vii 4 t.scheme: Funktionale Programmierung Funktionen als Daten erster Klasse

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Leander Möller
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1 Inhaltsverzeichnis Einleitung 1 Kaffee oder Tee? Die t.sprachen Die Java-Implementierung Ockhams Rasiermesser Leserkreis Hinweise zur Benutzung Webseite zum Buch Das Umschlagbild Danksagung t.zero: Deklarative Programmierung Sprachelemente Zahlen Funktionen Bedingte Ausdrücke Rekursion Fehler Beispiele Zahlenspielereien Größter gemeinsamer Teiler

2 vi Quadratwurzel Primzahlen Potenzen Berechnung von π Exponentialfunktion Logarithmus Deklarativer Programmierstil Sprachumfang und Programmierstil Probleme des deklarativen Programmierstils Syntax und Semantik Lexikalische Struktur Syntax Semantik K 1.5 Der Interpreter Die Read-Eval-Print-Schleife Ausdrücke und ihre Auswertung t.lisp: Listenbasierte Programmierung Lisp Sprachelemente Listen Symbole, Quotierung und Binden Typen Funktionen Bedingte Ausdrücke Beispiele Elementare Listenfunktionen Vereinigen und Zerlegen von Listen Umkehren einer Liste Sortieren Quotierung Arithmetische Ausdrücke Symbolische Differentiation Datenabstraktion Natürliche Zahlen Mengen Binärbäume m.lisp ein metazirkuläres Lisp Der m.lisp-interpreter im Überblick Auswertung: eval und apply

3 vii Metazirkuläre Anwendung von m.lisp Statischer und dynamischer Scope K 2.6 Die Implementierung von t.lisp Initialisierungsdateien Entwurf der Implementierung Die abstrakte Klasse Procedure Operatoren Laufzeitprüfungen Listen t.pascal: Imperative Programmierung Imperativer Programmierstil Rechnen mit Zuständen Pascal Sprachelemente Arrays und Records Variablen Schleifen Blöcke Sprungbefehle Sonstiges Beispiele Ducci-Folgen Vektoren und Matrizen Sortieren von Arrays Neue Typen: Komplexe Zahlen Rekursive Typen: Listen Manipulationen an Listen Stapel und Schlangen Die Harvard-Maschine Befehlssatz Implementierung Beispielprogramm K 3.5 Die Implementierung von t.pascal Die Klasse Record und der Operator record Die Operatoren block und var Weitere Operatoren und Initialisierung t.scheme: Funktionale Programmierung Funktionen als Daten erster Klasse

4 viii 4.2 Sprachelemente Funktionen Umgebungen Makros Exceptions Sonstiges Beispiele Die Collatz-Funktion Anwenden von Funktionen auf Listen und Arrays Erweitern von Funktionen Komposition und Iteration von Funktionen Der Ableitungsoperator Ein Minitutorial zu Makros Der Kontext einer Funktion Kontexterzeugung mit let Anonyme rekursive Funktionen Funktionen als Objekte Zufallszahlen Stack-Objekte Iteratoren und Mengen Endrekursive Funktionen Endrekursion Der Auswertungsstack Endständigkeit Die Konstruktion endrekursiver Funktionen K 4.7 Die Implementierung von t.scheme Umgebungen und zugehörige Operatoren Die Klassen Function und Macro Tracing-Modus und Protokoll-Modus Der Exception-Mechanismus Die Verarbeitung von Tail Calls Der Operator part t.lambda: Rein funktionale Programmierung Der Lambda-Kalkül Lambda-Ausdrücke Reduktion Function als universeller Typ Spielregeln Boolesche Werte

5 ix Church-Listen Church-Zahlen Rekursion in t.lambda Primitive Rekursion Bedingte Ausdrücke und Rekursion Elimination von Rekursion m.lambda ein makrobasierter Lambda-Kalkül Funktionale Programmierung ohne Funktionen Der Fixpunkt-Kombinator t.java: Objektorientierte Programmierung Objektorientierung Grundkonzepte t.java erste Schritte Sprachelemente Klassen Objekte Methoden Beispiele Dynamische Arrays Turingmaschinen Private Attribute und Methoden Innere Klassen Ströme Der Typ Stream Beispiele Die Thue-Morse-Folge Laziness und die t.java-klasse Stream K Die Java-Klasse Stream K 6.5 Die Implementierung von t.java Entwurfsüberlegungen Die Klasse Obj Die Klasse ClassObj Die Klasse Method t.prolog: Logische Programmierung Einführung Syllogismen Familienbeziehungen Färbung von Graphen

6 x 7.2 Grundbegriffe der logischen Programmierung Implizite Quantoren Resolution Substitution Unifikation Sprachelemente Unbestimmte und Terme Die Operatoren unify und substitute Regelbasen Regeln Anfragen Escape nach t.scheme Der Cut-Mechanismus Wildcards Schleifenerkennung Beispiele Unifikation Relationen Suche in Graphen Einstein-Rätsel Datenstrukturen Das Acht-Damen-Problem Arithmetik in t.prolog Cut und Negation K 7.5 Die Implementierung von t.prolog Der Entwurf im Überblick Unifikation und die Klasse Indeterminate Die Klasse Substitution Resolution und die Klasse RuleBase A Installation 425 B Quellcode 427 B.1 K Das Paket tanagra B.1.1 Die Klassen Token und Lexer B.1.2 Die Klasse Parser B.1.3 Die Klasse Interpreter B.1.4 Odds and ends : Die Klasse Sys B.2 K Das Paket expressions B.2.1 Die Klassen im Überblick

7 xi B.2.2 Dateistruktur B.3 Initialisierungsdateien B.4 Beispieldateien Literaturverzeichnis 441 Stichwortverzeichnis 445 (Die mit einer KaffeetasseKmarkierten Abschnitte ergeben zusammengenommen einen Überblick über die Java-Implementierung der t.sprachen.)

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