Kaiser / Guddat C/C++

Das umfassende Lehrbuch
5. Auflage 2014
ISBN: 978-3-8362-8912-2
Verlag: Rheinwerk
Format: PDF
Kopierschutz: 0 - No protection

E-Book, Deutsch, 1220 Seiten

Reihe: Rheinwerk Computing

Dieses Buch ist ein klassisches Lehrwerk für Studenten der Informatik. Es vermittelt ausführlich die Grundlagen der Programmiersprachen C und C++ und die Grundlagen der Programmierung überhaupt. Von der Kunst, den richtigen Algorithmus zu finden, bis zur sinnvollen Nutzung der C++-Standard-Library. Alle Themen werden Sie sich anhand von Codebeispielen praktisch erarbeiten. Wo Theorie an Bord ist, erleben Sie ihren Nutzen im großen Zusammenhang.

Aus dem Inhalt:

• Algorithmen
• Performanz- und Leistungsanalyse
• Kombinatorik
• Sortierverfahren
• Graphentheoretische Probleme
• Variablen, Schleifen & Co.
• Speicherverwaltung
• Bäume, Heaps und Treaps
• Die Standardbibliotheken
• Objektorientierung, Kapselung, Vererbung
• Exceptions und Templates
• Strukturiertes Programmieren
• Programmaufbau und wartbare Software
• Umfangreiche Referenz

Autoren/Hrsg.

Kaiser, Ulrich

Guddat, Martin

Inhaltsverzeichnis

Vorwort ... 19  1.  Einige Grundbegriffe ... 21  1.1 ... Algorithmus ... 24  1.2 ... Datenstruktur ... 28  1.3 ... Programm ... 30  1.4 ... Programmiersprachen ... 31  1.5 ... Aufgaben ... 33  2.  Einführung in die Programmierung ... 35  2.1 ... Softwareentwicklung ... 35  2.2 ... Die Programmierumgebung ... 40  3.  Ausgewählte Sprachelemente von C ... 45  3.1 ... Programmrahmen ... 45  3.2 ... Zahlen ... 46  3.3 ... Variablen ... 46  3.4 ... Operatoren ... 48  3.5 ... Kontrollfluss ... 56  3.6 ... Elementare Ein- und Ausgabe ... 67  3.7 ... Beispiele ... 73  3.8 ... Aufgaben ... 81  4.  Arithmetik ... 83  4.1 ... Folgen ... 85  4.2 ... Summen und Produkte ... 96  4.3 ... Aufgaben ... 100  5.  Aussagenlogik ... 107  5.1 ... Aussagen ... 108  5.2 ... Aussagenlogische Operatoren ... 108  5.3 ... Boolesche Funktionen ... 116  5.4 ... Logische Operatoren in C ... 119  5.5 ... Beispiele ... 120  5.6 ... Aufgaben ... 126  6.  Elementare Datentypen und ihre Darstellung ... 129  6.1 ... Zahlendarstellungen ... 130  6.2 ... Bits und Bytes ... 137  6.3 ... Skalare Datentypen in C ... 139  6.4 ... Bitoperationen ... 146  6.5 ... Programmierbeispiele ... 150  6.6 ... Zeichen ... 156  6.7 ... Arrays ... 159  6.8 ... Zeichenketten ... 164  6.9 ... Programmierbeispiele ... 173  6.10 ... Aufgaben ... 178  7.  Modularisierung ... 181  7.1 ... Funktionen ... 181  7.2 ... Arrays als Funktionsparameter ... 186  7.3 ... Lokale und globale Variablen ... 190  7.4 ... Rekursion ... 192  7.5 ... Der Stack ... 198  7.6 ... Beispiele ... 200  7.7 ... Aufgaben ... 218  8.  Zeiger und Adressen ... 223  8.1 ... Zeigerarithmetik ... 230  8.2 ... Zeiger und Arrays ... 232  8.3 ... Funktionszeiger ... 235  8.4 ... Aufgaben ... 239  9.  Programmgrobstruktur ... 241  9.1 ... Der Präprozessor ... 241  9.2 ... Ein kleines Projekt ... 249

10.  Die Standard C Library ... 253  10.1 ... Mathematische Funktionen ... 254  10.2 ... Zeichenklassifizierung und -konvertierung ... 256  10.3 ... Stringoperationen ... 257  10.4 ... Ein- und Ausgabe ... 260  10.5 ... Variable Anzahl von Argumenten ... 263  10.6 ... Freispeicherverwaltung ... 265  10.7 ... Aufgaben ... 271

11.  Kombinatorik ... 273  11.1 ... Kombinatorische Grundaufgaben ... 274  11.2 ... Permutationen mit Wiederholungen ... 274  11.3 ... Permutationen ohne Wiederholungen ... 275  11.4 ... Kombinatorische Algorithmen ... 283  11.5 ... Beispiele ... 293

12.  Leistungsanalyse und Leistungsmessung ... 305  12.1 ... Leistungsanalyse ... 308  12.2 ... Leistungsmessung ... 320  12.3 ... Laufzeitklassen ... 324

13.  Sortieren ... 347  13.1 ... Sortierverfahren ... 347  13.2 ... Leistungsanalyse der Sortierverfahren ... 376  13.3 ... Leistungsmessung der Sortierverfahren ... 383  13.4 ... Grenzen der Optimierung von Sortierverfahren ... 388

14.  Datenstrukturen ... 393  14.1 ... Strukturdeklarationen ... 395  14.2 ... Zugriff auf Strukturen ... 400  14.3 ... Datenstrukturen und Funktionen ... 405  14.4 ... Ein vollständiges Beispiel (Teil 1) ... 409  14.5 ... Dynamische Datenstrukturen ... 415  14.6 ... Ein vollständiges Beispiel (Teil 2) ... 421  14.7 ... Die Freispeicherverwaltung ... 432  14.8 ... Aufgaben ... 435

15.  Ausgewählte Datenstrukturen ... 437  15.1 ... Listen ... 439  15.2 ... Bäume ... 448  15.3 ... Treaps ... 470  15.4 ... Hash-Tabellen ... 482

16.  Abstrakte Datentypen ... 493  16.1 ... Der Stack als abstrakter Datentyp ... 495  16.2 ... Die Queue als abstrakter Datentyp ... 500

17.  Elemente der Graphentheorie ... 507  17.1 ... Graphentheoretische Grundbegriffe ... 510  17.2 ... Die Adjazenzmatrix ... 511  17.3 ... Beispielgraph (Autobahnnetz) ... 512  17.4 ... Traversierung von Graphen ... 514  17.5 ... Wege in Graphen ... 516  17.6 ... Der Algorithmus von Warshall ... 518  17.7 ... Kantentabellen ... 522  17.8 ... Zusammenhang und Zusammenhangskomponenten ... 523  17.9 ... Gewichtete Graphen ... 530  17.10 ... Kürzeste Wege ... 532  17.11 ... Der Algorithmus von Floyd ... 533  17.12 ... Der Algorithmus von Dijkstra ... 539  17.13 ... Erzeugung von Kantentabellen ... 546  17.14 ... Der Algorithmus von Ford ... 548  17.15 ... Minimale Spannbäume ... 551  17.16 ... Der Algorithmus von Kruskal ... 552  17.17 ... Hamiltonsche Wege ... 557  17.18 ... Das Travelling-Salesman-Problem ... 562

18.  Zusammenfassung und Ergänzung ... 575

19.  Einführung in C++ ... 677  19.1 ... Schlüsselwörter ... 677  19.2 ... Kommentare ... 678  19.3 ... Datentypen, Datenstrukturen und Variablen ... 679  19.4 ... Funktionen ... 690  19.5 ... Operatoren ... 701  19.6 ... Auflösung von Namenskonflikten ... 711

20.  Objektorientierte Programmierung ... 717  20.1 ... Ziele der Objektorientierung ... 717  20.2 ... Objektorientiertes Design ... 719  20.3 ... Klassen in C++ ... 725  20.4 ... Aufbau von Klassen ... 725  20.5 ... Instanziierung von Klassen ... 740  20.6 ... Operatoren auf Klassen ... 745  20.7 ... Ein- und Ausgabe in C++ ... 748  20.8 ... Der this-Pointer ... 755  20.9 ... Beispiele ... 756  20.10 ... Aufgaben ... 771

21.  Das Zusammenspiel von Objekten ... 775  21.1 ... Modellierung von Beziehungen ... 775  21.2 ... Komposition eigener Objekte ... 776  21.3 ... Eine Klasse text ... 786  21.4 ... Übungen/Beispiel ... 797  21.5 ... Aufgabe ... 803

22.  Vererbung ... 805  22.1 ... Darstellung der Vererbung ... 805  22.2 ... Vererbung in C++ ... 808  22.3 ... Beispiele ... 831

23.  Zusammenfassung und Überblick ... 879  23.1 ... Klassen und Instanzen ... 879  23.2 ... Member ... 881  23.3 ... Vererbung ... 900  23.4 ... Zugriffsschutz und Vererbung ... 916  23.5 ... Der Lebenszyklus von Objekten ... 922  23.6 ... Typüberprüfung und Typumwandlung ... 946  23.7 ... Typumwandlung in C++ ... 948

24.  Die C++-Standardbibliothek und Ergänzung ... 953  24.1 ... Generische Klassen (Templates) ... 954  24.2 ... Ausnahmebehandlung (Exceptions) ... 962  24.3 ... Die C++-Standardbibliothek ... 973  24.4 ... Iteratoren ... 973  24.5 ... Strings (string) ... 976  24.6 ... Dynamische Arrays (vector) ... 990  24.7 ... Listen (list) ... 998  24.8 ... Stacks (stack) ... 1014  24.9 ... Warteschlangen (queue) ... 1017  24.10 ... Prioritätswarteschlangen (priority_queue) ... 1019  24.11 ... Geordnete Paare (pair) ... 1024  24.12 ... Mengen (set und multiset) ... 1025  24.13 ... Relationen (map und multimap) ... 1030  24.14 ... Algorithmen der Standardbibliothek ... 1032  Aufgaben und Lösungen ... 1041  Kapitel 1 ... 1042  Kapitel 3 ... 1055  Kapitel 4 ... 1069  Kapitel 5 ... 1090  Kapitel 6 ... 1103  Kapitel 7 ... 1120  Kapitel 8 ... 1144  Kapitel 10 ... 1155  Kapitel 14 ... 1162  Kapitel 20 ... 1186  Kapitel 21 ... 1203  Index ... 1209