Programmierung - eine Einführung in die Informatik mit Standard ML:
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| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
München [u.a.]
Oldenbourg
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XIV, 371 S. graph. Darst. 24 cm |
| ISBN: | 9783486586015 |
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Inhaltsverzeichnis
1 Schnellkurs 1
1.1 Programme. 1
1.2 Interpreter. 2
1.2.1 Mehrfachdeklaration. 4
1.2.2 Ergebnisbezeichner. 4
1.2.3 Fehlermeldungen. 5
1.3 Prozeduren. 5
1.4 Vergleiche und Konditionale . 7
1.5 Lokale Deklarationen und Hillsprozeduren. 8
1.6 lupel. 9
1.7 Kartesische Muster. 10
1.8 Ganzzahlige Division: Div und Mod. 12
1.9 Rekursion. 13
1.10 Natürliche Quadratwurzeln und Akkus. 16
1.11 Endrekursion. 18
1.12 Divergenz. 19
1.13 Festkomma-und Gleitkommazahlen . 21
1.13.1 Festkommazahlen. 21
1.13.2 Gleitkommazahlen. 22
1.13.3 Rundungsfehler. 23
1.13.4 Beispiel: Newtonsches Verfahren. 24
1.14 Standardstrukturen. 24
2 Programmiersprachliches 29
2.1 Darstellung und Aufbau von Phrasen. 29
2.2 Syntaxübersicht. 31
2.2.1 Wörter. 32
2.2.2 Phrasen. 32
2.3 Klammern. 35
2.4 Freie Bezeichner und Umgebungen. 37
2.5 Tripeldarstellung von Prozeduren . 38
2.6 Semantische Zulässigkeit. 40
2.7 Ausführung. 41
2.7.1 Ausführung von Ausdrücken. 42
2.7.2 Ausführung von Prozeduraufrufen. 42
2.7.3 Ausführung von Deklarationen. 43
2.7.4 Ausführung von Programmen. 43
2.8 Verarbeitungsphasen eines Interpreters. 44
2.9 Semantische Äquivalenz. 45
Höherstufige Prozeduren 49
3.1 Abstraktionen und kaskadierte Prozeduren. 49
3.2 Tripeldarstellung und Rekursion. 51
3.3 Höherstufige Prozeduren . 52
3.3.1 Bestimmte Iteration: Iter. 54
3.3.2 Unbestimmte Iteration: First. 55
3.4 Bestimmte Iteration: Polymorphes Iter. 56
3.5 Polymorphe Typisierung. 57
3.5.1 Monomorphe und polymorphe Bezeichner. 59
3.5.2 Ambige Deklarationen. 60
3.6 lypinferenz . 62
3.7 Typen und Gleichheit. 64
3.8 Bezeichnerbindung. 65
3.8.1 Lexikalische Bindungen. 65
3.8.2 Konsistente Umbenennung und Bereinigung. 66
3.8.3 Statische und dynamische Bindungen. 67
3.9 Spezifikation polymorpher Prozeduren. 68
3.10 Abgeleitete Formen: Andalso, Orelse, Op. 69
3.11 Beispiel: Primzahlberechnung . 70
3.12 Komposition von Prozeduren. 71
3.13 Bestimmte Iteration: Iterup und Iterdn. 72
Listen und Strings 75
4.1 Die Datenstruktur der Listen. 75
4.1.1 Listentypen. 76
4.1.2 NilundCons. 77
4.1.3 Regelbasierte Prozeduren . 78
4.2 Append.Rev, ConcatundTabulate. 79
4.3 Map, Filter, Brists und All. 81
4.4 Faltung. 83
4.5 Hd.Tl, Null, Nth und das Werfen von Ausnahmen. 86
4.6 Regelbasierte Prozeduren und Musterabgleich. 88
4.6.1 Disjunkte und überlappende Regeln. 90
4.6.2 Erschöpfende Regeln. 91
4.6.3 Regelbasierte Abstraktionen und Case-Ausdrücke. 92
4.6.4 Kaskadierte Prozedurdeklarationen mit mehreren Regeln . 92
4.7 Strings. 93
4.7.1 Zeichenstandards. 94
4.7.2 Lexikalische Ordnung. 96
Inhaltsverzeichnis XI
5 Sortieren 99
5.1 Sortieren durch Einfügen . 99
5.2 Polymorphes Sortieren. 101
5.3 Inverse und lexikalische Ordnungen. 102
5.4 Sortieren durch Mischen. 103
5.5 Endliche Mengen und strikte Sortierung. 105
5.6 Primzerlegung. 108
5.7 Ein überraschender Laufzeitunterschied. 110
6 Konstruktoren und Ausnahmen 113
6.1 Konstruktoren. 113
6.2 Enumerationstypen. 115
6.3 Typsynonyme. 116
6.4 Darstellung arithmetischer Ausdrücke. 117
6.4.1 Komponenten und Teilausdrücke. 118
6.4.2 Darstellung von Umgebungen. 119
6.5 Ausnahmen . 122
6.5.1 Werfen von Ausnahmen. 123
6.5.2 Fangen von Ausnahmen. 123
6.5.3 Ausführungsreihenfolge und Sequenzialisierung. 124
6.5.4 Konvention für die Spezifikation von Ausnahmen. 125
6.5.5 Beispiel: Test auf Mehrfachauftreten. 125
6.6 Typkonstruktoren. 126
6.7 Optionen. 127
7 Bäume 131
7.1 Reine Bäume. 131
7.1.1 Unterbäume. 133
7.1.2 Gestalt arithmetischer Ausdrücke. 133
7.1.3 Lexikalische Baumordnung. 134
7.2 Teilbäume. 135
7.3 Adressen. 136
7.3.1 Nachfolger und Vorgänger. 138
7.4 GrößeundTiefe. 139
7.5 Faltung. 141
7.6 Präordnung und Postordnung. 141
7.6.1 Teilbaumzugriff mit Pränummern. 143
7.6.2 Teilbaumzugriff mit Postnummern. 144
7.6.3 Linearisierungen. 144
7.7 Balanciertheit. 145
7.8 Finitäre Mengen und gerichtete Bäume. 146
7.9 Markierte Bäume. 149
7.10 Projektionen. 151
8 Mengenlehre 155 }
8.1 Mengen. 155 ]
8.2 Aussagen. *58
8.3 Tupel. 160
8.4 Gerichtete Graphen. 162
8.5 Binäre Relationen. 166
8.5.1 Umkehrrelationen. 167
8.5.2 Funktionale und injektive Relationen. 167
8.5.3 Totale und surjektive Relationen. 168
8.5.4 Komposition von Relationen. 168
8.5.5 Reflexivität, Transitivität und Ordnungen. 169
8.6 Funktionen. 170
8.6.1 Lambda-Notation. 171
8.6.2 Funktionsmengen. 171
8.6.3 Klammersparregeln. 172
8.6.4 Adjunktion. 172
8.6.5 Bijektionen und Darstellungen. 173
8.7 Terminierende Relationen. 173
8.8 Strukturelle Tenninierungsrunktionen. 175
9 Mathematische Prozeduren 179
9.1 Beschreibung. 179
9.2 Ausführung. 181
9.3 Rekursionsfunktionen. 184
9.4 Rekursionsbäume. 185
9.5 Rekursionsrelationen. 186
9.6 Ergebnisfunktionen. 188
9.7 Der Korrektheitssatz. 190
9.7.1 Endrekursive Bestimmung von Potenzen. 191
9.7.2 Endrekursive Bestimmung von Fakultäten . 191
9.8 Größte gemeinsame Teiler. 193
9.9 Gaußsche Formel. 194
9.10 Geschachtelte Rekursion. 196
10 Induktive Korrektheitsbeweise 199
10.1 Induktion. 199
10.2 Bestimmte Iteration. 201
10.2.1 Iterative Bestimmung von Potenzen. 202
10.2.2 Iterative Bestimmung der Fakultäten. 203
10.2.3 Iterative Bestimmung der Fibonacci-Zahlen . 203
10.3 Unbestimmte Iteration. 204
10.4 listen und strukturelle Induktion. 206
Inhaltsverzeichnis X11I
10.5 Verstärkung der Korrektheitsaussage. 208
10.6 Größenverhältnisse in Bäumen. 210
10.7 Binäre Charakterisierung von Bäumen. 213
11 Laufzeit rekursiver Prozeduren 217
11.1 Laufzeitfunktionen. 217
11.2 Beispiele. 218
11.2.1 Konkatenation von Listen. 218
11.2.2 Faltung von Listen. 219
11.2.3 Elementtest für Listen . 219
11.3 Rekursive Darstellung von Laufzeitfunktionen. 220
11.4 Laufzeiten und Komplexitäten. 221
11.5 Komplexität von Laufzeitfunktionen. 224
11.6 Naive Komplexitätsbestimmung. 226
11.7 Nebenkosten. 228
11.7.1 Beispiel: Aufteilen von Listen. 229
11.7.2 Beispiel: Sortieren durch Einfügen. 229
11.8 Polynomieller Rekurrenzsatz. 232
11.9 Exponentieller Rekurrenzsatz. 233
11.10 Logarithmischer Rekurrenzsatz. 234
11.10.1 Beispiel: Schnelles Potenzieren. 234
11.10.2 Beispiel: Euklidscher Algorithmus . 235
11.11 linear-logarithmischer Rekurrenzsatz. 237
12 Statische und dynamische Semantik 241
12.1 Abstrakte Syntax. 241
12.2 Abstrakte Grammatiken. 243
12.3 Statische Semantik. 244
12.4 Elaborierung. 247
12.5 Dynamische Semantik und Evaluierung. 250
12.6 Rekursive Prozeduren . 255
13 Konkrete Syntax 259
13.1 Lexikalische Syntax für lypen. 259
13.2 Phrasale Syntax für lypen. 261
13.2.1 Affinität. 262
13.2.2 Eindeutigkeit. 263
13.3 Parsing durch rekursiven Abstieg. 263
13.4 Parser für Typen. 266
13.5 Arithmetische Ausdrücke. 269
13.5.1 Lexer. 269
13.5.2 Parser. 271
13.6 Konkrete Syntax für F. 274
14 Datenstrukturen 279
14.1 Strukturen. 279
14.2 Implementierung von Datenstrukturen. 280
14.3 Abstrakte Datenstrukturen. 283
14.4 Vektoren. 286
14.5 Binäre Suche. 288
14.6 Schlangen und Darstellungsinvarianten. 290
14.7 Funktoren. 292
15 Speicher und veränderliche Objekte 297
15.1 Zellen und Referenzen. 298
15.2 Speichereffekte. 300
15.3 Imperative Prozeduren. 302
15.4 Reihungen. 304
15.5 Reversieren und Sortieren von Reihungen . 307
15.6 Agenden. 309
15.7 Effiziente imperative Schlangen . 310
15.8 Schleifen. 311
15.9 Lineare Speicher. 314
15.10 Lineare Darstellung von Listen. 316
15.11 Lineare Darstellung von Bäumen. 318
15.12 Lineare Darstellung von Ausdrücken. 320
15.13 Speicherplatzbedarf bei der Programmausführung. 321
16 Stapelmaschinen und Obersetzer 325
16.1 Eine Stapelmaschine. 325
16.2 Arithmetische Befehle. 327
16.3 Sprungbefehle und Konditionale. 330
16.4 Imperative Variablen und Schleifen. 331
16.5 Verwendung der Halde. 333
16.6 Ein Übersetzer. 335
16.7 Prozedurbefehle. 339
16.8 Aufrufrahmen. 341
16.9 Endaufrufe. 344
16.10 Dynamische Prozeduren. 346
16.11 Automatische Speicherbereinigung. 347
16.12 Voll-und Halbübersetzung. 349
A Klammersparregeln 353
Literaturverzeichnis 355
Index 357 |
| adam_txt |
Inhaltsverzeichnis
1 Schnellkurs 1
1.1 Programme. 1
1.2 Interpreter. 2
1.2.1 Mehrfachdeklaration. 4
1.2.2 Ergebnisbezeichner. 4
1.2.3 Fehlermeldungen. 5
1.3 Prozeduren. 5
1.4 Vergleiche und Konditionale . 7
1.5 Lokale Deklarationen und Hillsprozeduren. 8
1.6 lupel. 9
1.7 Kartesische Muster. 10
1.8 Ganzzahlige Division: Div und Mod. 12
1.9 Rekursion. 13
1.10 Natürliche Quadratwurzeln und Akkus. 16
1.11 Endrekursion. 18
1.12 Divergenz. 19
1.13 Festkomma-und Gleitkommazahlen . 21
1.13.1 Festkommazahlen. 21
1.13.2 Gleitkommazahlen. 22
1.13.3 Rundungsfehler. 23
1.13.4 Beispiel: Newtonsches Verfahren. 24
1.14 Standardstrukturen. 24
2 Programmiersprachliches 29
2.1 Darstellung und Aufbau von Phrasen. 29
2.2 Syntaxübersicht. 31
2.2.1 Wörter. 32
2.2.2 Phrasen. 32
2.3 Klammern. 35
2.4 Freie Bezeichner und Umgebungen. 37
2.5 Tripeldarstellung von Prozeduren . 38
2.6 Semantische Zulässigkeit. 40
2.7 Ausführung. 41
2.7.1 Ausführung von Ausdrücken. 42
2.7.2 Ausführung von Prozeduraufrufen. 42
2.7.3 Ausführung von Deklarationen. 43
2.7.4 Ausführung von Programmen. 43
2.8 Verarbeitungsphasen eines Interpreters. 44
2.9 Semantische Äquivalenz. 45
Höherstufige Prozeduren 49
3.1 Abstraktionen und kaskadierte Prozeduren. 49
3.2 Tripeldarstellung und Rekursion. 51
3.3 Höherstufige Prozeduren . 52
3.3.1 Bestimmte Iteration: Iter. 54
3.3.2 Unbestimmte Iteration: First. 55
3.4 Bestimmte Iteration: Polymorphes Iter. 56
3.5 Polymorphe Typisierung. 57
3.5.1 Monomorphe und polymorphe Bezeichner. 59
3.5.2 Ambige Deklarationen. 60
3.6 lypinferenz . 62
3.7 Typen und Gleichheit. 64
3.8 Bezeichnerbindung. 65
3.8.1 Lexikalische Bindungen. 65
3.8.2 Konsistente Umbenennung und Bereinigung. 66
3.8.3 Statische und dynamische Bindungen. 67
3.9 Spezifikation polymorpher Prozeduren. 68
3.10 Abgeleitete Formen: Andalso, Orelse, Op. 69
3.11 Beispiel: Primzahlberechnung . 70
3.12 Komposition von Prozeduren. 71
3.13 Bestimmte Iteration: Iterup und Iterdn. 72
Listen und Strings 75
4.1 Die Datenstruktur der Listen. 75
4.1.1 Listentypen. 76
4.1.2 NilundCons. 77
4.1.3 Regelbasierte Prozeduren . 78
4.2 Append.Rev, ConcatundTabulate. 79
4.3 Map, Filter, Brists und All. 81
4.4 Faltung. 83
4.5 Hd.Tl, Null, Nth und das Werfen von Ausnahmen. 86
4.6 Regelbasierte Prozeduren und Musterabgleich. 88
4.6.1 Disjunkte und überlappende Regeln. 90
4.6.2 Erschöpfende Regeln. 91
4.6.3 Regelbasierte Abstraktionen und Case-Ausdrücke. 92
4.6.4 Kaskadierte Prozedurdeklarationen mit mehreren Regeln . 92
4.7 Strings. 93
4.7.1 Zeichenstandards. 94
4.7.2 Lexikalische Ordnung. 96
Inhaltsverzeichnis XI
5 Sortieren 99
5.1 Sortieren durch Einfügen . 99
5.2 Polymorphes Sortieren. 101
5.3 Inverse und lexikalische Ordnungen. 102
5.4 Sortieren durch Mischen. 103
5.5 Endliche Mengen und strikte Sortierung. 105
5.6 Primzerlegung. 108
5.7 Ein überraschender Laufzeitunterschied. 110
6 Konstruktoren und Ausnahmen 113
6.1 Konstruktoren. 113
6.2 Enumerationstypen. 115
6.3 Typsynonyme. 116
6.4 Darstellung arithmetischer Ausdrücke. 117
6.4.1 Komponenten und Teilausdrücke. 118
6.4.2 Darstellung von Umgebungen. 119
6.5 Ausnahmen . 122
6.5.1 Werfen von Ausnahmen. 123
6.5.2 Fangen von Ausnahmen. 123
6.5.3 Ausführungsreihenfolge und Sequenzialisierung. 124
6.5.4 Konvention für die Spezifikation von Ausnahmen. 125
6.5.5 Beispiel: Test auf Mehrfachauftreten. 125
6.6 Typkonstruktoren. 126
6.7 Optionen. 127
7 Bäume 131
7.1 Reine Bäume. 131
7.1.1 Unterbäume. 133
7.1.2 Gestalt arithmetischer Ausdrücke. 133
7.1.3 Lexikalische Baumordnung. 134
7.2 Teilbäume. 135
7.3 Adressen. 136
7.3.1 Nachfolger und Vorgänger. 138
7.4 GrößeundTiefe. 139
7.5 Faltung. 141
7.6 Präordnung und Postordnung. 141
7.6.1 Teilbaumzugriff mit Pränummern. 143
7.6.2 Teilbaumzugriff mit Postnummern. 144
7.6.3 Linearisierungen. 144
7.7 Balanciertheit. 145
7.8 Finitäre Mengen und gerichtete Bäume. 146
7.9 Markierte Bäume. 149
7.10 Projektionen. 151
8 Mengenlehre 155 }
8.1 Mengen. 155 ]
8.2 Aussagen. *58
8.3 Tupel. 160
8.4 Gerichtete Graphen. 162
8.5 Binäre Relationen. 166
8.5.1 Umkehrrelationen. 167
8.5.2 Funktionale und injektive Relationen. 167
8.5.3 Totale und surjektive Relationen. 168
8.5.4 Komposition von Relationen. 168
8.5.5 Reflexivität, Transitivität und Ordnungen. 169
8.6 Funktionen. 170
8.6.1 Lambda-Notation. 171
8.6.2 Funktionsmengen. 171
8.6.3 Klammersparregeln. 172
8.6.4 Adjunktion. 172
8.6.5 Bijektionen und Darstellungen. 173
8.7 Terminierende Relationen. 173
8.8 Strukturelle Tenninierungsrunktionen. 175
9 Mathematische Prozeduren 179
9.1 Beschreibung. 179
9.2 Ausführung. 181
9.3 Rekursionsfunktionen. 184
9.4 Rekursionsbäume. 185
9.5 Rekursionsrelationen. 186
9.6 Ergebnisfunktionen. 188
9.7 Der Korrektheitssatz. 190
9.7.1 Endrekursive Bestimmung von Potenzen. 191
9.7.2 Endrekursive Bestimmung von Fakultäten . 191
9.8 Größte gemeinsame Teiler. 193
9.9 Gaußsche Formel. 194
9.10 Geschachtelte Rekursion. 196
10 Induktive Korrektheitsbeweise 199
10.1 Induktion. 199
10.2 Bestimmte Iteration. 201
10.2.1 Iterative Bestimmung von Potenzen. 202
10.2.2 Iterative Bestimmung der Fakultäten. 203
10.2.3 Iterative Bestimmung der Fibonacci-Zahlen . 203
10.3 Unbestimmte Iteration. 204
10.4 listen und strukturelle Induktion. 206
Inhaltsverzeichnis X11I
10.5 Verstärkung der Korrektheitsaussage. 208
10.6 Größenverhältnisse in Bäumen. 210
10.7 Binäre Charakterisierung von Bäumen. 213
11 Laufzeit rekursiver Prozeduren 217
11.1 Laufzeitfunktionen. 217
11.2 Beispiele. 218
11.2.1 Konkatenation von Listen. 218
11.2.2 Faltung von Listen. 219
11.2.3 Elementtest für Listen . 219
11.3 Rekursive Darstellung von Laufzeitfunktionen. 220
11.4 Laufzeiten und Komplexitäten. 221
11.5 Komplexität von Laufzeitfunktionen. 224
11.6 Naive Komplexitätsbestimmung. 226
11.7 Nebenkosten. 228
11.7.1 Beispiel: Aufteilen von Listen. 229
11.7.2 Beispiel: Sortieren durch Einfügen. 229
11.8 Polynomieller Rekurrenzsatz. 232
11.9 Exponentieller Rekurrenzsatz. 233
11.10 Logarithmischer Rekurrenzsatz. 234
11.10.1 Beispiel: Schnelles Potenzieren. 234
11.10.2 Beispiel: Euklidscher Algorithmus . 235
11.11 linear-logarithmischer Rekurrenzsatz. 237
12 Statische und dynamische Semantik 241
12.1 Abstrakte Syntax. 241
12.2 Abstrakte Grammatiken. 243
12.3 Statische Semantik. 244
12.4 Elaborierung. 247
12.5 Dynamische Semantik und Evaluierung. 250
12.6 Rekursive Prozeduren . 255
13 Konkrete Syntax 259
13.1 Lexikalische Syntax für lypen. 259
13.2 Phrasale Syntax für lypen. 261
13.2.1 Affinität. 262
13.2.2 Eindeutigkeit. 263
13.3 Parsing durch rekursiven Abstieg. 263
13.4 Parser für Typen. 266
13.5 Arithmetische Ausdrücke. 269
13.5.1 Lexer. 269
13.5.2 Parser. 271
13.6 Konkrete Syntax für F. 274
14 Datenstrukturen 279
14.1 Strukturen. 279
14.2 Implementierung von Datenstrukturen. 280
14.3 Abstrakte Datenstrukturen. 283
14.4 Vektoren. 286
14.5 Binäre Suche. 288
14.6 Schlangen und Darstellungsinvarianten. 290
14.7 Funktoren. 292
15 Speicher und veränderliche Objekte 297
15.1 Zellen und Referenzen. 298
15.2 Speichereffekte. 300
15.3 Imperative Prozeduren. 302
15.4 Reihungen. 304
15.5 Reversieren und Sortieren von Reihungen . 307
15.6 Agenden. 309
15.7 Effiziente imperative Schlangen . 310
15.8 Schleifen. 311
15.9 Lineare Speicher. 314
15.10 Lineare Darstellung von Listen. 316
15.11 Lineare Darstellung von Bäumen. 318
15.12 Lineare Darstellung von Ausdrücken. 320
15.13 Speicherplatzbedarf bei der Programmausführung. 321
16 Stapelmaschinen und Obersetzer 325
16.1 Eine Stapelmaschine. 325
16.2 Arithmetische Befehle. 327
16.3 Sprungbefehle und Konditionale. 330
16.4 Imperative Variablen und Schleifen. 331
16.5 Verwendung der Halde. 333
16.6 Ein Übersetzer. 335
16.7 Prozedurbefehle. 339
16.8 Aufrufrahmen. 341
16.9 Endaufrufe. 344
16.10 Dynamische Prozeduren. 346
16.11 Automatische Speicherbereinigung. 347
16.12 Voll-und Halbübersetzung. 349
A Klammersparregeln 353
Literaturverzeichnis 355
Index 357 |
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