Vorlesungen Uber Informatik / Lectures on Computer Science

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Edition: 4th
Format: Paperback
Pub. Date: 2006-05-03
Publisher(s): Springer Nature
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Summary

Dieses Lehrbuch bietet eine fundierte Einführung in die grundlegenden Begriffe und Methoden der Informatik. Die Autoren stellen dabei die Prinzipien der System-Modellierung und der Entwicklung von Software in den Mittelpunkt der Darstellung.Der hier vorliegende Band baut auf dem ersten Band auf und vermittelt die wesentlichen Kenntnisse im Entwurf und in der Programmierung mittels imperativer und objektorientierter Programmiersprachen. Schwerpunkte bilden dabei das zustandsorientierte Programmiermodell und das strukturierte Programmieren, worauf die modulare und objektorientierte Programmierung und deren Entwurfsprinzipien aufbauen. Ferner werden die Grundlagen der Umsetzung von Programmen aus höheren Programmiersprachen in solche auf Maschinenebene behandelt und zentrale Methoden zur systematischen Konstruktion von Algorithmen vorgestellt. Die vierte Auflage des bewährten Lehrbuches ist grundlegend überarbeitet und aktualisiert worden.

Table of Contents

Vorwortp. ix
Zustandsorientiertes Programmierenp. 1
Grundbegriffep. 2
Variable und Konstantep. 3
Vereinbarungen, Programmep. 5
Gültigkeitsbereich und Lebensdauerp. 7
Typen und Operationenp. 9
Ausdrückep. 14
Ablaufsteuerungp. 16
Zusicherungskalkülp. 33
Axiome des Zusicherungskalkülsp. 40
Zuweisungp. 41
Hintereinanderausführung, Blöckep. 43
Bedingte Anweisungenp. 46
Bewachte Anweisungen und die Fallunterscheidungp. 49
Schleifenp. 51
Prozedurenp. 60
Ausnahmebehandlungp. 71
Anmerkungen und Verweisep. 72
Strukturiertes Programmierenp. 73
Schrittweise Verfeinerungp. 74
Datenverfeinerung am Beispiel Sortierenp. 84
Die Aufgabep. 84
Sortieren durch Auswahlp. 86
Sortieren durch Einfügenp. 91
Sortieren durch Zerlegenp. 94
Baumsortierenp. 97
Sortieren durch Mischenp. 105
Die minimale Anzahl von Vergleichenp. 111
Stellenweises Sortierenp. 113
Programmieren mit Objektenp. 119
Zusammengesetzte Objektep. 121
Referenztypenp. 124
Anonyme Objektep. 128
Modularitätp. 133
Moduln und Klassenp. 136
Zugriffsschutzp. 138
Verträge für Moduln und Klassenp. 140
Klassenattribute und-methodenp. 141
Generische Klassenp. 144
Importieren von Modulnp. 147
Anmerkungen und Verweisep. 149
Objektorientiertes Programmierenp. 151
Vererbung und Polymorphiep. 152
Grundbegriffe der Modellierungp. 160
Systeme und Teilsystemep. 160
Objekte und Klassenp. 162
Objektorientiertes Modellierenp. 167
Kooperation von Objektenp. 169
Objektmodellp. 175
Verhaltensmodellp. 182
Vererbung und Verallgemeinerung, Polymorphiep. 191
Restrukturierung des Entwurfsp. 192
Beispiel: Der Scheckkartenautomatp. 194
Vom Modell zum Programmp. 205
Umsetzung des Modells in die Programmiersprachep. 205
Strömep. 213
Gebundene Methodenp. 221
Datenstrukturenp. 225
Abstrakte Klassen und Polymorphiep. 225
Mengen und Mehrfachmengenp. 228
Graphenp. 256
Anmerkungen und Verweisep. 265
Vom Programm zur Maschinep. 267
Die Sprache Simpliciusp. 269
Sprüngep. 270
Berechnung von Ausdrückenp. 272
Transformation der Ablaufsteuerungp. 277
Bedingte Anweisungenp. 277
Fallunterscheidungenp. 280
Schleifenp. 281
Datenrepräsentation, Register, Speicherzugriffp. 281
Speicherabbildungp. 284
Unterprogrammaufrufep. 296
Befehlep. 298
Das RAM-Modellp. 301
Berechenbarkeitp. 303
Anmerkungen und Verweisep. 306
Algorithmenkonstruktion IIp. 307
Dynamisches Programmierenp. 307
Berechnung von Binomialkoeffizientenp. 308
Optimale Klammerung von Matrixproduktenp. 310
Zerteilung kontextfreier Sprachenp. 312
Amortisierte Analysep. 314
Datenstrukturen für disjunkte Mengenp. 316
Vorberechnungp. 324
Einfache Textsuchep. 324
Textsuche nach Knuth, Morris, Prattp. 325
Zufallsgesteuerte Algorithmenp. 333
Monte Carlo Algorithmenp. 334
Las Vegas Algorithmenp. 339
Anmerkungen und Verweisep. 346
Literaturverzeichnisp. 347
Sather im Überblickp. 351
Syntaxdiagrammep. 351
Grundsymbolep. 351
Klassenvereinbarungen und Typenp. 352
Methodenrümpfep. 356
Ausdrückep. 358
Basisbibliothekp. 360
Programmverzeichnisp. 363
Stichwortverzeichnisp. 365
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