Informatik I Tutorium WS 07/08

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1 Informatik I Tutorium WS 07/08 Vorlesung: Prof. Dr. F. Bellosa Übungsleitung: Dipl.-Inform. A. Merkel Tutorium: 12 Tutor: Jens Kehne Tutorium 3: Dienstag 13. November 2007

2 Übersicht Tutorium Übersicht heute EBNF und Syntaxdiagramm Bits & Bytes Hello World 2

3 EBNF & Syntaxdiagramm 3

4 Warum EBNF? Formale Sprachen Grundlage für jede Programmiersprache Klären die Frage wie Anweisungen geschrieben und verschachtelt werden können Z.B.: y := x + z; 4

5 Metazeichen der Erweiterten Backus-Naur-Form (EBNF) Metazeichen dienen zur Beschreibung der Grammatikregeln, durch die die zu einer Sprache gehörenden Sätze festgelegt werden = trennt linke und rechte Regelseite. schließt Regel ab trennt Alternativen Beispiel: x y beschreibt: x, y () klammert Alternativen Beispiel: (x y) z beschreibt: xz, yz [] wahlweises Vorkommen Beispiel: [x] y beschreibt: xy, y {} 0-maliges bis n-maliges Vorkommen Beispiel: {x} y beschreibt: y, xy, xxy, xxxxy,... 5

6 Darstellung von EBNF-Metazeichen als Syntaxdiagramm Ein Syntaxdiagramm ist eine graphische Darstellungsform einer Grammatik Jedes EBNF-Metazeichen wird hierzu in Form einer graphischen Darstellung umgesetzt x y x y (x y) z x y z y y [x] y x {x} y x 6

7 Terminal-Symbole bei Syntaxdiagramm und Grammatik Unterscheidung von so genannten Terminal-Symbolen und Nichtterminal-Symbolen "0"... "9" Terminal-Symbole Zahl, Ziffer Nichtterminal-Symbole Unterscheidung der beiden Symbolarten in Syntaxdiagrammen Terminale in Kreis-Symbolen Nichtterminale in Rechteck-Symbolen 7

8 EBNF-Grammatik Gegeben sei folgendes Syntaxdiagramm. Wie sieht die zugehörige EBNF-Grammatik aus? a a b,, b c a c c b c a b ( a b c ),{( a b c )},{( c a b { b })}( a b c ) 8

9 Fragen zur EBNF Wie lassen sich folgende Bedingungen in EBNF ausdrücken: "a" soll zwei Mal nacheinander auftreten und danach "b" a a b "a" soll mindestens drei Mal nacheinander auftreten und danach "b" a a a { a } b "a" soll zwischen zwei und vier Mal auftreten und danach "b" a a [( a a a )] b "a" soll nicht mehr als vier Mal in Folge auftreten und danach "b" [( a a a a a a a a a a )] b "a" soll im gesamten Wort nicht häufiger als zwei Mal in Folge auftreten {[( a a a )] b } 9

10 EBNF-Grammatik für Dateinamen Wie sieht eine EBNF-Grammatik für Dateinamen aus? Randbedingung: Nur Buchstaben, Ziffern und Unterstriche erlaubt Nichtterminalsymbol Buchstabe gegeben Buchstabe = ("a" "b" "c" "d" "e" "f" "g" "h" "i" "j" "k" "l" "m" "n" "o" "p" "q" "r" "s" "t" "u" "v" "w" "x" "y" "z"). Ziffer = ( ) Zeichen = (Buchstabe Ziffer _ ). Zeichen{Zeichen}[. Zeichen{Zeichen}]. 10

11 Syntaxdiagramm für Dateinamen Wie sieht ein Syntaxdiagramm für Dateinamen aus? Zeichen. Zeichen Zeichen Zeichen 11

12 Aufgabe 2.1: Syntaxdiagramme und Grammatik (19T) Gegeben seien folgende Datumsformate: Geben Sie: 1. November a) ein Syntaxdiagramm (8T) und b) eine EBNF-Grammatik (8T) an, die diese Datumsformate beschreiben. c) Nennen sie drei Nebenbedingungen für dieses Beispiel, die benötigt werden, um neben der syntaktischen auch die semantische Korrektheit sicherzustellen? (3T) Hinweise zur Aufgabe: Bei dieser Aufgabe kann das Nichtterminalsymbol Ziffer aus der Vorlesung verwendet werden. Zu weiteren verwendeten Nichtterminalsymbolen muss der Aufbau im Aufgabenteil a) mit einem Syntaxdiagramm im Aufgabenteil b) mit Regeln der EBNF-Grammatik festgelegt werden. 12

13 Aufgabe 2.1: Syntaxdiagramme und Grammatik (19T) Lösung a): Syntaxdiagramm Monat. 1. November Tag. Jahr Monatsname Jahr - Monat - Tag 13

14 Aufgabe 2.1: Syntaxdiagramme und Grammatik (19T) Lösung a): Syntaxdiagramm 1. November Tag Ziffer Ziffer Monat Ziffer Ziffer Jahr Ziffer Ziffer Ziffer Ziffer 14

15 Aufgabe 2.1: Syntaxdiagramme und Grammatik (19T) Lösung a): Syntaxdiagramm Januar März Februar April 1. November Mai Monatsnamen Juni Juli August September Oktober November Dezember 15

16 Aufgabe 2.1: Syntaxdiagramme und Grammatik (19T) Lösung b): EBNF Grammatik 1. November Datum = Tag "." (Monat "." Monatsname ) Jahr Jahr "-" Monat "-" Tag Tag = Ziffer [Ziffer] Monat = Ziffer [Ziffer]. Monatsname = "Januar" "Februar" "März" "April" "Mai" "Juni" "Juli" "August" "September" "Oktober" "November" "Dezember". Jahr = Ziffer Ziffer [Ziffer Ziffer]. Monat. Tag. Jahr Monatsname Jahr - Monat - Tag 16

17 Aufgabe 2.1: Syntaxdiagramme und Grammatik (19T) Gegeben seien folgende Datumsformate: Geben Sie: 1. November c) Nennen sie drei Nebenbedingungen für dieses Beispiel, die benötigt werden, um neben der syntaktischen auch die semantische Korrektheit sicherzustellen? (3T) Lösung c): Eine Tagesangabe muss zwischen 1 und 31 liegen. Eine Monatsangabe muss zwischen 1 und 12 liegen. Wenn Monat aus {4,6,9,11} dann gilt Tag zwischen 1 und 30 17

18 Theorie Umrechnung Dezimal - Binärsystem 18

19 Bits & Bytes Umrechnen von Dual in Dezimal Zahlen besitzen generell Stellenwertigkeiten: 123 = 1 * * * 1 = 1* * * 10 0 Dezimal Zahlen besitzen Basis 10 Dual Zahlen besitzen Basis 2 Beispiel in Dezimal 0 * * * * * *2 5 = 44 19

20 Bits & Bytes Dezimal in Dual Die Zahl 44 in Dual: 44 : 2 = 22 R 0 22 : 2 = 11 R 0 11 : 2 = 5 R 1 5 : 2 = 2 R 1 2 : 2 = 1 R 0 1 : 2 = 0 R

21 Java 21

22 Java Java-Installationsanleitung auf der Informatik 1 Homepage verfügbar In den Poolräumen ist Java bereits installiert Wichtig In/Out-Klassen von der Informatik 1 Homepage nutzen In das gleiche Verzeichnis wie der Quell-Code Aufruf von javac zum Übersetzen Mehr kann ich euch nicht verraten sonst müsste ich die Aufgabe machen 22

23 Java Editor ist euch freigestellt Texteditor reicht eigentlich Ich empfehle: x.htm Dort gibt es das Programm + Installationsanleitung Am besten die Java-Dokumentation dazu installieren und in der Konfiguration unter Programme angeben Am besten Finger weg von Eclipse 23

24 Fragen? Questions? Fragen? Fragen? Questions? Fragen? Ques Fragen? Questions? Fragen? Questions? Fragen? Questions? Fragen? Questions? Fragen? Questions? Fragen? Questions? Questions? Fragen? Questions? estions? Fragen? Questions? Fragen? Questions? 24

25 Bis bald 25

26 Credits Erstellung und Zusammenstellung des Materials: Christian Maier (Zusammenstellung) Stephan Kessler (Überarbeitung und Erweiterung) 26