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1 Java 1 Einführung Grundlegende Übungsaufgaben Arbeitsauftrag Formulieren Sie den Algorithmus <Bedienung eines Getränkeautomaten> nach den oben genannten Kriterien. Beispiel: Bedienung eines Getränkeautomaten Umgangssprachlich: Ich werfe Geld hinein, er liefert mir mein Getränk Eingaben in den Algorithmus: Verarbeitung: Ausgabe aus dem Algorithmus: Eine Verfeinerung des Algorithmus ist möglich, indem man als weitere Eingabe die Geldmenge im Geldbeutel betrachtet und nach dem Prüfen der Kosten testet, ob das Geld reicht. Nur in diesem Fall ist es nämlich sinnvoll, Geld einzuwerfen. L1 Beschreibungsmöglichkeiten für Algorithmen Um einen Algorithmus letztlich in eine höhere Programmiersprache übertragen zu können, ist die rein verbale Form wenig geeignet. Daher wird der Algorithmus zunächst graphisch dargestellt. Die graphische Form kann dann in eine Pseudo-Programmiersprache oder in eine konkrete Programmiersprache übertragen werden. Als graphische Darstellungsform werden der Programmablaufplan (PAP) und das Struktogramm verwendet. 1-4

2 1 Einführung Java Problemstellung Klassensprecherwahl mit zwei Kandidaten: Auszählen der Stimmen bei der Klassensprecherwahl; Es gibt nur zwei Kandidaten; alle Stimmzettel befinden sich in der Wahlurne und weisen einen der beiden Namen auf. Programmablaufplan (PAP) Der PAP leitet nicht zum strukturierten Programmieren an, daher wird er nicht näher besprochen. BEGINN noch Stimmzettel in der Wahlurne? nein ja Stimmzettel entnehmen Stimmzettel lesen ja Name = Person A nein Strich bei Person A Strich bei Person B Ausschnitt aus einem Programmablaufplan 1-5

3 Java 1 Einführung Struktogramm Struktogramme wurden 1973 von Nassi/Schneidermann entwickelt. Der Aufbau eines Struktogramms ist selbst bei komplexen Algorithmen sehr übersichtlich, was ein einfaches Lesen zur Folge hat. Hinzu kommt, dass in die Programmiersprache Java die gleichen Programmstrukturen verwendet werden. Ein Algorithmus, der mittels Struktogramm dargestellt wird, lässt sich deshalb recht leicht in die Programmiersprachen Java übertragen. Anhand des Beispiels <Klassensprecherwahl> wird der Aufbau eines Struktogramms vorgestellt. Solange Stimmzettel in Wahlurne Stimmzettel entnehmen Stimmzettel lesen Wahr Strich bei Person A Name = Person A Strich bei Person B Falsch Struktogramm Das gezeigte Struktogramm enthält die elementaren Grundstrukturen Folge, Auswahl und Schleife. Diese werden in einem der nächsten Abschnitte genauer erläutert. Pseudo-Programmiersprache Als Pseudo-Programmiersprache wird eine Sprache bezeichnet, die sich an eine bestehende Programmiersprache anlehnt; bei der Formulierung des Algorithmus werden aber nicht so strenge Richtlinien angelegt wie bei der konkreten Programmiersprache. Beispiel: ALGORITHMUS Klassensprecherwahl-Stimmauszaehlung SOLANGE Stimmzettel in der Wahlurne TUE BEGINN Stimmzettel entnehmen Stimmzettel lesen WENN Name = A-Mann DANN Strich bei A-Mann SONST Strich bei B-Frau ENDE Striche zaehlen WENN Anzahl der Striche A-Mann = Anzahl der Striche B-Frau DANN Losentscheid SONST WENN Anzahl Striche A-Mann > Anzahl Striche B-Frau DANN A-Mann gewaehlt SONST B-Frau gewaehlt 1-6

4 2 Java Programmierung Java Java Programmierung Lerninhalte ❶ Aufbau einer Applikation in Java ❷ Kommentare und Datentypen ❸ Variablen und Konstanten ❹ Anweisungen, Wertezuweisung, Rechenoperationen ❺ Einlesen über Tastatur ❻ Folge, Sequenz ❼ Anfangsprobleme und deren Lösungen Lerninhalte Java ist eine vollständige und objektorientierte Programmiersprache, die die Möglichkeit bietet, zwei unterschiedliche Arten von Anwendungen zu erstellen. Einerseits sind dies herkömmliche Applikationen (=Anwendungen), die über einen Interpreter (=Systemprogramm zum Übersetzen von Quellcodes) auf der Systemplattform ausgeführt werden. Die andere Art der Anwendungsentwicklung ist die Entwicklung von Java-Applets (=Anwendungen für das World Wide Web). Diese Anwendungen können nur mit Hilfe eines javafähigen Webbrowsers oder eines speziellen Appletviewer gestartet werden. Zur Einführung der Sprache Java und zur Vermittlung der Grundlagen eignen sich Anwendungen besser als Applets, so dass sich die ersten Kapiteln ausschließlich mit Applikationen befassen. L1 Aufbau einer Applikation in Java Problemstellung Es soll eine Anwendung mit der Programmiersprache Java erstellt werden, die auf dem Bildschirm den Text Hallo Welt ausgibt. Um den Algorithmus computerverständlich zu machen, muss der Entwurf codiert, d. h. in einer Computersprache geschrieben werden. Hierzu wird folgendes Programm in die Zeilen (siehe Nummer 0 bis 6) in einen beliebigen Editor eingetippt und unter HalloWelt.java abgespeichert. 2-1

5 Java 2 Java Programmierung Anmerkung: Die Zeilennummern dienen nur zur Orientierung und sollen nicht eingetragen werden. Beachten Sie, dass Java eine Sprache ist, die zwischen groß- und kleingeschrieben Worten unterscheidet! [0] [1] [2] [3] public class HalloWelt { public static void main(string argv[]) { [4] System.out.println( Hallo Welt! ); [5] } //Ende von main [6] }//Ende von class Erste Applikation Am Beispiel des HalloWelt-Programms sollen Sie einen ersten Einblick in das Arbeiten mit Java erhalten. Um in Java programmieren zu können, müssen sie zuerst das von der Firma SUN kostenlose SDK (software development kit) installieren. Sie finden es im Internet unter java.sun.com. Nach dem Abspeichern von HalloWelt.java können Sie das Programm compilieren (= auf Fehler überprüfen). Sie erzeugen, wenn kein Fehler vorhanden ist, den sogenannten Bytecode mit der Dateierweiterung class. Sind Fehler vorhanden, so müssen Sie diese zuerst beseitigen. Laden Sie dazu erneut das Programm HalloWelt.java in einen Editor und kontrollieren Sie den Quelltext. 2-2

6 2 Java Programmierung Java Zum Compilieren müssen Sie eingeben: allgemein: hier: javac Dateiname.java javac HalloWelt.java Danach sollten Sie im Verzeichnis zwei Dateien haben: HalloWelt.java (Quellcode) HalloWelt.class (Bytecode) Jetzt können Sie die Anwendung auf der virtuellen Maschine mit folgendem Befehl ausführen: allgemein: java Dateiname hier: java HalloWelt Achtung: Zur Ausführung der Applikation müssen Sie sich in dem selben Verzeichnis befinden, in dem auch die Datei HalloWelt.class ist. i Klassenname muss gleich dem Dateinamen sein! Grundlegende Übungsaufgaben Arbeitsauftrag Legen Sie auf Ihrem Computer einen Ordner/Verzeichnis java an. 2. Machen Sie den Ordner java zum aktuellen Ordner. 3. Starten Sie dort einen beliebigen Editor und geben Sie das Programm HelloWorld.java ein. 4. Speichern Sie es ab und kompilieren Sie es. 5. Sehen Sie nach, wie groß die Datei HelloWorld.class ist. 6. Starten Sie den Interpreter und führen Sie das Programm aus. 7. Machen Sie bewusst einen Fehler in das Programm, und sehen Sie die Fehlermeldung des Compilers an. In welcher Zeile trat der Fehler auf? 2-3

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