Algorithmen und Datenstrukturen in C# (.NET)

Das Buch „Algorithmen und Datenstrukturen in C# (.NET)“ ist ein moderner, praxisorientierter Leitfaden, der Entwicklern hilft, die grundlegenden Konzepte der Computer Science durch die Brille der .NET-Plattform und der Sprache C# zu meistern. Im Gegensatz zu abstrakten Lehrbüchern konzentriert sich dieses Buch auf reale Aufgaben, denen jeder Programmierer begegnet: von der Optimierung der Suche in großen Arrays bis hin zum Aufbau effizienter Message Queues.

Worum geht es in diesem Buch?

Das Buch deckt das gesamte Spektrum an Themen ab, die für den sicheren Umgang mit Datenstrukturen und Algorithmen erforderlich sind:

• Basisstrukturen: Arrays, Listen, Stack, Queue, Dictionaries – ihr innerer Aufbau in .NET und wann man was wählt.
• Fortgeschrittene Strukturen: Bäume (binäre, AVL, Rot-Schwarz), Graphen, Hash-Tabellen, Heaps und ihre Implementierung in C#.
• Sortier- und Suchalgorithmen: von Bubblesort bis Quicksort, binäre Suche, BFS/DFS auf Graphen.
• Dynamische Programmierung und Greedy-Algorithmen: Analyse klassischer Probleme (Rucksack, kürzester Pfad, Editierdistanz).
• Arbeit mit Speicher und Performance: Big-O-Notation, Span, Memory, Allokationen und Garbage Collection.
• Moderne .NET-Funktionen: LINQ, parallele Algorithmen (Task, Parallel), asynchrone Queues.

Für wen ist dieses Buch?

Das Buch richtet sich an Junior- und Middle-C#-Entwickler, die vom Schreiben „funktionierenden“ Codes zur Erstellung effizienter und skalierbarer Lösungen übergehen möchten. Es ist auch nützlich für Studierende technischer Fachrichtungen und Entwickler, die sich auf technische Vorstellungsgespräche vorbereiten – jedes Kapitel enthält eine Analyse typischer Aufgaben aus FAANG-Interviews.

Was lernt der Leser?

• Wie man die richtige Datenstruktur für eine bestimmte Aufgabe auswählt, ohne unnötig Performance zu opfern.
• Wie man Algorithmen schreibt, die schnell arbeiten und nicht zu viel Speicher verbrauchen (insbesondere in hochbelasteten Systemen).
• Wie man die integrierten .NET-Funktionen (Collections, LINQ, Parallel) zur Lösung algorithmischer Probleme nutzt.
• Wie man sich auf Vorstellungsgespräche vorbereitet: Das Buch enthält über 50 praktische Aufgaben mit schrittweiser Lösungsanalyse in C#.
• Wie man vorhandenen Code mit BenchmarkDotNet und Speicheranalysetools profiliert und optimiert.

Jedes Kapitel ist nach dem Prinzip „Theorie → Codebeispiel → Aufgabe zur eigenständigen Lösung“ aufgebaut. Alle Beispiele sind in aktuellen C#-Versionen (.NET 8/9) geschrieben und können direkt in Ihrer IDE ausgeführt werden. Das Buch wird ein ständiger Begleiter für alle, die Code schreiben möchten, auf den sie stolz sein können.

Hinweis: Das Buch erfordert keine tiefgehenden mathematischen Kenntnisse – alle komplexen Konzepte werden durch Praxis und Visualisierung erklärt. Ausreichend sind sichere Grundkenntnisse in C# und der Wunsch zu verstehen, wie Algorithmen „unter der Haube“ funktionieren.