Dr. Lars Hildebrand Fakultät für Informatik Technische Universität Dortmund

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1 EINI LW Einführung in die Informatik für Naturwissenschaftler und Ingenieure Vorlesung 2 SWS WS 12/13 Dr. Lars Hildebrand Fakultät für Informatik Technische Universität Dortmund lars.hildebrand@tu-dortmund.de Dr. Lars Hildebrand EiniLogWing/ - Stand WS

2 Thema Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

3 Boolean deklarieren / initialisieren (Kap. 3.1, Folie 5) In der Informatik steht eine Variable für einen Speicherplatz, der eine bestimmte Art von Datum aufnehmen kann. Deklaration: Programmiersprachen verlangen i.d.r., dass die Art des Datums festgelegt wird. Eine Variable hat einen (Daten-)Typ Einfache Datentypen werden in jeder Sprache bereitgestellt Wahrheitswerte: Zeichen: Ganze Zahlen: Fließkommazahlen: boolean char byte, short, int, long float, double Deklarationerfolgt textuell vor der Verwendung einer Variablen und durch Angabe des Typs, des Namens/Bezeichners und ggfs. eines initialen Wertes Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

4 Boolean deklarieren / initialisieren (Kap. 3.1, Folie 22) Wahrheitswerte: true und false Beispiele für Variable des Datentyps boolean angemeldet, bezahlt, storniert; angemeldet = true; bezahlt = false; Operationen auf Werten des Datentyps boolean: logisch oder logisch und && logisch nicht! Zudem: Operationen, die auf den numerischen Datentypen definiert sind und Werte aus dem Datentyp booleanliefern: <, >, <=, >=, ==,!= Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

5 Boolean deklarieren / initialisieren (Kap. 3.1, Folie 7) Variable können direkt in der Deklaration mit einem Wert initialisiert werden. boolean b1; boolean b2 = true; boolean b3 = false; b1 = b2 && b3; b2 = 12 <= 25; boolean x = 1; Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

6 Boolean deklarieren / initialisieren (Kap. 3.1, Folie 7) Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

7 switch Statement, Aufgabe 5.6 (Kap. 3.2, ab Folie 16) Aufgabe 5.6 Fallunterscheidung mit switch case default Schreiben Sie ein Programm, das den Benutzer um die Eingabe einer Zahl von 1 bis 12 bittet und dann mit Hilfe einer switch case default-anweisung den dazu passenden Monatsnamen ausgibt (z. B. März bei der Eingabe von 3). Nutzen Sie dendefault-teil des switchingeeigneter Weise, um Fehleingaben abzufangen. Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

8 switch Statement, Aufgabe 5.6 (Kap. 3.2, ab Folie 16) public class A56 { public static void main(string[] args) { java.util.scanner scanner = new java.util.scanner(system.in); System.out.print("Zahl zwischen 1 und 12, bitte: "); int zahl = scanner.nextint(); String monat; } switch (zahl) { case 1: monat = "Januar"; break; case 2: monat = "Februar"; break; case 12: monat = "Dezember"; break;... default: monat = "unbekannter Monat"; } System.out.println(monat); } Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

9 switch- Statement (Kap. 3.1, Folie 7) Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

10 Rückgabewerte von Methoden (Kap. 4.1, ab Folie 6) Methode ohne Rückgabewert: void meinemethode( ) Methode mit Rückgabewert: <Datentyp> meine Methode( ) Beide Varianten können nicht gleichzeitig verwendet werden. Richtig! Aber beide Varianten können Klassenvariablen verändern. Richtig, wenn Methoden und Variablen in der gleichen Klasse sind! Kann man so nicht eine void-methode machen, die das gleiche macht wie eine return-methode? Ja, aber Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

11 Rückgabewerte von Methoden (Kap. 4.1, Folie 19) Haupt-und Unterprogramme eines Programms teilen sich bei der Bearbeitung (als Prozess) einen gemeinsamen Adressraum Kommunikation über globale Variable: Variable, die als global deklariert sind, können in Unterprogrammen ebenfalls gelesen & verändert werden. Verwendung von globalen Variablenin Funktionen führen zu Funktionen, deren genaue Auswirkungen schwer überblickt werden so genannte Seiteneffekte. Daher nur sehr begrenzt sinnvoll einsetzbar. Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

12 Rückgabewerte von Methoden (Kap. 4.1, Folie 18) Kommunikation über Parameter: DieEingabeparameter: liefern Informationen, die innerhalb des Unterprogramms nur gelesen werden DerRückgabeparameter einer Funktion: liefert Wert, der von der aufrufenden Funktion / Prozedur gelesen werden kann. Begrenzte Möglichkeiten Häufig für einfache Rückgaben, z.b. boolesche Resultate, Auftreten von Fehlern genutzt Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

13 Rückgabewerte von Methoden (Kap. 4.1, Folie 13) Aufruf einer Funktion ohne Rückgabewert, Aufruf einer Funktion mit Rückgabewert, daher entsprechend verwendbar: double m = sqrt(x); System.out.println("Wurzel ist" + m); also Funktionen mit Rückgabewert auf der rechten Seite einer Zuweisung und in Ausdrücken Funktionen ohne Rückgabewert anstelle einer Zuweisung Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

14 Rückgabewerte von Methoden Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

15 Wiederholung Methoden, Aufgaben 6.1 & class Sichtbarkeit { 2 public static void main(string [] args ) { 3 int a = 10; 4 int b = pluszehn(a); 5 System.out.println("Wert von a in main: " + a ); 6 System.out.println("Wert von b in main: " + b ); 7 } 8 9 public static int pluszehn(int c) { 10 int a = c + 10; 11 System.out.println("Wert von a in pluszehn:" + a ); 12 return a; 13 } 14 } Die Methode pluszehnwird innerhalb der Methode mainin einer Zuweisung aufgerufen; geben Sie die Zeilennummer der Zuweisung an. Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

16 Wiederholung Methoden, Aufgaben 6.1 & class Sichtbarkeit { 2 public static void main(string [] args ) { 3 int a = 10; 4 int b = pluszehn(a); 5 System.out.println("Wert von a in main: " + a ); 6 System.out.println("Wert von b in main: " + b ); 7 } 8 9 public static int pluszehn(int c) { 10 int a = c + 10; 11 System.out.println("Wert von a in pluszehn:" + a ); 12 return a; 13 } 14 } Welchen Wert für awird das Programm in Zeile 11 ausgeben? Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

17 Wiederholung Methoden, Aufgaben 6.1 & class Sichtbarkeit { 2 public static void main(string [] args ) { 3 int a = 10; 4 int b = pluszehn(a); 5 System.out.println("Wert von a in main: " + a ); 6 System.out.println("Wert von b in main: " + b ); 7 } 8 9 public static int pluszehn(int c) { 10 int a = c + 10; 11 System.out.println("Wert von a in pluszehn:" + a ); 12 return a; 13 } 14 } Welchen Wert für a wird das Programm in Zeile 5ausgeben? Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

18 Wiederholung Methoden, Aufgaben 6.1 & class Sichtbarkeit { 2 public static void main(string [] args ) { 3 int a = 10; 4 int b = pluszehn(a); 5 System.out.println("Wert von a in main: " + a ); 6 System.out.println("Wert von b in main: " + b ); 7 } 8 9 public static int pluszehn(int c) { 10 int a = c + 10; 11 System.out.println("Wert von a in pluszehn:" + a ); 12 return a; 13 } 14 } Welchen Wert für bwird das Programm in Zeile 6 ausgeben? Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

19 Wiederholung Methoden, Aufgaben 6.1 & class Sichtbarkeit { 2 public static void main(string [] args ) { 3 int a = 10; 4 int b = pluszehn(a); 5 System.out.println("Wert von a in main: " + a ); 6 System.out.println("Wert von b in main: " + b ); 7 } 8 9 public static int pluszehn(int c) { 10 int a = c + 10; 11 System.out.println("Wert von a in pluszehn:" + a ); 12 return a; 13 } 14 } Das Programm enthält lokale Variablen, die nicht von überall aus zugreifbar sind. Markieren Sie die Sichtbarkeit der lokalen Variablen aund bsowie des Parameters c im Programmtext. Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

20 Wiederholung Methoden, Aufgaben 6.1 & 6.2 Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

21 Wiederholung Methoden, Aufgaben 6.1 & 6.2 Schreiben Sie ein Programm mit einer von Ihnen selbst definierten Methode in folgenden Schritten: Schreiben Sie zunächst das Grundgerüst eines Java-Programms mit der main- Methode, wie es Ihnen bereits bekannt ist. Ergänzen Sie dann außerhalb der main-methode, aber noch innerhalb der Klassendefinition, eine eigene Methode mit folgenden Eigenschaften: Da wir noch nicht mit Objekten arbeiten, muss Ihre Methode als publicstatic deklariert sein. Der Datentyp des Rückgabewertes ist int. Der Methodenname ist plus. Die Methode hat zwei Eingabeparameter des Typs int; beachten Sie, dass die beiden Eingabeparameter durch ein Komma getrennt werden. Die Methode hat eine lokale Variable vom Typ int, die das Ergebnis der Addition der beiden Eingabeparameter zugewiesen bekommt. Die Methode gibt dieses Ergebnis als Rückgabewert zurück. Rufen Sie Ihre Methode innerhalb der main-methode mit zwei beliebigen Eingabewerten auf. Weisen Sie dabei den Rückgabewert des Methodenaufrufs einer neuen int-variable zu. Geben Sie in der main-methode den Wert dieser neuen Variable auf dem Bildschirm aus Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

22 Wiederholung Methoden, Aufgaben 6.1 & 6.2 Schreiben Sie ein Programm mit einer von Ihnen selbst definierten Methode in folgenden Schritten: Schreiben Sie zunächst das Grundgerüst eines Java-Programms mit der main- Methode, wie es Ihnen bereits bekannt ist. public class A62 { public static void main(string[] args) { } } Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

23 Wiederholung Methoden, Aufgaben 6.1 & 6.2 Schreiben Sie ein Programm mit einer von Ihnen selbst definierten Methode in folgenden Schritten: Ergänzen Sie dann außerhalb der main-methode, aber noch innerhalb der Klassendefinition, eine eigene Methode mit folgenden Eigenschaften: Da wir noch nicht mit Objekten arbeiten, muss Ihre Methode als publicstatic deklariert sein. public class A62 { public static void main(string[] args) { } } public static Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

24 Wiederholung Methoden, Aufgaben 6.1 & 6.2 Schreiben Sie ein Programm mit einer von Ihnen selbst definierten Methode in folgenden Schritten: Ergänzen Sie dann außerhalb der main-methode, aber noch innerhalb der Klassendefinition, eine eigene Methode mit folgenden Eigenschaften: Der Datentyp des Rückgabewertes ist int. public class A62 { public static void main(string[] args) { } } public static int Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

25 Wiederholung Methoden, Aufgaben 6.1 & 6.2 Schreiben Sie ein Programm mit einer von Ihnen selbst definierten Methode in folgenden Schritten: Ergänzen Sie dann außerhalb der main-methode, aber noch innerhalb der Klassendefinition, eine eigene Methode mit folgenden Eigenschaften: Der Methodenname ist plus. public class A62 { public static void main(string[] args) { } } public static int plus Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

26 Wiederholung Methoden, Aufgaben 6.1 & 6.2 Schreiben Sie ein Programm mit einer von Ihnen selbst definierten Methode in folgenden Schritten: Ergänzen Sie dann außerhalb der main-methode, aber noch innerhalb der Klassendefinition, eine eigene Methode mit folgenden Eigenschaften: Die Methode hat zwei Eingabeparameter des Typs int; beachten Sie, dass die beiden Eingabeparameter durch ein Komma getrennt werden. public class A62 { public static void main(string[] args) { } } public static int plus(int a, int b) Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

27 Wiederholung Methoden, Aufgaben 6.1 & 6.2 Schreiben Sie ein Programm mit einer von Ihnen selbst definierten Methode in folgenden Schritten: Ergänzen Sie dann außerhalb der main-methode, aber noch innerhalb der Klassendefinition, eine eigene Methode mit folgenden Eigenschaften: Die Methode hat eine lokale Variable vom Typ int, die das Ergebnis der Addition der beiden Eingabeparameter zugewiesen bekommt. public class A62 { public static void main(string[] args) { } } public static int plus(int a, int b) { } int summe = a + b; Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

28 Wiederholung Methoden, Aufgaben 6.1 & 6.2 Schreiben Sie ein Programm mit einer von Ihnen selbst definierten Methode in folgenden Schritten: Ergänzen Sie dann außerhalb der main-methode, aber noch innerhalb der Klassendefinition, eine eigene Methode mit folgenden Eigenschaften: Die Methode gibt dieses Ergebnis als Rückgabewert zurück. public class A62 { public static void main(string[] args) { } } public static int plus(int a, int b) { int summe = a + b; return summe; } Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

29 Wiederholung Methoden, Aufgaben 6.1 & 6.2 Schreiben Sie ein Programm mit einer von Ihnen selbst definierten Methode in folgenden Schritten: Rufen Sie Ihre Methode innerhalb der main-methode mit zwei beliebigen Eingabewerten auf. Weisen Sie dabei den Rückgabewert des Methodenaufrufs einer neuen int-variable zu. public class A62 { public static void main(string[] args) { int ergebnis = plus(10, 20); } } public static int plus(int a, int b) { int summe = a + b; return summe; } Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

30 Wiederholung Methoden, Aufgaben 6.1 & 6.2 Schreiben Sie ein Programm mit einer von Ihnen selbst definierten Methode in folgenden Schritten: Rufen Sie Ihre Methode innerhalb der main-methode mit zwei beliebigen Eingabewerten auf. Weisen Sie dabei den Rückgabewert des Methodenaufrufs einer neuen int-variable zu. public class A62 { public static void main(string[] args) { int ergebnis = plus(10, 20); System.out.println(ergebnis); } } public static int plus(int a, int b) { int summe = a + b; return summe; } Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

31 Wiederholung Methoden, Aufgaben 6.1 & 6.2 Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

32 Wiederholung Rekursion, speziell Rekursionsanker Eine Funktion f ist rekursiv, wenn der Funktionsrumpf einen Aufruf der Funktion f selbst enthält oder einer Funktion g, die wiederum f aufruft. Eine Terminierungsbedingung existiert. Jede Eingabe nach endlich vielen Schritten terminiert. Rekursion ist immer dann sinnvoll, wenn der gleiche Algorithmusauf eine vereinfachte Problemvariante angewandt werden kann. Solange, bis für die einfachste Problemvariante die Lösung trivial ist. Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

33 Wiederholung Rekursion, speziell Rekursionsanker Beispiel: Fakultätsfunktion mathematische Definition rekursive Funktion n! = 1, n (n -1)!, falls n falls n Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS = > Rekursionsanker Rekursion int fakultaet(int n) { if (n = = 0) return(1) ; if (n > 0) return( n * fakultaet(n-1) ) ; } 0 0

34 Wiederholung Rekursion, speziell Rekursionsanker Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

35 Wiederholung Zugriff auf private Attribute Zugriffsrechte private Zugriff nur innerhalb der Klasse (keine Vererbung) public: Zugriff auch von außerhalb der Klasse (Vererbung, aber gleichzeitig völlig uneingeschränkter Zugriff) protected Methoden und Attribute sind in der Klasse selbst und in allen Unterklassen sichtbar und zugreifbar Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

36 Wiederholung Zugriff auf private Attribute 01 public class Konto { 02 private String inhaber; 03 private int habenzinsen; 04 private int kontostand; public Konto(String inhaber) { 07 this.inhaber = inhaber; 08 this.kontostand = 0; 09 this.habenzinsen = 1; 10 } 11 public void zahle (int cent) { 12 kontostand += cent; 13 } 14 public int holekontostand() { 15 return (this.kontostand); 16 } 17 } // Ende der Klasse Konto Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

37 Wiederholung Zugriff auf private Attribute Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

38 Die Bedeutung des Schlüsselwortes null 01 public class BinarySearchTree { 02 private Knoten wurzel; public BinarySearchTree() { 05 wurzel = null; 06 } public void FuegeEin(int i) { 09 wurzel = FuegeEin(wurzel, i); 10 } Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

39 Die Bedeutung des Schlüsselwortes null Definition: Sei Bein binärer Baum, dessen Knoten mit ganzen Zahlen beschriftet sind. B heißt binärer Suchbaum, falls gilt: Bist leeroder der linke und der rechte Unterbaumvon B sind binäre Suchbäume, ist wdie Beschriftung der Wurzel, so sind alle Elemente im linkenunterbaum kleiner als w, alle Elemente im rechtenunterbaum größer als w. Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

40 Dies waren die Wiederholungswünsche! Vielen Dank! Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

41 Begriffsdefinitionen: Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

42 Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS

52 Übersicht Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Nächste Termine Probeklausur siehe Web-Seite Klausur , 08:30 Klausur , 13:30 Klausureinsicht siehe Web-Seite EINI 2013/ & Dr. Lars Hildebrand Eini LogWing / -Stand WS