Das Collections Framework ist Javas einheitlicher Satz von Schnittstellen und Klassen zum Speichern und Verwalten von Objektgruppen — List, Set, Map, Queue und deren Implementierungen. Es bietet vorgefertigte, gut getestete Datenstrukturen, sodass du selten deine eigenen bauen musst.
Collection
├── List — ordered, allows duplicates, indexed access
├── Set — no duplicates, models uniqueness
└── Queue — FIFO/priority ordering for processing
Map (separate hierarchy) — key→value pairs
List<String> list = new ArrayList<>(); // backed by an array — fast random access
list.add("a");
list.get(0); // index access — O(1)
list.contains("a"); // O(n) search
// LinkedList — fast insert/remove at ends, O(n) random access
ArrayList (array-gestützt, schnelle Indizierung) ist die Standardwahl; LinkedList eignet sich für häufiges Einfügen am Ende.
Set<String> set = new HashSet<>(); // O(1) add/contains, NO order
set.add("a");
set.add("a"); // ignored — duplicates not allowed
set.contains("a"); // O(1) — great for membership tests
// TreeSet — sorted order; LinkedHashSet — insertion order
HashSet bietet O(1) Eindeutigkeitsprüfungen; TreeSet behält Elemente sortiert.
Map<String, Integer> map = new HashMap<>(); // O(1) get/put, no order
map.put("age", 30);
map.get("age"); // 30
map.getOrDefault("x", 0); // safe access with default
map.computeIfAbsent("list", k -> new ArrayList<>()); // handy for grouping
// TreeMap — sorted by key; LinkedHashMap — insertion order
HashMap ist das Arbeitstier für O(1) schlüsselgestützte Suche.
Need ordered + indexed + duplicates → ArrayList
Need uniqueness, fast lookup → HashSet
Need key→value, fast lookup → HashMap
Need sorted order → TreeSet / TreeMap
Need FIFO processing → ArrayDeque / LinkedList (Queue)
Need thread-safety → ConcurrentHashMap, etc.
ArrayList: get O(1), add-end O(1), contains/remove O(n)
HashMap/HashSet: get/put/contains O(1) average
TreeMap/TreeSet: O(log n) (sorted)
LinkedList: add/remove-ends O(1), get O(n)
Das Collections Framework ist einer der am häufigsten verwendeten Teile von Java — nahezu jedes Programm speichert und verarbeitet Datengruppen damit.
Die richtige Collection zu wählen ist eine Schlüsselfähigkeit, die Korrektheit und Performance direkt beeinflusst: ArrayList für geordnete indizierte Daten, HashSet für Eindeutigkeit, HashMap für schnelle schlüsselgestützte Suche, und die sortierten/parallelen Varianten bei Bedarf.
Die Schnittstellen (List/Set/Map/Queue), ihre Implementierungen und besonders die Leistungscharakteristiken (O(1) HashMap-Suche vs. O(n) Listensuche) zu verstehen, ermöglicht dir, die geeignete Struktur zu wählen, anstatt auf die falsche zurückzugreifen (eine häufige Ursache für langsamen Code).
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