Vorkurs Informatik: der Einstieg ins Informatikstudium
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Wiesbaden
Springer Vieweg
[2017]
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Inhaltsverzeichnis
Einleitung 1
Was ist Informatik? 5
1 Informatik 7
1.1 Was ist Informatik?. 7
1.2 Teilgebiete der Informatik . 8
Programmierung 13
2 Vom Problem über den Algorithmus zum Programm 15
2.1 Vorgehensweise bei der Lösung von Programmierproblemen. 15
2.2 Algorithmen. 16
2.3 Beispiel: Jüngster Studierender. 18
3 Algorithmenentwurf 23
3.1 Beispiel: Minimum einer Menge von Zahlen. 23
3.2 Grundkonzepte von Algorithmen. 26
4 Grundkonzepte der Programmierung 37
4.1 Programmierung und Programmiersprache Java. 37
4.2 Grundstruktur von Java-Programmen. 38
4.3 Kompilieren und Ausfuhren eines Java-Programms. 42
4.4 Beispiel: Minimum einer Menge von Zahlen.46
4.5 Variablen.49
4.6 Datentypen. 52
4.7 Operatoren und Ausdrücke. 58
4.8 Typkonvertierung. 63
4.9 Anweisungen und Ablaufstrukturen. 65
4.10 Konventionen. 72
4.11 Beispiel: Mittelwert einer Folge von Zahlen. 73
5 Funktionen 79
5.1 Beispiel: Sortieren einer Menge von Zahlen durch Minimumsuche. 79
5.2 Funktionen . 86
5.3 Gültigkeitsbereich von Deklarationen . . 91
6 Rekursion 95
6.1 Beispiel: Sortieren einer Menge von Zahlen durch Mischen.95
6.2 Prinzip der Rekursion.107
7 Klassen und Objekte 111
7.1 Beispiel: Suchen in einem Datenbestand.111
7.2 Klassen.115
7.3 Objekte.123
Erweiterte Programmierkonzepte 139
S Strukturierung von Programmiersprachen 141
8.1 Formale Strukturierung.141
8.2 Programmierparadigmen.143
8.3 Ergänzende Abstraktionsebenen.145
9 Objektorientierte Programmierung 149
9.1 Objektorientierte Modellierung.149
9.2 Klassendiagramm.154
9.3 Vererbung.156
9.4 Sichtbarkeit von Information . . .167
9.5 Polymorphismus . 169
10 Klassenbibliotheken 177
10.1 Einbinden von Klassenbibliotheken .177
10.2 Applets.178
10.3 Systemzeit.181
10.4 Streams.183
10.5 Paketsichtbarkeit. 186
11 Grafikprogrammierung mit Swing 191
11.1 Grundlagen von grafischen Benutzungsoberflächen.191
11.2 Einfache Benutzungsoberfläche.193
11.3 Beispiel für einfache Grafikbefehle.203
12 Programmieren in C++ 217
12.1 Programmiersprache C++.217
12.2 Vergleich zwischen Java und C++.218
12.3 Grundkonzepte.222
12.4 Zeiger und Referenzen.230
12.5 Klassen und Objekte.237
12.6 Übersetzungsprozess von C++-Programmen.245
13 Modellgestützte Softwareentwicklung 249
13.1 Einleitung.249
13.2 Anwendungsfalldiagramm.251
13.3 Klassendiagramm.252
13.4 Sequenzdiagramm.260
Algorithmen und Datenstrukturen 263
14 Asymptotische Aufwandsanalyse 265
14.1 Zeitaufwand.265
14.2 Speicheraufwand.269
15 Sortieren 271
15.1 Sortieren durch Minimumsuche .271
15.2 Sortieren durch Mischen (1).273
15.3 Exkurs: Vollständige Induktion.277
15.4 Sortieren durch Mischen (2) .281
15.5 Einige Bemerkungen zum Sortierproblem.282
16 Mengen 285
16.1 Operationen auf Mengen.285
16.2 Mengenverwaltung mit unsortiertem Array.286
16.3 Mengenverwaltung mit sortiertem Array.289
16.4 Mengenverwaltung mit ausgeglichenem binären Suchbaum.296
16.5 Mengenverwaltung mit Hashing.303
Vom Programm zum Rechner 307
17 Hardware und Programmierung 309
18 Rechnerarchitektur und Maschinensprache 311
18.1 Rechnerarchitektur.311
18.2 Hauptspeicher.313
18.3 Prozessor, Befehlssatz und Maschinensprache.314
19 Schaltungen 319
19.1 Zweiwertige Informationsdarstellung.319
19.2 Boolesche Funktionen .322
19.3 Schaltungen.326
20 Formale Sprachen und Compiler 335
20.1 Compiler.335
20.2 Formale Sprachen und Grammatiken.336
20.3 Sprachtypen nach Chomsky . 341
20.4 Übersetzung.344
20.5 Automaten.349
20.6 Endlicher Automat.350
20.7 Semantik.354
Anhang 357
A Schlüsselwörter im Sprachumfang von Java 361
B Grundlagen der Java-Programmierumgebung 365
B.l Installation der Java-Programmierumgebung.365
B.2 Aufrufsyntax der Java-Entwicklungsprogramme.370
B.3 Integrierte Java-Programmierumgebungen.373
C Literaturverzeichnis 379
Stichwortverzeichnis 381 |
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Beschreibung