Inhaltsverzeichnis. Danksagungen... 11

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2 Danksagungen Einführung Über dieses Buch Voraussetzungen Ausgewählte Themen Programmierstil Übungen Warum C++? Strategien zur Problemlösung Klassische Rätsel Fuchs, Gans und Getreidesack Aufgabe: Wie kann der Fluss überquert werden? Schiebepuzzles Aufgabe: Verschieben der Aufgabe: Verschieben der Sudoku Aufgabe: Vervollständigen eines Sudoku-Quadrats Das Quarrasi-Schloss Aufgabe: Öffnen des außerirdischen Schlosses Gängige Verfahren zur Problemlösung Niemals ohne Plan Umformulieren der Aufgabenstellung Zerlegung in Teilaufgaben Mit Bekanntem anfangen Reduktion der Problemstellung Analogien suchen Experimentieren Nicht entmutigen lassen Übungen Wahre Rätsel Verwendete C++-Syntax

3 2.2 Ausgabe von Mustern Aufgabe: Halbiertes Quadrat Aufgabe: Quadrat (Halbiertes Quadrat, Reduktion) Aufgabe: Zeile (Halbiertes Quadrat, weitere Reduktion) Aufgabe: Herunterzählen durch Hochzählen Aufgabe: Hochkant stehendes Dreieck Eingabeverarbeitung Aufgabe: Test einer Luhn-Prüfsumme Zerlegung der Aufgabenstellung Aufgabe: Ziffer in Ganzzahl konvertieren Aufgabe: Test einer Luhn-Prüfsumme fester Länge Aufgabe: Test einer einfachen Prüfsumme fester Länge Aufgabe: Positiv oder negativ Zusammenstellen der Teillösungen Statusverfolgung Aufgabe: Entschlüsseln einer Botschaft Aufgabe: Einlesen einer Zahl mit drei oder vier Ziffern Aufgabe: Einlesen einer Zahl mit drei oder vier Ziffern, weiter vereinfacht Fazit Übungen Arrays Array-Grundlagen Speichern Kopieren Zugriff und Suche Sortieren Statistische Werte Aufgabenstellungen mit Arrays Aufgabe: Modalwert berechnen Refactoring Arrays mit fest vorgegebenen Daten Nicht-skalare Arrays Mehrdimensionale Arrays Wann werden Arrays verwendet? Übungen Zeiger und dynamische Speicherverwaltung Zeiger-Grundlagen

4 4.2 Vorteile von Zeigern Festlegung der Größe von Datenstrukturen zur Laufzeit Größenänderung von Datenstrukturen Gemeinsame Speichernutzung Wann werden Zeiger verwendet? Speicherverwaltung Stack und Heap Arbeitsspeicher Lebensdauer Aufgabenstellungen mit Zeigern Zeichenketten variabler Länge Aufgabe: Bearbeitung von Zeichenketten variabler Länge Verkettete Listen Aufgabe: Nachverfolgen einer unbekannten Zahl von Schülerdatensätzen Fazit und Ausblick Übungen Klassen Klassen-Grundlagen Ziele bei der Verwendung von Klassen Verkapselung Wiederverwendung von Code Zerlegung in Teilaufgaben Information Hiding Verständlichkeit Ausdrucksfähigkeit Eine einfache Klasse Aufgabe: Notenliste Grundgerüst einer Klasse Unterstützende Methoden Klassen mit dynamischen Daten Aufgabe: Nachverfolgen einer unbekannten Zahl von Schülerdatensätzen Hinzufügen eines Knotens Umorganisieren einer Liste Destruktor Tiefe Kopien (Deep Copy) Klassen mit dynamischen Daten im Überblick

5 5.5 Fehlervermeidung Fingierte Klassen Monotalente Übungen Rekursion Grundlagen der Rekursion Start- und Endrekursion Aufgabe: Wie viele Papageien? Lösungsweg Lösungsweg Aufgabe: Wer ist unser bester Kunde? Lösungsweg Lösungsweg Das Hauptkonzept der Rekursion Aufgabe: Berechnung der Summe eines Arrays von Ganzzahlen Häufige Fehler Zu viele Parameter Globale Variablen Rekursion bei dynamischen Datenstrukturen Rekursion und verkettete Listen Aufgabe: Negative Zahlen in einer einfach verketteten Liste zählen Rekursion und Binärbäume Aufgabe: Suche nach dem größten Wert in einem Binärbaum Wrapper-Funktionen Aufgabe: Anzahl der Blätter eines Binärbaums Wann wird Rekursion verwendet? Rekursion: Gegenargumente Aufgabe: Ausgabe einer verketteten Liste Aufgabe: Ausgabe einer verketteten Liste in umgekehrter Reihenfolge Übungen Wiederverwendung von Code Sinnvolle und nicht sinnvolle Wiederverwendung von Code Komponenten Code-Blöcke

6 7.2.2 Algorithmen Entwurfsmuster Abstrakte Datentypen Bibliotheken Kenntnisse über Komponenten erweitern Forschendes Lernen Aufgabe: Klassenvorsteher Lernen bei Bedarf Aufgabe: Effizientes Durchlaufen einer Liste Auswahl eines Komponententyps Komponentenwahl in der Praxis Aufgabe: Teilweise Sortierung Vergleich der Ergebnisse Übungen Denken wie ein Programmierer Das Gesamtkonzept Stärken ausschöpfen, Schwächen lindern Aufbau des Gesamtkonzepts Beliebige Aufgabenstellungen in Angriff nehmen Aufgabe: Schummeln beim Galgenmännchen Wie man schummelt Erforderliche Operationen zum Schummeln beim Galgenmännchen Der erste Entwurf Der erste Code Analyse der ersten Ergebnisse Die Kunst des Problemlösens Programmierkenntnisse weiterentwickeln Neue Programmiersprachen Kenntnisse in bekannten Programmiersprachen erweitern Zusätzliche Bibliotheken Besuchen Sie einen Kurs Fazit Übungen Stichwortverzeichnis