp <<leaf>> (analog zu <<interface>>) signalisiert, dass eine Klasse final deklariert ist

Dass der einer Variable (z.B. final int count = students.size();) nur genau einmal ein Wert zugewiesen werden kann (Wert ist nicht mehr veränderbar!)

Man bewirkt damit, dass der Wert nach der initialen Zuweisung konstant bleibt -> Programmierstil. Bewahrt bei späteren Codeänderungen evt. vor Fehlern!

Dass der als aktuelle Parameter übergebene Wert innerhalb der Methode nicht überschrieben werden kann

Dass der Parameter innerhalb der Methode konstant bleibt -> Programmiertstil.

Man hat die Sicherheit, dass der Originalwert in der ganzen Methode zur Verfügung steht
Bewahrt bei späteren Codeerweiterungen evt. vor Fehlern.

Man kann ihnen nur einmal einen Wert zuweisen und zwar direkt bei der Deklaration (seltener), oder einmalig innerhalb eines Konstruktors (häufiger)

Sie sind die Grundlage für immutable Klassen.
Beispiel: User-Klasse mit uid, name und vorname, als Attribute.
Die uid wird bei der Erstellung festgelegt und ist danach unveränderlich, während Namen und Vornamen noch mutiert werden können

Nein, sie sind ein essentieller Designentscheid!

Nein

Damit schützt man Methoden in Vererbungshierarchien vor dem (absichtlich oder unabsichtlichen) überschreiben

- einfache Setter- und Getter-Methoden können finalisiert werden
- (Fertig) implementierte Methoden auf (teil-)abstrakten Klassen

Finalisierte Methoden sind essentieller Designentscheid!

Ja: public final class Temperatur {...}