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Softwareentwicklung 1
339.160 |
Mössenböck |
Mo 8:30-10:00 |
HS 1 |
Beginn: 07.10.2024 |
Die Vorlesung findet in Präsenz statt. Wer aus irgendeinem Grund eine Vorlesungsstunde versäumt hat,
kann sich die Aufzeichnung aus einem früheren Semester ansehen.
Es wird allerdings dringend empfohlen, die Vorlesungsstunde zu besuchen, da hier der aktuelle Stoff gebracht
wird und auch Fragen gestellt werden können.
Für Studienanfänger*innen, die noch nie programmiert haben und daher mehr Fragen zum Vorlesungsstoff bzw. zu den
Übungen haben, gibt es ein freiwilliges Tutorium:
Softwareentwicklung 1, für das man sich über Kusss anmelden kann. Das Tutorium findet jeden Donnerstag von
17:15 bis 18:45 statt. Man kann dort ausführliche Fragen stellen und bekommt weitere Beispiele erklärt.
Wer genügend oft am Tutorium teilnimmt, erhält 2 ECTS, die in den Freien Lehrveranstaltungen verwendet werden können.
Wer teilnehmen möchte, möge sich bitte rasch anmelden.
Für Studierende von Mechatronik, Maschinenbau und ELIT wird am 29.11.2024 von 13:45 bis 15:15
ein verpflichtender Zoom-Crashkurs in "Python" angeboten. Die dort vermittelten Kenntnisse ergänzen den Stoff
von Softwareentwicklung 1 und sind für die angegebenen Studien essentiell.
- Folien und andere Unterlagen zum Crashkurs.
- Der Zoom-Link wird noch veröffentlicht.
Ziele
Diese Vorlesung ist eine Einführung in die Programmierung. Sie behandelt grundlegende Konzepte der
imperativen und objektorientierten Programmierung, schult das algorithmische Denken, erläutert
Programmentwicklungstechniken und geht auch auf Fragen des Programmierstils und der Dokumentation ein.
Als Programmiersprache wird Java verwendet. Die gelehrten Konzepte lassen sich aber auch leicht
auf andere Sprachen wie C, Pascal oder Python übertragen.
Inhalt
- Grundlagen
Grundbegriffe, Algorithmen, Ablaufdiagramme, Struktogramme, Grammatiken
- Einfache Programme
Grundsymbole von Java, Deklarationen und Zahlentypen, Kommentare, Zuweisungen, Arithmetische Ausdrücke, Ein/Ausgabe, Grundstruktur von Java-Programmen
- Verzweigungen
If-Anweisung und Vergleiche, Zusammengesetzte Vergleiche, Datentyp boolean, Switch-Anweisung, Bedingte Ausdrücke
- Schleifen
While-Schleife, Do-While-Schleife, For-Schleife, Abbruch von Schleifen, Vergleich der Schleifenarten
- Arrays
Eindimensionale Arrays, Foreach-Schleife, Mehrdimensionale Arrays, Beispiele
- Zeichen
Datentyp char, Beispiel
- Strings
Datentyp String, Beispiele
- Methoden
Methoden und Parameter, Funktionen, Lokalität, Sichtbarkeit, Lebensdauer von Variablen, Überladen von Methoden, Beispiele
- Rekursion
Prinzip, Beispiele: GGT, Binäres Suchen, Türme von Hanoi
- Klassen
Klassen und Objekte, Beispiele, Klassen und Arrays
- Objektorientierung
Methoden, Konstruktoren, static, Beispiele für Klassen, Vererbung, Dynamische Bindung,
Klasse Object, final, Abstrakte Klassen, Interfaces
- Pakete
Idee, Export und Import, Pakete und Verzeichnisse, Sichtbarkeitsattribute, Beispielpakete aus der Java-Bibliothek
- Dynamische Datenstrukturen
Objekte und Referenzen, Unsortierte Liste, Sortierte Liste, Bäume
- Ausnahmebehandlung
Prinzip, Try-Anweisung, Arten von Ausnahmen, Implementierung von Ausnahmen, Suche nach passender Catch-Klausel,
Spezifikation von Ausnahmen im Methodenkopf
- Dokumentationskommentare
- Enumerationen
Motivation, Einfache Enumerationen, Enumerationstypen als Klassen
- Schrittweise Verfeinerung
Prinzip, Beispiele: Wortzählung, Stichwortverzeichnis
- Threads
Grundlagen, Klasse Thread, Interface Runnable, Weitere Thread-Operationen, Synchronisation von Threads, Deadlocks
- Programmierstil
Namensgebung, Strukturierung, Lesbarkeit, Kommentierung, Effizienz
Termine
Datum |
Thema |
Mo 07.10. |
Grundlagen |
Mo 14.10. |
Einfache Programme |
Mo 21.10. |
Verzweigungen, Schleifen |
Mo 28.10. |
Arrays, Zeichen, Strings |
Mo 04.11. |
Methoden |
Mo 11.11. |
Rekursion, Klassen |
Mo 18.11. |
Objektorientierung I |
Mo 25.11. |
Objektorientierung II, Pakete |
Mo 02.12. |
Dynamische Datenstrukturen |
Mo 09.12. |
Ausnahmebehandlung, javadoc |
Mo 16.12. |
Enumerationen, Schrittweise Verfeinerung |
Mo 13.01. |
Threads |
Mo 20.01. |
Programmierstil |
Mo 27.01. |
Klausur |
Downloads
Die Folien dieser Vorlesung können von der Moodle-Seite
dieser Lehrveranstaltung heruntergeladen werden.
Die Vorlesung wird nicht aufgezeichnet. Es stehen Aufzeichnungen
aus früheren Semestern zur Verfügung, aber es wird dringend geraten, die Vorlesung zu besuchen, da hier der aktuelle
Stoff vorgetragen wird und auch Fragen gestellt werden können.
Self Assessments
Programmieren lernt man so wie Klavierspielen nur durch Üben. Natürlich gibt es dazu die
Übungs-Lehrveranstaltung, aber es ist definitiv hilfreich, wenn man noch ein wenig darüber
hinaus übt und sein Wissen und Können überprüft.
Zu diesem Zweck wurden die folgenden "Self Assessments" entwickelt: kleine Fragen
und Beispiele mit Musterlösungen zu allen Kapiteln der Vorlesung. Sie können die Self
Assessments herunterladen und selbständig durcharbeiten.
Die Aufgaben bestehen aus Fragen, mit denen Sie kontrollieren können, ob Sie den Stoff
der Vorlesung verstanden haben, sowie aus kleinen Programmierbeispielen (mit Musterlösungen),
etwa in der Größe, wie sie dann auch in der Klausur am Semesterende vorkommen.
Die Klausur wird großteils aus diesen Self-Assessments zusammengestellt. Wenn Sie die Aufgaben
also durchgespielt haben, sind Sie bestens auf die Klausur vorbereitet. Außerdem regen die
Aufgaben zu Fragen an, die Sie dann gezielt in der Vorlesungs- oder Übungsstunde stellen können.
Viel Spaß mit den Aufgaben!
Literatur
-
Hanspeter Mössenböck: Sprechen Sie Java? 5. Auflage, dpunkt-Verlag, 2014.
Das Buch wurde für diese Vorlesung geschrieben und deckt ihren Inhalt vollständig ab.
Wer den Stoff der Vorlesung nochmals nachlesen möchte, ist mit diesem Buch gut bedient.
Es enthält auch zahlreiche Beispiele mit Musterlösungen.
-
Reinhard Schiedermeier: Programmieren mit Java. Pearson, 2010.
Reinhard Schiedermeier: Programmieren mit Java II. Pearson, 2013.
Diese beiden Bücher sind ebenfalls eine sehr gute Einführung in alle Aspekte von Java.
Sie sind etwas umfangreicher als das Buch von Mössenböck und decken auch einige Aspekte ab,
die über eine Einführung hinausgehen und daher in der Vorlesung nicht behandelt werden.
-
Ken Arnold, James Gosling: The Java Programming Language. Pearson, 2005.
Dieses Buch ist das Standard-Buch über die Sprache Java. Es wurde von den Java-Designern selbst geschrieben.
Allerdings geht es weit über den Umfang dieser Einführungsvorlesung hinaus. Es stellt z.B. Java gleich
als objektorientierte Sprache vor und geht überhaupt nicht auf Konzepte der allgemeinen Programmierung ein.
Weiterführende Online-Quellen
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