Ist es möglich Datentypen ineinander umzuwandeln?
Bei einigen der Datentypen ist es auch möglich, sie ineinander umzuwandeln. So kann z. B. ein Integerwert immer auch in eine Gleitkommazahl umgewandelt werden und erhält auf diese Weise einige Nachkommastellen zur reinen ganzzahligen Repräsentation hinzu.
So wird beispielsweise aus der Integer 3 durch Umwandlung in eine Float-Zahl die Zahl 3.0.
Umgekehrt ist es auch möglich, eine Float-Zahl 3.14 in eine Ganzzahl (Integer) umzuwandeln;
jedoch werden bei der Umwandlung die Nachkommastellen abgeschnitten, sodass sich die Zahl 3 ergibt, was entsprechend mit einem Informationsverlust einhergeht.
Welche Datentypen kennen Computer und Programmiersprachen um Daten in Form von Variablen und Konstanten vorzuhalten?
Buchstaben/Zeichen:Werden auch als „Chars“ bezeichnet
Zeichenketten: Werden als Strings bezeichnet
Ganzzahlen: Werden auch als Integer bezeichnet
Gleitkommazahlen: Werden auch als Floats bezeichnet
Was ist der Unterschied zwischen Variablen und Konstanten?
Konkrete Daten oder Ausprägungen einer Information werden in Variablen vorgehalten.
Variablen können dabei ihren Wert verändern,
während demgegenüber Konstanten existieren, welche während des gesamten Programmablaufs hindurch den gleichen Wert aufweisen.
Was ist der Euklidische Algorithmus?
Der größte gemeinsame Teiler von a und b ist die größte ganze Zahl, welche sowohl a als auch b teilt. So wäre z. B. 16 der ggT von 80 und 32.
Was ist ein Transistor?
Ein Transistor ist ein elektronisches Halbleiter-Bauelement zum Steuern oder Verstärken meistens niedriger elektrischer Spannungen und Ströme.
Was bezeichnet man als einen „Detaillierungsgrad“ eines Algorithmus?
Der Detailllierungsgrad eines Algorithmus beschreibt, wie ausführlich ein Algorithmus beschrieben ist.
Ein Algorithmus mit einem hohem Detailllierungsgrad ist sehr ausführlich beschrieben und enthält alle Details die für die Implementierung des Algorithmus erforderlich sind.
Ein Algorithmus mit einem niedrigen Detaillierungsgrad ist weniger ausführlich beschrieben und enthält nur die wichtigsten Schritte des Algorithmus.
Bitte erläutern Sie die Konzepte hinter der Detaillierung und Abstraktion eines Algorithmus.
Ein Algorithmus wird allgemein von der Natur abstrahiert, da es nicht möglich ist, die Natur bzw. das zu lösende Problem vollumfänglich abzubilden. Durch die Abstraktion erfolgt somit eine Konzentration auf das Wesentliche. Wie detailliert der resultierende Algorithmus jedoch abgebildet werden soll (oder auch muss), löst das Konzept der Detaillierung.
Was sind For-Schleifen?
Die For Schleife ist eine grundlegende Kontrollstruktur in der Programmierung und ermöglicht es:
Programmcode mehrmals auszuführen.
Dies ist nützlich, wenn du eine bestimmte Aktion wiederholen möchtest, beispielsweise um über die Elemente einer Liste oder eines Arrays zu iterieren.
Der Hauptvorteil der For Schleife:
dass sie die Wiederholungsanzahl genau festlegt,
die Anzahl der Wiederholungen also bekannt ist, bevor die Schleife ausgeführt wird.
Nehmen wir an, wir möchten die Quadratzahlen aller natürlichen Zahlen ℕ im Bereich [1; 100] berechnen. Es bietet sich dabei an, über alle Zahlen des Intervalls zu iterieren und für jeden darin vorkommenden Eintrag (aufsteigend) die Quadratzahl nach f(x) = x2 mit x ∈ [1; 100] zu berechnen.
die Quadratzahl berechnet, die Zählvariable i der Schleife um 1 erhöht und entsprechend die nächste Quadratzahl berechnet, bis das Ende der Schleife, die Zahl i = 100, erreicht wird.
Die Funktionsweise einer For Schleife kann in drei Hauptkomponenten aufgeteilt werden:
Initialisierung: Hier wird eine Variable, oft als Zählvariable bezeichnet, auf einen Startwert gesetzt. Diese Variable wird verwendet, um den Fortschritt der Schleife zu verfolgen.
Bedingung: Diese Komponente bestimmt, ob die Schleife ausgeführt werden soll oder nicht. Wenn die Bedingung wahr ist, wird die Schleife ausgeführt. Andernfalls wird sie übersprungen und die Programmausführung wird nach der Schleife fortgesetzt.
Aktualisierung: Nach jeder erfolgreichen Ausführung der Schleife wird die Zählvariable aktualisiert. Dies kann beispielsweise durch Inkrementieren oder Dekrementieren geschehen.
Was ist eine while Schleife Java?
Eine While-Schleife ist eine Steuerungsstruktur in der Informatik,
ermöglicht, bestimmte Anweisungen wiederholt auszuführen
solange eine bestimmte Bedingung erfüllt ist
Was kann man mit Bedingungen anstellen?
Mithilfe von Bedingungen ist es uns möglich, auf verschiedene Ereignisse unterschiedlich zu reagieren.
Bsp:
Wir wollen die Temperatur im Inneren eines Raums konstant auf 20° C halten. Wir verwenden zur Bestimmung der Temperatur ein Thermometer und führen je nach gemessener Temperatur T entweder eine Funktion Heizen() aus, falls T < 20° C oder eine Funktion Kuehlen(), falls T > 20° C. Ist T = 20°C, so warten wir ab und führen aktuell keine Handlung aus
Wie bezeichnet man eine if else schleife?
Wie funktioniert diese?
Bedingte Anweisung, Eine bedingte Anweisung ist eine Kontrollstruktur in der Programmierung.
Ein Programmabschnitt wird dabei nur unter einer bestimmten Bedingung ausgeführt.
Eine Verzweigung legt fest, welcher von zwei oder mehreren Programmabschnitten, abhängig von einer oder mehreren Bedingungen, ausgeführt wird.
Wie funktioniert die Switch-case-Struktur?
Die Funktionsweise einer Switch Case Anweisung ist relativ eindeutig: Der Wert des Ausdrucks in der Switch Anweisung wird bestimmt. Dieser Wert wird dann mit den Werten der Case Anweisungen verglichen. Findet die Switch Anweisung ein passendes Case, wird der entsprechende Codeblock ausgeführt.
Welche Möglichkeiten bieten einem Listen beim speichern von Daten?
Sie bieten eine flexible Möglichkeit,
Daten zu speichern,
zu verarbeiten und
zu verwalten,
und sind daher ein integraler Bestandteil vieler Programme und Algorithmen.
Woraus besteht eine Liste?
Eine Liste besteht aus einer geordneten Sammlung von Elementen.
Diese Elemente können von beliebigen Datentypen sein und können zum Beispiel
Zahlen,
Zeichenketten,
Objekte
oder sogar andere Listen sein.
Was sind die wesentlichen Vorteile der Verwendung von COBOL?
einfache Nachvollziehbarkeit der Sprache,
da COBOL als Programmiersprache eng an die natürliche Sprache des Menschen angelehnt ist.
Die Ausrichtung von COBOL verfolgt das Ziel, große Datenmengen verarbeiten zu können
Wie ist eine Liste aufgebaut?
(Hausnummer)
Elemente: Eine Liste besteht aus einer geordneten Sammlung von Elementen. Diese Elemente können von beliebigen Datentypen sein und können zum Beispiel Zahlen, Zeichenketten, Objekte oder sogar andere Listen sein.
Indexierung: Elemente in einer Liste werden anhand ihres Indexes identifiziert. Der Index beginnt normalerweise bei 0 für das erste Element in der Liste und erhöht sich sequenziell bis zur Länge der Liste minus eins für das letzte Element.
Länge: Die Länge einer Liste entspricht der Anzahl der Elemente in der Liste. Sie kann dynamisch wachsen oder schrumpfen, je nachdem, ob Elemente hinzugefügt oder entfernt werden.
Speicherung: Die Elemente einer Liste werden im Speicher normalerweise sequenziell hintereinander gespeichert. Dies bedeutet, dass auf jedes Element basierend auf seinem Index effizient zugegriffen werden kann.
Mutation: In den meisten Programmiersprachen können Listen nach ihrer Erstellung verändert werden. Dies bedeutet, dass Elemente hinzugefügt, entfernt oder geändert werden können, und dass die Reihenfolge der Elemente geändert werden kann.
Iteration: Listen unterstützen in der Regel das Durchlaufen aller Elemente in der Liste, sei es sequenziell oder durch eine Schleife. Dies ermöglicht die Verarbeitung der Elemente in der Liste.
Erkläre folgende liste.
Wir betrachten dabei eine Liste mit den Einträgen 1, 4, 8, 10, …, 5 mit insgesamt n + 1 Einträgen (dies wird analog zur Mathematik auch als Mächtigkeit der Liste bezeichent), wobei jede Zahl über ihren Index, ähnlich einer Hausnummer, angesprochen werden kann. Rufen wir z. B. die Zahl hinter dem Index 2 auf, so würde die Zahl 8 ausgegeben werden. Für den Index 0 bekommen wir die Zahl 1 als Ausgabe. Umgekehrt ist die Zahl 5 mit dem Index n verknüpft. Es sei zusätzlich erwähnt, dass je nach verwendeter Programmiersprache die Zählung sowohl bei 0 als auch bei 1 beginnen kann. In Pseudocode repräsentiert können wir z. B. die Einträge einer Liste mit n Elementen wie folgt ausgeben:
Was ist der Unterschied zwischen Listen und Arrays?
Listen können beliebige Größen annehmen und beliebig erweitert oder verkleinert werden.
Listen werden mit Iteratoren durchlaufen.
Arrays weisen eine feste Größe auf. Beim Initialisieren wird ein fester Speicherplatz reserviert.
Arrays werden typischerweise bei höherperformanten Anwendungen herangezogen.
Was sind Felder?
Was stellen diese dar?
Was ist der Unterschied zu Listen?
Felder sind Erweiterungen von Listen.
Sie stellen im wesentlichen Matrizen dar.
Während Listen häufig auch als Vektoren verstanden werden können, handelt es sich bei einem Feld um eine Matrixrepräsentation des Umfangs n×m, wobei die Matrix n Zeilen aufweist sowie m Spalten. Für n = m = 4 ergibt sich damit die Matrix A gemäß:
Schreiben wir nun a[1, 4], so erhalten wir den Eintrag des Feldes, welcher sich in der ersten Reihe und der vierten Spalte befindet. Im vorliegenden Fall also den Wert
Die Antwort lautet
0
Produkt 1 der Unterhaltungselektronik wurde nie zusammen mit Produkt 4 der Bestseller gekauft.
Was sind im folgendem Bild eine Variable, die Listen und was die Felder?
Während eine Variable lediglich ein einzelnes Hotelzimmer darstellt, erweitert eine Liste dies zu einem Stockwerk voller Hotelzimmer. Ein Feld hingegen erweitert das betrachtete System um eine Dimension und beschreibt damit das ganze Hotel, indem es die Stockwerke mitberücksichtigt.
Beschreibe was es bei der Verkettung von Arrays auf sich hat und wiso dies Notwendig ist.
Während Listen eine dynamische Größe aufweisen und beliebig erweitert oder verkleinert werden können, ist dies bei Arrays nicht so einfach möglich.
Sollen z. B. die Filmtitel einer Filmsammlung in einem Array abgelegt werden und wächst diese Sammlung weiter an, so ist es nicht ohne Weiteres möglich, das Array einfach zu vergrößern.
Eine andere Methode ist die Verwendung eines Zeigers (Pointer), welcher von einem Array auf die Speicheradresse des Starts des nächsten Arrays zeigt, in dem die nächsten Filme problemlos abgelegt werden.
Ist auch dieses irgendwann voll, so kann ein neuer Zeiger initialisiert werden, welcher auf die Startadresse des nächsten noch freien Arrays zeigt. Hierdurch ergibt sich eine Kette, da die abzulegenden Daten wie bei einer Kette seriell und durch Zeiger verknüpft abgelegt werden.
Wo befindet sich der Root wo der Tail und wo die 0?
Das Initialarray wird dabei als „Head“ oder „Root“ bezeichnet, das letzte Array als „Tail“.
Der letzte Zeiger der Kette zeigt dabei auf den Wert null, da an dieser Stelle keine weitere Verlinkung mehr vorliegt.
Bäume sind ein bedeutendes Konzept in der Informatik.
Was kann mit ihnen sinnvoll gemacht werden?
Wie könnte so ein Baum aussehen?
Um Daten sinnvoll gegliedert abzuspeichern.
Insbesondere eignen sich diese, wenn die abzulegenden Daten eine Hierarchiestruktur zueinander besitzen.
Betrachten wir als Beispiel dazu eine Familie. Kinder haben Eltern, Eltern haben ebenfalls Eltern, welche die Großeltern zu den Kindern darstellen. Das zugrunde liegende Beziehungsgefüge können wir dabei auch grafisch wie in Abbildung 1.5 darstellen.
Wie werden in der Informatik folgende Einheiten in diesem Baum bezeichnet?
Die Großeltern als (im vorliegenden Beispiel) Gründer der Familie werden dabei als „Wurzel/Root“ bezeichnet,
alle in der Hierarchiestufe tiefer stehenden Teilnehmer als „Knoten/Node“ sowie die am weitesten außen liegenden Knoten ohne weiteren Folgeknoten als „Blätter/Leaves“.
Die Verbindungen zwischen einzelnen Knoten werden dabei als „Kanten“ bezeichnet.
Ein Knoten, welcher sowohl einen Vorgänger- als auch einen Nachfolgeknoten besitzt, wird auch als „innerer Knoten“ bezeichnet.
Wichtig bei Bäumen ist, dass alle vorkommenden Aktanden in irgendeiner Form miteinander verbunden sind. Zwei unverbundene, baumähnliche Strukturen stellen in ihrer Summe keinen Baum dar.
Was sind Binärbäume und wodurch zeichnen diese sich aus?
Eine besondere Unterart von Bäumen.
Sie zeichnen sich dadurch aus, dass die Knoten eines Binärbaums nur höchstens zwei Nachkommen haben können.
Ein Binärbaum ist dabei entweder leer oder er besteht, von der Wurzel ausgehend, sowohl aus einem rechten als auch einem linken Teilbaum,
wobei diese wieder Binärbäume darstellen. Ist ein Teilbaum hingegen leer, so wird der fehlende Kindknoten als „fehlend“ bezeichnet.
Was bedeuted Traversieren in der Informatik in Bezug zu Bäumen?
Das effiziente Durchlaufen eines Baums (effizient von der Wurzel bis hin zu den Blättern ohne z. B. einen Knoten zweimal zu besuchen) wird dabei als „Traversieren“ bezeichnet.
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