IT Skills

? Nutzung eines Flags (Flagge)

• Variable, die anzeigt, ob ein bestimmtes Ereignis eingetreten ist

? Allgemeines Vorgehen

• Setze die Index-Variable auf 0 (auf den ersten Index)

• Setze die Flag-Variable auf FALSCH

• Untersuche jedes Element in dem Feld

• Wurde der betreffende Wert im Feld gefunden, so setze die Flag-Variable auf

WAHR

Zwei korrespondierende Felder werden auch als parallele Felder

bezeichnet.

? Jedes Feldelement aus dem einem Feld ist verbunden (assoziiert) mit dem

Feldelement, mit

identischem Index, aus dem anderen Feld

Die bisherige Suchmethodik ist ineffizient

• Auch wenn ein Produkt gefunden wurde, wird die Suche fortgesetzt

- Verbesserung

– Beenden der Schleife, wenn der zu suchende Wert gefunden wurde

– Wird auch als ‘Early Exit‘ bezeichnet

- Lösung (siehe dazu Flussdiagramm und Pseudocode)

- Wenn der Wert gefunden wird, dann

– foundIt = ‘Y‘ und

– sub = SIZE

Unterschiedliche Reaktionen in den Programmiersprachen

• Die Programmausführung wird abgebrochen; Ausgabe einer Fehlermitteilung

• Es wird auf einen Speicherbereich außerhalb des Feldes zugegriffen, mit

verheerenden Folgen

Der Zugriff auf das 11. Feldelement eines Feldes mit 10 Elementen ist ein

logischer Fehler!

• Der Index ist “Out of Bounds“ (außerhalb der Feldgrenzen)

Nutzer können beispielsweise „unzulässige“ Werte eingeben

Besteht aus einem

- Kopf (Header)

- Körper (Body)

- Return-Anweisung (return statement)

Besteht aus einem

- Kopf (Header)

- Körper (Body)

- Return-Anweisung (return statement)

Vorteil bei der Modularisierung: Verbergen von Implementierungsdetails

• Die Details der Implementierung werden gekapselt

• Die rufende Methode muss nicht wissen, wie die gerufene Methode intern

arbeitet

Übergabe mittels Parameter bzw. Argumenten

? Parameter (werden in der gerufenen Methode definiert)

• Wert, der von einer gerufenen Methode empfangen wird

? Argument

• Wert, der von Hauptprogramm (rufende Methode) gesendet wird

Die im Methodenkopf (Parameterliste) deklarierten Variablen sind lokale

Variablen

• Sind nicht mehr gültig, wenn die Methode verlassen wird

• Passed by value

- Es wird eine Kopie des Wertes aus der rufenden Methode an die aufgerufene

Methode übergeben.

-Der Parameterwert wird in einem neuen Speicherbereich abgelegt.

• Call (passed) by value, Wertparameter

- Kopie wird an die gerufene Methode übergeben

- Änderungen nur an der Kopie wirksam

- Kopie verliert ihre Gültigkeit, wenn die Methode verlassen wird

? Alle in einer Methode deklarierten Variablen verlieren ihre Gültigkeit, wenn

die Methode beendet ist.

? Über den Rückgabewert einer Methode kann ein Wert an die rufende

Methode zurück gegeben werden.

? Zu diesem Rückgabewert muss ein entsprechender Datentyp (return type)

definiert werden

• Wird auch als Methodentyp (method‘s type) bezeichnet

? Datentyp des Rückgabewertes wird vor den Methodennamen geschrieben

? Wert in der return-Anweisung ist der Rückgabewert

num getHoursWorked()

num workHours

...

workHours = ...

return workHours

Übergabe eines gesamten Feldes

• In der Parameterliste wird gekennzeichnet, dass ein Feld übergeben wird

- Eine ‘[ ]‘ (Eckige Klammer) folgt dem Datentyp des Paramters

• Durch den Feldnamen ist die Anfangsadresse des Feldes bekannt

• Es wird nur die Startadresse des Feldes übergeben

• Diese Übergabe wird als ‘passed by reference‘ bezeichnet

• Alle Änderungen an einzelnen Feldelementen bleiben erhalten

• Call (passed) by reference, Referenzparamter

- Adresse (Referenz) der Variablen wird an die gerufene Methode übergeben

- Keine Konstanten (da keine Adresse berechnet werden kann)

- Änderungen bleiben auch nach der Beendigung der Methode wirksam

Überladen von Methoden

• Es existieren zwei oder mehr Methoden mit gleichen Namen aber

unterschiedlichem

Inhalt

• Die unterschiedlichen Methoden liefern auch unterschiedliche Ergebnisse

Bedingungen

• überladene Methoden haben einen identischen Namen aber unterschiedliche

Parameterlisten

- Signatur: Name der Methode, Anzahl und Typen ihrer Parameter und dem Typ

des Rückgabewertes.

IPO-Modell

• Konzeptionelles Modell eines allgemeinen Systems

• Bestandteile

- Input (Eingabe), Process (Verarbeitung), Output (Ausgabe)

? Neben dem Flussdiagramm ist ein IPO-Diagramm ein weiteres Hilfsmittel,

um die Logik eines Programms zu verstehen und zu dokumentieren.

Klasse (class)

• Eine Beschreibung für eine Gruppe (Kollektion) von Objekten mit gemeinsamen

Merkmalen (Attributen)

?Objekt

? Jedes Ding ist ein Objekt und jedes Objekt ist Mitglied in einer Klasse

• Dabei gilt Ding für materielle und immaterielle Güter

• Objekte mit gleichen Attributen bilden eine Klasse

? Instanz (instance)

• Existierendes Objekt einer Klasse

• Jede Instanz „nimmt“ sich die Attribute seiner Klasse

?Polymorphie

? Vererbung

? Kapselung (information hiding)

Verschiedene Objekte können auf die gleiche Nachricht unterschiedlich

reagieren.

• Wird die Zuordnung einer Nachricht zur Reaktion auf die Nachricht erst zur

Laufzeit

aufgelöst, dann wird dies späte Bindung genannt.

• Beispiel Polymorhie: Überladen von Methoden

• Aus einer Basisklasse entsteht durch Vererbung eine abgeleitete Klasse, die

ebenfalls Methoden und Attribute der Basisklasse besitzt.

• Neue Arten von Klassen können auf der Basis bereits vorhandener

Klassendefinitionen festgelegt werden.

• Es können neue Bestandteile hinzugenommen werden oder vorhandene

überlagert werden.

• Wird keine Vererbung zugelassen, so spricht man zur Unterscheidung oft auch

von objektbasierter Programmierung.

• Verbergen von Implementierungsdetails

• Kein direkter Zugriff auf die interne Datenstruktur

• Zugriff erfolgt nur über definierte Schnittstellen

• Objekte können den internen Zustand anderer Objekte nicht in unerwarteter

Weise lesen oder ändern.

• Ein Objekt hat eine Schnittstelle, die darüber bestimmt, auf welche Weise mit

Dem Objekt interagiert werden kann.

Klassendefinition

• Beschreibt die Attribute und Methoden einer Klasse

? Drei Bestandteile

• Namen und optionale Parameter zur Instanziierung

• Optional: Attribute

• Optional: Methoden

Get-Methoden

? Gibt einen Wert aus der Klasse nach Außerhalb

? Set-Methoden

? Methoden zum „Setzen“ von Attributwerten

• Werte kommen vielfach von außerhalb der Klasse

? Zugriffskontrolle (access control)

• Wie kann auf Attribute und Methoden zugegriffen werden?

? Prinzipiell gibt es zwei Formen

• private access

• public access

? Private Access

• Privat, eigene Klasse

? private-Methoden können nur von Methoden verwendet werden, die in der

selben Klasse gültig sind

• Arbeitsmethoden

? Public Access

• Öffentlich, global, offen auch für andere Klassen

? public-Methoden können auch von „außerhalb“ aufgerufen werden

• get- und set-Methoden

Attribute als private

Methoden als public

Instanzmethode

• Werden auf ein Objekt (Instanz) bezogen und operieren mit den konkreten

Attributwerten dieses Objektes

? Wie wird garantiert, dass eine Instanzmethode zu dem entsprechenden

Objekt aufgerufen wird?

• this-Referenz (Adresse des aktuellen Objektes wird als Parameter übergeben)

? Klassenmethode

• Es wird keine this-Referenz generiert

? erhalten zusätzlich das Schlüsselwort static

• static: Sind für die Klasse gültig und NICHT für einzelne Objekte

• Werden auch als statische Methoden bezeichnet

Ein Konstruktor instanziiert ein Objekt

• Wird bei der Instanziierung eines Objektes aufgerufen

• Allokiert den Speicherplatz und initialisiert die Attribute

? Jeder Konstruktor trägt den Namen seiner Klasse

Eine spezielle Methode, die automatisch beim Zerstören (Vernichten) eines

Objektes aufgerufen wird

? Ein Destruktor kann nicht überladen (overloading) werden.

Vererbung (allgemein)

• Wissen aus einer allgemeinen Kategorie wird auf eine spezifische Kategorie

übertragen.

? Vererbung (OOP)

• Vorgehensweise, um neue Klassen unter Verwendung von bestehenden Klassen

hierarchisch aufzubauen

• Beziehung wird auch als „is-a relationship“ bezeichnet

Komplexes System

• Große Anzahl von Elementen und Beziehungen

• Fertigung von Tausenden von Autos in einem Unternehmen

Kompliziertes System

• Große Zahl von verschiedenen Elementen

• Zwischen einer Vielzahl von Elementen bestehen sich untereinander bedingende

logische Beziehungen

• Ein Automobil besteht beispielsweise aus vielen verschiedenartigen

Zulieferteilen, die

zum richtigen Zeitpunkt an der richtigen Stelle im Montageprozess verbaut

werden müssen.

• Kompliziertheit kann als Gegensatz zur Einfachheit (im Sinne von simpel)

Gesehen werden.

1. Ableitung der Diskurswelt aus der realen Welt

Computer und Mitarbeiter in MD ----------- Computer und Mitarbeiter an der Uni MD

Reale Welt ------------ Diskurswelt Uni Magdeburg

Handlungsrelevanz

BIS für Uni MD

2. Ableitung eines Objektsystems SO aus der Diskurswelt

Computer und Mitarbeiter an der Uni MD ------ Mitarbeiter an der Uni MD

Meier Hans 01.04.1980 4000,00

Müller Fritz 01.06.1986 3000,00

Computer an der Uni MD

123567 Geb 19-115 2006 0,3 kW

123568 Geb 19-116 2008 0,5 kW

Diskurswelt Uni Magdeburg ------- Objektsystem SO Uni Magdeburg

Subjektive

Interpretation

3. Ableitung eines Modellsystems SM aus dem Objektsystem SO

Mitarbeiter an der Uni MD ---------- Entity mit Attributen

Meier Hans 01.04.1980 4000,00

Müller Fritz 01.06.1986 3000,00 Mitarbeitername Geburtsdatum

Mitarbeiter

Vorname Gehalt

Objektsystem SO Uni Magdeburg ---------- Modellsystem SM Uni Magdeburg

Subjektive

Interpretation

Semantisches Datenmodell (conceptual schema):

- Abstrakte, formale Beschreibung der Diskurswelt

- Häufig Entity-Relationship-Modelle

• Logisches Datenmodell (logical schema):

- Festlegungen, welche Daten in einer Datenbank in welcher Form gespeichert

werden

- Festlegungen, welche Beziehungen zwischen den Daten bestehen

Semantische Datenmodell liefert ein Begriffsystem für die Diskurswelt

Jeder Begriff muss einen modellierten Sachverhalt eindeutig

Repräsentierten

Entity-Relationship-Modell

ERM basiert auf den drei Grundbausteinen

• Entity,

• Relationship und

• Attribut

Entity (Entität)

• Objekte, über die Informationen gespeichert werden

• Real existierende Objekte

- Mitarbeiter Fritz Krause

- Kunde Boris Becker

• Immaterielle Objekte

- Verkaufsauftrag Einfamilienhaus

Relationship (Beziehung)

• Repräsentiert Beziehungen zwischen Entitys

• Bsp.:

- Mitarbeiter berät Kunden

- Pizzabäckerei produziert Pizzas

- Student besucht Übung

Attribut

• Entspricht einer Eigenschaft von Entitys oder Beziehungen

• Bsp.:

- Name und Personalnummer eines Mitarbeiters

- Name einer Pizza

- UnivIS-Nummer einer Übung

Stelligkeit

- Wie viele Entitytypen sind mit einem Beziehungstyp verbunden

Kardinalität

- Wie viele Instanzen eines Entitytyps können jeweils in den Beziehungstyp

Eingehen

Prinzipiell lassen sich drei Formen unterscheiden:

• 1:1-Beziehung

• 1:n- bzw. n:1-Beziehung

• m:n-Beziehung

1:n-Beziehung

• Jedem Entity vom Typ E1 sind beliebig viele Entitys vom Typ E2 zugeordnet

• Gleichzeitig gibt es zu jedem Entity vom Typ E2 maximal ein Entity vom Typ E1

Beispiele

• Eine Mutter hat Kinder

- Eine Mutter kann mehrere Kinder haben, aber ein Kind hat nur eine Mutter

• Fahrer fährt Pizzas aus

- Ein Fahrer kann mehrere Pizzas ausfahren, aber eine Pizza wird nur von einem

Fahrer ausgefahren