Basiswissen in Informatik

Transkript

1 Basiswissen in Informatik PD Dr. WS 2006/07 Programmieren I 2 stündige Vorlesung mit Übung

2 Kapitel 2: Typen, Werte, Variablen Ziel: einfache Daten unterscheiden und speichern Nachtrag aus Kapitel 1: Arrays (ganz einfach) Typen: gleichartige Daten mit gleichen Operationen und gleicher Implementierung Werte Variablen

3 Arrays: ein erster Einblick Zweck: Ansammlung mehrerer Daten (z.b. Messreihen, Punkteliste für Polygonzug,...) Definition: geordnete Kollektion von Elementen alle Elemente desselben Typs (Basistyp) Anzahl n der Elemente heißt Länge Elemente sind von 0 bis n 1 durchnummeriert

4 Arrays: ein erster Einblick Deklaration eines Arrays mit [ ] im Polygon Beispiel: Point [ ] class Polygon // Attribut: Array von Eckpunkten Point [] nodes; // Konstruktormethode Polygon (Point[] nodes); // andere Methoden...

5 Arrays: ein erster Einblick Definition des Arrays und Initialisierung durch { }: Point p1 = new Point( 2f,2f); Point p2 = new Point(5f,8f); Point p3 = new Point(4f,4f); Point p4 = new Point(9f,1f); Point p1 = new Point(1f, 1f); Point [] points = {p1,p2,p3,p4,p5}; Polygon poly = new Polygon(points); class Polygon // Attribut: Array von Eckpunkten Point [] nodes; // Konstruktormethode Polygon (Point[] nodes); // andere Methoden...

6 Arrays: ein erster Einblick Variation: Polygon triangle = new Polygon ( { p3, new Point(0f,0f), new Point(8f,0f) } ); class Polygon // Attribut: Array von Eckpunkten Point [] nodes; // Konstruktormethode Polygon (Point[] nodes); // andere Methoden...

7 Arrays: ein erster Einblick Variation: Polygon triangle = new Polygon ({ p3, new Point(0f,0f), new Point(8f,0f) }); Speicherabbild von triangle.nodes : class Polygon // Attribut: Array von Eckpunkten Point [] nodes; // Konstruktormethode Polygon (Point[] nodes); // andere Methoden... Point(4f,4f) Point(0f,0f) Point(8f,0f) Zugriff durch [ <Nummer> ]: Point rightmost = triangle.nodes[2];

8 Arrays: ein erster Einblick Definition ohne Initialisierung: mit new und Größenangabe String [] names = new String[100]; float [] a = new float[4]; Anlage von a im Speicher des Computers: Befüllen einzelner Werte: a[0] = 42f; a[3] = 11f; a[2] = 21f; Anlage von a im Speicher des Computers: 42f 21f 11f

9 Arrays: ein erster Einblick Länge eines Arrays: mit.length names.length hat den Wert 100 a.length hat den Wert 4 Zugriff auf einzelne Arrayzellen: mit [ ] a[2] hat den Wert 21f 42f 21f 11f Funktioniert (natürlich) unabhängig von der Definition: String[] prenames = { Adi, Paula, Ida }; prenames.length hat den Wert 3 prenames[1] hat den Wert Paula

10 Typen, Werte Definition: Ein Typ bezeichnet eine Menge gleichartiger Werte. Gleichartig insb. bzgl. der Operationen (Methoden) Beispiele: 1, 17, 42, 2006 sind ganze Zahlen (integer), mit denen man die Grundrechenarten (ohne Division!) durchführen kann im Gegensatz zu Gleitkommazahlen 37.5, 0.25, 1.5, bei denen die übliche Division zusätzlich möglich ist Mit Texten (Strings) wie Martin, faul, ist, kann man gar nicht rechnen, aber man kann sie zusammenkleben

11 Typen, Werte Basistypen in Java (klein geschrieben): Typ Bedeutung Beispiele boolean Wahrheitswerte true, false char 16 bit Unicode Zeichen 'A', '\n', '\u05d0' byte 8 bit Integer 12 short 16 bit Integer 12 int 32 bit Integer 12 long 64 bit Integer 12L, 14l float 32 bit Gleitkommazahl 9.81F, 0.379E 8F, 2F, 3e1f double 64 bit Gleitkommazahl 9.81, 0.379E 8 Einige spezielle Werte: Long.MAX_VALUE, Int.MIN_VALUE, Double.NaN, Float.NEGATIVE_INFINITY,...

12 Typen, Werte Kein Basistyp (daher groß geschrieben), aber oft verwendet: String (Zeichenkette) Beispiele: String welcome = \nhallo!\n ; String aboutaleph = Die Zahl \u05d0 ist eine ganz große Zahl. ; Oft sind wir ungenau: Typen Klassen, Werte Objekte eigentlich: Werte im Rechner direkt repräsentiert, Objekte sind etwas komplexer Folge: teils unterschiedliches Verhalten, dazu später mehr.

13 Variablen Zweck: Namen für Werte und Objekte Deklaration: <<Typ>> <<Variablenname>> = <<Wert>>; <<Typ>> <<Variablenname>> ; <<Typ>> <<Name1>>, <<Name2>>,.. <<Name>>; float mwst = 0.16; int counter = 1; String welcome = Hallo ; float [] mynewfloatarray = new float[4]; Point p = new Point(4f,3.5f); String[] prenames = { Adi, Paula, Ida }; double x,y,z;

14 Variablen Zuweisung: <<Variablenname>> = <<Wert>>; x = 4.7; y = 5.0; mwst = 0.19; counter = counter +1; // Wert geändert! // möglich!

15 Konstanten Konstanten ändern ihren Wert im Programmablauf nicht. Deklaration und Definition: final <<Typ>> <<Variablenname>> = <<Wert>>; final double PI = ; final float MWST_2006 = 0.16F; final double MWST_2007 = 0.19; Konvention: Komplett Großschreibung

16 Typumwandlungen final float MWST_2006 = 0.16; liefert eine Fehlermeldung double pi = 3.14; float x = pi + 1; liefert einen Fehler. Lösung: Typanpassung (casting) durch Typvoranstellung in runden Klammern: float x = (float)pi + 1; Beachte: casting in Aufwärtsrichtung geschieht automatisch, casting in Abwärtsrichtung muss explizit gemacht werden.

17 Typumwandlungen Automatische Typumwandlung wird auch dann durchgeführt, wenn ein String mit einem anderen Typ, z.b. einer Zahl, konkateniert (zusammengeklebt) wird: int nrstudents = 100; String text1 = Hier sind ca. 100 Studierende im Hörsaal. ; String text2 = Hier sind ca Studierende + im Hörsaal. ; String text3 = Hier sind ca. + nrstudents + Studierende im Hörsaal. ;

18 Typen und Klassen Zu jedem Basistyp gibt es eine gleichnamige, aber mit einem Großbuchstaben beginnende Klasse (boxing) (Ausnahmen: int < > Integer und char < > Character) Umwandlung vom Typ zur Klasse und zurück am Beispiel double < > Double: Double gravityobject = new Double(9.81); double g = gravityobject.doublevalue(); Weitere Features (am selben Beispiel): String gstring = gravityobject.tostring(); Double mypi = Double.valueOf( 3.14 ); boolean b1 = gravityobject.isinfinite(); boolean b2 = gravityobject.isnan();

19 Zusammenfassung Typen (Basistypen und Klassen) Werte (elementare Werte und Objekte) Variablen zur Benennung Deklaration, Definition, Zuweisung Konstanten Typumwandlung