Einführung in die Informatik: objektorientiert mit Java ; mit 4 Tabellen
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| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Berlin ; Heidelberg ; New York ; Hongkong ; London ; Mailand ; Paris ; Tokio
Springer
2002
|
| Edition: | 2., überarb. und erw. Aufl. |
| Series: | Springer-Lehrbuch
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Item Description: | Literaturverz. S. 415 - 418 |
| Physical Description: | XVIII, 440 S. graph. Darst. 24 cm |
| ISBN: | 3540436081 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1.
EINFUEHRUNG
UND
UEBERBLICK
.
1
1.1
BEDEUTUNG
UND
GRUNDPROBLEME
DER
INFORMATIK
.
1
1.1.1
DIE
BEDEUTUNG
DES
BERECHNENS
VON
FUNKTIONEN
.
4
1.1.2
DAS
PROBLEM
DER
KOMPLEXITAET
.
6
1.2
KONZEPTION
DES
BUCHES
.
7
1.2.1
AUFBAU
DES
BUCHES
.
8
1.2.2
VERWENDUNG
IN
DER
GRUNDVORLESUNG
INFORMATIK
.
9
1.2.3
ENGLISCHE
BEGRIFFE
.
10
TEIL
I.
GRUNDKONZEPTE
VON
HARDWARE
UND
SOFTWARE
2.
AUFBAU
UND
FUNKTIONSWEISE
EINES
COMPUTERS
.
13
2.1
EINLEITUNG
UND
UEBERBLICK
.
13
2.2
DER
KEM
DES
RECHNERS:
VON
NEUMANN
ARCHITEKTUR
.
15
2.2.1
SPEICHER
.
16
2.2.2
PROZESSOR
UND
PROGRAMMAUSFUEHRUNG
.
17
2.3
SYSTEM-ARCHITEKTUR
DER
HARDWARE
.
19
2.4
SYSTEM-ARCHITEKTUR
DER
SOFTWARE
.
23
2.4.1
SCHICHTENAUFBAU
.
23
2.4.2
DAS
BETRIEBSSYSTEM
.
26
2.4.3
JAVA
UND
DIE
VIRTUELLE
JAVA-MASCHINE
JVM
.
27
2.5
BINAERCODIERUNG
ELEMENTARER
DATENTYPEN
.
29
2.5.1
GANZE
ZAHLEN
(DUALZAHLEN)
.
29
2.5.2
HEXADEZIMALZAHLEN
UND
OKTALZAHLEN
.
32
2.5.3
ZEICHEN
(ASCII
UND
UNICODE)
.
33
2.5.4
GLEITKOMMAZAHLEN
(IEEE
754)
.
34
2.6
UEBUNGEN
.
36
3.
DATENORGANISATION
UND
DATENSTRUKTUREN
.
39
3.1
EINLEITUNG
.
39
XII
INHALTSVERZEICHNIS
3.2
REIHUNGEN
(ARRAYS)
.
40
3.3
VERBUENDE
(RECORDS,
STRUCTS)
.
40
3.4
TYP-KOMBINATIONEN
VON
REIHUNG
UND
VERBUND
.
42
3.5
MODELLIERUNG
DES
ENTHALTENSEINS
-
REFERENZEN
.
42
3.6
ABSTRAKTE
DATENTYPEN
UND
OBJEKTE
.
44
4.
OBJEKTORIENTIERTE
SOFTWARE-ENTWICKLUNG
.
47
4.1
EINLEITUNG
UND
UEBERBLICK
.
A-7
4.2
OBJEKTE,
KLASSEN,
ABSTRAKTE
DATENTYPEN
.
50
4.3
OBJEKTBEZIEHUNGEN
.
52
4.3.1
INFORMATIONSFLUSS-UND
CLIENT/SERVER-BEZIEHUNGEN
.
54
4.3.2
EINSCHLUSSBEZIEHUNGEN
(HAS-A)
.
57
4.3.3
SUBTYP
BZW.
VERERBUNGSBEZIEHUNGEN
(IS-A)
.
58
4.4
OBJEKTORIENTIERTE
ANALYSE
UND
ENTWURF
.
60
4.4.1
ANALYSE
EINER
WERKSTUECK-VEREINZELUNGSEINHEIT
.
60
4.5
ENTWURFSMUSTER
.
65
4.5.1
BEISPIEL:
ARCHITEKTURMUSTER
EINER
GERAETEFEMSTEUERUNG
.
66
4.6
UEBUNGEN
.
69
5.
ALGORITHMEN
UND
ALGORITHMISCHE
SPRACHKONZEPTE
.
71
5.1
EINLEITUNG
UND
BEGRIFFSDEFINITION
.
71
5.2
AUFBAU
UND
BESCHREIBUNG
VON
ALGORITHMEN
.
75
5.2.1
GRUNDSCHEMA
DES
ALGORITHMENAUFBAUS
.
75
5.2.2
ELEMENTAR-ITERATIVE
BESCHREIBUNG
IN
NATUERLICHER
SPRACHE
.
77
5.2.3
BESCHREIBUNG
MIT
FLUSSDIAGRAMMEN
.
77
5.2.4
STRUKTURIERT-ITERATIVE
BESCHREIBUNGEN
.
79
5.2.5
REKURSIVE
BESCHREIBUNG
IN
MATHEMATISCHER
NOTATION
.
80
5.2.6
BESCHREIBUNG
MIT
PSEUDO-CODE
.
80
5.3
PROGRAMMIERSPRACHLICHE
GRUNDKONZEPTE
.
81
5.3.1
REKURSION
.
82
5.3.2
DAS
SPRUNG-KONZEPT
.
83
5.3.3
DIE
STRUKTURIERTEN
SCHLEIFENKONZEPTE
.
84
5.4
KONSTRUKTION
UND
VERIFIKATION
REKURSIVER
ALGORITHMEN
.
86
5.4.1
DER
REKURSIVE
ANSATZ
ZUR
PROBLEMLOESUNG
.
87
5.4.2
EIN
REKURSIVES
VERFAHREN
IN
MATHEMATISCHER
NOTATION
.
87
5.4.3
EIN
REKURSIVES
VERFAHREN
IN
JAVA
.
89
5.5
KONSTRUKTION
UND
VERIFIKATION
ITERATIVER
ALGORITHMEN
.
90
5.5.1
DER
ITERATIVE
ANSATZ
ZUR
PROBLEMLOESUNG
.
90
5.5.2
DIE
VERIFIKATION
NACH
FLOYD
.
94
5.5.3
EIN
STRUKTURIERT-ITERATIVES
VERFAHREN
IN
JAVA
.
96
5.6
UEBUNGEN
.
97
INHALTSVERZEICHNIS
XIII
TEIL
II.
SPRACHKONZEPTE
UND
IHRE
VERWIRKLICHUNG
IN
JAVA
6.
ELEMENTARE
KONZEPTE
VON
PROGRAMMIERSPRACHEN
.
101
6.1
EINLEITUNG
UND
UEBERBLICK
.
101
6.2
PROGRAMMENTWICKLUNG
IN
JAVA
.
103
6.2.1
DIE
ENTWICKLUNGSUMGEBUNG
JAVA
SDK
.
104
6.2.2
EIN
RAHMENPROGRAMM
FUER
JAVA-ANWEISUNGEN
.
104
6.2.3
UEBERSETZUNG
UND
AUSFUEHRUNG
VON
JAVA-PROGRAMMEN
.
106
6.3
SCHLUESSELWOERTER,
LITERALE
UND
NAMEN
.
107
6.4
ELEMENTARE
DATENTYPEN
.
109
6.5
VARIABLEN,
REFERENZEN,
ZUWEISUNGEN
.
111
6.5.1
GRUNDKONZEPTE
.
111
6.5.2
REFERENZVARIABLEN
.
114
6.5.3
REIHUNGSVARIABLEN
.
115
6.6
JAVA-ARITHMETIK
.
117
6.6.1
ELEMENTARE
ZAHLTYPEN
.
117
6.6.2
GANZZAHL-ARITHMETIK
.
118
6.6.3
GLEITKOMMA-ARITHMETIK
.
119
6.7
OPERATOREN
UND
AUSDRUECKE
.
121
6.7.1
ZUWEISUNGSOPERATOREN
.
121
6.7.2
ARITHMETISCHE
OPERATOREN
.
121
6.7.3
BOOLESCHE
OPERATOREN
.
122
6.7.4
BITMUSTER
.
123
6.7.5
AUSDRUECKE
.
124
6.7.6
SYNTAX
VON
AUSDRUECKEN
.
125
6.7.7
PRAEZEDENZ
VON
OPERATOREN
.
125
6.7.8
SEMANTIK
VON
AUSDRUECKEN
.
127
6.7.9
BEDINGTE
AUSDRUECKE
.
128
6.7.10
TYPKONVERSIONEN
.
129
6.8
ANWEISUNGEN
.
132
6.8.1
BLOECKE,
GUELTIGKEITSBEREICH
UND
LEBENSDAUER
.
133
6.8.2
BEDINGTE
ANWEISUNGEN
(IF
UND
SWITCH)
.
137
6.8.3
SCHLEIFENKONSTRUKTE
(WHILE,
DO-WHILE,
FOR)
.
139
6.8.4
MARKEN,
BREAK
UND
CONTINUE
.
143
6.9
UNTERPROGRAMME
-
PROZEDUREN
UND
FUNKTIONEN
.
146
6.9.1
KONZEPTE
UND
TERMINOLOGIE
.
146
6.9.2
UNTERPROGRAMMEINJAVA
.
151
6.9.3
PARAMETERUEBERGABE
UND
LAUFZEITSTAPEL
.
153
6.9.4
SPEZIFIKATION
VON
UNTERPROGRAMMEN
.
161
6.9.5
REKURSION
.
165
XIV
INHALTSVERZEICHNIS
6.9.6
ALLGEMEINE
REKURSION
UND
SPEICHERVERWALTUNG
.
168
6.10
UEBUNGEN
.
171
7.
KLASSEN
UND
HOEHERE
DATENTYPEN
.
177
7.1
EINLEITUNG
UND
UEBERBLICK
.
177
7.2
OBJEKTE,
FELDER
UND
METHODEN
.
179
7.2.1
UEBERLADEN
VON
METHODEN
.
182
7.2.2
KLASSENVARIABLEN
UND
KLASSENMETHODEN
.
182
7.2.3
PAKETE
(PACKAGES)
.
183
7.2.4
KAPSELUNG
UND
ZUGRIFFSKONTROLLE
.
184
7.2.5
KONTRAKT
UND
AUFRUFSCHNITTSTELLE
.
185
7.2.6
VERWALTUNG
VON
OBJEKTEN
IM
SPEICHER
.
186
7.2.7
INITIALISIERUNG
UND
KONSTRUKTOREN
.
190
7.2.8
SELEKTOREN
.
192
7.2.9
BEISPIEL
EINES
DATENTYPS:
KOMPLEXE
ZAHLEN
.
193
7.3
OBJEKTE
FUER
AUSNAHMEN
(EXCEPTIONS)
.
196
7.3.1
EINLEITUNG
UND
UEBERBLICK
.
196
7.3.2
AUSNAHMEKLASSEN
.
197
7.3.3
DIE
THROW-ANWEISUNG
.
199
7.3.4
DER
RAHMEN
TRY-CATCH-F
INALLY
.
200
7.3.5
DEKLARATION
VON
AUSNAHMEN
MIT
THROWS
.
201
7.4
WAHRHEITSBEHAUPTUNGEN
UND
ZUSICHERUNGEN
(ASSERTIONS)
.
203
7.5
REIHUNGEN
(ARRAYS)
.
207
7.5.1
ALLGEMEINE
KONZEPTE,
TERMINOLOGIE
UND
REALISIERUNG
.
207
7.5.2
EINDIMENSIONALE
REIHUNGEN
.
209
7.5.3
SKALAR
UND
VEKTOR-OPERATIONEN
.
212
7.5.4
MEHRDIMENSIONALE
REIHUNGEN
UND
MATRIZEN
.
215
7.6
ZEICHENKETTEN
(STRINGS)
.
218
7.6.1
VERAENDERLICHE
ZEICHENKETTEN
.
220
7.7
LISTEN
(LINKED
LISTS)
.
220
7.7.1
KONZEPTE,
TERMINOLOGIE
UND
ENTWURF
.
221
7.7.2
DIE
IMPLEMENTIERUNG
VON
LISTEN
.
223
7.7.3
EINFUEGEN
EINES
ELEMENTES
.
225
7.7.4
SORTIERTES
EINFUEGEN
EINES
ELEMENTS
.
227
7.7.5
INVERTIEREN
EINER
LISTE
.
229
7.7.6
DOPPELT
VERKETTETE
LISTEN
(DOUBLE
LINKED
LISTS)
.
231
7.8
STAPEL
(STACKS)
.
234
7.8.1
KONZEPT
UND
TERMINOLOGIE
.
234
7.8.2
IMPLEMENTIERUNG
VON
STACKS
.
235
7.9
WARTESCHLANGEN
(QUEUES)
.
236
7.9.1
KONZEPT
UND
TERMINOLOGIE
.
236
INHALTSVERZEICHNIS
XV
7.9.2
IMPLEMENTIERUNG
VON
QUEUES
.
237
7.10
UEBUNGEN
.
238
8.
HOEHERE
OBJEKTORIENTIERTE
KONZEPTE
.
239
8.1
EINLEITUNG
.
239
8.2
VERERBUNG
UND
ABGELEITETE
KLASSEN
.
241
8.2.1
DER
ZUGRIFFSSCHUTZ
PROTECTED
IN
KLASSENHIERARCHIEN
.
243
8.2.2
KONSTRUKTOREN
IN
KLASSEN-HIERARCHIEN
.
244
8.3
VIRTUELLE
FUNKTIONEN
UND
DYNAMISCHES
BINDEN
.
246
8.3.1
KONZEPTE
UND
TERMINOLOGIE
.
246
8.3.2
REALISIERUNG
DES
DYNAMISCHEN
BINDENS
.
249
8.3.3
KLASSENKONTRAKTE
UND
VIRTUELLE
FUNKTIONEN
.
250
8.3.4
TYPANPASSUNGEN
IN
KLASSENHIERARCHIEN
.
251
8.3.5
ZUGRIFFSREGELN
UND
AUSWAHLREGELN
IN
KLASSENHIERARCHIEN
-
UEBERSCHREIBEN
UND
VERDECKEN
.
252
8.4
ABSTRAKTE
KLASSEN
UND
INTERFACES
.
256
8.4.1
ABSTRAKTE
KLASSEN
.
256
8.4.2
SCHNITTSTELLEN
(INTERFACES)
.
256
8.5
MEHRFACHVERERBUNG
.
257
8.6
GENERISCHES
PROGRAMMIEREN
.
259
8.6.1
GENERISCHE
DATENTYPEN
.
259
8.6.2
GENERISCHE
METHODEN
.
260
8.6.3
EXPLIZITE
TYPKONVERSION
.
261
8.6.4
KLASSEN-MUSTER
(TEMPLATE
CLASSES)
.
262
8.6.5
GENERISCHE
FUNKTIONSPARAMETER
.
263
8.7
UEBUNGEN
.
267
9.
DAS
,
ABSTRACT
WINDOW
TOOLKIT
"
(AWT)
.
269
9.1
GRAPHISCHE
KOMPONENTEN
.
270
9.1.1
KLASSENHIERARCHIE
DER
GRAPHISCHEN
KOMPONENTEN
.
270
9.1.2
FUNKTIONALITAET
VON
COMPONENT
.
270
9.1.3
DIE
KLASSE
GRAPHICS
.
271
9.1.4
FRAMES
.
272
9.1.5
APPLETS
.
274
9.1.6
CONTAINER
.
275
9.2
EREIGNISSE
(EVENTS)
.
278
9.2.1
AWT-EVENTS
.
278
9.2.2
EREIGNISQUELLEN
UND
EREIGNISEMPFAENGER
.
278
9.2.3
ADAPTER-KLASSEN
.
280
9.3
EIN
BEISPIEL:
EIN
RAHMEN
ZUM
ZEICHNEN
REELLER
FUNKTIONEN
.
280
9.4
EIN
GROESSERES
BEISPIEL:
DARSTELLUNG
EINER
WINTERLANDSCHAFT
.
284
9.4.1
ANFORDERUNGSANALYSE
.
285
XVI
INHALTSVERZEICHNIS
9.4.2
OBJEKTORIENTIERTE
ANALYSE
UND
DESIGN
.
285
9.4.3
IMPLEMENTIERUNG
DER
KLASSEN
.
286
TEIL
III.
ALGORITHMEN
UND
WEITERFUEHRENDE
DATENSTRUKTUREN
10.
THEORIE
DER
ALGORITHMENKONSTRUKTION
.
297
10.1
EINLEITUNG
UND
UEBERBLICK
.
297
10.1.1
MOTIVATION
UND
BEGRIFFSDEFINITION
.
297
10.1.2
NOTATION
.
299
10.2
PROBLEMSPEZIFIKATION
UND
KORREKTHEITSBEWEISE
.
300
10.2.1
SPEZIFIKATION
.
300
10.2.2
PARTIELLE
KORREKTHEIT
.
302
10.2.3
TERMINIERUNG
.
302
10.2.4
BEISPIEL:
BERECHNUNG
DER
QUADRATWURZEL
.
304
10.3
SCHEMATA
FUER
DEN
ALGORITHMENENTWURF
.
306
10.4
AUFWAND
UND
ASYMPTOTISCHE
KOMPLEXITAET
.
309
10.4.1
EXAKTE
BESTIMMUNG
DER
KOMPLEXITAET
.
311
10.4.2
ASYMPTOTISCHE
NOTATION
.313
11.
SUCH-ALGORITHMEN
.
319
11.1
EINLEITUNG
UND
PROBLEMSTELLUNG
.
319
11.2
LINEARE
SUCHE
.
319
11.2.1
SUCHE
MIT
WAECHTER
.
320
11.2.2
KOMPLEXITAET
DER
LINEAREN
SUCHE
.
321
11.3
DIVIDE-AND-CONQUER-SUCHE
.322
11.3.1
KOMPLEXITAET
DER
BINAEREN
SUCHE
.
323
11.4
KOMBINATIONS-SUCHE
.
324
12.
SORTIER-ALGORITHMEN
.
327
12.1
EINLEITUNG
UND
PROBLEMSTELLUNG
.
327
12.2
GREEDY-SORTIEREN
.
328
12.2.1
SORTIEREN
DURCH
AUSWAHL
.
328
12.2.2
SORTIEREN
DURCH
EINFUEGEN
.
330
12.2.3
SORTIEREN
DURCH
AUSTAUSCHEN
.
331
12.3
DIVIDE-AND-CONQUER-SORTIEREN
.
332
12.3.1
QUICKSORT
.
333
12.3.2
SORTIEREN
DURCH
MISCHEN
.
336
12.4
UEBUNGEN
.
339
INHALTSVERZEICHNIS
XVII
13.
BAEUME
.
341
13.1
EINLEITUNG
UND
TERMINOLOGIE
.
341
13.2
GRAPHEN
UND
BAEUME
.
342
13.2.1
GERICHTETE
GRAPHEN
.
342
13.2.2
UNGERICHTETE
GRAPHEN
.
343
13.2.3
BAEUME
ALS
UNGERICHTETE
GRAPHEN
.
344
13.3
EIGENSCHAFTEN
VON
BAEUMEN
.
344
13.4
IMPLEMENTIERUNG
VON
BAEUMEN
.
346
13.5
BAUMDURCHLAEUFE
.
347
13.5.1
AKTIONSOBJEKTE
FUER
GENERISCHE
BAUMDURCHLAEUFE
.
347
13.5.2
PRAEORDER-SEQUENZ
.
349
13.5.3
POSTORDER-SEQUENZ
.
351
13.5.4
INORDER-SEQUENZ
.
352
13.5.5
LEVELORDER-SEQUENZ
.
354
13.5.6
OPTIMIERUNG
DER
BAUMDURCHLAEUFE
.
355
13.6
UEBUNGEN
.
357
14.
HASHING
.
359
14.1
EINLEITUNG
.
359
14.2
HASH-FUNKTIONEN
.
360
14.3
KOLLISIONSBEHANDLUNG
.
362
14.3.1
SEPARATES
KETTEN
.
362
14.3.2
OFFENES
ADRESSIEREN
.
363
14.4
HASH-TABELLEN
IN
JAVA
.
363
14.5
UEBUNGEN
.
367
TEIL
IV.
THEORETISCHE
GRUNDLAGEN
15.
MATHEMATISCHE
GRUNDLAGEN
.
371
15.1
EINLEITUNG
.
371
15.2
MENGEN
.
372
15.3
RELATIONEN
.
374
15.3.1
BINAERE
RELATIONEN
.
374
15.3.2
AEQUIVALENZRELATIONEN
.
375
15.4
FUNKTIONEN
.376
15.4.1
PARTIELLE
FUNKTIONEN
.
376
15.4.2
TOTALE
FUNKTIONEN
.
376
15.4.3
DEFINITIONS
UND
BILDBEREICH
VON
FUNKTIONEN
.
376
15.4.4
EIGENSCHAFTEN
VON
FUNKTIONEN
.
377
15.4.5
CHARAKTERISTISCHE
FUNKTIONEN
.
378
15.5
ORDNUNGEN
.379
XVIII
INHALTSVERZEICHNIS
15.5.1
PARTIELLE
UND
TOTALE
ORDNUNGEN
.
379
15.5.2
LEXIKOGRAPHISCHE
ORDNUNG
.
380
15.5.3
MULTISET-ORDNUNGEN
.
380
15.6
DAS
PRINZIP
DER
VOLLSTAENDIGEN
INDUKTION
.
381
15.7
UEBUNGEN
.
382
16.
EINFUEHRUNG
IN
DIE
LOGIK
.
385
16.1
EINLEITUNG
.
385
16.2
DIE
ALGEBRA
DER
BOOLESCHEN
WAHRHEITSWERTE
.
386
16.3
AUSSAGENLOGIK
(PROP)
.
387
16.3.1
DIE
SYNTAX
DER
AUSSAGENLOGIK
.
387
16.3.2
SEMANTIK
DER
AUSSAGENLOGIK
.
388
16.4
PRAEDIKATENLOGIK
ERSTER
STUFE
(FOPL)
.
391
16.4.1
SYNTAX
VON
FOPL
.
391
16.4.2
SEMANTIK
VON
FOPL
.
392
16.5
BEWEISE
.
394
16.5.1
LOGISCHE
AEQUIVALENZEN
.
394
16.5.2
ABLEITUNGEN
UND
LOGIK-KALKUELE
.
395
16.5.3
BEWEISBAEUME
.
396
16.6
UEBUNGEN
.
397
17.
KORREKTHEIT
VON
UNTERPROGRAMMEN
.
399
17.1
TERMINOLOGIE
UND
PROBLEMSTELLUNG
.
399
17.2
DER
HOARE-KALKUEL
.
401
17.2.1
REGELN
DES
HOARE-KALKUELS
.
402
17.2.2
KONSEQUENZREGELN
.
404
17.2.3
ZUWEISUNGSAXIOM
.
404
17.2.4
SEQUENZREGEL
.
407
17.2.5
ALTEMATIVREGELN
.
409
17.2.6
ITERATIONSREGEL
.
411
17.3
UEBUNGEN
.
414
LITERATURVERZEICHNIS
.
415
INDEX
.
419 |
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