Java-Schulung

Lektion 1 • Konsoleneingabe und -ausgabe

Lesen Sie Benutzereingaben mit Scanner und geben Sie Ergebnisse mit System.out aus. Ermöglicht interaktive Programme, die im gesamten Kurs verwendet werden.

Lektion 2 • Primitive Datentypen und Variablen

Deklarieren und initialisieren Sie Variablen mit den acht primitiven Typen von Java. Verbindet die Typauswahl mit Speichereffizienz und Korrektheit.

Lektion 3 • Installieren des Java Development Kit

Konfigurieren Sie das JDK, setzen Sie PATH-Variablen und überprüfen Sie die Installation. Stellt die Toolchain her, von der jedes nachfolgende Kapitel abhängt.

Lektion 4 • Struktur eines Java-Programms

Untersuchen Sie den Aufbau einer Java-Quelldatei: Paketdeklarationen, Importe, Klassenkörper und die main-Methode. Liefert die Vorlage, die in jeder Programmierübung verwendet wird.

Lektion 1 • Bedingte Anweisungen

Verwenden Sie if-, else-if- und else-Blöcke, um die Programmlogik zu verzweigen. Legt die Grundlage für die Entscheidungsfindung, die jeder nachfolgende Algorithmus benötigt.

Lektion 2 • Schleifenkonstrukte

Wiederholen Sie Codeblöcke mit while-, do-while- und for-Schleifen. Iteration ist der Kernmechanismus der Datenverarbeitung in späteren Kapiteln.

Lektion 3 • Verschachtelte Schleifen und Musterprobleme

Kombinieren Sie mehrere Schleifen, um zweidimensionale Probleme wie Matrixdurchläufe und Musterdruck zu lösen. Fördert algorithmisches Denken für Array-Kapitel.

Lektion 4 • switch-Anweisungen und -Ausdrücke

Wählen Sie mit switch zwischen mehreren Ausführungspfaden. Führt moderne switch-Ausdrücke ein, die in neueren Java-Versionen verfügbar sind.

Lektion 1 • Variablengültigkeit und Methodendesign

Verwalten Sie den lokalen, Block- und Klassen-Gültigkeitsbereich, um vorhersagbare Methoden zu schreiben. Gute Gültigkeitsdisziplin reduziert Fehler in Programmen mit mehreren Methoden.

Lektion 2 • Methodenüberladung

Definieren Sie mehrere Methoden mit demselben Namen, aber unterschiedlichen Parameterlisten. Demonstriert Polymorphismus zur Kompilierzeit, der in der gesamten Java-API verwendet wird.

Lektion 3 • Rekursionsgrundlagen

Lösen Sie Probleme, indem Methoden sich selbst mit einem Basisfall aufrufen. Rekursion untermauert die später behandelten Baumdurchlauf- und Teile-und-Herrsche-Algorithmen.

Lektion 4 • Definieren und Aufrufen von Methoden

Schreiben Sie statische Methoden mit Parametern und Rückgabetypen. Stellt die modulare Struktur her, die objektorientiertes Design in späteren Kapiteln erweitert.

Lektion 1 • Mehrdimensionale Arrays

Erstellen und navigieren Sie zweidimensionale und ungleichmäßige Arrays. Ermöglicht Matrixoperationen und gitterbasierte Problemlösung.

Lektion 2 • Sortieren und Suchen von Arrays

Implementieren Sie Bubble Sort, Selection Sort und binäre Suche auf Arrays. Baut algorithmische Intuition vor dem Kapitel zum Collections Framework auf.

Lektion 3 • StringBuilder für effizienten Textaufbau

Verwenden Sie StringBuilder, um Strings in Schleifen ohne übermäßige Objekterstellung aufzubauen. Adressiert direkt Leistungsprobleme, die durch String-Verkettung verursacht werden.

Lektion 4 • String-Klasse und häufige Methoden

Manipulieren Sie Text mit String-Methoden wie substring, split und replace. String-Verarbeitung ist essenziell für Datei-I/O und API-Integration.

Lektion 1 • Die Object-Klasse und toString

Überschreiben Sie toString, equals und hashCode aus der Wurzelklasse Object. Korrekte Überschreibungen sind für Sammlungen und Debugging erforderlich.

Lektion 2 • Kapselung und Zugriffsmodifikatoren

Schützen Sie Felder mit privatem Zugriff und stellen Sie sie über Getter und Setter bereit. Kapselung erzwingt Invarianten und reduziert Kopplung.

Lektion 3 • Klassen und Objekte

Definieren Sie Klassen mit Feldern und Methoden und instanziieren Sie dann Objekte. Verlagert das Denken von prozeduralem zu objektorientiertem Design.

Lektion 4 • Statische Member und Hilfsklassen

Verwenden Sie statische Felder und Methoden für gemeinsamen Zustand und Hilfsfunktionen. Klärt, wann Member auf Klassenebene vs. auf Instanzebene angemessen sind.

Lektion 1 • Vererbung und das extends-Schlüsselwort

Erstellen Sie Unterklassen, die Felder und Methoden von einer Oberklasse erben. Vererbung reduziert Duplizierung und modelliert Ist-ein-Beziehungen.

Lektion 2 • Casting und Typprüfung

Führen Sie sichere Typumwandlungen durch und überprüfen Sie die Typidentität zur Laufzeit. Verhindert ClassCastException in polymorphem Code.

Lektion 3 • Schnittstellen und mehrere Typverträge

Deklarieren Sie Schnittstellen, um Verhaltensverträge unabhängig von der Klassenhierarchie festzulegen. Schnittstellen ermöglichen Konformität mit mehreren Typen und lose Kopplung.

Lektion 4 • Abstrakte Klassen und Methoden

Definieren Sie abstrakte Klassen, die einen Vertrag ohne vollständige Umsetzung erzwingen. Abstrakte Typen modellieren unvollständige Konzepte, die Unterklassen vervollständigen müssen.

Lektion 1 • try-catch-finally-Blöcke

Umschließen Sie riskanten Code in try-Blöcken und reagieren Sie in catch-Blöcken. finally stellt sicher, dass Bereinigungscode unabhängig vom Ergebnis immer ausgeführt wird.

Lektion 2 • Ausnahmehierarchie und -typen

Navigieren Sie durch die Ausnahmehierarchie von Java: Throwable-, Error- und Exception-Untertypen. Das Verständnis der Hierarchie bestimmt, welche Ausnahmen abgefangen oder deklariert werden.

Lektion 3 • Werfen und Deklarieren von Ausnahmen

Verwenden Sie throw, um Fehler zu signalisieren, und throws, um geprüfte Ausnahmen zu deklarieren. Ordnungsgemäße Deklaration zwingt Aufrufer, Fehler zu behandeln oder zu propagieren.

Lektion 4 • Benutzerdefinierte Ausnahmeklassen

Erstellen Sie domänenspezifische Ausnahmetypen durch Erweitern von Exception oder RuntimeException. Benutzerdefinierte Ausnahmen tragen aussagekräftigen Kontext für Aufrufer.

Lektion 1 • Hilfsmethoden der Collections-Klasse und Sortierung

Verwenden Sie die Collections-Klasse und Comparator, um Sammlungen zu sortieren, zu mischen und zu durchsuchen. Comparator-basierte Sortierung ist für benutzerdefinierte Ordnungsanforderungen essenziell.

Lektion 2 • Queue-, Deque- und Stack-Operationen

Verarbeiten Sie Elemente in FIFO- und LIFO-Reihenfolge mit Queue und Deque. Diese Strukturen untermauern Scheduling-, Parsing- und Graphenalgorithmen.

Lektion 3 • Generics und Typsicherheit

Parametrisieren Sie Klassen und Methoden mit Typvariablen, um unsichere Casts zu vermeiden. Generics sind die Grundlage des gesamten Collections Framework.

Lektion 4 • List-Schnittstelle und Implementierungen

Speichern Sie geordnete, indexierbare Elemente mit ArrayList und LinkedList. Listen sind der am häufigsten verwendete Sammlungstyp in Java-Anwendungen.