C++für Naturwissenschaftler

Transkript

1 Dietmar Herrmann C++für Naturwissenschaftler Beispielorientierte Einführung ADDISON-WESLEY An imprint of Addison Wesley Longman, Inc. Bonn Reading, Massachusetts Menlo Park, California New York Harlow, England Don Mills, Ontario Sydney Mexico City Madrid Amsterdam

2 Vorwort 11 1 Einleitung Was ist OOP? Warum C++? Die Entwicklung von C++ Java als C++-Derivat Einführendes Beispiel einer Klasse Vergleichendes Beispiel in Turbo Pascal Lexikalische Elemente und Datentypen Zeichensatz und Operatoren Definition und Deklaration Einfache Datentypen Der Aufzählungstyp enum Abgeleitete Datentypen Konstanten Zeiger Referenzen Typumwandlungen Reihungen Der struct-typ Speicherklassen 3 Ausdrücke und Anweisungen Arithmetische Ausdrücke Logische Operatoren Bitoperatoren Zuweisungen Anweisungen Bedingte Anweisungen Wiederholungsanweisungen Die Transfer-Funktionen Das assert()-macro

3 4 Funktionen Deklaration und Definition Standardfunktionen Rekursive Funktionen Die Funktion main() Call-by-value Call-by-reference Zeiger auf Funktionen Default-Argumente Inline-Funktionen Überladen von Funktionen Template-Funktionen 77 5 Klassen Definition und Deklaration Konstruktoren Destruktoren Beispiel zur Datenkapselung, Klasse mit Array Klasse mit dynamischem Array Statische Datenelemente Überladen von Operatoren Friend-Funktionen Der this-zeiger Benutzerdefinierte Ausgabe Klasse mit Funktionszeiger Klasse mit Invarianten Friend-Klassen Beispiel aus der Analytischen Geometrie Beispiel aus der Analysis Vererbung Zugriffsmöglichkeiten Konstruktoren und Destruktoren Beispiele für Sichtbarkeit Virtuelle Funktionen Abstrakte Basisklassen Beispiel aus der Biologie Beispiel aus der Physik Mehrfache Vererbung Virtuelle Basisklassen 139

4 8 Ein-/Ausgabestrom Die Basisklasse ios Ausgabe Manipulatoren Eingabe Dateibehandlung 9 Relationen zwischen Klassen Die Assoziation Das Aggregat Die Using-Relation Wechselseitig enthaltende Objekte Die Vererbung Die Instantiation Metaklassen Verschachtelte Klassen Eine Container-Klasse Eine Iterator-Klasse 10 Template-Klassen Template-Klasse Queue Template-Klasse Stack Template-Klasse Polynom Standard Template Library (STL) Numerische Parameterwerte Ausnahmebehandlung Eine Probedivision Ausnahme-Klassen Ein sicheres Array Graphik Hofstadter-Schmetterling Der Ikeda-Attraktor Orthogonale Trajektorien Ljapunow-Diagramm Iterierte Funktionssysteme (IFS) Programme zur Statistik Die Binomialverteilung Die Poisson-Verteilung 215

5 13.3 Hypergeometrische Verteilung Normalverteilung Die t-verteilung Die x 2 -Verteilung F-Verteilung Lineare Regression Auswertung einer Sterbetafel Numerikprogramme Die Regula falsi Die Newton-Iteration Die Richmond-Iteration Numerische Differentiation Adaptive Simpson-Formel Integration nach Gauß Integration von Tabellenfunktionen Romberg-Integration Rutta-Kutta-Fehlberg Verfahren von Dormand-Prince Adams-Moulton-Verfahren Tschebyschew-Approximation Eine Klasse zur Matrizenrechnung Physikprogramme Gleichgewichtstemperatur der Erde Energieanteil eines schwarzen Strahlers Einschaltstrom einer Drosselspule Die Lorenz-Gleichungen Das Drei-Körper-Problem Massenformel von Weizäcker Dampfdruckkurve Zustandsgrößen eines Sterns Simulationen > Räuber-Beute-Modell Epidemie Carnot-Prozeß Gendrift Waldsterben Regierungsspiel

6 Literaturverzeichnis A Internet-Adressen A.l A.2 A.3 A.4 A.5 ANSI C++-Draft FAQ Tools Allgemeines User-Gruppen Stichwortverzeichnis 327