Java ArrayList, HashSet und HashMap einfach erklärt

Eine ArrayList ist wie ein Array, das mitwächst. Wie solche Listen intern aufgebaut sind, zeigt der Artikel über Listen, Stack und Queue. In spitzen Klammern steht, was hineinkommt (mehr dazu unter Generics in Java):

1List<String> names = new ArrayList<>();

Links steht der allgemeine Typ List, rechts die konkrete ArrayList. Die leeren Klammern <> (der „Diamant“) übernehmen den Typ von links.

• add(x) hängt hinten an, get(i) liest Position i (ab 0), set(i, x) ersetzt
• size() ist die Anzahl, isEmpty() prüft auf leer
• remove(i) entfernt Position i, alles dahinter rutscht nach vorn
• contains(x) sucht ein Element

In spitze Klammern gehören nur Klassen. Für Zahlen schreibst du Integer statt int und Double statt double. Beim Hinzufügen und Lesen wandelt Java automatisch um. Eine Liste kannst du direkt ausgeben, anders als ein Array. List.of("a", "b") erzeugt schnell eine feste Liste, die sich danach nicht mehr ändern lässt.

1import java.util.ArrayList;2import java.util.List;3
4public class Main {5    public static void main(String[] args) {6        List<String> names = new ArrayList<>();7        names.add("Ada");8        names.add("Bob");9        names.add("Cleo");10        System.out.println(names);11        System.out.println("Size: " + names.size());12        System.out.println("Index 1: " + names.get(1));13
14        names.remove(0);15        names.add("Dan");16        System.out.println(names);17        System.out.println(names.contains("Ada"));18
19        List<Integer> squares = new ArrayList<>();20        for (int i = 1; i <= 5; i++) {21            squares.add(i * i);22        }23        int sum = 0;24        for (int n : squares) {25            sum += n;26        }27        System.out.println(squares + " sum " + sum);28    }29}

Ein Set enthält jedes Element höchstens einmal. add gibt false zurück, wenn das Element schon drin ist, und lässt das Set unverändert. Damit entfernst du Doppelte oder zählst verschiedene Werte.

• HashSet: schnell, aber ohne feste Reihenfolge
• LinkedHashSet: behält die Reihenfolge, in der die Elemente dazukamen

Ein Set hat kein get(i). Brauchst du wieder eine Liste, übergibst du das Set dem Konstruktor: new ArrayList<>(set).

1import java.util.ArrayList;2import java.util.LinkedHashSet;3import java.util.List;4import java.util.Set;5
6public class Main {7    public static void main(String[] args) {8        List<String> signUps = List.of("Mia", "Leo", "Mia", "Ana", "Leo");9        Set<String> guests = new LinkedHashSet<>();10        for (String name : signUps) {11            boolean added = guests.add(name);12            if (!added) {13                System.out.println(name + " is already on the list");14            }15        }16        System.out.println(guests);17        System.out.println(guests.size() + " guests");18        System.out.println(guests.contains("Ana"));19
20        List<String> list = new ArrayList<>(guests);21        System.out.println("Last: " + list.get(list.size() - 1));22    }23}

Eine Map speichert Paare aus Schlüssel und Wert, etwa Name → Telefonnummer. Warum eine HashMap so schnell findet, erklärt der Artikel über Hashing und Graphen. Map<String, String> nennt beide Typen.

• put(key, value) speichert; gibt es den Schlüssel schon, wird der alte Wert ersetzt
• get(key) liefert den Wert, oder null, wenn der Schlüssel fehlt
• getOrDefault(key, fallback) liefert stattdessen den Ersatzwert
• containsKey(key), size(), keySet() für alle Schlüssel

Zum Zählen nimmst du die bisherige Anzahl (oder 0) und speicherst sie plus eins, wie im Beispiel. Werte dürfen selbst Listen sein: Map<String, List<Integer>> speichert zu jedem Namen eine Liste von Noten.

1import java.util.HashMap;2import java.util.Map;3
4public class Main {5    public static void main(String[] args) {6        Map<String, String> phone = new HashMap<>();7        phone.put("Ada", "0151 123");8        phone.put("Bob", "0160 456");9        phone.put("Ada", "0170 789");10        System.out.println(phone.get("Ada"));11        System.out.println(phone.get("Eve"));12        System.out.println(phone.getOrDefault("Eve", "unknown"));13        System.out.println(phone.containsKey("Bob"));14        System.out.println(phone.size() + " entries");15
16        String text = "the cat and the hat and the bat";17        Map<String, Integer> counts = new HashMap<>();18        for (String word : text.split(" ")) {19            counts.put(word, counts.getOrDefault(word, 0) + 1);20        }21        System.out.println("the: " + counts.get("the"));22        System.out.println("and: " + counts.get("and"));23        System.out.println("cat: " + counts.get("cat"));24    }25}