Einführung in die Programmierung mit Java 2. Vorlesung WS 2003/2004 22.10.2003

Termine Vorlesung Mittwochs 14:15 - 15 HS VIII Übung Gruppe A: Mittwochs 15:05 - 15:50 GIS-Labor Übung Gruppe B: Mittwochs 15:55 - 16:40 GIS-Labor Wechsel der Gruppen nach dem 26.11.03 G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Abgabe der Hausaufgaben werden die Hausaufgaben bis Montag, 14 Uhr, abgegeben, erhaltet Ihr sie bis Mittwoch zurück sonst erst am Mittwoch in der nächsten Woche richtige Aufgaben werden nicht zurückgegeben, nur falsche (natürlich korrigiert) nur .java-Datei abgeben Dateiname = Klassenname = Nachname G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Hausaufgabe vom 15. 10. Ausgabe einer Visitenkarte auf dem Bildschirm z.B.: *********************************** * * * Ingo Petzold * * Wissenschaftlicher Mitarbeiter * * am IKG, Uni Bonn * * * *********************************** G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Lösung: Folge von Ausgabe-Anweisungen Programm „Visitenkarte.java“ class Visitenkarte { public static void main (String args[]) { System.out.println("*********************************"); System.out.println("* *"); System.out.println("* Ingo Petzold *"); System.out.println("* Wissenschaftlicher Mitarbeiter*"); System.out.println("* am IKG, Uni Bonn *"); } G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Übersicht Struktur von Java-Programmen Aufbau eines Java-Programms Sprachelemente Variablen und primitive Datentypen Wertzuweisung Ausdrücke und Operatoren G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Struktur von Java-Programmen Programme bestehen aus Klassen (class) im Beispiel: nur eine Klasse "Visitenkarte" Klassen bestehen aus Methoden im Beispiel: nur eine Methode „main“ Methoden bestehen aus einer Folge von Anweisungen, getrennt durch Semikolon im Beispiel: System.out.println(...); Genau eine Klasse hat Methode "main" (Hauptprogramm) Jede Klasse muss in einer eigenen, gleichnamigen Quelltextdatei definiert werden (.java) ergo: pro Klasse eine Datei und umgekehrt Groß-/Kleinschreibung relevant! z.B. Visitenkarte  visitenkarte G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Erläuterung am Programm Rechnen.java Kommentar Programm „Rechnen.java“: // Programm Rechnen.java // Errechnet 12+32*4 und gibt es aus. // Autor: T. Kolbe class Rechnen { public static void main (String args[]) { System.out.println("12+32*4 ergibt"); System.out.println(12+32*4); } Dateiname entspricht dem Klassennamen (auch bzgl. Groß-/ Kleinschreibung) Rumpf der Methode mit 2 Anweisungen Klasse Methode G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Kommentare im Programmquelltext Zur Erhöhung der Lesbarkeit sollten alle Programmteile durch Kommentare näher erläutert werden. Kommentare werden vom Compiler überlesen Einzeilige Kommentare Einleitung durch // Beendigung durch Zeilenende Beispiel: // Dies ist ein Kommentar Längere Kommentare (auch über mehrere Zeilen) Einleitung mit /* Beendigung durch */ Beispiel: /* Dies ist ein Kommentar */ G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Beispielprogramm mit Kommentaren Programm Rechnen.java // Programm zur Berechnung von 14+12*3 class Rechnen { // Ein einzeiliger Kommentar public static void main (String args[]) { System.out.println(14+12*3); } } /* Hier beginnt ein Kommentar, der sich über mehrere Zeilen erstrecken kann */ Ausgabe: 50 hier steht eine Formel, die ausgerechnet wird (statt Text wie bisher) G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Einfache Java-Programme bestehen aus genau einer Klasse mit einer Methode main, die das Hauptprogramm enthält. Die Methode main besteht aus einer Folge von Befehlen (Anweisungen), getrennt durch Semikolon. G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Anweisungen Methodenaufrufe z.B. System.out.println(„Hallo Welt“); Variablendeklarationen (z.B. int x;) Wertzuweisungen (z.B. x = 5;) ..... G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Variablen Variablen sind Platzhalter für Werte Variablen dienen z.B. zur Aufnahme von Werten, die von vorne herein nicht bekannt sind Aufnahme von Ergebnissen von Berechnungen Name der Variable frei wählbar (Einschränkungen auf nächster Folie => „Bezeichner“) Name der Variablen soll Bedeutung widerspiegeln (Erhöht Lesbarkeit des Programms) G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Bezeichner Bezeichner sind vom Programmierer zu vergebene Namen für Klassen, Methoden, (Pakete) Variablen Syntax: Beliebig lange Zeichenfolge aus Buchstaben (Umlaute, ß, usw. sollte man vermeiden....) Ziffern Dem Dollarzeichen $ oder dem Unterstrich _ Bezeichner müssen mit einem Buchstaben anfangen Keine Leerzeichen Keine Schlüsselwörter Schlüsselwörter sind reservierte Wörter wie z.B. class, static, void, true, false, null, ... G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Erläuterung am Programm Rechnen.java // Errechnet 12+32*4 und gibt das Ergebnis aus. // Autor: T. Kolbe class Rechnen { public static void main (String args[]) { System.out.println("12+32*4 ergibt"); System.out.println(12+32*4); } 3 Kommentarzeilen Bezeichner Schlüsselwörter G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Variablen: Deklaration für Variablen muss angegeben werden, von welchem Typ (z. B. ganze Zahl, Kommazahl, Buchstabe) sie sind dies wird als Deklaration bezeichnet Variablendeklaration: Typ Variablenbezeichner; Beispiele: int anzahl; // Variable anzahl ist eine ganze Zahl char Endbuchstabe; // Variable Endbuchstabe ist ein Buchstabe double Winkel; // Variable Winkel ist eine Kommazahl Welche Typen gibt es? Primitive Datentypen, später kommen auch nicht primitive G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Primitive Datentypen Ganze Zahlen Komma- zahlen Buchstabe G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Alternative: Deklaration mehrerer Variablen gleichen Typs zugleich Deklaration mehrere Variablen gleichen Typs in einem Schritt (Variablen V durch Komma getrennt): Typ V1,...,Vn ; Beispiele: int i, j, k; ist dasselbe wie char zeichen_a, zeichen_b; ist dasselbe wie char zeichen_a; char zeichen_b; int i; int j; int k; G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Variablen: Wertzuweisung Wertzuweisung: Variable = Ausdruck; Beispiele: i = 34; j = i+2; meinezahl = 3.1415; Beides muss zueinander passen Deklaration und Wertzuweisung in einem Schritt: int i = 34+j; double meinezahl = 3.1412; Die erste Wertzuweisung zu einer Variablen wird auch als ihre Initialisierung bezeichnet. G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Ausdrücke Ausdruck: Operation, die einen Wert zurückliefert Ausdruck steht auf der rechten Seite einer Wertzuweisung Beispiele: 8 liefert Wert 8 3 - 7 liefert Wert -4 i liefert Wert der Variablen i (i muss Wert haben) 1 + i liefert Summe von 1 und dem Wert der Variablen i sin(90) liefert Sinus des Winkels 90 Grad Der Wert eines Ausdrucks wird als Rückgabewert bezeichnet Der Rückgabewert besitzt einen Typ, den Rückgabetyp z.B. double bei sin(90), int bei 3 - 7 G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Einfache und komplexe Ausdrücke Einfache Ausdrücke sind Konstanten (z.B. 3.9), Variablen oder Funktionsaufrufe Komplexe Ausdrücke entstehen durch Verknüpfung von Ausdrücken mittels Operatoren (+,-,*,sin, ...) Komplexe Ausdrücke sind ebenfalls wieder Ausdrücke (Rekursion) Beispiele für komplexe Ausdrücke: 3+4*i //i ist Variable (3+4)*12 (2.0 + Math.sin(3.1)) / Math.tan(x – Math.cos(0.85)) Reihenfolge der Auswertung durch Klammern '(', ')' G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Operatoren: Stelligkeit Einstellige (unäre) Operatoren f haben einen Operanden x Syntax: Funktionsaufruf f(x) oder Präfix-Darstellung f x Beispiele: Math.sin(x) oder –10 Zweistellige (binäre) Operatoren f haben zwei Operanden x und y Syntax: Funktionsaufruf f(x,y) oder Infix-Darstellung x f y Beispiele: a+b oder 10 / 2 oder meineFunktion(32, x) Dreistellige (ternäre) Operatoren f haben drei Operanden x, y und z Syntax: Funktionsaufruf f (x,y,z) G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Arithmetische Ausdrücke Ist der Rückgabewert eines Ausdrucks vom Typ byte, short, int oder long (ganzzahlig) oder float oder double („Kommazahl“), so wird dieser als arithmetischer Ausdruck bezeichnet. Die Operanden von arithmetischen Operatoren sollten im Regelfall vom selben Typ sein Beispiele: 4+2 (int) 5.21 / 1.0 (double) G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Arithmetische Operatoren +, -, *, / : Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division Division: ganzzahlig, wenn beide Operanden ganzzahlig sind, sonst float/double int i = 9 / 4; //i ist 2 double d = 3.6 / 6; //d ist 0.6 Modulo-Operator %: Rest der Ganzzahldivision int i = 5; int j = i % 3; // j ist 2 G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Arithmetische Operatoren: Vorsicht! Division: ganzzahlig, wenn beide Operanden ganzzahlig sind, sonst float/double Beispiel: int a = 7; int b = 2; double ergebnis = a / b; System.out.println(ergebnis); Was wird für ergebnis ausgegeben? ergebnis = 3.0 Beispiel: int a = 7; double b = 2; double ergebnis = a / b; System.out.println(ergebnis); ergebnis = 3.5 G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Übung I im GIS-Labor Schreiben Sie ein Programm, das den Umfang und den Flächeninhalt eines Kreises mit Radius r (float-Variable) berechnet (pi  3.14159). Die Ausgabe sollte etwa folgendermaßen aussehen: Ein Kreis mit Radius 5.0 hat den Umfang 31.4159 und den Flächeninhalt 78.53975. G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Übung II im GIS-Labor Sie haben eine Summe von 18432 Euro gespart, die Sie anlegen möchten. Rechnen Sie aus, wie viel Geld Sie bei einem jährlichen Zinssatz von 2,7% am Ende des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Jahres insgesamt zur Verfügung haben. Geben Sie für jedes Jahr den entsprechenden Betrag aus. Wie sind die Ergebnisse bei einer Anlagesumme von 15158 EUR und einem jährlichen Zinssatz von 3,1%? G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04

Hausaufgabe: Temperaturumrechnung Schreiben Sie ein Programm, das eine Temperatur in Grad Celsius in Grad Fahrenheit umrechnet, das Ergebnis in einer Variablen speichert und ausgibt. Analog soll von Fahrenheit nach Celsius umgerechnet werden. Tip: Formel zur Umrechnung von Fahrenheit nach Celsius: Celsius = 5/9 * (Fahrenheit - 32) G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - WS 03/04