Programmieren Grundlagen
Das Modul für WIng Studenten von der FHNW.
Das Modul für WIng Studenten von der FHNW.
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Lernkarten
Was ist ein Algorithmus?
- Ein Algorithmus ist eine eindeutige Handlungsvorschrift zur Lösung eines Problems oder einer Klasse von Problemen. Algorithmen bestehen aus endlich vielen, wohldefinierten Einzelschritten.
- Eine Handlungsvorschrift dient zur sinnvollen Vernetztung von Hardwarekomponenten und der Ausführung von Arbeitsanweisungen.
- Software besteht aus mindestens einer, normalerweise aber mehreren Algorithmen, welche eine systematische, logische Sequenzen in Form von Befehelen zur Lösung eines konkreten Problems beinhalten.
Welche Software Ebenen gibt es?
- Hardware
- Firmware
- Assembler
- Kernel
- Betriebssystem
- Applikation
Mit was bildet die Hardware die Grundlage?
- Microprozessoren
- Bussen
- Speicher
- I/O
Was stellt die Firmware sicher?
Die Firmware ist ein proprietäres low-level Programm welches zusammen mit der Hardware die Funktionalität sicherstellt.
Was macht der Assembler?
Der Assembler ist ein im Maschinencode verfasstes Programm, welches die Verbindung des Betriebssystems (OS) mit der Hardware ermöglicht.
Was legt man mit dem Kernel fest?
Der Kernel ist der zentrale Bestandteil des OS um die Prozess- und Datenorganisation festzulegen.
Was macht das Betriebssystem?
Das Betriebssystem organisiert das effiziente Abarbeiten parallel laufender Prozesse und stellt die Schnittstelle zum User dar.
Was ermöglichen Applikationen?
Applikationen ermöglichen eine nützliche oder gewünschte nicht systemtechnische Funktionalität zu bearbeiten oder zu unterstützen.
Was sind die wesentlichen Tätigkeiten eines Betriebssystems?
- Verwalten
- Kontrollieren
- Überwachen
- Koordinieren
- Dienen
Wie wird die Kapazität des Prozessors verwaltet?
Durch:
- priorisieren
- organisieren
- zuweisen
von Aufgaben
Wie wird der Arbeitsspeicer kontrolliert?
Durch:
- zugreifen
- laden
- überschreiben
von und auf Speicherplatz.
Wie wird der Festplattenspeicher überwacht?
Durch:
- zugreifen
- ablegen
- sortieren
von hirarchisch organisierten Ordnern.
Wie wird das Zusammenspiel im Betriebssystems sichergestellt?
- Ein- &
- Ausgabewerken
- laufenden Programmen
von Maus, Tastaturbefehlen sowie der Ausgabe am Monitor.
Was ist mit dem Begriff dienen in bezug auf ein Betriebssystem gemeint?
Dienen:
Als Plattform für Programme:
welche auf dem vom Betriebssystem vorgegebenen Standart aufbauen.
Was macht die Hochsprache Python alles?
Sie:
- Interpretiert
- Ist interakiv
- Objektorientiert
- Ist eine Anfängersprache
Case-Statement: Der Wert von „Variable“ kann bedingt auf Gleichheit (Switch Case in Java) aber auch auf Bereiche (größer/kleiner bei Zahlen) geprüft werden. Der entsprechend zutreffende „Fall“ mit dem zugehörigen Anweisungsblock wird durchlaufen (switch, select).
Übersetzte folgendes Strucktogramm in Python code:
Schleifen | Iteration:
Wiederholungsstruktur, bei der die Anzahl der Durchläufe festgelegt ist (for). Als Bedingung muss eine Zählvariable angegeben und mit einem Startwert initialisiert werden. Ebenso muss ein Endwert und die (Zähl-)Schrittweite angegeben werden. Nach jedem Durchlauf des Schleifenkörpers (Anweisungsblock 1) wird die Zählvariable um die Schrittweite inkrementiert (bzw. bei negativer Schrittweite dekrementiert) und mit dem Endwert verglichen. Ist der Endwert überschritten bzw. unterschritten, wird die Schleife verlassen. Alternative Begriffe: Zählergesteuerte Schleife.
Übersetzte folgendes Strucktogramm in Python code:
Schleifen | Sonderfall Begin = true:
Wiederholungsstruktur mit nachfolgender Bedingungsprüfung für den Abbruch (loop). Der Schleifenkörper (Anweisungsblock 1) wird mindestens einmal durchlaufen, auch wenn die Bedingung von Anfang an nicht zutreffend (falsch) war! Alternative Begriffe: Wiederholung mit nachfolgender Bedingungsprüfung, Nicht abweisende/nachprüfende/fußgesteuerte Schleife.
Übersetzte folgendes Strucktogramm in Python code:
In Python gibt es verschiedene Datentypen, darunter:
1. Integer (int)
2. Float
3. String
4. Boolean
5. List
6. Tuple
7. Dictionary
String
Der String-Datentyp in Python repräsentiert Text, der von Anführungszeichen (‘ oder ") umgeben ist, z.B. ‘FHNW', ‘Rocks!', usw. Er wird verwendet, wenn du mit Textinformationen arbeiten möchtest.
Was ist die Eingabe und die Ausgabe beim String?
Boolean
Der Boolean-Datentyp in Python repräsentiert Wahrheitswerte, entweder True (wahr) oder False (falsch). Er wird verwendet, um logische Bedingungen darzustellen und Entscheidungen zu treffen.
Was ist die Eingabe und was ist die Ausgabe des Boolean?
List
Die List-Datentyp in Python repräsentiert eine geordnete Sammlung von Elementen, die durch Kommas getrennt sind und in eckigen Klammern [] eingeschlossen sind, z.B. [1, 2, 3]. Listen können Elemente verschiedener Datentypen enthalten und können erweitert, geändert und durchsucht werden.
Was ist die Eingabe und die Ausgabe der List?
Tuple
Der Tuple -Datentyp in Python repräsentiert eine geordnete Sammlung von Elementen, die durch Kommas getrennt sind und in runden Klammern () eingeschlossen sind, z.B. (1, 2, 3). Tuples sind ähnlich wie Listen, aber im Gegensatz zu Listen sind Tuples unveränderlich (immutable), d.h. sie können nach der Erstellung nicht geändert werden .
Was ist die Eingabe und die Ausgabe des Tuple?
Dictionary
Der Dictionary-Datentyp in Python repräsentiert eine Sammlung von Schlüssel-Wert-Paaren, die durch Doppelpunkte : getrennt sind und in geschweiften Klammern {} eingeschlossen sind, z.B. {'Name': 'Max', 'Alter': 30}. Dictionaries ermöglichen den schnellen Zugriff auf Werte anhand eines eindeutigen Schlüssels.
Was ist die Eingabe und die Ausgabe des Dictionarys?
Für was kann ein Boolscher Ausdruck als Argument dienen?
- Ein Boolscher Ausdruck kann auch als Argument für logische Operatoren verwendet werden, wie zum Beispiel AND, OR und NOT, um komplexe Bedingungen zu erstellen. Zum Beispiel können wir die folgenden Boolschen Ausdrücke verwenden, um zu überprüfen, ob eine Zahl innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt.
- In dem Beispiel wird die Variable x mit dem Wert 5 initialisiert. Dann wird ein Boolscher Ausdruck verwendet, um zu überprüfen, ob x größer als 0 und kleiner als 10 ist. Da dies zutrifft, gibt die Ausgabe den Wert True zurück. Der zweite Boolsche Ausdruck überprüft, ob y kleiner als 0 oder grösser als 20 ist, was auch zutrifft, so dass die Ausgabe True ist. Schließlich wird der dritte Boolsche Ausdruck verwendet, um zu überprüfen, ob z nicht größer als 0 und kleiner als 20 ist, was falsch ist, so dass die Ausgabe True ist, wenn man den NOTOperator anwendet, der das Ergebnis des Boolschen Ausdrucks umkehrt.
Vergleichsoperatoren in Python
In Python gibt es verschiedene Vergleichsoperatoren, die verwendet werden können, um den Wert von Variablen oder Ausdrücken zu vergleichen. Die Vergleichsoperatoren geben einen Boolean-Wert zurück (True oder False), je nachdem, ob die Bedingung erfüllt ist oder nicht
Welches sind die Vergleichsoperatoren?
- ==
- gleich
- a == b (True, wenn a gleich b ist)
- !=
- ungleich
- a != b (True, wenn a ungleich b ist)
- <
- kleiner als
- a < b (True, wenn a kleiner als b ist)
- >
- größer als
- a > b (True, wenn a größer als b ist)
- <=
- kleiner gleich
- a <= b (True, wenn a kleiner gleich b ist)
- >=
- größer gleich
- a >= b (True, wenn a größer gleich b ist)
Was sind Strings?
- Python Strings sind unveränderliche Objekte, die ihre Werte nicht ändern können.
- Sie können eine bestehende Zeichenkette aktualisieren, indem Sie eine Variable einer anderen Zeichenkette (erneut) zuweisen.
- Python akzeptiert einfache ('), doppelte (") und dreifache (''' oder """) Anführungszeichen, um String-Literale zu bezeichnen.
Was sind praktische Befehle für Strings?
(Praktische Befehle für Strings (a = “Hallo“; b = “Welt“))
- +
- Verkettung - Addiert Werte auf beiden Seiten des Operators
- a + b ergibt HalloWelt
- *
- Wiederholung - Erzeugt neue Zeichenketten, indem mehrere Kopien derselben Zeichenkette miteinander verknüpft werden
- a*2 ergibt HalloHallo
- [ ]
- Slice - Liefert das Zeichen vom angegebenen Index
- a[1] ergibt a b[-1] ergibt t
- [ : ]
- Range Slice - Liefert die Zeichen des angegebenen Bereichs
- a[1:4] ergibt all
- In
- Membership - Gibt True zurück, wenn ein Zeichen in der angegebenen Zeichenkette existiert
- “H“ In a ergibt True
Was macht der Split Befehl mit den Strings?
- Der Befehl split() in Python wird verwendet, um eine Zeichenkette (auch bekannt als String) in mehrere Teile aufzuteilen und diese in einer Liste zu speichern. Der Befehl kann mit einem oder mehreren Trennzeichen verwendet werden, die bestimmen, wo die Zeichenkette aufgeteilt werden soll.
- In diesem Beispiel ist das Leerzeichen das Trennzeichen, das definiert, wo der Text aufgeteilt werden soll. Es ist auch möglich, andere Trennzeichen zu verwenden, wie z.B. Kommas oder Semikolons.
Für was braucht man Schleifen im Programmieren und welche arten gibt es?
- Schleifen sind eine grundlegende Kontrollstruktur in der Programmierung, die es ermöglicht, bestimmte Aktionen wiederholt auszuführen, bis eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.
- Es gibt zwei Arten von Schleifen: die "for"-Schleife und die "while"-Schleife. Die "for"-Schleife wird verwendet, wenn die Anzahl der Durchläufe bekannt ist, während die "while"-Schleife verwendet wird, wenn die Anzahl der Durchläufe unbekannt ist.
- Die Form dieses Flussdiagramms motiviert den Namen Schleife (engl. Loop) für eine solche Struktur.
in welchen Situationen braucht eine Schleife eine Break-Anweisung?
Es gibt Situtaionen, wo die Ausführung einer Schleife an mehrere, voneinander unabhängige Bedingungen geknüpft sind. Dies lässt sich mit logischen Operatoren umsetzen. Häufig ist es aber übersichtlicher, das Schlüsselwort break in einem eigenen if-Block zu benutzen. Mit break wird der Schleifenkörper verlassen, die Ausführung wird hinter der Schleife fortgesetzt, ganz als ob die Bedingung hinter while selbst nicht mehr erfüllt wäre.