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| Vorwort | 15 | |
| Themenübersicht | 15 | |
| Verwendung im Studium | 17 | |
| Voraussetzungen | 18 | |
| Ziele | 19 | |
| Website zum Buch | 20 | |
| Danksagungen | 21 | |
| Vorwort zur deutschen Ausgabe | 22 | |
| Übersetzung | 22 | |
| Verwendung in der Lehre | 23 | |
| Verwendung als Einführung im 1. Semester Informatik | 23 | |
| Kapitel 1 Elemente der Programmierung | 25 | |
| 1.1 | Ihr erstes Programm | 26 |
| 1.1.1 | Programmieren in Java | 27 |
| 1.1.2 | Eingabe und Ausgabe | 31 |
| 1.2 | Integrierte Datentypen | 36 |
| 1.2.1 | Definitionen | 37 |
| 1.2.2 | Zeichen und Strings | 41 |
| 1.2.3 | Integer | 43 |
| 1.2.4 | Gleitkommazahlen | 46 |
| 1.2.5 | Boolesche Werte | 48 |
| 1.2.6 | Vergleiche | 50 |
| 1.2.7 | Bibliotheksmethoden und APIs | 51 |
| 1.2.8 | Typumwandlung | 54 |
| 1.2.9 | Zusammenfassung | 57 |
| 1.3 | Verzweigungen und Schleifen | 67 |
| 1.3.1 | if-An Weisungen | 68 |
| 1.3.2 | while-Schleifen | 70 |
| 1.3.3 | for-Schleifen | 75 |
| 1.3.4 | Verschachtelungen | 78 |
| 1.3.5 | Anwendungen | 81 |
| 1.3.6 | Weitere Verzweigungs-und Schleifenkonstrukte | 91 |
| 1.3.7 | Endlosschleifen | 93 |
| 1.3.8 | Zusammenfassung | 94 |
| 1.4 | Arrays | 108 |
| 1.4.1 | Arrays in Java | 109 |
| 1.4.2 | Das Sammler-Problem | 120 |
| 1.4.3 | Sieb des Eratosthenes | 122 |
| 1.4.4 | Zweidimensionale Arrays | 125 |
| 1.4.5 | Zusammenfassung | 134 |
| 1.5 | Eingabe und Ausgabe | 142 |
| 1.5.1 | Aus der Vogelperspektive | 143 |
| 1.5.2 | Standardausgabe | 146 |
| 1.5.3 | Standardeingabe | 148 |
| 1.5.4 | Umleiten und Piping | 153 |
| 1.5.5 | Standardgrafik | 158 |
| 1.5.6 | Standardaudio | 169 |
| 1.6 | Fallstudie Zufallssurfer | 183 |
| 1.6.1 | Eingabeformat | 184 |
| 1.6.2 | Übergangsmatrix | 185 |
| 1.6.3 | Simulation | 186 |
| 1.6.4 | Markow-Ketten mischen | 191 |
| 1.6.5 | Lektionen | 198 |
| Kapitel 2 Funktionen und Module | 203 | |
| 2.1 | Statische Methoden | 204 |
| 2.1.1 | Statische Methoden definieren und verwenden | 205 |
| 2.1.2 | Eigenschaften von statischen Methoden | 209 |
| 2.1.3 | Mathematische Funktionen implementieren | 215 |
| 2.1.4 | Mit statischen Methoden Code organisieren | 218 |
| 2.1.5 | Statische Methoden für Arrays implementieren | 220 |
| 2.1.6 | Beispiel Überlagerung von Schallwellen | 223 |
| 2.2 | Bibliotheken und Clients | 239 |
| 2.2.1 | Statische Methoden in anderen Programmen | 240 |
| 2.2.2 | Bibliotheken | 243 |
| 2.2.3 | Zufallszahlen | 246 |
| 2.2.4 | Ein-und Ausgabe für Arrays | 250 |
| 2.2.5 | Iterierte Funktionensysteme | 253 |
| 2.2.6 | Grundlegende Statistik | 257 |
| 2.2.7 | Modulare Programmierung | 265 |
| 2.3 | Rekursion | 276 |
| 2.3.1 | Ihr erstes rekursives Programm | 278 |
| 2.3.2 | Mathematische Induktion | 280 |
| 2.3.3 | Euklidischer Algorithmus | 281 |
| 2.3.4 | Türme von Hanoi | 282 |
| 2.3.5 | Funktionsaufruf-Bäume | 283 |
| 2.3.6 | Exponentielle Zeit | 285 |
| 2.3.7 | Gray-Codes | 287 |
| 2.3.8 | Rekursive Grafik | 290 |
| 2.3.9 | Brown'sehe Brücke | 291 |
| 2.3.10 | Fallstricke | 294 |
| 2.3.11 | Ausblick | 297 |
| 2.4 | Fallstudie Perkolation | 306 |
| 2.4.1 | Perkolation | 306 |
| 2.4.2 | Das Grundgerüst | 307 |
| 2.4.3 | Vertikale Perkolation | 311 |
| 2.4.4 | Testen | 312 |
| 2.4.5 | Wahrscheinlichkeiten abschätzen | 316 |
| 2.4.6 | Rekursive Lösung der Perkolation | 319 |
| 2.4.7 | Angepasste Darstellung | 321 |
| 2.4.8 | Lektionen | 325 |
| Kapitel 3 Objektorientierte Programmierung | 335 | |
| 3.1 | Datentypen | 336 |
| 3.1.1 | Grundlegende Definitionen | 337 |
| 3.1.2 | Color | 344 |
| 3.1.3 | Digitale Bildverarbeitung | 350 |
| 3.1.4 | String Verarbeitung | 359 |
| 3.1.5 | Angewandte Stringverarbeitung: Genomik | 361 |
| 3.1.6 | Noch einmal: Ein-und Ausgabe | 365 |
| 3.1.7 | Eigenschaften von Referenztypen | 373 |
| 3.2 | Datentypen erzeugen | 392 |
| 3.2.1 | Die Grundelemente eines Datentyps | 392 |
| 3.2.2 | Stoppuhr | 399 |
| 3.2.3 | Histogramm | 402 |
| 3.2.4 | Turtle-Grafik | 404 |
| 3.2.5 | Komplexe Zahlen | 411 |
| 3.2.6 | Mandelbrot-Menge | 416 |
| 3.2.7 | Kommerzielle Datenverarbeitung | 420 |
| 3.3 | Datentypen selbst entwerfen | 439 |
| 3.3.1 | APIs entwerfen | 439 |
| 3.3.2 | Kapselung | 442 |
| 3.3.3 | Unveränderlichkeit | 448 |
| 3.3.4 | Beispiel Raumvektoren | 452 |
| 3.3.5 | Vererbung | 456 |
| 3.3.6 | Anwendung Data Mining | 461 |
| 3.3.7 | Design by Contract | 467 |
| 3.4 | Fallstudie Simulation des N-Körper-Systems | 478 |
| 3.4.1 | Simulation des N-Körper-Systems | 478 |
| Kapitel 4 Algorithmen und Datenstrukturen | 491 | |
| 4.1 | Performance | 492 |
| 4.1.1 | Beobachtungen | 494 |
| 4.1.2 | Hypothesen | 496 |
| 4.1.3 | Klassifikation von Wachstumsordnungen | 502 |
| 4.1.4 | Vorhersagen | 505 |
| 4.1.5 | Fallstricke | 508 |
| 4.1.6 | Laufzeitgarantien | 510 |
| 4.1.7 | Speicher | 512 |
| 4.1.8 | Ausblick | 518 |
| 4.2 | Sortieren und Suchen | 533 |
| 4.2.1 | Binäre Suche | 534 |
| 4.2.2 | Sortiert einfügen (Insertion Sort) | 543 |
| 4.2.3 | Mergesort | 548 |
| 4.2.4 | Anwendung Häufigkeitszählungen | 555 |
| 4.2.5 | Anwendung Der längste sich wiederholende Teilstring | 559 |
| 4.2.6 | Lektionen | 565 |
| 4.3 | Stapel und Warteschlangen | 573 |
| 4.3.1 | Stapel | 573 |
| 4.3.2 | Array-Implementierung | 575 |
| 4.3.3 | Verkettete Listen | 578 |
| 4.3.4 | Array-Verdoppelung | 585 |
| 4.3.5 | Parametrisierte Datentypen | 589 |
| 4.3.6 | Anwendungen für Stapel | 593 |
| 4.3.7 | FIFO-Warteschlangen | 599 |
| 4.3.8 | Anwendungen für Warteschlangen | 604 |
| 4.3.9 | Iterierbare Collections | 608 |
| 4.3.10 | Allokation von Ressourcen | 613 |
| 4.4 | Symboltabellen | 628 |
| 4.4.1 | API | 629 |
| 4.4.2 | Symboltabellen-Clients | 631 |
| 4.4.3 | Symboltabellen-Implementierungen | 639 |
| 4.4.4 | Binäre Suchbäume | 640 |
| 4.4.5 | Charakteristische Performance binärer Suchbäume | 648 |
| 4.4.6 | Einen binären Suchbaum traversieren | 650 |
| 4.4.7 | Weitere Operationen auf Symboltabellen | 652 |
| 4.4.8 | Der Datentyp SET | 654 |
| 4.4.9 | Ausblick | 655 |
| 4.5 | FallstudieJ Kleine Welt | 669 |
| 4.5.1 | Graphen | 670 |
| 4.5.2 | Der Datentyp Graph | 674 |
| 4.5.3 | Beispiele für Graph-Clients | 678 |
| 4.5.4 | Die kürzesten Pfade in Graphen | 682 |
| 4.5.5 | Kleine-Welt-Graphen | 691 |
| 4.5.6 | Lektionen | 699 |
| Im Kontext | 712 | |
| APIs | 715 | |
| Register | 723 | |
