Lernbereich 3: Algorithmen und Programme
Softwaretechnik:
Die Herstellung und Entwicklung umfassender Softwarelösungen ist ein komplexer Prozess.
- ProjektmanagementAbwicklung und Organisation der gesamten Phasen der Softwareerstellung und Betreuung
- ErstellungsaktivitätenAnwendung eines Verfahrensmodells zur Herstellung der Software
- QualitätsmanagementFehlersuche, Leistung prüfen
- KonfigurationsmanagementVerwaltung der Entwürfe, Programme und Dokumente
- ProduktmanagementWerbung, Wartung, Vertrieb
Programmiersprachen:
Damit ein Computer Anweisungen ausführen kann, müssen diese mit Hilfe einer Programmiersprache formuliert werden. War dies am Anfang nur mit der Maschinensprache des Prozessors möglich, so gibt es heute eine riesige Anzahl verschiedener Sprachen. Meist werden Sie für einen bestimmten Anwendungszweck optimiert.
- SemantikBedeutung einer Anweisung und SyntaxRegeln zum Bilden von Anweisungen
- ProgrammierparadigmaDas Konzept bzw. das Denkmuster, das einer Programmiersprache zu Grunde liegt. (imperativZur Lösung eines Problems müssen die verfügbaren Operationen des Rechners durch geschickte Kombinationen verbunden werden., deklarativAus einer nach bestimmten Regeln gebildeten mathematischen Formulierung des Problems wird automatisch ein Programm/eine Lösung erzeugt., prozeduralDas zu lösende Problem wird durch Problemdaten und einen Lösungsalgorithmus beschrieben., objektorientiert Programme bestehen aus einer kooperierenden Ansammlung von Objekten.)
- InterpreterBei jedem Programmlauf wird das Programm Zeile für Zeile übersetzt und ausgeführt. und CompilerDer Compiler übersetzt das gesamte im Quellcode vorliegende Programm. Das ausführbare Programm muss zur Laufzeit nicht mehr übersetzt werden.
- statischesAlle benötigten Module und Bibliotheken werden fest in den Programmcode eingebunden. bzw. dynamisches Der Nutzer muss die benötigten Bibliotheken in der richtigen Version besitzen. Sie werden erst zur Laufzeit vom Programm angefordert und dann nachträglich hinzugefügt. Linken
- Begriff IDEIntegrierte Entwicklungsumgebung, die beim Erstellen des Quellcodes unterstützt und ein ausführbares Programm erzeugt.
Algorithmus:
- BegriffArbeitsanweisung zur Lösung eines Problems und EigenschaftenAnforderungen: endlich, eindeutig, ausführbar, universell (Wiederholung)
- DarstellungEin Algorithmus kann in Textform (Pseudocode), grafisch (Struktogramm, Programmablaufplan) bzw. mittels einer Modellierungssprache dargestellt werden.
- Arten (iterativDas Problem wird durch wiederholtes Ausführen von Anweisungen gelöst., rekursivDer Algorithmus ruft sich selbst immer wieder auf, bis das Problem gelöst ist., dynamisch Der dynamische Algorithmus verwendet das "teile-und-herrsche"-Prinzip. Eine weitere Erklärung finden Sie im Praxisbeispiel "Sortieren". , ...)
- BewertungKriterien sind beispielsweise die Laufzeit, Speicherbedarf oder die Qualität des Ergebnisses.
- Grenzen (theoretischProgrammierbarkeit, Berechenbarkeit, Komplexität, Entscheidbarkeit, ..., praktischMaterialermüdung, Hitzeentwicklung, Konstruktionsfehler, ... , ökonomischKosten der Entwicklung, rechtlichUrheberrecht, Haftung bei Schäden, ethischDatenschutz, Künstliche Intelligenz)
Programmieren mit FreePascal:
- Datentypen und Deklaration
- Grundstrukturen
- Funktionen
- prozedurales Programmieren
- objektorientiertes Programmieren