Grundlagen der Informatik

Grundlagen der Informatik
Einführung in das
Programmieren mit JAVA /
Vorbereitung auf das Praktikum
Grundlagen der Informatik, 06.11.2008
Anforderungen an eine
moderne Programmiersprache
• Plattformunabhängigkeit
Anwendersoftware soll auf möglichst vielen Plattformen einsetzbar
sein
> JAVA Virtual Machine/JAVA Interpreter (java), Bytecode
• Entwicklungswerkzeuge
Für unterschiedliche Anforderungen > Text-Editor, KommandozeilenCompiler, IDE (Integrated Development Environment *)
> EditPad Lite & JAVA-Compiler (javac), JOE (JAVA Oriented Editor),
Eclipse, Visual J#, CodeGear JBuilder, …
* s. auch: http://de.wikipedia.org/wiki/Integrierte_Entwicklungsumgebung
• Modularität
Kommunikation über Schnittstellen, geschützte Bereiche
> Datenkapselung, Zugriff über spezielle Methoden (get, set, …)
Grundlagen der Informatik, 06.11.2008
Anforderungen an eine
moderne Programmiersprache
• Wiederverwendbarkeit
vorhandene Routinen/Algorithmen sollen wiederverwendet werden
können
> Klassen, Erweiterung von Klassen, Vererbung
• sicheres Laufzeitverhalten
Fehler im Programmcode dürfen während der Ausführung des
Programms nicht zum „Absturz“ der Plattform führen
> Laufzeitüberwachung von Datenbereichen, Carbage Collector
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Programmieren mit JAVA –
Wo finde ich …
• … die JAVA Software Entwicklungs-Umgebung!?
http: //java.sun.com (aktuell: JAVA SE Development Kit 6 Update 10)
• … einen Text-Editor (z. B. EditPad Lite)!?
http://www.editpad.de/editpadlite.html (für private Nutzung
kostenlos, ohne Syntax-Highlighting)
• … einen JAVA Orientated Editor (z. B. JOE)!?
http://www.javaeditor.de (kostenlos, mit Syntax-Highlighting)
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Programmieren mit JAVA –
Vom Quellcode zum Bytecode
• Erstellen des Quellcodes als Text-Datei im Text-Editor
• Speichern des Quellcodes unter dem Namen der Klasse mit der Endung .java
(z. B. Klasse1.java)
• Aufruf des JAVA-Compilers mit javac Name der Klasse.java (z. B. javac
Klasse1.java)
• Aufruf des JAVA-Interpreters/der JAVA Virtual Machine mit java Name der
Klasse (z. B. java Klasse1)
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Programmieren mit JAVA –
Beispiel 1
a) Programmieren Sie eine JAVA-Applikation, die zwei Attribute vom Typ String
enthält. Speichern Sie Ihren Vornamen im ersten und Ihren Nachnamen im
zweiten Attribut.
b) Geben Sie den Inhalt der Attribute, also Ihren Vor- und Nachnamen, auf dem
Bildschirm aus.
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Programmieren mit JAVA –
Beispiel 1
class Beispiel1 {
public static void main (String args[]) {
String vorname = "Max", nachname = "Mustermann";
System.out.println(vorname + " " + nachname);
} // Ende der main()-Methode
} // Ende der Klasse Beispiel1
Die main()-Methode:
s. Skript Grundlagen der Informatik,
Teil 1, S. 104
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Programmieren mit JAVA –
Beispiel 2
a) Programmieren Sie eine JAVA-Applikation, die ein Array vom Typ String der
Länge 5 enthält.
b) Weisen Sie den 5 Komponenten des Arrays 5 beliebige Werte (z. B. Namen)
zu.
c) Geben Sie die den 5 Komponenten des Arrays zugewiesen Werte auf dem
Bildschirm aus. Verwenden Sie hierfür eine for-Schleife.
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Programmieren mit JAVA –
Beispiel 2 / Array
• Unter einem Array versteht man die Anordnung mehrerer Elemente des
gleichen Datentyps auf aufeinanderfolgenden Speicherplätzen
• Die einzelnen Elemente eines Arrays heißen Komponenten und werden über
Indizes angesprochen
• Die Indizes eines Arrays beginnen stets mit 0 (d. h. bei einem Array der Länge
5 lauten die Indizes 0, 1, 2, 3 und 4)
• Der Index der letzten Komponente entspricht der Länge des Arrays – 1 (d. h.
die letzte Komponente eines Arrays der Länge 5 wird mit 5 – 1 = 4
angesprochen)
Array:
s. Skript Grundlagen der Informatik,
Teil 1, S. 214 ff
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Beispiel 2
class Beispiel2 {
public static void main (String args[]) {
String[] strArray = new String[5];
strArray[0] = "Hans";
strArray[1] = "Max";
strArray[2] = "Jochen";
strArray[3] = "Monika";
strArray[4] = "Tanja";
(…)
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Beispiel 2 / for-Schleife
• Die for-Schleife ist eine abweisende Schleife, d. h. dass die Bedingung, die zur
Ausführung der Schleife führt, vor Ausführung der Schleife geprüft wird
• Ist die Bedingung nicht erfüllt, wird die Schleife nicht durchlaufen und
beendet
• Die Schleife wird einmalig zu Beginn initialisiert, d. h. die lokale Variable, die
der Schleife als Laufvariable dient, wird definiert und initialisiert. Die
Laufvariable wird nach jedem Durchlauf aktualisiert und ist nach Beendigung
der Schleife ungültig
for-Schleife:
s. Skript Grundlagen der Informatik,
Teil 1, S. 189 ff
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Beispiel 2 / for-Schleife
• Syntax einer for-Schleife in JAVA
for (Initialisierung der Laufvariablen; Bedingung; Aktualisierung) {
… Programmcode …
}
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Beispiel 2
(…)
for (int i = 0; i < strArray.length; i++) {
System.out.println(strArray[i]);
} // Ende der for-Schleife
} // Ende der main()-Methode
} // Ende der Klasse Beispiel2
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Beispiel 2a
class Beispiel2a {
public static void main (String args[]) {
String[] strArray = {"Hans", "Max", "Jochen", "Monika",
"Tanja"};
for (int i = 0; i < strArray.length; i++) {
System.out.println(strArray[i]);
} // Ende for-Schleife
} // Ende main()-Methode
} // Ende Klasse Beispiel2a
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Beispiel 3
a) Die den Komponenten eines Arrays vom Typ String der Länge 5 sollen
zufällig auf dem Bildschirm ausgegeben werden (Wiederholungen erlaubt).
b) Erzeugen Sie unter Verwendung der Methode nextInt(int n) der Klasse
Random eine Zufallszahl im Bereich der Indizes 0 bis 4 des Arrays.
c) Verwenden Sie das Array aus Beispiel 2a.
d) Die Ausgabe der zufällig ausgewählten Komponente des Arrays soll
innerhalb einer for-Schleife erfolgen.
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Beispiel 3 / Zufallszahl
•
Die Klasse Random im Paket java.util.* enthält die Methode nextInt(int n),
mit der Zufallszahlen generiert werden können
•
Der Aufruf erfolgt als Konstruktor der Klasse.methode() – hier:
Random().nextInt(int n)
•
Der ganzzahlige Wert für int n, den die Methode nextInt(int n) übergeben
bekommt, umfasst den Zahlenbereich von einschließlich 0 bis
ausschließlich des Wertes für int n (d. h. soll eine Zufallszahl im Bereich
von 0 bis 4 erzeugt werden, ist für n der Wert 5 zu übergeben)
•
Um die Klasse Random und deren Methoden verwenden zu
können, muss das Paket java.util.* importiert werden
Quelle: http://www.dpunkt.de/java/Referenz/Das_Paket_java.util/45.html
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Beispiel 3
import java.util.*;
class Beispiel3 {
public static void main (String args[]) {
String[] strArray = {"Hans", "Max", "Jochen", "Monika",
"Tanja"};
(…)
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Beispiel 3
(…)
for (int i = 0; i < strArray.length; i++) {
int zahl = new Random().nextInt(5);
System.out.println(strArray[zahl]);
} // Ende for-Schleife
} // Ende main()-Methode
} // Ende Klasse Beispiel3
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Programmieren mit JAVA
Fragen!?
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Programmieren mit JAVA
Tipp zum Praktikum
Arbeiten Sie die PraktikumsUnterlagen zur Vorbereitung
auf das Praktikum zuhause
durch!
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Vielen Dank
für Ihre
Aufmerksamkeit!
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