BIT I WiSe 2014 | Basisinformationstechnologie I - 09: Programmiersprachen II

Universität zu Köln. Historisch-Kulturwissenschaftliche Informationsverarbeitung
Jan G. Wieners // jan.wieners@uni-koeln.de
Basisinformationstechnologie I
Wintersemester 2014/15
07. Januar 2015 – Programmiersprachen II

 Drei-Schichten Architektur / MVC
 Programmiersprachen – Konzepte
 Variablen
 Auswahlanweisungen
 Kontrollstrukturen
 Objektorientierte Programmierung
 Objekt
 Kapselung / Information Hiding / Geheimnisprinzip
 Vererbung
Themenüberblick „Programmiersprachen II“

 Interpretiert vs. compiliert
 Typisierung: statisch, dynamisch, etc.
 Paradigmen:
 Funktional
 Objektorientiert
 Grundlegende Konzepte: Variablen, Arrays,
Kontrollstrukturen, Funktionen, Objekte
 Das Rad nicht neu erfinden: Design Patterns /
Entwurfsmuster, Strukturierungsmuster: MVC (u.a.)
 Modellierung
Programmiersprachen – Charakteristika, Konzepte und Methoden

Drei-Schichten-Architektur
 GUI-Schicht
 Fachkonzeptschicht
 Datenhaltungsschicht
GUI-Schicht: Realisiert die
Benutzungsoberfläche einer
Anwendung – Präsentation der Daten,
Interaktion mit Benutzer / Benutzerin
Fachkonzeptschicht: Modelliert den
funktionalen Kern der Anwendung;
Zugriff auf Datenhaltungsschicht
Datenhaltungsschicht: Form der
Datenspeicherung, z.B. relationale DB
Schichten-Architektur

MVC – Model View Controller (Modell, Präsentation, Steuerung)
1972 im Kontext von „Smalltalk“ (objektorientierte Programmiersprache) vorgestellt

Model!
Spielfeld: 3 x 3 Felder
Auf jedem Feld wird die ID des Spielers
abgelegt, der / die das Feld angeklickt hat
var gameBoard = [][];

Arrays und Variablen
Variable: Benannte Speicherstelle
Charakteristika:
 Datentyp
 Variablenname
 Wert
 (Adresse der Speicherzelle)
JavaScript:
// Deklaration
var meineVariable;
// Initialisierung
meineVariable = 23;
C++:
// Deklaration
int meineVariable;
// Initialisierung
meineVariable = 23;

Arrays
Array  Sammlung von Datenwerten
Jeder Wert in einem Array wird über den Index adressiert; gezählt
wird ab 0: meinArray[index]
// Deklaration
var lottoZahlen = [];
// Initialisierung
lottoZahlen[0] = 23;
lottoZahlen[1] = 15;
lottoZahlen[2] = 3;
lottoZahlen[3] = 42; lottoZahlen[4] = 7; lottoZahlen[5] = 8;
// Ausgabe
document.write( lottoZahlen[0] + “, “ + lottoZahlen[1] );

Mehrdimensionale Arrays
Zugriff auf Werte in zweidimensionalen Arrays:
var cellContent = gameBoard[xCoord][yCoord]

???
1. var cellContent = gameBoard[ 0 ] [ 1 ];

Spielfluss und
Anwendungslogik

Präsentation und Interaktion – die Spielschleife
SOLANGE kein Spieler / keine Spielerin das Spiel
gewonnen hat, VERFAHRE WIE FOLGEND:
WENN ein leeres Spielfeld angeklickt wurde:
lege die aktuelle SpielerID im
zweidimensionalen Array „gameGrid“ ab
und stelle das Spielersymbol dar
IM ANDEREN FALLE:
tue nichts
Prüfe die Gewinnbedingung

Gewinn- und Abbruchbedingung
Ein Spieler / eine Spielerin hat das Spiel gewonnen,
WENN:
der Spieler drei seiner Symbole in
(unmittelbarer) horizontaler Reihenfolge
abgelegt hat
ODER
der Spieler drei Symbole in diagonaler
Reihenfolge abgelegt hat

Unterscheidung von Kontrollstrukturen in:
 ?
 Wiederholungsanweisungen
 ?
 Sprunganweisungen
 ?
Kontrollstrukturen

Unterscheidung von Kontrollstrukturen in:
 if
 if else
 (switch)
 Wiederholungsanweisungen
 while
 for
 do while
 Sprunganweisungen
 return
 break
 continue
Kontrollstrukturen

WENN es heute NICHT regnet, DANN gehe ich joggen…

if (es_regnet ist falsch) {
ich gehe joggen;
}

if (ausdruck) {
anweisung1
anweisung2
anweisung3
...
}
ausdruck  variable1 OPERATOR variable2
Auswahlanweisungen: if

C++, JavaScript & Co.: (Vergleichs)Operatoren
Operator Operation Beispiel
>
Größer als
(„ist Wert1 größer als Wert2?“) Wert1 > Wert2
<
Kleiner als
(„ist Wert 1 kleiner als Wert2?“) Wert1 < Wert2
>=
Größer gleich
(„ist Wert1 kleiner oder gleich Wert2?“) Wert1 >= Wert2
<=
Kleiner gleich
(„ist Wert1 kleiner oder gleich Wert2?“) Wert1 <= Wert2
== Auf Gleichheit prüfen variable1 == variable2
!= Auf Ungleichheit prüfen variable1 != variable2
&&
Logisches UND: Zwei Bedingungen
prüfen if( (a==b) && (b==c) )
|| Logisches ODER if( (a==b) || (b==c) )

if (es_regnet == false) {
ich gehe joggen;
}

if (es_regnet == false) {
ich gehe joggen;
} else {
alert(“<3 PS4!“);
}

Gewinn- und Abbruchbedingung
Ein Spieler / eine Spielerin hat das Spiel gewonnen,
WENN (IF):
der Spieler drei seiner Symbole in
(unmittelbarer) horizontaler Reihenfolge
abgelegt hat
ODER (II)
der Spieler drei Symbole in diagonaler
Reihenfolge abgelegt hat

Übung 1
Gewinnbedingung
Prüfen I: Hat ein Spieler / eine Spielerin drei ihrer
Symbole in (unmittelbarer) horizontaler
Reihenfolge abgelegt?
Prüfen II: Finden sich drei Symbole eines Spielers
in diagonaler Folge?

// Test horizontale Felder
if (gameBoard[0][0] === 1 &&
gameBoard[1][0] === 1 &&
gameBoard[2][0] === 1) {
alert(“Spielerin mit der ID 1 hat
gewonnen!“);
}
Übung 1

// Test diagonale Felder
if (gameBoard[0][0] === 1 &&
gameBoard[1][1] === 1 &&
gameBoard[2][1] === 1) {
alert(“Spielerin mit der ID 1 hat
gewonnen!“);
}
Übung 1

Wiederholungsanweisungen (i.e. while, for, do
while) machen‘s möglich, bestimmte
Verarbeitungsschritte unter bestimmten Umständen
zu wiederholen
Beispiele:
 while
 for
 do while
Wiederholungsanweisungen

while (ausdruck){
anweisung1
anweisung2
anweisung3
}
 „Führe anweisung1 und anweisung2 und
anweisung3 so lange aus, wie die Bedingung
„ausdruck“ WAHR (TRUE) ist.“
Wiederholungsanweisungen: while

do {
anweisung1
anweisung2
anweisung3
anweisung4
...
} while (ausdruck)
Wiederholungsanweisungen: do while

for(initialisierung;
abbruchbedingung;
inkrementierung) {
anweisung1
anweisung2
anweisung3
anweisung4
...
}
Wiederholungsanweisungen: for

Übung 2
SOLANGE kein Spieler / keine Spielerin das Spiel
gewonnen hat, VERFAHRE WIE FOLGEND:
WENN ein leeres Spielfeld angeklickt wurde:
lege die aktuelle SpielerID im
zweidimensionalen Array „gameGrid“ ab
und stelle das Spielersymbol dar
IM ANDEREN FALLE:
tue nichts
Prüfe die Gewinnbedingung

 Drei-Schichten Architektur / MVC
 Programmiersprachen – Konzepte
 Variablen
 Arrays
 Kontrollstrukturen
 Objektorientierte Programmierung
 Objekt
 Kapselung / Information Hiding / Geheimnisprinzip
 Vererbung
Themenüberblick „Programmiersprachen II“

Last, but not….:
Objektorientierte
Softwareentwicklung

Kapselung, Information Hiding, Geheimnisprinzip
Abb.: Balzert, Heide: Lehrbuch der Objektmodellierung. Heidelberg, 2005.

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