Inhaltsverzeichnis Grundbegriffe der Programmierung Strukturelle Programmierung

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1 Inhaltsverzeichnis 1 Grundbegriffe der Programmierung Das erste Programm: Hallo Welt Vom Problem zum Algorithmus Begriff des Algorithmus Eigenschaften eines Algorithmus Elementare Bestandteile von Algorithmen Spezifikation von Algorithmen Darstellungsformen von Algorithmen Vom Algorithmus zur Programmierung Aufbau einer Programmiersprache Grundsätze zur Programmentwicklung Programmierfehler Programmierung in Java Übungsaufgaben Strukturelle Programmierung Variablen, Ausdrücke und Operatoren Variablen und Datentypen Operatoren und Ausdrücke Übungsaufgaben Aus- und Eingabe Ausgabe Eingabe Übungsaufgaben Kontrollstrukturen Anweisungsfolge Auswahlanweisungen Iteration und Schleifen Schachtelung von Kontrollstrukturen Sprunganweisungen Übungsaufgaben IX

2 X Inhaltsverzeichnis 2.4 Funktionsmethoden Einführendes Beispiel Aufbau von Funktionsmethoden Übungsaufgaben Einfache Datenstrukturen Variablen Felder und Listen Matrizen und Tabellen Klassen und Objekte Felder und Klassen Übungsaufgaben Komplexe Datenstrukturen Klasse Vector Klasse Stack Klasse BitSet Klasse Hashtable Klasse StringBuffer Klasse Enum Übungsaufgaben Dateiverarbeitung In Dateien schreiben Aus Dateien lesen Schreiben an das Dateiende Übungsaufgaben Entwicklung von Computerprogrammen Grundlegende Entwicklungsschritte Entwurf von Algorithmen Beschreibung von Algorithmen Grundlegende Programmierrichtlinien Codegestaltung Namenskonvention Prinzipien der Fehlerbehandlung Syntaxfehler Laufzeitfehler Semantischer Fehler Laufzeitkomplexität von Algorithmen Begriff der Komplexität Laufzeitberechnung Asymptotische Laufzeitkomplexität Übungsaufgaben

3 Inhaltsverzeichnis XI 4 Numerische Algorithmen Allgemeine Grundlagen Zahlensysteme Konvertierungsalgorithmen Gebrochene Zahlen Rechnen im Dualsystem Reelle Zahlen Fehleranalyse Kondition, Stabilität und Konsistenz Übungsaufgaben Lineare Gleichungssysteme Problemstellung Grundlegende Lösungsprinzipien Algorithmus und Implementierung Anwendungen Übungsaufgaben Interpolation Problemstellung Grundlegende Lösungsprinzipien Algorithmus und Implementierung Anwendungen Übungsaufgaben Approximation Problemstellung Grundlegende Lösungsprinzipien Algorithmus und Implementierung Anwendungen Übungsaufgaben Nicht lineare Gleichungen Problemstellung Grundlegende Lösungsprinzipien Algorithmus und Implementierung Anwendungen Übungsaufgaben Eigenwertprobleme Problemstellung Grundlegende Lösungsprinzipien Algorithmus und Implementierung Anwendungen Übungsaufgaben

4 XII Inhaltsverzeichnis 4.7 Numerische Integration Problemstellung Grundlegende Lösungsprinzipien Algorithmus und Implementierung Anwendungen Gewöhnliche Differenzialgleichungen Problemstellung Grundlegende Lösungsprinzipien Algorithmus und Implementierung Anwendungen Übungsaufgaben Entwurfsmuster von Algorithmen Iterative Algorithmen Allgemeine Grundlagen Anwendungen Übungsaufgaben Rekursive Algorithmen Einführendes Beispiel Allgemeine Grundlagen Anwendungen Übungsaufgaben Greedy-Algorithmen Einführendes Beispiel Allgemeine Grundlagen Anwendungen Übungsaufgaben Teile-und-herrsche Einführendes Beispiel Allgemeine Grundlagen Anwendungen Übungsaufgaben Backtracking Einführendes Beispiel Allgemeine Grundlagen Anwendungen Übungsaufgaben Dynamisches Programmieren Einführendes Beispiel Allgemeine Grundlagen Anwendungen Übungsaufgaben

5 Inhaltsverzeichnis XIII 6 Objektorientierte Programmierung Grundlagen der Objektorientierung Klassen und Objekte Aufbau einer Klasse Selbst definierte Datentypen Klassendefinition Instanzbildung Konstruktoren Datenkapselung Getter- und Setter-Methoden Statische Elemente Anwendungsbeispiel Vererbung Allgemeine Grundlagen Definition von Vererbung Konstruktoren und Methoden Die Klasse Object Übungsaufgaben Graphische Benutzeroberflächen Allgemeine Grundlagen Aufbau einer GUI-Anwendung Oberflächenelemente Menüelemente Einfache GUI-Beispiele Eventhandling Grafikausgabe Grafische Oberflächen mit Jigloo Technische und naturwissenschaftliche Anwendungen Fourier-Analyse von Signalen Allgemeine Grundlagen Implementierung Übungsaufgaben Qualitätssicherung und Datenanalyse Allgemeine Grundlagen Algorithmische Lösung Implementierung Übungsaufgaben Bildbeschreibungsmethoden Allgemeine Grundlagen Algorithmische Lösung

6 XIV Inhaltsverzeichnis Implementierung Übungsaufgaben Differenzenverfahren für partielle Differenzialgleichungen Allgemeine Grundlagen Algorithmische Lösung Implementierung Übungsaufgaben Stringverarbeitung in der Bioinformatik Allgemeine Grundlagen Algorithmische Lösung Implementierung Übungsaufgaben Medizinische Bilderzeugung für die CT Allgemeine Grundlagen Algorithmische Lösung Implementierung Übungsaufgaben Simulation eines Mehrkörperproblems Allgemeine Grundlagen Algorithmische Lösung Implementierung Übungsaufgaben Fraktale Geometrie Allgemeine Grundlagen Algorithmische Lösung Implementierung Übungsaufgabe Durchströmungsprobleme von Leitungen Allgemeine Grundlagen Algorithmische Grundlagen Implementierung Übungsaufgaben Koordinatentransformationen Allgemeine Grundlagen Implementierung Übungsaufgaben Roboterbewegung Allgemeine Grundlagen Implementierung Übungsaufgaben

7 Inhaltsverzeichnis XV Anhang Literatur Sachverzeichnis

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