Datenstrukturen und Datenabstraktion mit Anwendung
Datenstrukturen und Datenabstraktion mit Anwendung | |||||||||||||
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Organisationseinheit Freie Universität Berlin/Mathematik und Informatik/Institut für Informatik |
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Bereich
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Zugangsvoraussetzungen Keine |
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Qualifikationsziele Die Studentinnen und Studenten können objektorientierte Software entwickeln: Sie beherrschen den Umgang mit Datenabstraktion, Vererbung und polymorphen Typsystemen. Sie sind in der Lage,
Sie kennen die wichtigsten abstrakten Datentypen und ihre gängigen Implementierungen sowie die entsprechenden Schnittstellen und Klassen aus den Bibliotheken der verwendeten Programmiersprache. Sie können eine typische Anwendung selbstständig bearbeiten. |
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Inhalte Ausgangspunkt ist das Geheimnisprinzip und seine Bedeutung für die Strukturierung von Programmen und die Konstruktion von Datenobjekten mittels Modulen und Klassen. Eine zentrale Rolle bei der Modellierung von Daten spielt der Begriff der Datenabstraktion, verbunden mit der Unterscheidung zwischen Spezifikation und Implementierung abstrakter Datenobjekte und Datentypen. Folgen, Mengen, Relationen, Bäume, Graphen und geometrische Objekte werden als abstrakte Typen eingeführt. Anschließend werden effizient manipulierbare Repräsentationen dieser Typen betrachtet und die zugehörigen Algorithmen auf ihre Komplexität hin untersucht. In der objektorientierten Programmierung spielen neben der Datenabstraktion Vererbung und Polymorphie eine wesentliche Rolle. Abstrakte Datentypen werden daher häufig unter Verwendung von Vererbungsmechanismen spezifiziert und implementiert. Für typische Problemlösungen lassen sich Entwurfsmuster angeben; die Behandlung der Muster Iterator, Kompositum, Abstrakte Fabrik bietet sich an. Technische Aspekte der Datenspeicherung im Arbeitsspeicher (Keller und Halde) und im Hintergrundspeicher (Dateien, persistente Objekte) werden behandelt. Programmiert wird sowohl in objektorientierten als auch in funktionalen Sprachen. |
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Lehr- und Lernformen | Aktive Teilnahme | ||||||||||||
Vorlesung 4 SWS Teilnahme empfohlen |
Schriftliche Bearbeitung der Übungsblätter, zwei mündliche Präsentationen der Lösung jeweils einer Übungsaufgabe in der Übung, Bearbeitung einer anwendungsorientierten Aufgabe einschließlich einer lauffähigen Implementierung |
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Übung 2 SWS verpflichtete Teilnahme |
Schriftliche Bearbeitung der Übungsblätter, zwei mündliche Präsentationen der Lösung jeweils einer Übungsaufgabe in der Übung, Bearbeitung einer anwendungsorientierten Aufgabe einschließlich einer lauffähigen Implementierung |
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Aufwand
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Modulprüfung Klausur (120 Minuten) |
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Differenzierte Bewertung differenzierte Bewertung |
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Modulsprache Deutsch |
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Arbeitsaufwand (Stunden) 300 |
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Leistungspunkte (LP) 10 |
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Dauer des Moduls Ein Semester |
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Häufigkeit des Angebots Jedes Wintersemester |
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Verwendbarkeit Bachelorstudiengang Mathematik |