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Galileo Computing - Professionelle Buecher. Auch fuer Einsteiger.
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Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom
Buch: Java ist auch eine Insel (Galileo Computing)
gp Kapitel 11 Datenstrukturen und Algorithmen
gp 11.1 Mit einem Iterator durch die Daten wandern
gp 11.1.1 Die Schnittstellen Enumeration und Iterator
gp 11.1.2 Arrays mit Iteratoren durchlaufen
gp 11.2 Datenstrukturen und die Collection-API
gp 11.2.1 Die Schnittstelle Collection
gp 11.2.2 Das erste Programm mit Container-Klassen
gp 11.2.3 Schnittstellen, die Collection erweitern, und Map
gp 11.2.4 Konkrete Container-Klassen
gp 11.3 Listen
gp 11.3.1 AbstractList
gp 11.3.2 Beispiel mit List-Methoden
gp 11.3.3 ArrayList
gp 11.3.4 asList() und die »echten« Listen
gp 11.3.5 toArray() von Collection verstehen - die Gefahr einer Falle erkennen
gp 11.3.6 Die interne Arbeitsweise von ArrayList und Vector
gp 11.3.7 LinkedList
gp 11.3.8 Queue, die Schlange
gp 11.4 Stack (Kellerspeicher, Stapel)
gp 11.4.1 Die Methoden von Stack
gp 11.4.2 Ein Stack ist ein Vector - aha!
gp 11.5 Die Klasse HashMap und assoziative Speicher
gp 11.5.1 Ein Objekt der Klasse HashMap erzeugen
gp 11.5.2 Einfügen und Abfragen der Datenstruktur
gp 11.5.3 Wichtige Eigenschaften von Assoziativspeichern
gp 11.5.4 Elemente im Assoziativspeicher müssen unveränderbar bleiben
gp 11.5.5 Die Arbeitsweise einer Hash-Tabelle
gp 11.5.6 Aufzählen der Elemente
gp 11.5.7 Der Gleichheitstest und der Hash-Wert einer Hash-Tabelle
gp 11.5.8 Klonen
gp 11.6 Die abstrakte Klasse Dictionary
gp 11.7 Die Properties-Klasse
gp 11.7.1 Über die Klasse Properties
gp 11.7.2 put(), get() und getProperties()
gp 11.7.3 Eigenschaften ausgeben
gp 11.7.4 Systemeigenschaften der Java-Umgebung
gp 11.7.5 Browser-Version abfragen
gp 11.7.6 Properties von der Konsole aus setzen
gp 11.7.7 Windows-typische INI-Dateien
gp 11.8 Algorithmen in Collections
gp 11.8.1 Datenmanipulation: Umdrehen, Füllen, Kopieren
gp 11.8.2 Vergleichen von Objekten mit Comparator und Comparable
gp 11.8.3 Größten und kleinsten Wert einer Collection finden
gp 11.8.4 Sortieren
gp 11.8.5 nCopies()
gp 11.8.6 Singletons
gp 11.8.7 Elemente in der Collection suchen
gp 11.9 Synchronisation der Datenstrukturen
gp 11.10 Typsichere Datenstrukturen
gp 11.11 Die abstrakten Basisklassen für Container
gp 11.11.1 Optionale Methoden
gp 11.12 Die Klasse BitSet für Bitmengen
gp 11.12.1 Ein BitSet anlegen und füllen
gp 11.12.2 Mengenorientierte Operationen
gp 11.12.3 Funktionsübersicht
gp 11.12.4 Primzahlen in einem BitSet verwalten
gp 11.13 Ein Design-Pattern durch Beobachten von Änderungen
gp 11.13.1 Design-Pattern
gp 11.13.2 Das Beobachter-Pattern (Observer/Observable)


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11.4 Stack (Kellerspeicher, Stapel)downtop

Die Klasse Stack repräsentiert einen Stapelspeicher, auch »Keller« genannt, der als LIFO (Last-In-First-Out)-Datenstruktur bekannt ist. Beim Hinzufügen von Elementen wächst die Datenstruktur dynamisch. Die Klasse Stack ist eine Erweiterung der Klasse Vector - wir diskutieren später noch diese prickelnde Entscheidung -, womit die Klasse zusätzliche Funktionalität besitzt, beispielsweise die Fähigkeit der Aufzählung und des wahlfreien Zugriffs auf Kellerelemente.


Beispiel Füge in den Stack zwei Strings ein und lies sie wieder aus
Stack s = new Stack();
s.push( "Roujitcher" );
s.push( "Tatjana" );
String s1 = (String) s.pop();
String s2 = (String) s.pop();


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11.4.1 Die Methoden von Stackdowntop

Stack besitzt nur wenige zusätzliche Methoden verglichen mit dem Vektor.


class java.util.Stack
extends Vector

gp Stack()
Der Konstruktor erzeugt einen neuen Stack.
gp boolean empty()
Testet, ob Elemente auf dem Stapel vorhanden sind.
gp Object push( Object item )
Das Element item wird auf den Stapel gebracht.
gp Object pop()
Holt das letzte Element vom Stapel. EmptyStackException signalisiert einen leeren Stapel.
gp Object peek()
Das oberste Element wird nur vom Stapel gelesen, aber nicht wie bei pop() entfernt. Bei leerem Stapel wird eine EmptyStackException ausgelöst.
gp int search( Object o )
Sucht im Stapel nach dem obersten Eintrag, der mit dem Objekt o übereinstimmt. Gibt den Index 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 und so weiter. Die Zählweise ist ungewöhnlich, denn sie ist nicht nullbasiert wie alle anderen Funktionen, die mit Positionen arbeiten.

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.


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11.4.2 Ein Stack ist ein Vector - aha!toptop

Eine genaue Betrachtung der Klasse Stack zeigt den unsinnigen und falschen Einsatz der Vererbung. Stack erbt alle Methoden von Vector und damit viele Funktionen, die im krassen Gegensatz zu den charakteristischen Eigenschaften eines Stapels stehen. Dazu zählen unter anderem die Methoden elementAt(), indexOf(), insertElementAt(), removeElementAt(), setElementAt() und weitere.

Abbildung
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Für eine Änderung ist es aber nun aufgrund der Wahrung der Abwärtskompatibilität zu spät, und die Implementierung bleibt. Sie hätte mit einem internen Vector oder einer ähnlichen Datenstruktur erfolgen müssen. Bleibt die Frage, warum sich der Autor Jonathan Payne für jene Variante entschieden hat. Aus Sicht der Softwaretechnik ist die Frage leicht zu beantworten. Hier stehen sich Kaufen (Delegation oder Komposition, also Verwenden eines Objekts) oder Erben (also Erweitern einer Klasse) gegenüber. Wenn eine Unterklasse nicht bedingungslos alle Eigenschaften der Oberklasse unterstützt, ist Vererbung falsch angewendet. In einem Konflikt zwischen Kaufen und Erben sollte immer Kaufen statt Erben eingesetzt werden. Im Übrigen ist Jonathan Payne auch Autor der Klasse Vector.





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