Einführung in die Programmierung mit Java: Begleitunterlagen zu dem Onlinekurs

Von Lukas Fässler, Barbara Scheuner und David Sichau

Dieses Buch enthält die Begleitunterlagen zum kostenlosen Onlinekurs Programmieren mit Java. Die sechs aufeinander aufbauenden Module wurden an der ETH Zürich entwickelt und behandeln die wichtigsten Basiskonzepte der Programmierung in einer höheren Programmiersprache. Die Lernenden schreiben, angeleitet durch ein elektronisches Tutorial, eigenständig 20 Programme mit steigendem Realitätsbezug und Schwierigkeitsgrad.
Dieser 2018 mit dem KITE-Award ausgezeichnete Kurs ist geeignet für die Programmiereinführung an Gymnasien, Berufsschulen Fachhochschulen sowie für Studierende aller Fächer auf Universitätsstufe. Es werden keine Vorkenntnisse vorausgesetzt.

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Books on Demand
• Erscheinungsdatum: 1. Aug. 2018
• ISBN: 9783752845532

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Inhaltsverzeichnis

Wie soll dieses Buch verwendet werden?

0 Programme erstellen in Java

Theorieteil

0.1 Modulübersicht

0.2 Schreiben von Computerprogrammen

0.2.1 Computerprogramme bestehen aus Daten und Instruktionen

0.2.2 Programme müssen übersetzt werden

0.3 Anweisung

0.4 Kommentare

1 Variablen und Datentypen

Theorieteil

1.1 Modulübersicht

1.2 Darstellen von Zahlen und Zeichen im Computer

1.2.1 Binäres System

1.2.2 Darstellung von Zahlen im binären System

1.2.3 Darstellung von Zeichen im binären System

1.3 Datentypen

1.4 Variablen und Konstanten

1.4.1 Deklaration

1.4.2 Initialisierung und Wertzuweisung

1.4.3 Konstanten

1.5 Operatoren und Ausdrücke

1.5.1 Operatoren (Teil I)

1.5.2 Ausdrücke

1.5.3 Weitere Arithmetische Operatoren

1.6 Der Datentyp String

1.7 Ein- und Ausgabe von Daten

1.7.1 Ausgabe in die Konsole

1.7.2 Eingabe über die Tastatur

Selbstständiger Teil

1.8 Bremsweg-Berechnung

1.8.1 Einführung

1.8.2 Aufgabenstellung und Programmanforderungen

1.9 Zinseszins-Berechnung

1.9.1 Einführung

1.9.2 Aufgabenstellung und Programmanforderungen

1.9.3 Erweiterung

1.10 Geldautomat

1.10.1 Einführung

1.10.2 Aufgabenstellung

1.10.3 Zwischenschritte

1.10.4 Erweiterungen

2 Kontrollstrukturen und Logik

Theorieteil

2.1 Modulübersicht

2.1.1 Anweisungen und Blöcke

2.2 Operatoren (Teil II)

2.2.1 Relationale Operatoren

2.2.2 Logische Operatoren

2.3 Verzweigungen

2.3.1 Einseitige Verzweigung: bedingte Programmausführung

2.3.2 Zweiseitige Verzweigung

2.3.3 Mehrstufige Verzweigungen

2.3.4 Fallauswahl (Switch)

2.4 Schleifen (Loops)

2.4.1 for-Schleife

2.4.2 while-Schleife

2.4.3 do-while Schleife

2.4.4 Geschachtelte Schleifen

Selbstständiger Teil

2.5 Notendurchschnitt

2.5.1 Aufgabenstellung

2.5.2 Programmanforderungen

2.5.3 Zwischenschritte

2.6 Zinseszins mit Schleifen

2.6.1 Einführung

2.6.2 Aufgabenstellung und Programmanforderungen

2.6.3 Zwischenschritte

2.7 Zahlen raten

2.7.1 Aufgabenstellung

2.7.2 Programmanforderungen

2.7.3 Zwischenschritte

2.7.4 Erweiterungen

2.8 Pokern

2.8.1 Einführung

2.8.2 Ausgangssituation und Programmanforderungen

2.8.3 Zwischenschritte

2.8.4 Erweiterungen

3 Arrays

Theorieteil

3.1 Modulübersicht

3.2 Eindimensionale Arrays

3.2.1 Arrays deklarieren

3.2.2 Arrays erzeugen

3.2.3 Arrays initialisieren

3.2.4 Auf Array-Elemente zugreifen

3.2.5 Array-Durchlauf mit Schleifen

3.2.6 Länge eines Arrays bestimmen

3.3 Zwei- und mehrdimensionale Arrays

3.3.1 Initialisieren und Erzeugen eines zweidimensionalen Arrays

3.3.2 Werte ins zweidimensionale Array ein- und auslesen

3.3.3 Mehrdimensionale Arrays

3.4 Zeichenketten (Strings) als Arrays

Selbstständiger Teil

3.5 Bowling

3.5.1 Einführung

3.5.2 Aufgabenstellung

3.5.3 Zwischenschritte

3.5.4 Erweiterungen

3.6 Tic Tac Toe

3.6.1 Einführung

3.6.2 Aufgabenstellung

3.6.3 Zwischenschritte

3.6.4 Erweiterungen

3.7 Such- und Sortieralgorithmen

3.7.1 Einführung

3.7.2 Suchalgorithmen

3.7.3 Erweiterungen

3.7.4 Sortieralgorithmen

4 Methoden und Funktionen

Theorieteil

4.1 Modulübersicht

4.2 Methoden

4.2.1 Methoden ohne Rückgabewert (Prozeduren)

4.2.2 Methoden mit Rückgabewert (Funktionen)

4.2.3 Methoden mit Parametern

4.3 Methoden aus der Klasse Math

4.4 Überladen von Methoden

4.5 Gültigkeitsbereiche von Variablen

4.6 Rekursion

4.6.1 Beispiel 1: Fakultät

4.6.2 Beispiel 2: Fibonacci

4.7 Fehlerbehandlung mit Exceptions

4.7.1 Werfen einer Exception

Selbstständiger Teil

4.8 Erweiterungen Pandemie-Simulation

4.8.1 Einführung

4.8.2 Setzen der Startbedingungen

4.8.3 Erweiterungen

5 Objekte

Theorieteil

5.1 Modulübersicht

5.2 Klassen und Objekte

5.2.1 Klassen

5.2.2 Objektvariablen und Methoden

5.2.3 Erstellen von Objekten unter Verwendung einer Klasse

Selbstständiger Teil

5.3 Hotel-Verwaltung

5.3.1 Aufgabenstellung

5.3.2 Zwischenschritte

5.3.3 Erweiterungen

Wie soll dieses Buch verwendet

werden?

Das vorliegende Buch enthält alle Begleitunterlagen zum Onlinekurs Programmiergrundlagen mit Java. Für den kostenlosen Kurs können Sie sich über folgende URL registrieren und einschreiben:

https://et.ethz.ch

Der Kurs besteht aus folgenden 6 Modulen:

Programme erstellen in Java

Variablen und Datentypen

Kontrollstrukturen

Arrays

Methoden

Objekte

Jedes Modul dauert abhängig von Ihrem Vorwissen 4 bis 8 Arbeitsstunden. Die Materialien in diesem Buch und auf der Webseite begleiten Sie von der Einführung der Begriffe und Konzepte, über deren Verwendung in einfachen Programmier-Beispielen bis hin zur selbstständigen Anwendung der Programmier-Konzepte in kleinen Programmier-Projekten.

Jedes Modul ist in folgenden 4 Phasen organisiert:

SEE: Kurze Einführung in die wichtigsten Begriffe und Programmier-Konzepte des Moduls.

TRY: Computerbasierte Einführung an einfachen Programmier-Beispielen direkt in einer Programmierumgebung. Angeleitet werden Sie dabei von einem elektronischen Tutorial (E.Tutorial®).

DO: Selbstständige Umsetzung kleiner Programmier-Projekte. Verknüpfung der neuen Programmier-Konzepte mit den bereits bekannten.

EXPLAIN: Diskussion der individuellen Resultate aus Phase 3 mit Fokus auf die neuen Konzepte aus Phase 1.

Dieses Buch enthält alle Begleitmaterialien für die Phasen 1 und 3.

Das Unterrichtskonzept dieses Kurses wurde 2018 an der ETH Zürich mit dem KITE-Award (Key Innovation in Teaching at ETH) ausgezeichent.

Danksagung

Wir danken Dennis Komm und Jens Maue für das Korrekturlesen.

Programmieren mit Java Modul 0

Programme erstellen in Java

Theorieteil

Autoren:

Lukas Fässler, Barbara Scheuner

Begriffe

Theorieteil

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