13.2 Listen
Eine Liste steht für eine Sequenz von Daten, bei der die Elemente eine feste Reihenfolge besitzen. Die Schnittstelle java.util.List schreibt Verhalten vor, die alle konkreten Listen implementieren müssen. Interessante Realisierungen der List-Schnittstelle sind:
- java.util.ArrayList: Liste auf der Basis eines Feldes
- java.util.LinkedList: Liste durch verkettete Elemente
- java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList: schnelle Liste, optimal für häufige nebenläufige Lesezugriffe
- java.util.Vector : synchronisierte Liste seit Java 1.0, die der ArrayList wich. Die Klasse ist zwar nicht deprecated, sollte aber nicht mehr verwendet werden.
Die Methoden zum Zugriff über die gemeinsame Schnittstelle List sind immer die gleichen. So ermöglicht jede Liste einen Punktzugriff über get(index), und jede Liste kann alle gespeicherten Elemente sequenziell über einen Iterator geben. Doch die Realisierungen einer Liste unterscheiden sich in Eigenschaften wie der Performance, dem Speicherplatzbedarf oder der Möglichkeit der sicheren Nebenläufigkeit.
Da in allen Datenstrukturen jedes Exemplar einer von Object abgeleiteten Klasse Platz findet, sind die Listen grundsätzlich nicht auf bestimmte Datentypen fixiert, doch Generics spezifizieren diese Typen genauer.
13.2.1 Erstes Listen-Beispiel
Listen haben die wichtige Eigenschaft, dass sie sich die Reihenfolge der eingefügten Elemente merken und dass Elemente auch doppelt vorkommen können. Wir wollen diese Listenfähigkeit für ein kleines Gedächtnisspiel nutzen. Der Anwender gibt Städte für eine Route vor, die sich das Programm in einer Liste merkt. Nach der Eingabe eines neuen Ziels auf der Route soll der Anwender alle Städte in der richtigen Reihenfolge wiedergeben. Hat er das geschafft, kommt eine neue Stadt hinzu. Im Prinzip ist das Spiel unendlich, doch da sich kein Mensch unendlich viele Städe in der Reihenfolge merken kann, wird es zu einer Falscheingabe kommen, was das Programm beendet.
Listing 13.2: com/tutego/insel/util/list/HowDoesYourRouteLooksLike.java
package com.tutego.insel.util.list;
import java.text.*;
import java.util.*;
public class HowDoesYourRouteLooksLike
{
public static void main( String[] args )
{
List<String> cities = new ArrayList<String>();
while ( true )
{
System.out.println( "Welche neue Stadt kommt hinzu?" );
String newCity = new Scanner( System.in ).nextLine();
cities.add( newCity );
System.out.printf( "Wie sieht die gesamte Route aus? (Tipp: %d %s)%n",
cities.size(),
cities.size() == 1 ? "Stadt" : "Städte" );
for ( String city : cities )
{
String guess = new Scanner( System.in ).nextLine();
if ( ! city.equalsIgnoreCase( guess ) )
{
System.out.printf( "%s ist nicht richtig, %s wäre korrekt. Schade!%n",
guess, city );
return;
}
}
System.out.println( "Prima, alle Städte in der richtigen Reihenfolge!" );
}
}
}
Die Methoden der Schnittstelle List sind:
interface java.util.List<E> |
- boolean add(E o)
Fügt das Element am Ende der Liste an. Eine optionale Operation. - void add(int index, E element)
Fügt ein Objekt an der angegebenen Stelle in die Liste ein. Eine optionale Operation. - boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c)
Fügt alle Elemente der Collection an der angegebenen Stelle in die Liste ein. Eine optionale Operation. - void clear()
Löscht alle Elemente aus der Liste. Eine optionale Operation. - boolean contains(Object o)
Liefert true, wenn das Element o in der Liste ist. Den Vergleich übernimmt equals(), und es ist kein Referenz-Vergleich. - boolean containsAll(Collection<?> c)
Liefert true, wenn alle Elemente der Sammlung c in der aktuellen Liste sind. - E get(int index)
Wird das Element an dieser angegebenen Stelle der Liste liefern. - int indexOf(Object o)
Liefert die Position des ersten Vorkommens für o oder –1, wenn kein Listenelement mit o inhaltlich – also per equals() und nicht per Referenz – übereinstimmt. Leider gibt es keine Methode, um ab einer bestimmten Stelle weiterzusuchen, so wie sie die Klasse String bietet. Dafür lässt sich jedoch eine Teilliste einsetzen, die subList() bildet – eine Methode, die später in der Aufzählung folgt. - boolean isEmpty()
Liefert true, wenn die Liste leer ist. - Iterator<E> iterator()
Liefert den Iterator. Die Methode ruft aber listIterator() auf und gibt ein ListIterator-Objekt zurück. - int lastIndexOf(Object o)
Sucht von hinten in der Liste nach dem ersten Vorkommen von o und liefert –1, wenn kein Listenelement inhaltlich mit o übereinstimmt. - ListIterator<E> listIterator()
Liefert einen Listen-Iterator für die ganze Liste. Ein Listen-Iterator bietet gegenüber dem allgemeinen Iterator für Container zusätzliche Operationen. - ListIterator<E> listIterator(int index)
Liefert einen Listen-Iterator, der die Liste ab der Position index durchläuft. - E remove(int index)
Entfernt das Element an der Position index aus der Liste. - boolean remove(Object o)
Entfernt das erste Objekt in der Liste, das equals()-gleich mit o ist. Liefert true, wenn ein Element entfernt wurde. Eine optionale Operation. - boolean removeAll(Collection<?> c)
Löscht in der eigenen Liste die Elemente aus c. Eine optionale Operation. - boolean retainAll(Collection<?> c)
Optional. Entfernt alle Objekte aus der Liste, die nicht in der Collection c vorkommen. - E set(int index, E element)
Ersetzt das Element an der Stelle index durch element. Eine optionale Operation. - List<E> subList(int fromIndex, int toIndex)
Liefert den Ausschnitt dieser Liste von Position fromIndex (einschließlich) bis toIndex (nicht mit dabei). Die zurückgelieferte Liste stellt eine Ansicht eines Ausschnitts der Originalliste dar. Änderungen an der Teilliste wirken sich auf die ganze Liste aus und umgekehrt (soweit sie den passenden Ausschnitt betreffen). - boolean equals(Object o)
Vergleicht die Liste mit einer anderen Liste. Zwei Listen-Objekte sind gleich, wenn ihre Elemente paarweise gleich sind. - int hashCode()
Liefert den Hashcode der Liste.
Was List der Collection hinzufügt, sind also die Index-basierten Methoden add(int index, E element), addAll(int index, Collection<? extends E> c), get(int index), indexOf(Object o), lastIndexOf(Object o), listIterator(), listIterator(int index), remove(int index), set(int index, E element) und subList(int fromIndex, int toIndex).
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