Inhaltsübersicht. Vorwort 15. Vorwort zur deutschen Ausgabe 22. Kapitel 1 Elemente der Programmierung 25. Kapitel 2 Funktionen und Module 203

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1 Inhaltsübersicht Vorwort 15 Vorwort zur deutschen Ausgabe 22 Kapitel 1 Elemente der Programmierung 25 Kapitel 2 Funktionen und Module 203 Kapitel 3 Objektorientierte Programmierung 335 Kapitel 4 Algorithmen und Datenstrukturen 491 Im Kontext 712 APIs 715 Register 723 Bibliografische Informationen digitalisiert durch

2 Vorwort 15 Themenübersicht 15 Verwendung im Studium 17 Voraussetzungen 18 Ziele 19 Website zum Buch 20 Danksagungen 21 Vorwort zur deutschen Ausgabe 22 Übersetzung 22 Verwendung in der Lehre 23 Verwendung als Einführung im 1. Semester Informatik 23 Kapitel 1 Elemente der Programmierung Ihr erstes Programm Programmieren in Java Eingabe und Ausgabe Integrierte Datentypen Definitionen Zeichen und Strings Integer Gleitkommazahlen Boolesche Werte Vergleiche Bibliotheksmethoden und APIs Typumwandlung Zusammenfassung Verzweigungen und Schleifen if-anweisungen while-schleifen for-schleifen Verschachtelungen Anwendungen Weitere Verzweigungs- und Schleifenkonstrukte Endlosschleifen Zusammenfassung Arrays Arrays in Java Das Sammler-Problem Sieb des Eratosthenes Zweidimensionale Arrays Zusammenfassung 134

3 1.5 Eingabe und Ausgabe Aus der Vogelperspektive Standardausgabe Standardeingabe Umleiten und Piping Standardgrafik Standardaudio Fallstudie Zufallssurfer Eingabeformat Übergangsmatrix Simulation Markow-Ketten mischen Lektionen 198 Kapitel 2 Funktionen und Module Statische Methoden Statische Methoden definieren und verwenden Eigenschaften von statischen Methoden Mathematische Funktionen implementieren Mit statischen Methoden Code organisieren Statische Methoden für Arrays implementieren Beispiel Überlagerung von Schallwellen Bibliotheken und Clients Statische Methoden in anderen Programmen Bibliotheken Zufallszahlen Ein- und Ausgabe für Arrays Iterierte Funktionensysteme Grundlegende Statistik Modulare Programmierung Rekursion Ihr erstes rekursives Programm Mathematische Induktion Euklidischer Algorithmus Türme von Hanoi Funktionsaufruf-Bäume Exponentielle Zeit Gray-Codes Rekursive Grafik Brown'sche Brücke Fallstricke Ausblick Fallstudie Perkolation Perkolation Das Grundgerüst Vertikale Perkolation 311

4 2.4.4 Testen Wahrscheinlichkeiten abschätzen Rekursive Lösung der Perkolation Angepasste Darstellung Lektionen 325 Kapitel 3 Objektorientierte Programmierung Datentypen Grundlegende Definitionen Color Digitale Bildverarbeitung Stringverarbeitung Angewandte Stringverarbeitung: Genomik Noch einmal: Ein- und Ausgabe Eigenschaften von Referenztypen Datentypen erzeugen Die Grundelemente eines Datentyps Stoppuhr Histogramm Turtle-Grafik Komplexe Zahlen Mandelbrot-Menge Kommerzielle Datenverarbeitung Datentypen selbst entwerfen APIs entwerfen Kapselung Unveränderlichkeit Beispiel Raumvektoren Vererbung Anwendung Data Mining Design by Contract 'Fallstudie : Simulation des N-Körper-Systems Simulation des N-Körper-Systems 478 Kapitel 4 Algorithmen und Datenstrukturen Performance Beobachtungen Hypothesen Klassifikation von Wachstumsordnungen Vorhersagen Fallstricke Laufzeitgarantien Speicher Ausblick 518

5 4.2 Sortieren und Suchen Binäre Suche Sortiert einfügen (Insertion Sort) Mergesort Anwendung Häufigkeitszählungen Anwendung Der längste sich wiederholende Teilstring Lektionen Stapel und Warteschlangen Stapel Array-Implementierung Verkettete Listen Array-Verdoppelung Parametrisierte Datentypen Anwendungen für Stapel FIFO-Warteschlangen Anwendungen für Warteschlangen Iterierbare Collections Allokation von Ressourcen Symboltabellen API Symboltabellen-Clients Symboltabellen-Implementierungen Binäre Suchbäume Charakteristische Performance binärer Suchbäume Einen binären Suchbaum traversieren Weitere Operationen auf Symboltabellen Der Datentyp SET Ausblick Fallstudie Kleine Welt Graphen Der Datentyp Graph Beispiele für Graph-Clients Die kürzesten Pfade in Graphen Kleine-Welt-Graphen Lektionen*. 699 Im Kontext 712 APIs 715 Register