K-EL/Variablen und Datentypen

Wiki-Quelltext dieser Seite.

<language>Java</language>
= Einführung =
Wir wollen mit diesen ersten Übungen in die Welt der Programmierung eintauchen. 

= Zahlen und einfach Ausdrücke =

== Zahlen ==
Wir beginnen ganz gemächlich. Zunächst wollen wir anfangen mit dem Computer zu sprechen. Gib hierzu einfach Zahlen im folgenden Feld ein und klicke auf ausführen.

<run id="4f88826a6db44">51</run>

== Mathematische Operationen ==
Natürlich können wir nicht nur Zahlen eingeben, sondern richtig rechnen. Probiere einige Rechenoperationen im folgenden Feld aus.
<run id="4f88826a6dbd4">2*(17+4-3)</run>


'''Übung'''
Neben den einfachen Rechenoperationen <b>+ | - | * | /</b> können wir auch mit komplexeren Konstrukten rechnen. 

<run id="4f88826a6dc5a">Math.pow(5,2)</run>
Neben dieser gibt es noch viele weitere mathematische Funktionen. Unter [http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api/java/lang/Math.html Bibliothek] findest du alle Mathematik-Funktionen und -Operationen, mit denen wir rechnen können.


'''Übung 1'''
Quadriere die Zahl 4 (5,7,9) mit Hilfe von Math
<run id="4f88826a6dce5" rows=2></run>


'''Übung 2'''
Berechne nun auch folgende Ausdrücke:
3<sup>4</sup> und 16<sup>0.5</sup>
<run id="4f88826a6dd78"></run>

== Variablen ==
== Die Zuweisung ==
Wir haben gesehen, dass es meist sinnvoll ist, nicht direkt mit den Werten zu arbeiten, sondern mit Variablen. Wir wollen uns anschauen, wie Variablen in der Programmiersprache festgelegt werden.

Dazu benötigen wir die Datentypen, denn, wir erinnern uns, jeder Variable muss gesagt werden, von welchem Typ sie ist, beziehungsweise, welche Werte sie aufnehmen kann.

Das folgende Beispiel erzeugt eine Variable x vom Typ Integer, also eine natürliche Zahl. 
<code id="4f88894e304c7">int x;</code>
Nachdem die Variable erzeugt wurde (wir sagen <b>deklariert</b>), wird ihr ein Wert zugewiesen, hier 5.
<code id="4f88894e3095e">x = 5;</code>
Nachdem wir nun die Variable definiert und mit einem Wert belegt haben, können wir mit ihr rechnen.
<run id="4f88826a6de02" id="">
x + x + x + x;
</run>


'''Übung'''
Weise der Variable einen anderen Wert zu und lass den letzten Ausdruck neu berechnen -> So zeigt sich der Vorteil von Variablen.

'''Übung'''
Was passiert, wenn du eines der Semikola weglässt/löschst? 


'''Übung'''
Berechne folgenden mathematischen Ausdruck x<sup>2</sup>+3x-10 für verschiedene Werte x (-3,4,5,100,123456).

=== Die Benutzung ===
Jetzt wollen wir mit dieser neuen Variable arbeiten, indem wir sie z.B. in eine komplexe Aufgabe einbauen.

<run id="4f88826a6de8a" id="">5+x</run>

'''Übung'''
Baue mit '''x''' einen komplexen Ausdruck

== Ausgabe ==
Um eine coolere Bildschirmausgabe zu realisieren steht uns in der Sprache Java das Element '''System.out.print''' zur Verfügung.
Du musst nicht verstehen warum, das so heisst, sondern nur, dass man nette Sprachausgaben damit gestalten kann.

<run id="4f88826a6df13" id="">System.out.println("Hallo Welt!")</run>

wir können nun auch unsere Variable mit einbauen

<run id="4f88826a6df9e" id="">System.out.println("Der Werte meines x="+x);</run>

'''Übung'''
Was macht das plus? Was bedeuten die Anführungszeichen?


== Prüfung ==

'''Übung'''
Setze die folgende Aufgabe in Java um:

Erstelle eine ganzzahlige Variable "a" und sage, dass diese den Wert 5 hat.

Quadriere die Variable "a" und 
multipliziere das Ergebnis 
mit dem gerundeten Ergebnis von 10/2.5

Das Ergebnis soll in der Variable "b" stehen.


<run id="4f88826a6e012" id="">
//baue die Rechenaufgabe hier rein
</run>
<check>return(b == 100 && a == 5);</check>

== Zusammenfassung ==
=== Variablentypen ===
<center>
{| style="text-align:center;border:solid grey 1px" cellpadding=3 cellspacing=0
|- style="background:#FFE466;"
! Typ     !! Byte !! Wertebereich  	 !!  Standardwert
|- style="background:#FFE466;"
| ganze Zahlen || || ||
|-
| <span style="color:red">byte</span>    || 1    || -128 bis 127 || 0 
|-
| <span style="color:red">short</span>   || 2    || - 32768 bis 32767  || 0 
|-
| <span style="color:red">int</span> 	  || 4    || - 2<sup>31</sup> bis 2<sup>31</sup>-1  || 0 
|-
| <span style="color:red">long</span> 	  || 8    || - 2<sup>63</sup> bis 2<sup>63</sup>-1  || 0 
|- style="background:#FFE466;"
| Fließkommazahlen || || ||
|-
| <span style="color:red">float</span>   || 4 	  || - 3.40282347 *10<sup>38</sup> bis 3.40282347 *10<sup>38</sup> || 0.0
|-
| <span style="color:red">double</span>  || 8 	  || - 1.79769313486231570 *10<sup>308</sup> bis 1.79769313486231570 *10<sup>308</sup> || 0.0
|- style="background:#FFE466;"
| Wahrheitswert || || ||
|-
| <span style="color:red">boolean</span> || 1    || true,false          || false 
|- style="background:#FFE466;"
| Zeichen || || ||
|-
| <span style="color:red">char</span>    || 2    ||  alle Unicode - Zeichen || \n0000
|}
</center>

=== Arithmetische Operatoren ===
<center>
{| style="text-align:center;border:solid grey 1px" cellpadding=3 cellspacing=0
|- style="background:#FFE466;"
! Operator     !! Bezecihnung !! Bedeutung  	 
|- 
| <span style="color:red">+</span>    || Positives Vorzeichen    || +n ist gleichbeduetend mit n
|-
| <span style="color:red">-</span>   || Negatives Vorzeichen    || -n kehrt das Vorzeichen von n um 
|-
| <span style="color:red">+</span> 	  || Summe    || a+b ergibt die Summe von a und b
|-
| <span style="color:red">-</span> 	  || Differenz    || a - b ergbit die Differenz von a und b
|-
| <span style="color:red">*</span>   || Produkt	  || a * b ergibt das Produkt aus a und b
|-
| <span style="color:red">/</span>  || Quotient 	  || a / b ergibt den Quotient aus a und b 
|-
| <span style="color:red">%</span> || Restwert    || a%b ergibt den Rest der ganzzahligen Division von a durch b
|-
| <span style="color:red">++</span>    || Präinkrement    ||  ++a ergibt a+1 und speichert das gleich in a
|-
| <span style="color:red">++</span>    || Postinkrement    ||  a++ ergibt a+1 und speichert das gleich in a
|-
| <span style="color:red">--</span>    || Prädekrement    ||  --a ergibt a-1 und speichert das gleich in a
|-
| <span style="color:red">--</span>    || Postinkrement    ||  --a ergibt a-1 und speichert das gleich in a
|}
</center>

=== Zuweisungsoperatoren ===
<center>
{| style="text-align:center;border:solid grey 1px" cellpadding=3 cellspacing=0
|- style="background:#FFE466;"
! Operator     !! Bezeichnung !! Bedeutung  	 
|- 
| <span style="color:red">=</span>    || Einfache Zuweisung    || a=b, weist a den wert von b zu
|-
| <span style="color:red">+=</span>   ||  Additionszuweisung   || a+=b weist a den Wert von a + b zu.
|-
| <span style="color:red">-=</span> 	  || Differenzuweisung    || a-=b weist a den Wert von a - b zu.
|-
| <span style="color:red">*=</span> 	  || Multiplikationszuweisung    || a*=b weist a den Wert von a * b zu.
|-
| <span style="color:red">/=</span>   || Divisionszuweisung	  || a /= b weist a den Wert von a / b zu.
|-
| <span style="color:red">%=</span>  || Modulozuweisung 	  || a %= b weist a den Wert von a % b zu.
|-
| <span style="color:red">&=</span> || UND-Zuweisung    || a &= b weist a den Wert von a & b zu.
|-
| <span style="color:red">|=</span>    || ODER Zuweisung    ||  a |= b weist a den Wert von a | b zu.
|-
| <span style="color:red">^=</span>    || Exklusiv-ODER-Zuweisung   ||  a^=b weist a den Wert von a ^ b zu.
|-
| <span style="color:red"><<=</span>    || Linksschiebezuweisung    ||  a<<=b weist a den Wert von a << b zu.
|-
| <span style="color:red">>>=</span>    || Rechtsschiebezuweisung    ||  a>>=b wreist a den Wert von a >> b zu.
|}
</center>