Grundlagen der Informatik 0

Transkript

1 Technische Universität Darmstadt Grundlagen der Informatik 0 Vorlesung 0 Java ist eine Programmiersprache Ilkay Baytekin

2 Douglas Crockford

3 Java Java ist eine objektorientierte, klassenbasierte, stark statisch typisierte Programmiersprache der dritten Generation.

4 Java Java ist eine objektorientierte, klassenbasierte, stark statisch typisierte Programmiersprache der dritten Generation.

5 Die erste Generation Maschinensprache Definition Die Maschinensprache ist eine Programmiersprache, in der die Instruktionen, die vom Prozessor eines Computers direkt ausgeführt werden können, als Sprachelemente festgelegt sind.

6 IBM card

7 Die zweite Generation Assemblersprache Definition Eine Assemblersprache ist eine hardwarenahe Sprache. Von den Maschinensprachen unterscheiden sie sich dadurch, dass Befehle und Operanden nicht binär kodiert sind, sondern durch leichter verständliche Symbole dargestellt werden.

8 Compiler Definition Ein Compiler ist ein Computerprogramm, welches ein anderes Programm, das in einer Programmiersprache geschrieben ist, in eine andere Programmiersprache übersetzt.

9 Grace Hopper Bug

10 Facebook HipHop for PHP Übersetzt PHP Code zunächst in C++ Dieser wird danach erst in Maschinencode übersetzt.

11 Die dritte Generation Höhere Programmiersprache Definition Eine höhere Programmiersprache ist eine Programmiersprache zur Abfassung eines Computerprogramms, die einer der menschlichen Sprachen entfernt ähnelt.

12 Java Java ist eine objektorientierte, klassenbasierte, start statisch typisierte Programmiersprache der dritten Generation.

13 Klasse

14 Klasse Identifier: Beispiel:

15 Klasse Identifier: Beispiel: Name der Klasse

16 Attribute / Eigenschaften Variable Eine Variable ist ein Speicher mit einem bestimmten Datentyp. Beispiel: Name der Variable Typ der Variable oder

17 Funktionen / Prozeduren Methoden Eine Methode beschreibt ein Verhalten. Es kann etwas zurücklieferen und hat keinen oder endlich viele Parameter. Beispiel:

18 Funktionen / Prozeduren Methoden Eine Methode beschreibt ein Verhalten. Es kann etwas zurücklieferen und hat keinen oder endlich viele Parameter. Beispiel: Name der Methode Rückgabetyp der Methode

19 Parameter Methoden

20 Parameter Methoden Parametertyp Parametername

21 Rückgabe Methoden

22 Rückgabe Methoden Alternativ:

23 Klasse

24 Klasse Klassenvariable

25 Inheritance Vererbung Klassen können von anderen Klassen erben und damit alle Methoden und Variablen übernehmen. Erbt eine Klasse A mit dem Schlüsselwort extends von einer anderen Klasse B, so entsteht eine " ist ein " Beziehung. A ist ein B

26 Inheritance Vererbung Beispiel:

27 Inheritance Vererbung Beispiele mit mehr Sinn dahinter:

28 Abstrakte Methoden Abstrakte Klassen Abstrakte Klassen/Methoden sind unfertige Klassen/Methoden. Sie werden mit dem Schlüsselwort abstract gekennzeichnet. Andere Klassen können von den abstrakten Klassen erben und die unfertigen Methoden implementieren.

29 Abstrakte Methoden Abstrakte Klassen Beispiel:

30 Schnittstelle Interface Ein Interface bietet keine eigene Implementation. Es stellt Vorschriften für eine Implementation auf. Klassen können das Interface unter Einhaltung der Vorschriften implementieren.

31 Schnittstelle Interface Beispiel

32 Schnittstelle Interface implementation Beispiel

33 Java Java ist eine objektorientierte, klassenbasierte, stark statisch typisierte Programmiersprache der dritten Generation.

34 Instanz Objekt Ein Objekt ist eine Instanz einer Klasse. Ein Objekt wird explizit durch das Schlüsselwort new instanziiert. Es besitzt alle Variablen und Methoden welche in der Klasse definiert wurden.

35 Instanz Objekt new cb /ironman/images/1/1b/iron-man-cropped.png

36 Instanzen Objekte

37 OOP Objektoriente Programmierung "Bezieht sich auf eine Technik oder Programmiersprache welche Objekte, Klassen und Vererbung unterstützt." ISO/IEC

38 Java Java ist eine objektorientierte, klassenbasierte, stark statisch typisierte Programmiersprache der dritten Generation.

39 Stark statisch typisiert Typisierung Java ist eine stark statisch typisierte Sprache. Jede Variable und jeder Ausdruck besitzt einen Datentyp.

40 Arten der Datentypen Es gibt zwei Arten der Datentypen. Referenztypen und Primitive Datentypen

41 Primitive Datentypen

42 boolean Benannt nach George Boole. Kann genau zwei Werte annehmen: true und false Beispiel:

43 byte 8-Bit Kann Zahlen von -128 bis 127 annehmen. Beispiel:

44 char 16-Bit ( 2 Byte ) Kann alle Zeichen aus der UTF-16 Kodierung annehmen. Beispiel:

45 short 16-Bit ( 2 Byte ) Kann Zahlen von bis annehmen. Beispiel:

46 int 32-Bit ( 4 Byte ) Kann Zahlen von -231 bis annehmen. Beispiel:

47 long 64-Bit ( 8 Byte ) Kann Zahlen von -263 bis annehmen. Beispiel:

48 float 32-Bit ( 4 Byte ) Standardisierte Gleitkommazahl nach IEEE 754. Beispiel:

49 double 64-Bit ( 8 Byte ) Gleitkommazahl mit doppelter Genauigkeit. Beispiel:

50 Referenztyp Ein Referenztyp ist ein.. Class type Interface type Type variable Array type

51 Referenztyp Ein Referenztyp ist ein.. Class type Interface type Type variable Array type EmptyClass a = new EmptyClass();

52 Referenztyp Ein Referenztyp ist ein.. Class type Interface type Type variable Array type EmptyClass a = new EmptyClass(); EmptyInterface b = new EmptyInterfaceImplementation();

53 Referenztyp Ein Referenztyp ist ein.. Class type EmptyClass a = new EmptyClass(); Interface type EmptyInterface b = new EmptyInterfaceImplementation(); Type variable Ignorieren wir in dieser Vorlesung Array type

54 Referenztyp Ein Referenztyp ist ein.. Class type EmptyClass a = new EmptyClass(); Interface type EmptyInterface b = new EmptyInterfaceImplementation(); Type variable Ignorieren wir in dieser Vorlesung Array type int [ ] c = new int [ 10 ]

55 Array Ein Array bündelt endlich viele Variablen gleichen Typs. Die einzelnen Variablen nennt man Komponenten des Arrays.

56 1-Dimensionales Array Array Länge ( Platz ) : 8 Komponente an der Position 0 Komponente an der Position 7

57 2-Dimensionales Array Array Platz : 4x8 = 32 Länge pro Array : 8 Komponente an der Position einzelne Arrays Komponente an der Position 3-0 Komponente an der Position 3-7

58 Datenstrukturen Datenstrukturen dienen zur Verwaltung von Daten. Die einzelnen Datenstrukturen unterscheiden sich im Umgang mit den Daten.

59 Die üblichen Verdächtigen Datenstrukturen << Interface >> << Interface >> Collection Map Listen, Mengen und Schlangen Abbildungen

60 Die üblichen Verdächtigen Datenstrukturen << Interface >> << Interface >> Collection Map << Interface >> << Interface >> << Interface >> << Interface >> Queue Set List SortedMap

61 Die üblichen Verdächtigen Datenstrukturen << Interface >> << Interface >> Collection Map << Interface >> << Interface >> << Interface >> << Interface >> Queue Set List SortedMap HashSet LinkedList Vector LinkedHashMap HashMap TreeMap

62 Die üblichen Verdächtigen Datenstrukturen << Interface >> << Interface >> Collection Map << Interface >> << Interface >> << Interface >> << Interface >> Queue Set List SortedMap HashSet LinkedList Vector LinkedHashMap HashMap TreeMap

63 Menge Set Eine Menge (Set) beinhaltet keine Duplikate. Alle Elemente einer Menge sind unterschiedlich.

64 Die üblichen Verdächtigen Datenstrukturen << Interface >> << Interface >> Collection Map << Interface >> << Interface >> << Interface >> << Interface >> Queue Set List SortedMap HashSet LinkedList Vector LinkedHashMap HashMap TreeMap

65 Liste List Jedes Element einer Liste hat (mit Ausnahme des letzten Elements) einen Nachfolger. Duplikate sind möglich.

66 Beispiel LinkedList l = Elefant Maus o o null

67 Beispiel LinkedList l = Elefant Maus o o null

68 Beispiel LinkedList l = Elefant Maus o o null

69 Beispiel LinkedList l = Elefant Maus o o null Garbage Collector

70 Beispiel LinkedList Elefant l = o null Garbage Collector

71 Beispiel LinkedList Elefant l = o null

72 Die üblichen Verdächtigen Datenstrukturen << Interface >> << Interface >> Collection Map << Interface >> << Interface >> << Interface >> << Interface >> Queue Set List SortedMap HashSet LinkedList Vector LinkedHashMap HashMap TreeMap

73 Abbildung Map Speicherung von Schlüssel - Werte - Paaren. Abbildung der Schlüssel auf Werte.

74 Beispiel HashMap Hashfunktion Position Maus Katze #1 Schlüssel Maus Wert Käse #2 #78 #79 Katze Maus

75 Beispiel HashMap Hashfunktion Position Maus #1 Schlüssel Maus Wert Käse #2 #78 #79 Katze Maus

76 Ende Vielen Dank Bei Fragen, Kritik oder sonstigen Anregungen: Ilkay Baytekin