4. Algorithmen und Datenstrukturen I Grundlagen der Programmierung 1 (Java)
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1 4. Algorithmen und Datenstrukturen I Grundlagen der Programmierung 1 (Java) Fachhochschule Darmstadt Haardtring 100 D Darmstadt Prof. Dr. Bernhard Humm FH Darmstadt, 8./15. November 2005
2 Einordnung im Kontext der Vorlesung 1. Einführung 2. Einfache Programme 3. Kontrollstrukturen 4. Objekt-Orientierung I 5. Algorithmen und Datenstrukturen I 6. Interfaces 7. Rekursion 8. Pakete 10. Software-Qualität 11. Algorithmen und Datenstrukturen II 12. Objektorientierung II 13. Komponenten 14. Design 15. Die Java Klassenbibliothek I 16. Die Java Klassenbibliothek II 17. Software-Kategorien 9. Fehler und Ausnahmen , Seite 2
3 Agenda Agenda ArrayList LinkedList Sortieren , Seite 3
4 ArrayList Datenstruktur lineare Liste Behälter (Collection) für allgemeine Objekte Reihenfolge der Objekte relevant; Doppelvorkommen möglich (im Gegensatz zur Menge - Set) Wichtigste Methoden: add: hinzufügen eines Objekts, entweder am Anfang / Ende der Liste oder an einer bestimmten Position remove: Löschen eines Objekts, zum Beispiel an einer bestimmten position get: Auffinden eines Objekts, entweder durch Angabe einer Position oder durch einen entsprechenden Vergleich , Seite 4
5 ArrayList : Datenstruktur ArrayList 0 5 n / / / / / / / size = , Seite 5
6 ArrayList Instanziierung einer ArrayList , Seite 6
7 Einfügen von Objekten in eine ArrayList ArrayList 0 5 n / / / / / / size = , Seite 7
8 ArrayList Suchen von Objekten in einer ArrayList , Seite 8
9 ArrayList Löschen von Objekten aus einer ArrayList , Seite 9
10 ArrayList Einfügen an beliebiger Position , Seite 10
11 Agenda Agenda ArrayList LinkedList Sortieren , Seite 11
12 head head LinkedList LinkedList: Datenstruktur p val , Seite 12
13 LinkedList LinkedList Entry: Datenstruktur , Seite 13
14 LinkedList Instanziierung einer LinkedList , Seite 14
15 LinkedList head tail Einfügen an beliebiger Position , Seite 15
16 head LinkedList Löschen an beliebiger Position prev p p , Seite 16
17 Agenda Agenda ArrayList LinkedList Sortieren , Seite 17
18 Sortieren Sortieren: InsertionSort , Seite 18
19 Sortieren Lineare Suche in einer sortierten Liste falls gefunden x pos = 17 pos = -1 falls nicht gefunden 0 99 static int search (Object x) { int pos = size - 1; while ( pos >= 0 && elements[pos]!= x ) pos--; // pos == -1 a[pos] == x return pos; } gewünschtes Ergebnis , Seite 19
20 Sortieren Binäre Suche in einer sortierten Liste z.b. Suche von 13 a low m high Index des mittleren Element bestimmen ( m = (low + high) / 2 ) 13 > a[m] zwischen a[m+1] und a[high] weitersuchen a low m high , Seite 20
21 Sortieren Binäre Suche: Algorithmus static int binarysearch (Object x) { int low = 0; int high = size - 1; while (low <= high) { int m = (low + high) / 2; if (elements[m] == x) return m; else if (x > elements[m]) low = m + 1; else /* x < a[m] */ high = m - 1; } /* low > high*/ return -1; } Suchraum wird in jedem Schritt halbiert bei n Arrayelementen sind höchstens log 2 (n) Schritte nötig, um jedes Element zu finden n seq.suchen bin.suchen , Seite 21
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