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Inhalte und Lernziele:
Die Studierenden lernen grundlegende Strukturen der Programmiersprache Java kennen und anwenden, insbesondere Kontrollstrukturen, einfache Datenstrukturen, Umgang mit Objekten, und Implementierung elementarer Algorithmen. Sie erwerben grundlegende Kenntnisse in Programmiermethodik und die Fähigkeit zur autonomen Erstellung kleiner bis mittlerer, lauffähiger Java-Programme.

Objekte und Klassen | Typen, Werte und Variablen | Methoden | Kontrollstrukturen | Rekursion | Referenzen, Listen | Vererbung | Ein/-Ausgabe | Exceptions | Programmiermethodik | Implementierung elementarer Algorithmen (z.B. Sortierverfahren) in Java

Vorlesungsaufzeichnung: KIT | WEBCAST: http://webcast.kit.edu

Programmieren, WS15/16, Vorlesung Karlsruher Institut für Technologie

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Inhalte und Lernziele:
Die Studierenden lernen grundlegende Strukturen der Programmiersprache Java kennen und anwenden, insbesondere Kontrollstrukturen, einfache Datenstrukturen, Umgang mit Objekten, und Implementierung elementarer Algorithmen. Sie erwerben grundlegende Kenntnisse in Programmiermethodik und die Fähigkeit zur autonomen Erstellung kleiner bis mittlerer, lauffähiger Java-Programme.

Objekte und Klassen | Typen, Werte und Variablen | Methoden | Kontrollstrukturen | Rekursion | Referenzen, Listen | Vererbung | Ein/-Ausgabe | Exceptions | Programmiermethodik | Implementierung elementarer Algorithmen (z.B. Sortierverfahren) in Java

Vorlesungsaufzeichnung: KIT | WEBCAST: http://webcast.kit.edu

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    Programmieren, WS 2015/2016, gehalten am 27.01.2016, Vorlesung 12

    Programmieren, WS 2015/2016, gehalten am 27.01.2016, Vorlesung 12

    12: Vorlesung |
    0:00:00 Starten
    0:00:10 Der Begriff ""Bug""
    0:03:44 Failure-Fault-Defect-Error-Bug
    0:06:11 Debugging
    0:07:20 Schritte der klassischen wissenschaftlichen Methode
    0:11:08 Wissenschaftliche Methode angewendet auf Debugging
    0:13:02 Debugging-Stabilisierung des Fehlers
    0:17:59 Tipps für Fehler
    0:35:15 Syntaxfehler
    0:38:17 Zusammenfassung

    • 39 Min.
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    Programmieren, WS 2015/2016, gehalten am 10.02.2016, Vorlesung 14

    Programmieren, WS 2015/2016, gehalten am 10.02.2016, Vorlesung 14

    14: Vorlesung |
    0:00:00 Starten
    0:01:20 Bvorzugte Polymorphie gegenüber instanceof
    0:01:50 Beispiel für schlechtes Design
    0:05:28 Beispiel für ein geeignetes Design
    0:07:20 Prinzip 2: Unterscheidung zwischen == und equals
    0:07:30 Häufige Fragen
    0:07:33 Beispiel
    0:10:21 == vs. equals
    0:10:29 Weiteres Beispiel
    0:13:46 Prinzip 3: Die Standardimplementierung von equals überschreiben
    0:14:54 Beispiel
    0:17:11 Implementierung der equals-Methode
    0:17:29 Abhilfe durch eigene Implementierung
    0:21:07 Probleme der vorherigen Implementierung
    0:24:16 Mögliche Lösungsideen
    0:26:11 Beispiel - MyStringBuffer
    0:28:52 Beispiel - Golfball
    0:30:05 Prinzip 4: Vorsicht bei der Implementierung von equals
    0:30:10 Wichtige Fragen bei der Implementierung
    0:31:01 Prinzip 5: super.equals verwenden
    0:31:12 Vererbung und equals
    0:31:28 Beispiel für einen fehlerhaften Code
    0:33:19 Lösung
    0:34:10 Alternative Lösung
    0:35:29 Mehrere Ebenen in der Vererbungshierarchie
    0:36:19 Prinzip 6: Vorsicht bei der Verwendung von intanceof in equals
    0:36:41 Vergleich der Objekte
    0:38:22 Motivierendes Beispiel für Verhaltensänderung
    0:42:18 Zusammenfassung
    0:43:46 Was noch fehlt

    • 47 Min.
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    Programmieren, WS 2015/2016, gehalten am 03.02.2016, Vorlesung 13

    Programmieren, WS 2015/2016, gehalten am 03.02.2016, Vorlesung 13

    13: Vorlesung |
    0:00:00 Starten
    0:01:31 Motivation
    0:03:20 Halde
    0:06:54 Stapelspeicher
    0:08:22 Einsatz des Stapelspeichers
    0:12:21 Speichereinstellung
    0:13:24 Einteilung des Datenbereichs
    0:14:01 Sprünge
    0:18:52 Kopfgesteuerte Schleife
    0:19:28 Adressierung durch 3 Basisadressen
    0:20:28 Laufzeitkeller
    0:22:43 Schritte beim Aufruf einer Methode
    0:23:44 Schritte beim Verlassen der Methode
    0:26:20 Best Practices
    0:27:07 Prinzip 1: Bevorzuge Polymorphie gegenüber instanceof
    0:27:40 Beispiel für ein schlechtes Design
    0:31:14 Beispiel für ein geeignetes Design
    0:32:31 Prinzip 2: Unterscheidung zwischen == und equals
    0:32:59 Beispiel
    0:34:53 == vs. equals
    0:35:58 Weiteres Beispiel
    0:37:58 Prinzip 3: Die Standardimplementierung von equals überschreiben
    0:38:07 Beispiel
    0:39:55 Implementierung der equals-Methode
    0:42:04 Abhilfe durch eigene Implementierung
    0:44:49 Probleme der vorherigen Implementierung
    0:45:47 Mögliche Lösungsideen
    0:47:35 Beispiel - MyStringBuffer
    0:51:26 Beispiel - Golfball
    0:52:15 Mögliche Lösungsidee Nr. 4
    0:53:47 Prinzip 4: Vorsicht bei der Implementierung von equals
    0:55:19 Prinzip 5: super.equals verwenden
    0:56:16 Beispiel für einen fehlerhaften Code
    0:59:28 Lösung
    1:00:28 Alternative Lösung
    1:02:05 Mehrere Ebenen in der Vererbungshierarchie
    1:03:26 Prinzip 6: Vorsicht bei der Verwendung von instanceof in equals
    1:03:40 Vergleich der Objekte
    1:06:34 Motivierendes Beispiel für Verhaltensänderung
    1:07:22 Beispiel für instanceof in equals
    1:10:13 Zusammenfassung
    1:11:34 Software-Technik
    1:15:57 Was noch fehlt

    • 1 Std. 17 Min.
    • video
    Programmieren, WS 2015/2016, gehalten am 20.01.2016, Vorlesung 11

    Programmieren, WS 2015/2016, gehalten am 20.01.2016, Vorlesung 11

    11: Vorlesung |
    0:00:00 Starten
    0:00:10 Gliederung ""Was erwartet Sie heute?""
    0:01:18 Zerteilen (engl. ""parsing"")
    0:03:49 Beispiel: Taschenrechner
    0:05:42 Beispiel: Taschenrechner: Parsebaum
    0:06:33 Top-Down Parsing
    0:08:12 Recursive Descent Parser: Hilfsfunktionen
    0:09:50 Rekursiver Abstieg: Umsetzung Regeln
    0:12:08 Zusammenfassung Parsen
    0:13:42 Suchen
    0:14:03 Lineare Suche
    0:14:45 Lineare Suche - Implementierung
    0:16:13 Lineare Suche - Visualisierung
    0:17:34 Binäre Suche
    0:18:47 Binäre Suche - Implementierung
    0:20:33 Binäre Suche - Visualisierung
    0:22:26 Sortieren
    0:22:57 Bubblesort
    0:24:05 Bubblesort - Implementierung
    0:24:56 Bubblesort - Beispiel
    0:25:56 Bubblesort: Zitat
    0:26:44 Bubblesort: Animation
    0:27:20 Selectionsort
    0:28:30 Selectionsort - Implementierung
    0:29:09 Selectionsort - Beispiel
    0:30:03 Selectionsort: Animation
    0:30:27 Insertionsort
    0:31:12 Insertionsort - Implementierung
    0:31:59 Insertionsort - Beispiel
    0:33:09 Video: The Sound of Sorting
    0:35:09 16 Objekt-orientierte Design-Prinzipien
    0:35:14 Prinzipien für objekt-orientiertes Design
    0:36:25 Prinzip 1: (Datenkapselung) Minimiere die Zugriffsmöglichkeiten auf Klassen und Attribute
    0:36:40 Datenkapselung (Information Hiding)
    0:37:43 Vorteile Datenkapselung
    0:39:56 Prinzip 2: Bevorzuge Komposition gegenüber Vererbung
    0:40:02 Komposition
    0:41:06 Vorteile/Nachteile Komposition
    0:42:55 Vererbung
    0:43:24 Vorteile/Nachteile Vererbung
    0:44:42 Beispiel Komposition vs. Vererbung
    0:48:51 Beispiel mit Komposition
    0:51:18 Prinzip 3: Programmiere gegen Schnittstellen und nicht gegen eine Implementierung
    0:51:25 Vorteile/Nachteile Interfaces
    0:52:27 Beispiel Interface
    0:53:52 Prinzip 4: (Open-Closed Principle) Software-Komponenten sollten offen für Erweiterung, aber geschlossen für Änderung sein
    0:55:21 Beispiel OCP
    0:58:38 OO-Design-Prinzipien
    1:01:17 Ausgewählte Prinzipien für den Schnittstellenentwurf
    1:02:38 Gute Schnittstellen
    1:04:01 Schnittstellenentwurf für Kapselung/Wiederverwendbarkeit
    1:05:55 Trennung von Befehl und Anfrage
    1:08:57 Schlechte Abstraktion
    1:10:09 Bessere Abstraktion
    1:10:35 Auftrennung von Klassen und Schnittstellen
    1:11:14 Gemischtes Abstraktionsniveau
    1:12:12 Konsistentes Abstraktionsniveau
    1:12:36 Wahl von Methodennamen
    1:15:34 Zusammenfassung der Vorlesung

    • 1 Std. 17 Min.
    • video
    Programmieren, WS 2015/2016, gehalten am 13.01.2016, Vorlesung 10

    Programmieren, WS 2015/2016, gehalten am 13.01.2016, Vorlesung 10

    10: Vorlesung |
    0:00:00 Starten
    0:02:34 Motivation: Divide and Conquer
    0:06:57 Rekursion
    0:07:36 Rekursive Methoden
    0:08:42 Beispiel: Fakultätsfunktion
    0:11:09 Binomialfunktion
    0:13:45 Binomialfunktion mit Caching
    0:14:51 Rekursion - Zusammenfassung
    0:15:46 Rekursion vs. Iteration
    0:17:07 Die Kochsche Schneeflockenkurve
    0:18:55 12 Java API
    0:19:58 Java API
    0:23:02 Das Java Collections Framework
    0:24:32 Das Interface Collection
    0:27:24 Exkurs: Wildcards in generischen Typen
    0:28:41 Exkurs: Kovarianz / Invarianz
    0:34:26 Sub-Interfaces von Collection
    0:35:39 Das Interface Map
    0:36:52 Map: Beispiel
    0:37:52 Die Klasse Collections
    0:39:28 Das Paket java.io
    0:40:28 Ein-und Ausgabe in Java
    0:43:33 13 Testen und Assertions
    0:44:36 Softwarefehler (""Bugs"")
    0:46:21 Berühmte Software-Fehler
    0:49:36 Software-Fehler
    0:54:12 Beispiel: Klassifikation Dreiecke
    0:59:19 Kriterien für gute Testfälle
    1:00:45 Was Testen ist...
    1:03:45 Failure vs. Fault
    1:05:14 Failure vs. Fault vs. Error
    1:06:10 Beispiel: Failure vs. Fault
    1:09:19 Was Testen nicht ist...
    1:10:20 Warum Testen so schwierig ist
    1:12:32 Testselektion
    1:13:09 Wann sind wir fertig?
    1:14:56 Teststrategien
    1:15:36 Assertions (Geek & Poke)
    1:17:11 Zusicherung
    1:20:36 Pre- und Postconditions, Invarianten
    1:21:30 Beispiel Invarianten
    1:22:31 assert oder if-Abfrage?
    1:23:50 Statische Analyse

    • 1 Std. 27 Min.
    • video
    Programmieren, WS 2015/2016, gehalten am 16.12.2015, Vorlesung 09

    Programmieren, WS 2015/2016, gehalten am 16.12.2015, Vorlesung 09

    09: Vorlesung |
    0:00:00 Starten
    0:05:49 Deklarieren von Ausnahmen
    0:08:08 Error und Exception
    0:10:37 Behandeln von Ausnahmen
    0:12:26 Werfen von Ausnahmen
    0:14:30 Eigene Exceptions
    0:15:06 Verwendung von Exceptions
    0:18:06 Faustregeln
    0:18:33 Quiz
    0:24:19 Frühe Fehlererkennung (""fail fast"")
    0:26:54 Schlechtes Beispiel: java.util.Properties
    0:28:43 Zusammenfassung Exceptions

    • 30 Min.

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