Technische Universität Dresden Prof. Hußmann Informatik II (Maschinenwesen)

Informatik II

(für Fakultät Maschinenwesen)

Heinrich Hußmann

Sommersemester 2001

Technische Universität Dresden

Technische Universität Dresden Prof. Hußmann Informatik II (Maschinenwesen)

Prof. Dr. Heinrich Hußmann

Fakultät Informatik

Lehrstuhl Softwaretechnologie

Dürerstr. 26, 2. OG, Raum 258

Telefon 463-8464

Email hussmann@inf.tu-dresden.de

Informationen zur Vorlesung im WWW:

http://www-st.inf.tu-dresden.de/im2

Betreuung zum Praktikum:

Frank-Ulrich Kumichel, Telefon 463-8484

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Gliederung und Terminplan

Vorlesungsumfang 1 SWS, aber Doppelstunden

Achtung: Termine nicht ganz regelmäßig!

1. Pointer-Programmierung mit Object Pascal

(4. Studienbrief, Abschnitt 5.7) 10.4.01

2. Objektorientierte Programmierung mit Object Pascal

(5. Studienbrief, Kapitel 5) 17.4, 24.4., 8.5.

3. Datenbankprogrammierung mit SQL und Delphi 15.5., 29.5.

(5. Studienbrief, Kapitel 6)

4. Einordnung und Ausblick 12.6.00

(unter anderem: Software-Engineering)

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Studienbriefe

• Für erste Doppelstunde:– 4. Studienbrief (vorhanden)

• Für weitere Vorlesungen:– 5. Studienbrief in Arbeit

– Verfügbar voraussichtlich Anfang Mai

– Verkaufspreis voraussichtlich 3 DM

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Delphi-Praktikum

• Praktikumszeiten in Pool Willersbau A 119:– Dienstag 6. und 7. DS (16:40 bis 20:00 Uhr)

– Donnerstag 5. und 6. DS (14:50 bis 18:30 Uhr)

• Testatabnahme während des Praktikums– Termin individuell vereinbart

– Mitbringen:

» Aufgabenstellung

» Projekt-Listing

» Testatblatt

– Einschreibung in Klausur im Praktikum

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Vorbemerkung

• Warum Programmieren lernen?– Verständnis grundlegender Mechanismen

– Qualifizierter Umgang mit Anwendungssoftware

– Fähigkeit zur Kooperation mit Software-Spezialisten

• Warum Pointer, Objektorientierung, Komponenten, Datenbanken:– Fortgeschrittene Konzepte für komplexe Anwendungen

– Erleichterung von Anpassungen

» Komponenten, Datenbanken

– Softwarekomponenten vs. Hardwarekomponenten

• Warum Delphi?– Leicht zugänglich (Pascal-basiert)

– Umfaßt alle modernen Programmier-Konzepte (sh. oben)

– Wissen übertragbar auf Java, C++, ...

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Rückblick

• Variablen

• Datentypen

• Ausdrücke

• Anweisungen– Zuweisungen

– Fallunterscheidung

– Schleifen

• Unterprogramme

• Units (Module)

• Grafikprogrammierung

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Speicherverwaltung: Stack

• Für statische Parameter und Variable wird Speicherplatz während des Programmablaufs automatisch reserviert und freigegeben.

function fac (n: integer);beginif n = 0 then fac := 1

else fac := n * fac(n–1);end;

10

32

Stack für Aufruf fac(3): Speicher für n in fac(3)

Dynamisches Wachsen und Schrumpfen des Stacks

Speicher für n in fac(2) Speicher für n in fac(1) Speicher für n in fac(0)

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Speicherverwaltung: Heap

• Für dynamische Variablen muß Speicherplatz explizit angefordert und freigegeben werden

type Elem = record a, b: integer end; Ptr = ^Elem;var p, q: Ptr;

new(p);p^.a := 1;p^.b := 2;new(q);q^.a := 3;q^.b := 4;

a: 1b: 2

Speicher für p^

a: 3b: 4

Speicher für q^

Heap ("Halde"): ...

...

...

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Listen

• Linear verkettete Liste:

• Zyklisch verkettete Liste:

• Doppelt verkettete Liste:

Inhalt1 Inhalt2 Inhalt3 nil

Inhalt1 Inhalt2 Inhalt3

Inhalt1 nil Inhalt2 Inhalt3 nil

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Linear verkettete Liste

• Es gibt genau ein Listenelement, das keinen Vorgänger hat.– Listenanfang

• Es gibt genau ein Listenelement, das keinen Nachfolger hat.– Listenende

• Die übrigen Listenelemente haben genau einen Vorgänger und einen Nachfolger.

• Alle Listenelemente sind vom Listenanfang aus durch Nachfolgerbildung erreichbar.

• Die Anzahl der Listenelemente heißt Listenlänge.

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Deklarationen für einfach verkettete Liste (1)

• Listendeklarationen:type TListe = ^TElement; TElement = record Key: integer;

NextElement: TListe end;

var ListenAnfang, ListenEnde: TListe;

• Initialisierung::ListenAnfang := nil;ListenEnde := nil;

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Anfügen an Listenende

• Anfügen an leere Liste:new(NewElement);NewElement^.Key := …;NewElement^.NextElement := nil;ListenAnfang := NewElement;ListenEnde := NewElement;

• Anfügen an nicht-leere Liste:new(NewElement);NewElement^.Key := …;NewElement^.NextElement := nil;ListenEnde^.NextElement := NewElement;ListenEnde := NewElement;

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Anfügen an Listenanfang

• Anfügen an leere Liste:new(NewElement);NewElement^.Key := …;NewElement^.NextElement := nil;ListenAnfang := NewElement;ListenEnde := NewElement;

• Anfügen an nicht-leere Liste:new(NewElement);NewElement^.Key := …;NewElement^.NextElement := ListenAnfang;ListenAnfang := NewElement;

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Einfügen nach einem bestimmten Element

• Zeiger auf beliebiges Listenelement:var AktElement: TListe;

• Einfügen nach AktElement:new(NewElement);NewElement^.Key := …;NewElement^.NextElement := AktElement^.NextElement;AktElement^.NextElement := NewElement;

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Durchlaufen einer Liste

AktElement := ListenAnfang;

while AktElement <> nil do

begin

...

// Verarbeitung der Listenelemente

...

AktElement := AktElement^.NextElement;

end;

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Delphi-Beispielprojekt zu Listen

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Beispiel: Einfach verkettete Liste (1)

type string25=string[25]; TListe = ^TElement; TElement = record Key: integer; Name: string25; NextElement: TListe end;

var ListenAnfang,ListenEnde: TListe; Zaehler: integer;

procedure InitListe;begin ListenAnfang := nil; ListenEnde := nilend;

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Beispiel: Einfach verkettete Liste (2)

procedure AppendElement(k:integer; n:string25); var NewElement: TListe;

begin new(NewElement); NewElement^.Key:=k; NewElement^.Name:=n; NewElement^.NextElement:=nil; if ListenEnde = nil then ListenAnfang:=NewElement else ListenEnde^.NextElement:=NewElement; ListenEnde:=NewElement;end {AppendElement};

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Beispiel: Einfach verkettete Liste (3)procedure DeleteElement(k:integer); var Element, VorElement: TListe;begin Element:=ListenAnfang; VorElement:=nil; while (Element<>nil) and (Element^.Key<>k) do begin VorElement:=Element; Element:=Element^.NextElement; end; if Element <> nil then begin if VorElement = nil then ListenAnfang:=Element^.NextElement else VorElement^.NextElement:=Element^.NextElement; if Element^.NextElement=nil then ListenEnde:=VorElement; // dispose(Element); wenn gewuenscht end;end {DeleteElement};

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Beispiel: Einfach verkettete Liste (4)

procedure ShowList; var z: integer; Element: TListe;begin Element:=Listenanfang; z:=0; while Element<>nil do begin z:=z+1; Form1.StringGrid2.Cells[0,z]:= IntToStr(Element^.Key); Form1.StringGrid2.Cells[1,z]:=Element^.Name; Element:=Element^.NextElement; end; Form1.StringGrid2.RowCount:=z+1;end {ShowList};

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Beispiel: Einfach verkettete Liste (5)

procedure SortList; // "Bubblesort"-Algorithmus var Element,TestElement: TListe; TestKey: integer;begin Element:=ListenAnfang; while Element<>nil do begin if Element^.NextElement<>nil then begin TestKey:=Element^.Key; TestElement:=Element^.NextElement; while TestElement<>nil do begin if TestKey>TestElement^.Key then ... vertausche Element und TestElement TestElement:=TestElement^.NextElement; end; end; Element:=Element^.NextElement; end;end {SortList};