Informatik. Studiengang Chemische Technologie. Michael Roth WS 2012/2013. Hochschule Darmstadt -Fachbereich Informatik-

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1 Informatik Studiengang Chemische Technologie Michael Roth Hochschule Darmstadt -Fachbereich Informatik- WS 2012/2013

2 Inhalt Teil VII Einstieg in Java I Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

3 Inhalt Inhalt 1 Zusammenfassung Zwischenstand 2 Wiederholung 3 Java Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

4 Zusammenfassung Zwischenstand Zusammenfassung Zwischenstand Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

5 Zusammenfassung Zwischenstand Zwischenstand In der Vorlesung wurden bislang behandelt: Anweisungen Programmablauf Kontrollstrukturen if-verzweigung while-schleife for-schleife Boolesche Algebra Datentypen Variablen Arrays Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

6 Zusammenfassung Zwischenstand Anweisungen Anweisungen: Eine Anweisung an dem Compiler, etwas zu tun Anweisungen werden (in den meisten Sprachen) mit ; abgeschlossen Werden auch Befehle genannt Beispiele: int i = 17; Deklariere eine neue Variable i, und weise ihr den Wert 17 zu linksum(); Rufe eine Funktion namens linksum auf Eine Anweisungssequenz besteht aus einer Menge an Anweisungen Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

7 Zusammenfassung Zwischenstand Programmablauf In imperativen Programmiersprachen werden Anweisungen in einer Sequenz von oben nach unten abgearbeitet Dabei wird zu einem Zeitpunkt immer nur ein Befehl verarbeitet Moderne Computer können heutzutage mehr, Stichwort Multithreading oder Parallel Computing Der lineare Programmablauf kann durch die Verwendung von Kontrollstrukturen unterbrochen werden Bei Funktionsaufrufen wird in das jeweilige Unterprogramm verzweigt Ist das Unterprogramm abgeschlossen, so wird das Programm an dem Befehl nach dem Funktionsaufruf fortgesetzt Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

8 Zusammenfassung Zwischenstand Kontrollstrukturen Programme sollten möglichst flexibel sein! Ein Programm, welches lediglich die Summe (17 + 4) errechnet, ist nur für eine bestimmte Situation einsetzbar Ein Taschenrechner muss unterschiedliche Funktionen ausführen, in Abhängigkeit davon, welche Tasten betätigt wurden Kontrollstrukturen brechen die strikt linearen Anweisungssequenzen auf, um beliebige Flexibilität zu erreichen Unter Umständen soll eine Anweisungssequenz wiederholt ausgeführt werden: Bis ein bestimmtes Ereignis eintritt, oder eine Anzahl an Durchläufen erreicht ist Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

9 Zusammenfassung Zwischenstand Kontrollstrukturen if - Verzweigung Mittels einer if-anweisung können je nach Situation unterschiedliche Sequenzen eines Programms ausgeführt werden Auf if folgt stets ein boolescher Ausdruck Ergibt die Auswertung des Ausdrucks true, so wird die Anweisung, die auf das if folgt, ausgeführt Nach der Anweisung kann ein else folgen Die Anweisung nach diesem else wird ausgeführt, wenn die Auswertung des booleschen Ausdruckes false ergibt Die auszuführenden Anweisungen können auch Anweisungsblöcke sein Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

10 Zusammenfassung Zwischenstand Kontrollstrukturen Anweisungsblöcke Ein Anweisungsblock kann immer dort stehen, wo der Compiler eine Anweisung erwartet Der Block wird durch { geöffnet, und durch } geschlossen Obwohl ein Anweisungsblock eine Anweisung ersetzt, folgt nach dessen Ende kein Semikolon Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

11 Zusammenfassung Zwischenstand Kontrollstrukturen while - Schleife Eine while Schleife wiederholt eine Anweisung (oder einen Anweisungsblock) Direkt nach dem while folgt ein boolescher Ausdruck Die Anweisung bzw. der Anweisungsblock wird so lange wiederholt ausgeführt, wie die Auswertung des booleschen Ausdrucken true ergibt Ist die Bedingung schon zu Beginn false, so wird die Anweisung bzw. der Anweisungsblock nie ausgeführt Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

12 Zusammenfassung Zwischenstand Kontrollstrukturen do...while - Schleife Eine alternative Schleife ist die do...while-schleife: 1 do 2 { 3 vor (); 4 } while ( vornfrei ()); Die Anweisung bzw. der Anweisungsblock wird dabei immer mindestens einmal durchlaufen Eine Auswertung des booleschen Ausdruckes erfolgt erst am Ende eines Durchlaufes Ergibt die Auswertung true, so wird die Anweisung wiederholt Ergibt die Auswertung false, so wird abgebrochen Im Gegensatz zu: if else while folgt auf das while der do...while Schleife ein Semikolon Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

13 Zusammenfassung Zwischenstand Kontrollstrukturen for - Zählschleifen Soll eine Schleife dazu verwendet werden, eine Variable hoch- oder runterzuzählen, so kann eine for-schleife leichter zu schreiben sein Der Kopf der for-schleife enthält: 1 Eine Variablendeklaration 2 Einen booleschen Ausdruck 3 und eine Anweisung, die nach jedem Durchlauf durchgeführt wird Die Anweisungen sind jeweils durch Semikolon getrennt Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

14 Zusammenfassung Zwischenstand Kontrollstrukturen for - Zählschleifen: Beispiele Die Sequenz: 1 int zaehler =5; 2 while ( zaehler > 0) 3 { 4 vor (); 5 zaehler - -; 6 } kann auch geschrieben werden als: 1 for ( int zaehler =5; zaehler > 0; zaehler - -) 2 { 3 vor (); 4 } Die Vorteile sind: Die Variable zaehler ist nur lokal im Anweisungsblock gültig Wird die Anweisung zaehler-- in Zeile 5 vergessen, so läuft die Schleife unendlich Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

15 Zusammenfassung Zwischenstand Datentypen & Variablen Datentypen & Variablen Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

16 Datentypen Motivation Zusammenfassung Zwischenstand Datentypen & Variablen Verschiedene Typen von Daten werden in aller Regel auf unterschiedliche Arten gespeichert: Bilder (jpeg, png, tiff, bmp,...) Musikstücke (wav, mp3, ogg, flac,...) Archive (zip, 7z, bz2, lha, cab,...) Die meisten Programmiersprachen unterscheiden Daten in: int - ganze Zahlen double - Kommazahlen char - ein einzelnes Zeichen String - Eine Zeichenkette Je nachdem welche Werte Sie speichern bzw. verarbeiten möchten, müssen Sie den dazu geeigneten Datentyp angeben Im Computer selbst werden alle Daten binär abgespeichert und verarbeitet Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

17 Variablen Motivation Zusammenfassung Zwischenstand Datentypen & Variablen Das Grundgerüst eines Programms sieht meist wie folgt aus: 1 Eingabe einer Menge an Daten 2 Verarbeitung dieser Daten, Durchführen von Berechnungen, etc. 3 Ausgabe eines bzw. mehrerer Ergebnisdaten Um diese Daten in Ihrem Programm speichern zu können, benötigen Sie Variablen Diese bieten Ihnen einen leichten Zugriff auf den zur Speicherung von Daten reservierten Speicher Durch den Hamster-Simulator sind Sie mit Variablen bislang nur sehr oberflächlich in Berührung gekommen... Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

18 Zusammenfassung Zwischenstand Funktionen Funktionen Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

19 Funktionen Motivation Zusammenfassung Zwischenstand Funktionen Funktionen sind Unterprogramme, die Sie an jeder beliebigen Stelle aufrufen können Funktionen können beliebige Anweisungen enthalten... und damit auch insbesondere den Aufruf anderer Funktionen Funktionen bieten unter anderem folgende Vorteile: Kapselung von Programmcode zu einer unabhängigen Einheit Vermeiden von Fehlern durch etwaige Wiederholung im Programmcode Bessere Wartbarkeit des Codes Generell gilt: Lagern Sie so viel Funktionalität wie möglich in Funktionen aus! Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

20 Funktionen Parameter Zusammenfassung Zwischenstand Funktionen Eine Funktion kann keinen, einen oder mehrere Parameter besitzen Parameter steuern das genau Verhalten einer Funktion Durch die Verwendung von Parametern wird eine Funktion vielseitiger 1 void gehenschrittevor ( int n) 2 { 3 for ( int i = 0; i < n; i ++) 4 { 5 vor (); 6 } 7 } Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

21 Funktionen Rückgabewerte Zusammenfassung Zwischenstand Funktionen Funktionen können einen Wert zurückgeben Beispiele: Rückgabe eines boolean Wertes vornfrei() kornda() Der Rückgabewert kann in einem Ausdruck verwendet werden Der Datentyp des Rückgabewertes ist Bestandteil der Funktionsdefinition Ein Wert wird mittels return -Anweisung zurückgegeben Ein return beendet die Funktion sofort Sie können an mehreren Stellen in der Funktion eine return Anweisung schreiben Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

22 Funktionen Rückgabewerte: Beispiele Zusammenfassung Zwischenstand Funktionen 1 int summe ( int a, int b) 2 { 3 return a + b; 4 } 1 int sonar () 2 { 3 int distanz = 0; 4 while ( vornfrei ()) 5 { 6 vor (); 7 distanz ++; 8 } 9 kehrt (); // muss vorhanden sein 10 gehenschrittevor ( distanz ); // muss vorhanden sein 11 kehrt (); 12 return distanz ; 13 } Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

23 Wiederholung Wiederholung Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

24 Java Java Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

25 Java Installation Java Java Development Kit: jdk7u9-downloads html oder jdk download googeln Die Version Windows x86 herunterladen & installieren Netbeans IDE Integrated Development Environment Die Version Java SE herunterladen & installieren Auf den PCs in den Praktikumsräumen ist beides installiert! Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

26 Demo Demo Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27

27 Fragen? Fragen? Michael Roth (h_da) Informatik (CT) WS 2012/ / 27