Softwareentwicklung 1

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1 Softwareentwicklung 1 Dr. Herbert Prähofer Institut für Systemwissenschaften Johannes Kepler Universität Linz Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 1 Vortragender Dr. Herbert Praehofer Systems Science Institute Johannes Kepler University Altenbergerstrasse 69 A-4040 Linz / Austria Tel.: ++43 (732) Fax.: ++43 (732) hp@cast.uni-linz.ac.at http: Raum: T0758 (TNF Turm 7. Stock) Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 2

2 Ziel und Inhalt Ziel Einführung des Programmieren in Java Inhalte Grundlagen der Programmierung Programmieren in Java Einfache Algorithmen Grundlagen der Objektorientierung Programmentwurf Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 3 Motivation programmieren zu lernen Software erstellen können Grundlagen der Programmierung verstehen Java kennen komplexe Software entwerfen sich neue Gebiete der Softwaretechnik erarbeiten können Software verstehen wie arbeitet Software was kann Software leisten wie sind Programme aufgebaut wie wird Software erstellt Kreativität erleben Programmieren kann viel Spaß machen Programmieren ist eine Herausforderung Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 4

3 Organisation der LVA Softwareentwicklung 1 Vorlesung Stoff wird theoretisch vorgetragen Mit eingebauten Programmierbeispielen ca mal im Semester jeweils ca. 3 4 LVA-Stunden Übung Stoff wird geübt Programmieraufgaben sind wöchentlich zu programmieren 2 Unterrichtsstunden für Wiederholung Praktische Beispiele Besprechung der Programmieraufgaben Übungsleiter: Hr. DI Peter Hamader Programmieren ist eine Fähigkeit, die nur mit viel Übung erlernt werden kann!! Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 5 Webpage der LVA Alle wichtigen Infos wie Termine Unterlagen Studienmaterial findet man auf dieser Seite Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 6

4 Literatur P. Mössenböck, Sprechen Sie Java?, 2. Auflage, dpunkt.verlag, 2005 (Lehrbuch zur VL!) G. Krüger, GoTo Java 2, Addison-Wesley, 2000 On-Line Buch für Java Online Version hier Download ( M. Campione, K.Walrath: The Java Tutorial Online Edition ( Java-Einführungskurs ( Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 7 Einheit 1: Grundlagen der Programmierung Programmierung und Ausführung von Programmen Algorithmen und Algorithmendarstellung Programmiersprachen und Java Das Java-Entwicklungssystem Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 8

5 Worum geht es? Programmieren Problem so exakt beschreiben, dass es ein Computer lösen kann kreative Tätigkeit Ingenieurtätigkeit Nur wenige Leute können gut programmieren Programm = Daten + Befehle Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 9 Von-Neumann Architektur eines Computers aus: A. Ferscha, Skriptum Softwareentwicklung 1, JKU Linz Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 10

6 Wiederholung von der VL: RISC-Programm aus: A. Ferscha, Skriptum Softwareentwicklung 1, JKU Linz Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 11 Verarbeitungseinheit Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 12 aus: A. Ferscha, Skriptum Softwareentwicklung 1, JKU Linz

7 Typische Befehle load: Laden von Daten aus Hauptspeicher store: Schreiben von Daten in Hauptspeicher move: Speicheroperationen add, sub, mult, : Arithmetsiche Operationen cmp: Vergleichsoperationen: Vergleich auf 0 jmp, jeq; Sprünge und bedingte Sprünge im Ablauf Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 13 Daten und Befehle Daten Menge adressierbarer Speicherzellen x y z Name Wert Daten sind binär gespeichert (z.b. 17 = 10001) Binärspeicherung ist universell (Zahlen, Texte, Bilder, Ton,...) 1 Byte = 8 Bit 1 Wort = 2 Byte (oder 4 Byte) 1 Doppelwort = 2 Worte Befehle Operationen mit den Speicherzellen Maschinensprache ACC x ACC ACC + y z ACC // Lade Zelle x // Addiere Zelle y // Speichere Ergebnis in Zelle z Hochsprache z = x + y; Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 14

8 Variablen Programme arbeiten mit Variablen. Sind benannte Behälter für Werte. x y 99 3 Variablen können ihren Wert ändern x x + 1 x 100 Beispiel: byte x = 10 Charakterisiert durch Name oder Bezeichner Wert Adresse (im Hauptspeicher) Adresse x Wert (byte) Datentyp int, char, byte, float,... Name Datentyp Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 15 Datentypen Variablen haben einen Datentyp == Menge erlaubter Werte Variablentyp Zahl Zeichen Werte 'a' 'x'... Typ Form - in eine Zahlenvariable passen nur Zahlen - in eine Zeichenvariable passen nur Zeichen Beispiele von Datentypen: char (2 Byte) [ a-z][a-z][0-9][sonderzeichen] int (4 Byte) ~-2,147 Mrd. ~+2,147 Mrd. boolean true, false float Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 16

9 Algorithmus Ein Algorithmus ist ein endliches, schrittweises Verfahren zur Berechnung gesuchter aus gegebenen Größen, in dem jeder Schritt aus einer Anzahl eindeutig ausführbarer Operationen und einer Angabe über den nächsten Schritt besteht. Berechnungsvorschrift schrittweise endlich ausführbare Operationen Angabe der Reihenfolge der Schritte (Der Name Algorithmus ist abgeleitet von Al Chwarizmi, arabischer Mathematiker, ca. 800 n.chr.) Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 17 Beispiel: Algorithmus Sum Algorithmus Sum zum Berechnen der Summe einer Zahlenfolge Aufgabenstellung: Gegeben: Eine Zahl n größer 0 Gesucht: Die Summe dieser Zahlen von 1 bis n Algorithmus: 1. Addiere alle Zahlen von 1 bis n 2. Gib das Ergebnis aus Diese Formulierung ist für einen Computer noch zu wenig genau! Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 18

10 Algorithmus Sum als Verfahren in mehreren Schritten Name Parameter Ergebnis Sum ( n, sum) 1. sum 0 2. zahl 1 3. Wiederhole, solange zahl n 3.1 sum sum + zahl 3.2 zahl zahl + 1 Folge von Schritten Diese Formulierung ist einem Computerprogramm schon sehr nahe. Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 19 Anweisungen: Wertzuweisung und Sequenz Wertzuweisung Variable x x + 1 Ausdruck 1. werte Ausdruck aus 2. weise seinen Wert der Variablen zu Anweisungsfolge (auch Sequenz) "Ablaufdiagramm" x 3 y 4 z x + y x == 3, y == 4, z == 7 Assertion Assertion (Zusicherung) Aussage über den Zustand des Algorithmus an einer bestimmten Stelle Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 20

11 Anweisungen: Verzweigung Auswahl (auch Verzweigung, Abfrage, Selektion) j x < y? n x y min x min y min == Minimum von x und y Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 21 Anweisungen: Wiederholung Wiederholung (auch Schleife, Iteration) Alternative Darstellung d 1 n > 9? j n d 1 n > 9 n n / 10 d d + 1 n < 10 d == Anzahl der Ziffer von n n n / 10 d d + 1 n < 10 d == Anzahl der Ziffer von n Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 22

12 Anweisungen: Wiederholung Wiederholung (auch Schleife, Iteration) n 0 x > 1? j n x x / 2 n n + 1 x 1 n = log2 x n 0 x > 1 x x / 2 n n + 1 Alternative Darstellung x 1 n = log2 x Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 23 Beispiel: Vertauschen zweier Variableninhalte Swap ( x, y) h = x x = y y = h Schreibtischtest x y h Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 24

13 Beispiel: Maximum dreier Zahlen bestimmen Max ( a, b, c, max) j a > b? n a b j n j n a > c? b > c? c a > b a b c max a max c max b max c Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 25 Beispiel: Maximum dreier Zahlen bestimmen Max ( a, b, c, max) j a > b? n a b j n j n a > c? b > c? c a > b a b c max a max c max b max c Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 26

14 Beispiel: Anzahl der Ziffern einer Dezimalzahl Zahl solange durch 10 dividieren, bis Zahl < 10 Anzahl der Divisionen + 1 = Anzahl der Ziffern Digits( n, d) d 1 n > 9 n n / 10 d d + 1 n < 10 d == Anzahl der Ziffer von n Schreibtischtest n d Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 27 Beispiel: Quadratwurzel von x berechnen 1. Näherung: -root (a x / + 2root) / 2 -a a x // root a 2 root 2 0 a x 1 root 1 x SquareRoot ( x, root) root x / 2 a x / root a * root == x a root a * root == x root (root + a) / 2 a x / root Schreibtischtest x root a a * root == x & a == root root * root == x Kommazahlen sind meist nicht exakt gleich, daher besser a - root > Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 28

15 Beispiel: Euklidscher Algorithmus Berechnet den größten gemeinsamen Teiler zweier Zahlen x und y GGT ( x, y, ggt) rest Rest von x / y Beobachtung: (ggt teilt x) & (ggt teilt y) ggt teilt (x - y) ggt teilt (x - q*y) ggt teilt Rest von x/y (rest) GGT(x, y) = GGT(y, rest) rest 0 x y y rest rest Rest von x / y ggt y rest = 0 Schreibtischtest x y rest Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 29 Algorithmenschreibweisen Ablaufdiagramm (schon bekannt) Struktogramm GGT ( x, y, ggt) ja x y x < y? rest Rest von x / y while rest 0 ggt y x y y rest rest Rest von x / y nein + erzwingen strukturiertes Programmieren (ohne beliebige Sprünge) - aufwendig zu zeichnen schwer zu ändern Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 30

16 Algorithmenschreibweisen: Stilisierte Prosa Stilisierte Prosa GGT ( x, y, ggt) S1 Mache x y. Wenn x < y ist, vertausche x und y S2 Bilde Rest. Dividiere x durch y und nenne den Rest rest S3 Ende? Wenn rest null ist, gehe zu S5 S4 Ersetze. Ersetze x durch y und y durch rest Gehe nach S2 S5 Fertig. Das Ergebnis ggt ist y + größtmögliche Freiheit in der Formulierung - schreibaufwendig - unpräzise - Ablaufstrukturen (Schleifen, Verzweigungen) nicht sichtbar Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 31 Algorithmenschreibweisen: Java Java-Programm public class GGTProgram { + vom Computer lesbar und verarbeitbar + eindeutig und präzise + von Menschen lesbar - exakt, ohne Freiheitsgrade - aufwendig zu schreiben public static void main(string[] args) { int x; int y; int ggt; static int GGTEuklid(int x, int y) { int rest; int ggt; Out.print("Bitte x eingeben: "); x = In.readInt(); Out.print("Bitte y eingeben: "); y = In.readInt(); ggt = GGTEuklid(x, y); Out.print("Der GGT von x und y ist: "); Out.println(ggt); // %-Operator bildet den Rest rest = x % y; while (rest!= 0) { x = y; y = rest; rest = x % y; // rest == 0 ggt = y; return ggt; // end GGTProgram Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 32

17 Algorithmenschreibweisen: Java + Prosa Prosa + Java int GGTEuklid(x, y) { Java-Kontrollstrukturen mit Anweisungen in Prosa rest = Rest von x/y while (rest nicht 0 ist) x = y y = rest rest = Rest von x/y ggt = y return ggt + nahe einem Java-Programm + beliebige Freiheit bei der Formulierung von Anweisungen + muss nicht syntaktisch korrekt sondern nur verständlich sein + daraus kann schrittweise ein Java- Programm entwickelt werden Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 33 Algorithmen und Programmierung Programm Ein für die Lösung einer bestimmten Aufgabe mit einer Datenverarbeitungsanlage geeigneter Algorithmus d.h. Elementare Operationen sind die durch den Computer ausführbaren Befehle Programm muss in einer für den Computer lesbaren Form definiert sein (==> Programmiersprache) Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 34

18 Höhere Programmiersprachen Höhere Programmiersprachen dienen der Formulierung von Programmen Sind für den Computer lesbar und verarbeitbar können vom Computer gelesen werden können vom Computer in ein ausführbares Programm übersetzt werden (Compiler) für den Menschen wesentlich einfacher lesbar und schreibbar als Maschinensprache Programmieren wird wesentlich erleichtert Programme können vom Experten gelesen und verstanden werden Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 35 Programmerstellung Idee Mensch Spezifikation Algorithmus Aufgabenstellung Lösungsverfahren Programm Codiertes Lösungsverfahren Compiler Maschinenprogramm Lader Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 36

19 Geschichte der Programmiersprachen Jahr Sprache Fortran Algol-60 Cobol Basic APL Lisp PL/I Algol-68 Pascal Prolog C Modula-2 Ada Smalltalk C++ Oberon Java C# Bemerkung technische Anwendungen Algol-Familie kaufmännische Anwendungen Anfänger-Sprache Vektoren und Matrizen funktionale Sprache Allzwecksprache Nachfolger von Algol-60 Einfluß auf spätere Sprachen Wissen und Schlußregeln Unix-Sprache Nachfolger von Pascal Allzwecksprache; DoD objektorientierte Sprache objektorientierte Erweiterung von C Weiterentwicklung von Modula-2 Weiterentwicklung von C++; WWW Weiterentwicklung von Java durch Microsoft Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 37 Programmiersprache Java Java ist eine höhere, problemorientierte Programmiersprache, die laut Sun durch folgende Eigenschaften charakterisiert ist: Simple: einfacher als C++ Architecture-neutral: läuft auf Windows-Rechner als auch auf Unix/Linux, Mac Object-oriented Portable Distributed High-performance Interpreted Multithreaded Robust Secure Dynamic Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 38

20 Java Virtual Machine Java-Programme werden nicht direkt auf dem Computer ausgeführt sondern von einen speziellen Programm, nämlich der Java Virtual Machine (JVM) Vorteile: Java-Programme laufen kontrolliert in der JVM ab Erhöhte Sicherheit und Zuverlässigkeit Kann auf jede Plattformen portiert werden. Vom Super Computer bis zu Handys Von Unix bis Windows-CE Selbes Programm läuft (mit Einschränkungen) auf alle diesen Plattformen ohne nochmals übersetzt oder portiert zu werden, da sich die VM auf jeder Plattform gleich verhält Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 39 Unterschied normale Prgrammausführung Virtuelle Machine (VM) normale Prgrammausführung Virtuelle Machine Application Application Systemlibraries Operating-System Hardware JNI-Bereich Systemlibraries Operating-System Hardware Virtual Machine Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 40

21 Java Runtime Environment (JRE) Eine Plattform ist die Hard- und Softwareumgebung auf der ein Programm läuft. Die meisten Plattformen bestehen aus Hardware und Betriebssystem. Die Java-Plattform unterscheidet sich von den meisten anderen Plattformen dadurch, das sie eine reine Software-Plattform ist, die für verschiedenste Hardware und Betreibssysteme verfügbar ist. Die Java Runtime Environment besteht aus zwei Teilen: Die Java Virtual Machine (Java VM) Das Java Application Programming Interface (Java API) Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 41 Java Development Tookit (JDK) == Programmwerkzeuge zum Erstellen, Übersetzen und Testen von Java-Programmen Java Compiler javac Übersetzt den Quellcode in Java Byte-Code Java Debugger jdb Tool zur Fehlersuche Java Disassembler javap Erzeugt aus Byte-Code lesbaren Quellcode Weitere Tools jar, javah, javadoc, javakey, serialver,... Java Dokumentation (separates Download) Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 42

22 Erstellen und Ausführen von Java-Programmen Beispielprogramm HelloWorld Erstellen von Java-Programm mit Editor Quellcode (Sourcecode) in Java Erstellen von Programm HelloWorld mit Editor Datei HelloWorld.java mit Java-Source Java Compiler (javac) javac HelloWorld.java Java Zwischencode (Byte Code) Datei HelloWorld.class mit Byte-Code Java Runtime (java) java HelloWorld Programmausführung Ausführung von Programm HelloWorld Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 43 Programm schreiben (Wordpad) Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 44

23 Programm kompilieren (javac) Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 45 Programm starten (java) Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 46

24 Java: Deklaration von Variablen In Java müssen alle Variablen vor der Verwendung deklariert werden Deklaration von Variablen Angabe des Datentyps Angabe des Namens (eindeutig) [Angabe eine Anfangswertes (optional)] int i; int j = 0, k; boolean positive = false; float x; char ch = ' '; Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 47 Java: Zuweisungsoperation x = 1 + 2; x = a + b; x = x + b; x = x + 1; Weist einer Variable einen Wert zu. Wichtig! Zuweisung ungleich Gleichheitsoperator (==) Der Wert der Variablen auf der rechten Seite geht dabei nicht verloren. Der Zuweisungsoperator ist nicht mit der Gleichheitsrelation der Mathematik zu verwechseln. Die Hauptanwendung des Zuweisungsoperators liegt in der Zuweisung eines Ergebnisses eines Ausdruckes an eine Variable. Verschiedene Schreibweisen in unterschiedlichen PrgmSprachen m = n C/C++, Java, FORTRAN, Basic,... m < n APL m := n Pascal, Algol, Modula-2 Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 48

25 Java: Sequenz int number; number = readint(); number = number + 1; writeint(number);... Folge von Anweisungen werden nacheinander (sequentiell) ausgeführt Ist nichts anderes spezifiziert, werden Anweisungen immer nacheinander - man sagt sequentiell - ausgeführt Während der Ausführung werden Werte von Variablen verändert Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 49 Java: Verzweigungen Eine Verzweigung führt Anweisungen in Abhängigkeit einer Bedingung aus. Bedingung Einseitig: wenn x < 0 ist, dann x = -x Anweisungen Zweiseitig: wenn x < y ist, dann min = x, max = y sonst /* x >= y */ min = y, max = x Java if (x < 0) { x = -x if (x < y) { min = x; max = y; else { /* x >= y */ min = y; max = x; Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 50

26 Java: Schleifen Schleifen führen Anweisungen in Abhängigkeit einer Bedingung kein- oder mehrmals aus. Beispiel: Berechnung der Fakultät Abweiseschleife Bedingung Java x = 3, i = 1, f = 1 solange i < x ist, wiederhole i = i + 1, f = f * Anweisungen i Durchlaufschleife x = 3, i = 1, f = 1; wiederhole f = f * i, i = i + 1 solange i <= x x = 3; i = 1; f = 1; while (i < x) { i = i + 1; f = f * i; x = 3; i = 1; f = 1; do { f = f * i; i = i + 1; while (i <= x); Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 51 Grundstruktur von Java-Programmen class ProgramName { public static void main (String[] arg) {... // Deklarationen... // Anweisungen Text muß in einer Datei namens ProgramName.java stehen main-methode stellt den Anfang des Programms dar Beispiel: class Sample { public static void main (String[] arg) { Out.print("Geben Sie 2 Zahlen ein:"); int a = In.readInt(); int b = In.readInt(); Out.println("Summe = " + (a + b)); Text steht in Datei Sample.java Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 52

27 Beispiel Java-Programm public class GGTProgram { public static void main(string[] args) { int x; int y; int ggt; Out.print("Bitte x eingeben: "); x = In.readInt(); Out.print("Bitte y eingeben: "); y = In.readInt(); ggt = GGTEuklid(x, y); Out.print("Der GGT von x und y ist: "); Out.println(ggt); static int GGTEuklid(int x, int y) { int rest; int ggt; // %-Operator bildet den Rest rest = x % y; while (rest!= 0) { x = y; y = rest; rest = x % y; // rest == 0 ggt = y; return ggt; // end GGTProgram Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 53 Java-Programm "Sum" (Sum.java) public class Sum { public static void main(string[] args) { int sum = 0; int number; Out.print("Bitte Zahlen eingeben: "); number = In.readInt(); while (number > 0) { sum = sum + number; number = In.readInt(); Out.print("Die Summe ist:"); Out.printLn(sum); Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 54

28 Schritte des Algorithmenentwurfs und der Programmierung Problem erfassen und beschreiben Lösungsidee erarbeiten und niederschreiben Lösungsidee in einen schrittweisen Ablauf überführen (= Algorithmus) Algorithmus so weit verfeinern und konkretisieren, dass Umsetzung in Java direkt möglich ist Programmierung in Java Überlegen von Testfällen (dabei alle möglichen Sonderfälle, Grenzfälle betrachten) Testen und Verbessern Dokumentieren der Ergebnisse Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 55 Einige Hinweise Es ist wichtig, klar und einfach zu denken Hat man das Problem einmal richtig erfasst (niederschreiben), so ist meist auch die Lösung klar. Die besten Lösungen sind (fast immer) die einfachsten und kürzesten. Sonderfälle und Grenzfälle betrachten (z.b. Division durch 0) Fehler treten meist bei den Sonderfällen und Grenzfällen auf; an diese denken und im Algorithmus vorsehen. Der Mensch berücksichtigt Sonderfälle meist intuitiv; Intuition fehlt dem Computer aber völlig. Java-Programme müssen absolut exakt, verständlich und übersichtlich sein Keine Syntaxfehler Klare Namensgebung Genaue Konventionen für das Format und die Zeichensetzung (Einrückungen, Leerzeichen etc.) Kommentare für Verständnis wichtig Research and teaching network Softwareentwicklung 1 (gtec) Hanspeter Mössenböck, Herbert Prähofer 56