Informatik 1 (WS 2018/2019)

Transkript

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2 Informatik 1 (WS 2018/2019) Klaus Berberich (klaus.berberich@htwsaar.de) Wolfgang Braun (wolfgang.braun@htwsaar.de)

3 0. Organisatorisches

4 Dozenten Klaus Berberich Sprechstunde nach Vereinbarung per Wolfgang Braun Sprechstunde nach Vereinbarung per Informatik 1 / Kapitel 0: Organisatorisches 4

5 Vorlesung Vorlesungstermine Montag, 10:00 11:30 (2. Stunde), Raum 8202 (entfällt, wenn am Mittwoch Übungen stattfinden) Donnerstag, 10:00 11:30 (2. Stunde), Raum 8202 Informatik 1 / Kapitel 0: Organisatorisches 5

6 Übung Übung ca. alle zwei Wochen; drei Übungstermine Mittwoch, 08:15 09:45 (1. Stunde), Raum 7006 Mittwoch, 10:00 11:30 (2. Stunde), Raum 7106 Mittwoch, 11:45 13:15 (3. Stunde), Raum 7106 Einteilung in Übungsgruppen in Koordination mit den Vorlesungen Programmierung 1 und Business Communication and Intercultural Competence Übungsblatt 1 (Ausgabe am 25.10) wird in den Übungen am besprochen Informatik 1 / Kapitel 0: Organisatorisches 6

7 Prüfung Schriftliche Klausur am Ende des Semesters Keine Hilfsmittel (z.b. Taschenrechner) außer drei von Hand beschriebenen DIN-A4 Blätter Termin wird rechtzeitig in der Vorlesung bekannt gegeben Informatik 1 / Kapitel 0: Organisatorisches 7

8 Webseite Webseite zur Vorlesung: Ankündigungen Folien und Übungsblätter zum Download Sonstige Ressourcen (z.b. Software und Daten) Informatik 1 / Kapitel 0: Organisatorisches 8

9 Literatur zur Vorlesung T.-H. Cormen, C. E. Leiserson, R. Rivest, C. Stein: Algorithmen Eine Einführung, Oldenbourg Verlag, 2013 T.-H. Cormen, C. E. Leiserson, R. Rivest, C. Stein: Introduction to Algorithms, MIT Press, 2009 Informatik 1 / Kapitel 0: Organisatorisches 9

10 Literatur zur Vorlesung H.-P. Gumm und M. Sommer: Einführung in die Informatik, Oldenbourg Verlag, 2012 R. Sedgewick und K. Wayne: Algorithmen und Datenstrukturen, Pearson, 2014 Informatik 1 / Kapitel 0: Organisatorisches 10

11 Tipps zu Vorlesung und Übung Schreiben Sie mit und machen Sie zusätzliche Notizen Wenn Sie etwas während der Vorlesung nicht verstehen fragen Sie in der (nächsten) Vorlesung nach schauen Sie es sich zu Hause noch einmal in Ruhe an Machen Sie die Übungen vorm jeweiligen Übungstermin und lassen Sie sich nicht entmutigen, wenn eine Aufgabe partout nicht gelingen will Informatik 1 / Kapitel 0: Organisatorisches 11

12 Inhalt 1. Einführung 2. Grundlagen 3. Random Access Machine als Rechnermodell 4. Algorithmen 5. Datenstrukturen Informatik 1 / Kapitel 0: Organisatorisches 12

13 1. Einführung

14 Zwei Ideen in der Informatik Komposition: Elementare Bausteine werden zusammengesetzt, um komplexe Aufgaben zu lösen oder komplexe Daten darzustellen Abstraktion: Gemeinsamkeiten werden identifiziert und berücksichtigt, konkrete Details aber außer Acht gelassen Informatik 1 / Kapitel 1: Einführung 14

15 Daten Intern kennen Rechner nur die beiden Zahlen 0 und 1 entsprechen den Zuständen Strom aus und Strom an Wie kann aus 0 und 1 beliebige Daten zusammensetzen? ganze Zahlen (1967) negative Zahlen (-66117) Kommazahlen (3.1415) Zeichen und Zeichenketten (htw saar) Kapitel 2: Grundlagen Informatik 1 / Kapitel 1: Einführung 15

16 Rechner Welchen konkreten Rechner wir verwenden (z.b. C64, iphone) ist in der Informatik meist egal Stattdessen arbeitet man mit einem Rechnermodell, welches Gemeinsamkeiten beibehält, aber von Details abstrahiert Akku a IP i1 P[0] P[1]... S[0] S[1] S[2] i2 P[N]... Kapitel 3: Random Access Machine als Rechnermodell Informatik 1 / Kapitel 1: Einführung 16

17 Pseudocode Rechnermodell kennt nur wenige Befehle; man kann damit zwar alles berechnen, aber es ist etwas beschwerlich 1 a <- s[0] 2 a <- a + s[1] 3 s[2] <- a 4 HALT Pseudocode ist an höhere Programmiersprachen (z.b. C oder Java) angelehnt 1 int i = 1 2 while a < b do 3 i = i * 2 4 a++ 5 od 6 return i Verfahren zur Lösung einer bestimmten Aufgabe (Algorithmen) einfacher in Pseudocode zu beschreiben Informatik 1 / Kapitel 1: Einführung 17

18 Algorithmen Verfahren zur Lösung einer bestimmten Aufgabe z.b. Sortiere eine Folge von Zahlen Suche die Zahl x in einer Folge von Zahlen Komplexere Aufgaben oft durch Komposition elementarer Algorithmen lösbar Kapitel 4: Algorithmen Informatik 1 / Kapitel 1: Einführung 18

19 Datenstrukturen Aufgaben lassen sich häufig einfacher erledigen, wenn man Ordnung auf den Daten hält z.b. Suche Donald Knuth im Telefonbuch Suche Abstraktion im Lexikon Bediene nächsten Kunden Datenstrukturen als zweite Art von Baustein zur Lösung komplexer Aufgaben Kapitel 5: Datenstrukturen Informatik 1 / Kapitel 1: Einführung 19

20 Zusammenfassung Komposition und Abstraktion als Ideen in der Informatik Daten (z.b. Zahlen und Zeichen) lassen sich aus 0 und 1 als elementaren Bausteinen zusammensetzen Rechnermodell abstrahiert von Details des verwendeten Rechners Algorithmen und Datenstrukturen als Bausteine, aus denen sich Lösungen zu komplexen Problemen zusammensetzen lassen Informatik 1 / Kapitel 1: Einführung 20

21 Literatur [1] H.-P. Gumm und M. Sommer: Einführung in die Informatik, Oldenbourg Verlag, 2012 (Kapitel 1) Informatik 1 / Kapitel 1: Einführung 21