Datenstrukturen und -abstraktion

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Datenstrukturen und -abstraktion beschreibt die logische Darstellung von Informationen, soweit es Programmiersprachen und Programmmuster betrifft. Es werden die Themen Datenstrukturen und Datentypen behandelt, um generelle Kenntnisse in diesem Themenbereich zu erlangen.

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Inhalt

Datentyp: Eine Zusammenfassung von Objektmengen mit den darauf definierten Operationen und charakterisiert mit Namen und Wertebereich des Elements.

Datenstrukturen in Programmiersprachen:

Produkttyp: Datenstruktur, deren konstante aus Elementen des kartesischen Produkts der Konstantenmengen endlich vieler Datentypen bestehen.

Operator: Ein Zeichen, das eine bestimmte Funktion symbolisiert, z.B. Vergleichsoperatoren wie: »<«, »>«, »=«, »≤« »≥«, oder Logische Operatoren wie »und«, »oder«, »nicht«, oder Grundrechenarten verwendeten Operatoren +, −, ·, ÷,o der Das Zeichen »O« (Verkettungszeichen) für die Komposition von Funktionen, oder Der Klassenbildungsoperator { | }.

Vereinigungstyp: Datenstruktur, deren Konstanten die Elemente der disjunkten Vereinigung der Konstantenmengen endlich vieler Datentypen sind.

Potenzmenge: Datenstruktur, deren Konstanten die Teilmengen der Konstantenmenge der Grundmenge sind.

Feldtyp: Datenstruktur, deren Konstante jeweils aus einer geordneten Menge von Konstanten des Komponententyps bestehen.

Datenabstraktion: Meilensteine der Datenabstraktion:

         PROGRAMM = ALGORITHMUS + DATENSTRUKTUR

Datenabstraktion (data abstraction) oder Datenkapselung (data encapsulation): Anwendung des Geheimnisprinzips auf die Darstellung komplexer Datenobjekte im Rechner. Ein zusammengesetztes Datenobjekt ist nicht durch direkten Zugriff auf seine Einzelbestandteile manipulierbar, sondern nur über eine prozedurale Schnittstelle, die geeignete Operationen umfasst. Die Benutzung ist unabhängig von der internen Datenstruktur.

Abstrakte Datentypen: Als abstrakte Datentypen bezeichnet man spezielle Datentypen, deren Operationen genau spezifiziert sind, die jedoch, im Gegensatz zu den elementaren und zusammengesetzten Datentypen, nicht an einen konkreten Wertebereich gebunden sind. Die Bindung an den Wertebereich findet erst durch die konkrete Ausprägung eines abstrakten Datentypen statt.

Klassen und Objektorientierung:

Klasse: beschreibt Objekte, die ähnlich strukturiert sind und sich ähnlich verhalten.