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@ -1,8 +1,5 @@
%!TEX root = Programmierparadigmen.tex
\chapter{Programmiersprachen}
Im folgenden werden einige Begriffe definiert anhand derer
Programmiersprachen unterschieden werden können.
\begin{definition}\xindex{Programmiersprache}\xindex{Programm}%
Eine \textbf{Programmiersprache} ist eine formale Sprache, die durch eine
Spezifikation definiert wird und mit der Algorithmen beschrieben werden
@ -27,8 +24,8 @@ Wie nah ist sie an einer mathematisch / algorithmischen Beschreibung?
\begin{beispiel}[Maschinensprachen]
\begin{bspenum}
\item \xindex{x86}x86:
\item \xindex{SPARC}SPARC:
\item \xindex{x86}x86
\item \xindex{SPARC}SPARC
\end{bspenum}
\end{beispiel}
@ -65,28 +62,39 @@ Wie nah ist sie an einer mathematisch / algorithmischen Beschreibung?
\end{beispiel}
\section{Paradigmen}
Die grundlegendste Art, wie man Programmiersprachen unterscheiden
Eine weitere Art, wie man Programmiersprachen unterscheiden
kann ist das sog. \enquote{Programmierparadigma}, also die Art wie
man Probleme löst.
\begin{definition}[Imperatives Paradigma]\xindex{Programmierung!imperative}
In der imperativen Programmierung betrachtet man Programme als
eine folge von Anweisungen, die vorgibt auf welche Art etwas
\begin{definition}[Imperatives Paradigma]\xindex{Programmierung!imperative}%
In der \textit{imperativen Programmierung} betrachtet man Programme als
eine Folge von Anweisungen, die vorgibt auf welche Art etwas
Schritt für Schritt gemacht werden soll.
\end{definition}
\begin{definition}[Prozedurales Paradigma]\xindex{Programmierung!prozedurale}
\begin{beispiel}[Imperative Programmierung]
In folgenden Programm erkennt man den imperativen Programmierstil vor allem
an den Variablenzuweisungen:
\inputminted[numbersep=5pt, tabsize=4]{c}{scripts/c/fibonacci-imperativ.c}
\end{beispiel}
\begin{definition}[Prozedurales Paradigma]\xindex{Programmierung!prozedurale}%
Die prozeduralen Programmierung ist eine Erweiterung des imperativen
Programmierparadigmas, bei dem man versucht die Probleme in
kleinere Teilprobleme zu zerlegen.
\end{definition}
\begin{definition}[Funktionales Paradigma]\xindex{Programmierung!funktionale}
\begin{definition}[Funktionales Paradigma]\xindex{Programmierung!funktionale}%
In der funktionalen Programmierung baut man auf Funktionen und
ggf. Funktionen höherer Ordnung, die eine Aufgabe ohne Nebeneffekte
lösen.
\end{definition}
\begin{beispiel}[Funktionale Programmierung]
Der Funktionale Stil kann daran erkannt werden, dass keine Werte zugewiesen werden:
\inputminted[numbersep=5pt, tabsize=4]{haskell}{scripts/haskell/fibonacci-akk.hs}
\end{beispiel}
Haskell ist eine funktionale Programmiersprache, C ist eine
nicht-funktionale Programmiersprache.
@ -97,21 +105,31 @@ Wichtige Vorteile von funktionalen Programmiersprachen sind:
sich sehr elegant formulieren.
\end{itemize}
\begin{definition}[Logisches Paradigma]\xindex{Programmierung!logische}
In der logischen Programmierung baut auf der Unifikation auf.\todo{genauer!}
\begin{definition}[Logisches Paradigma]\xindex{Programmierung!logische}%
Das \textbf{logische Programmierparadigma} baut auf der formalen Logik auf.
Man verwendet \textbf{Fakten} und \textbf{Regeln}
und einen Inferenzalgorithmus um Probleme zu lösen.
\end{definition}
Der Inferenzalgorithmus kann z.~B. die Unifikation nutzen.
\begin{beispiel}[Logische Programmierung]
Obwohl die logische Programmierung für Zahlenfolgen weniger geeignet erscheint,
sei hier zur Vollständigkeit das letzte Fibonacci-Beispiel in Prolog:
\inputminted[numbersep=5pt, tabsize=4]{prolog}{scripts/prolog/fibonacci.pl}
\end{beispiel}
\section{Typisierung}
Eine weitere Art, Programmiersprachen zu unterscheiden ist die stärke
Eine weitere Art, Programmiersprachen zu unterscheiden ist die Stärke
ihrer Typisierung.
\begin{definition}[Dynamische Typisierung]\xindex{Typisierung!dynamische}
\begin{definition}[Dynamische Typisierung]\xindex{Typisierung!dynamische}%
Bei dynamisch typisierten Sprachen kann eine Variable ihren Typ ändern.
\end{definition}
Beispiele sind Python und PHP.
\begin{definition}[Statische Typisierung]\xindex{Typisierung!statische}
\begin{definition}[Statische Typisierung]\xindex{Typisierung!statische}%
Bei statisch typisierten Sprachen kann eine niemals ihren Typ ändern.
\end{definition}
@ -125,10 +143,11 @@ C und Java werden kompiliert, Python und TCL interpretiert.
\section{Dies und das}
\begin{definition}[Seiteneffekt]\xindex{Seiteneffekt}\index{Nebeneffekt|see{Seiteneffekt}}\index{Wirkung|see{Seiteneffekt}}%
Seiteneffekte sind Veränderungen des Zustandes.\todo{Das geht besser}
Seiteneffekte sind Veränderungen des Zustandes eines Programms.
\end{definition}
Manchmal werden Seiteneffekte auch als Nebeneffekt oder Wirkung bezeichnet.
Meistens meint man insbesondere unerwünschte oder überaschende Zustandsänderungen.
\begin{definition}[Unifikation]\xindex{Unifikation}%
Die Unifikation ist eine Operation in der Logik und dient zur Vereinfachung

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@ -82,8 +82,13 @@ Ein Companion Object ist ein Objekt mit dem Namen einer Klasse oder eines Traits
Im Gegensatz zu anderen Objekten / Traits hat das Companion Object zugriff auf
die Klasse.
\section{actor}\xindex{actor}
actor dient der Concurrency.
\section{actor}
\begin{definition}[Aktor]\xindex{Aktor}\index{actor|see{Aktor}}
Ein \textit{Aktor} ist ein Prozess, der Nebenläufig zu anderen Aktoren
läuft. Er kommuniziert mit anderen Aktoren, indem er Nachrichten austauscht.
\end{definition}
Das folgende Wetter-Beispiel zeigt, wie man Aktoren benutzen kann.
\section{Beispiele}
\subsection{Wetter}

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@ -21,7 +21,7 @@ fraglich, ob ich bis zur Klausur alles in guter Qualität bereitstellen
kann. Daher freue ich mich über jeden Verbesserungsvorschlag.
Anregungen, Verbesserungsvorschläge und Ergänzungen können per
Pull-Request gemacht werden oder mir per Email an info@martin-thoma.de
Pull-Request gemacht werden oder mir per E-Mail an info@martin-thoma.de
geschickt werden.
\section*{Erforderliche Vorkenntnisse}
@ -32,3 +32,6 @@ das $\mathcal{O}$-Kalkül aus \enquote{Grundbegriffe der Informatik} hilfreich s
Die Unifikation wird wohl auch in \enquote{Formale Systeme}
erklärt; das könnte also hier von Vorteil sein.
Die Grundlagen des Kapitels \enquote{Parallelität} wurden in Softwaretechnik I
(kurz: SWT I) gelegt.

Binary file not shown.

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@ -0,0 +1,14 @@
int fib(int n) {
if (n < 0) {
return -1;
}
int fib[2] = {0, 1}, tmp;
for (; n > 0; n--) {
tmp = fib[1];
fib[1] = fib[0] + fib[1];
fib[0] = tmp;
}
return fib[0];
}

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@ -1,5 +1,5 @@
fibAkk n n1 n2
| (n == 0) = n1
| (n == 1) = n2
| (n == 0) = n1
| (n == 1) = n2
| otherwise = fibAkk (n - 1) n2 (n1 + n2)
fib n = fibAkk n 0 1

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@ -0,0 +1,5 @@
fib(0, A, _, A).
fib(N, A, B, F) :- N1 is N - 1,
Sum is A + B,
fib(N1, B, Sum, F).
fib(N, F) :- fib(N, 0, 1, F).