Programmieren lernen mit Groovy Informationsstrukturen - Datenstrukturen - Textstrukturen (CSV, HTML, XML)

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1 Programmieren lernen mit Groovy Informationsstrukturen - Datenstrukturen - Textstrukturen (CSV, HTML, XML) Seite 1

2 Logische Struktur, Textstruktur, Datenstruktur Daten in unterschiedlichen Repräsentationen Logische Struktur Von der Anwendung vorgegebene Struktur der Informationen Text-Struktur Aufbereitung der Information für menschliche Bearbeiter; Ist durch die logische Struktur bestimmt und Für die die menschliche Auffassung / Verarbeitung optimiert Daten-Struktur Aufbereitung der Information für Programm-Bearbeitung; Ist durch die logische Struktur bestimmt und Für die die maschinelle Verarbeitung optimiert Text / Tabelle Programm (Daten-Analyse,...) Seite 2 Daten-Struktur

3 Beispiel 1: Tabelle analysiere Beispiel: Anlagenverzeichnis in Excel-Tabelle Tabelle enthält Daten zu Anlagen (z.b für Wartungsarbeiten) Tabelle als CSVDatei 'Anlage','Bezeichnung','Baujahr','Garantie','Typbezeichng' ,'Rollstuhl Venezia XTRA',2006, ,'Venezia 923' ,'Rollstuhl Venezia XTRA',2006, ,'Venezia 923' ,'XZR61E00',2006, ,'XZR61E00' ,'Seniorenrollstuhl o. TWR. "Evolution"',2006, ,'BC61E00' ,'Seniorenrollstuhl o. TWR. "Esprit"',2006, ,'XZR71A30' ,'Seniorenrollstuhl o. TWR. "Esprit"',2005, ,'XZR71A30' Seite 3

4 Beispiel 1: Tabelle analysieren Anlagenverzeichnis in Excel-Tabelle Tabellen- (Speicherstruktur): Spalte 1 : Schlüssel (eindeutige ID der Anlage) Zeile 1: Namen der Anlagen-Attribute Zeile 2, : Attribute einer Anlage Logische Struktur Anlage: eindeutig durch ID identifiziert Abbildung: Attribut-Name ~> Attribut-Wert Anlagenverzeichnis: Abbildung: ID ~> Anlage logische Struktur Tabelle Programm Daten-Struktur Analyse der Tabelle zur Rekonstruktion der logischen Struktur in Farm einer Datenstruktur aus der Tabellen-Struktur Seite 4

5 Beispiel 1: Tabelle analysieren Umformung der Tabellen-(Text-)Struktur in eine Daten-Struktur 'Anlage','Bezeichnung','Baujahr','Garantie','Typbezeichng' Text-Datei Tabelle (Text) ,'Rollstuhl Venezia XTRA',2006, ,'Venezia 923' ,'XZR61E00',2006, ,'XZR61E00' Datenstruktur im Programm [' ' : ['Anlage': ' ', 'Bezeichnung': 'Rollstuhl Venezia XTRA', 'Baujahr': '2006', 'Garantie': ' ', 'Typbezeichng':'Venezia 923' Eintrag (Record) 1 ], ' ' : ['Anlage': ' ', 'Bezeichnung': 'XZR61E00', 'Baujahr': '2006', 'Garantie': ' ', 'Typbezeichng':'XZR61E00' ], Eintrag (Record) 2 ] Seite 5 Info in menschlicher Darstellung AnalyseProgramm Logische Struktur Anlagenverzeichnis: ID ~> Anlage Anlage: Attribut-Name ~> Attributwert Datenstruktur Info in Programm-interner Darstellung

6 Beispiel 1: Tabelle analysieren Umformung der Tabellenstruktur in eine Abbildungs-Struktur Tabelle def recordlength = 0 def fieldnames = [] def records = [:] Daten-Struktur Kopfzeile: Zeilenlänge und Attributnamen erkennen def file = new File('Anlagen.csv'); Überflüssige Hochkommas def first = true eliminieren for ( line in file.readlines() ) { if (first) { first = false elements = line.trim().split(',') recordlength = elements.size() fieldnames = elements.collect{ it.replaceall('\'','') continue Zeilenlänge vorgeben: leere Endzellen werden nicht ignoriert elements = line.trim().split(',',recordlength) elements = elements.collect{ it.replaceall('\'','') record =[:] Eintrag (record) aufbauen for ( i in 0..recordLength-1 ) { record = record + [ (fieldnames[i]) : (elements[i]) ] records = records + [ (elements[0]) : record ] Eintrag (record) speichern Seite 6

7 Beispiel 1: Tabelle analysieren Umformung der Daten-Struktur in eine Tabellenstruktur def out = new File('out.csv') count: ein Komma nach records.each{ k, r -> jedem Attribut außer dem count = 0 letzten! fieldnames.each{ kr -> out << r[kr]+(count<fieldnames.size()-1?',':'') count++ out << '\n' Daten-Struktur Tabelle Seite 7

8 Beispiel 2: Datenstruktur aufbauen Wortvorkommen: Das Vorkommen von Worten in einer Menge von HTML-Dateien soll festgestellt werden. Logische Struktur Ein Wort kommt in Dateien vor, In einer Datei kommt ein Wort in einer Zeile und ab einer bestimmten Position in der Zeile (Spalte) vor. Abb. Wort ~> (Abb. Datei ~> Menge( Paar(Zeile,Spalte) ) ) Datenstruktur??? Seite 8

9 Beispiel 2: Datenstruktur aufbauen Wortvorkommen: Das Vorkommen von Worten in einer Menge von HTML-Dateien soll festgestellt werden. Logische Struktur Abb. Wort ~> (Abb. Datei ~> Menge( Paar(Zeile,Spalte) ) ) Datenstruktur Abbildungen / Mengen / Paare modellieren Seite 9

10 Beispiel 2: Datenstruktur aufbauen Wortvorkommen: Das Vorkommen von Worten in einer Menge von HTML-Dateien soll festgestellt werden. Logische Struktur Abb. Wort ~> (Abb. Datei ~> Menge( Paar(Zeile,Spalte) ) ) Datenstruktur Abbildungen Menge Paar => Groovy-Abbildung ([ a:b, c:e, ]) => Groovy-Liste ohne Wiederholung => Groovy-Liste mit 2 Elementen Seite 10

11 Beispiel 2: Datenstruktur aufbauen occ : Wort ~> Wort-Info Wort-Info : Dateiname ~> DateiInfo DateiInfo : Paar-Liste Paar: ZeilenNummer, SpaltenNummer def occ = [:] dirin.eachfilerecurse{ filein -> if (filein ==~ /.+\.html/) { def linenr = 0; filein.eachline { line -> linenr = linenr+1 Wort verarbeiten: Textstelle eintragen: für jedes Wort für jede Datei für jede Textstelle ein Eintrag occ Wort-Info Datei-Info Seite 11

12 Beispiel 2: Datenstruktur aufbauen occ : Wort ~> Wort-Info Wort-Info : Dateiname ~> DateiInfo DateiInfo : Paar-Liste Paar: ZeilenNummer, SpaltenNummer def indexfrom = 0 analyseline(line).each { word -> def columnpos = line.indexof(word, indexfrom) indexfrom = columnpos Wort-bezogene Info // wordinfo : file ~> line/column-pairs def wordinfo = occ[word] feststellen / erzeugen Eventuell erstmaliges Auftreten des Wortes // fileinfo : line/column-pairs def fileinfo = wordinfo[filein.name] Datei-bezogene Info feststellen / erzeugen Eventuell erstmaliges Auftreten der Datei für dieses Wort fileinfo.add([linenr, columnpos]) occ.put(word, wordinfo) Seite 12 Positions-bezogene Info erzeugen und eintragen

13 Beispiel 2: Datenstruktur aufbauen occ : Wort ~> Wort-Info Wort-Info : Dateiname ~> DateiInfo DateiInfo : Paar-Liste Paar: ZeilenNummer, SpaltenNummer def indexfrom = 0 analyseline(line).each { word -> def columnpos = line.indexof(word, indexfrom) indexfrom = columnpos // wordinfo : file ~> line/column-pairs def wordinfo = occ[word] if (wordinfo == null) { wordinfo = [:] wordinfo.put(filein.name, []) occ.put(word, wordinfo) Wort-bezogene Info feststellen / erzeugen // fileinfo : line/column-pairs def fileinfo = wordinfo[filein.name] if (fileinfo == null) { fileinfo = [] wordinfo.put(filein.name, fileinfo) fileinfo.add([linenr, columnpos]) occ.put(word, wordinfo) Seite 13 Datei-bezogene Info feststellen / erzeugen Positions-bezogene Info erzeugen und eintragen

14 Beispiel 3: XML-Daten erzeugen XML Auszeichnungssprache (Markup Language) semi-formale Dokumentenstruktur Tags anwendungsspezifische Bedeutung freier Text Austauschformat für Daten XML-Dokumente: universelle Technologie- und Hersteller-neutrales Datenformat Informationsmodell XML-Dokumente: hierarchisch strukturierte Informationen (geordnete attributierte Bäume) Seite 14

15 Beispiel 3: XML-Daten erzeugen XML-Struktur Elemente <?xml version="1.0"?> <Buch Autor="Wilhelm Busch"> Element: Start-Tag Inhalt Ende-Tag leeres Element: Tag Element-Inhalt: Text / Elemente <Titel>Max und Moritz</Titel> <Kapitel id="1"> Erster Streich. </Kapitel> Attribute Elemente können Attribute haben Attribut: Name-Wert Paar Notation: Bestandteil des (Start-) Tags Seite 15 <Kapitel id="2"> Zweiter Streich. </Kapitel> </Buch> Beispiel

16 Beispiel 3: XML-Daten erzeugen Elemente Dokument: ein Wurzelelement in das rekursiv weitere Elemente geschachtelt werden können Tag (Auszeichnung / Markup) begrenzt Elemente Nicht-leeres Element ::= <Name [Attribute] > Inhalt </Name> Leeres Element ::= <Name [Attribute] /> Kommentar: <!-- Ein Kommentar --> Verarbeitungshinweis (Processing Instruction, PI) <?Ziel... Anweisungen...?> die Anweisungen sollen von der Anwendung?Ziel ausgeführt werden Attribute Syntax: AttributName = "Attributwert" AttributName = 'Attributwert' Seite 16 oder

17 Beispiel 3: XML-Daten erzeugen Dokumenten-Struktur (Syntax) Document ::= Prolog Element Epilog Prolog ::= [XML-Deklaration] [DocType-Deklaration] Der Prolog sollte mit einer XML--Dekaration beginnen, Beispiel: <?xml version="1.0" encoding="#utf-8"?> Das ist eine Processing Instruction mit Ziel xml, sie ist also an den XML-Verarbeitungsmechanismus gerichtet. Seite 17

18 Beispiel 3: XML-Daten erzeugen Ausgabe im XML-Format / als generierter Text println '<wortliste>' occ.each{ word, wordinfo -> println "\t<wort wert='$word'>" wordinfo.each{ file, fileinfo -> println "\t\t<datei name='$file'>" fileinfo.each{ vk -> println "\t\t\t<stelle>${vk[0], $ {vk[1]</stelle>" println "\t\t<datei>" println "\t</wort>" println '</wortliste>' Seite 18

19 Beispiel 3: XML-Daten erzeugen Ausgabe im XML-Format / XML-Builder import groovy.xml.markupbuilder s_xml=new StringWriter() builder=new groovy.xml.markupbuilder(s_xml) wortliste=builder.wortliste{ occ.each{ word, wordinfo -> wort(wert:word){ wordinfo.each{ file, fileinfo -> datei(name:file){ fileinfo.each{ vk -> stelle("${vk[0], ${vk[1]"){ println '<?xml version="1.0"?>\n'+s_xml.tostring() Seite 19

20 Beispiel 3: XML-Daten erzeugen erzeugte Daten <wortliste> <wort wert='diese'> <datei name='inhouse-seminare BI.html'> <stelle>47, 8</stelle> </datei> <datei name='rentenbesteuerung-0.html'> <stelle>465, 147</stelle> Attribut </datei> </wort> </wortliste Schema: element( attrname: attrwert,... Inhalt) { Unterelemente datei: ein Attribut (name), kein Inhalt. stelle: kein Attribut, aber Inhalt. Attribut wort(wert:word){ wordinfo.each{ file, fileinfo -> datei(name:file){ fileinfo.each{ vk -> Inhalt stelle("${vk[0], ${vk[1]"){ Seite 20

21 Beispiel 3: XML-Daten erzeugen Variante der Ausgabe <wortliste> <wort wert='diese'> <datei name='inhouse-seminare BI.html'> <stelle>47, 8</stelle> </datei> <datei name='rentenbesteuerung-0.html'> <stelle zeile='465' spalte='147' /> Attribut </datei> </wort> </wortliste Schema: element( attrname: attrwert,... Inhalt) { Unterelemente datei: ein Attribut (name), kein Inhalt. stelle: zwei Attribute (zeile, spalte), kein Inhalt. Attribut wort(wert:word){ wordinfo.each{ file, fileinfo -> datei(name:file){ Attribute fileinfo.each{ vk -> stelle(zeile:vk[0], spalte:vk[1]){ Seite 21

22 Beispiel 4: HTML-Daten erzeugen def s_html=new StringWriter() def builder=new groovy.xml.markupbuilder(s_html) builder.html{ head { title 'Willkommen auf meiner Seite' body { h1(style:'color:blue', 'Meine Seiten sind Groovy') p 'Willkommen' p 'Liber Gast!' def f = new File('willkommen.html') f.write(s_html.tostring()) Seite 22

23 Beispiel 5: HTML-Daten erzeugen def s_html=new StringWriter() def builder=new groovy.xml.markupbuilder(s_html) builder.html{ head { title 'Wortvorkommen' body { h1('worte') occ.each{ word, wordinfo -> h3(style:'color:blue', word) wordinfo.each{ file, fileinfo -> b file fileinfo.each{ vk -> p "Zeile ${vk[0], Spalte ${vk[1]; " def f = new File('worte.html') f.write(s_html.tostring()) Wortvorkommen im HTML-Format Seite 23

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