Variablen und Datentypen
Inhaltsverzeichnis |
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.
Mathematische Operationen
Natürlich können wir nicht nur Zahlen eingeben, sondern richtig rechnen. Probiere einige Rechenoperationen im folgenden Feld aus.
Übung Neben den einfachen Rechenoperationen + | - | * | / können wir auch mit komplexeren Konstrukten rechnen.
Neben dieser gibt es noch viele weitere mathematische Funktionen. Unter 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
Übung 2 Berechne nun auch folgende Ausdrücke: 34 und 160.5
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.
Nachdem die Variable erzeugt wurde (wir sagen deklariert), wird ihr ein Wert zugewiesen, hier 5.
Nachdem wir nun die Variable definiert und mit einem Wert belegt haben, können wir mit ihr rechnen.
Übungen zu obigem Beispiel
- Weise der Variable einen anderen Wert zu und lass den letzten Ausdruck neu berechnen
- Was passiert, wenn du eines der Semikola weglässt/löschst?
- Berechne folgenden mathematischen Ausdruck x2+3x-10 für verschiedene Werte x (-3,4,5,100,123456).
Übung
Und noch mehr Mathe ... Es soll nun die Nullstellenformel für quadratische Funktionen umgesetzt werden. Solltest du dich nicht mehr an die (Mitternachts-)formel zur Berechnung der Nullstelle erinnern, hilft dir vielleicht der unten stehende Kasten.
Gehe für die Lösung des Problems schrittweise vor:
- Berechne zunächst den Ausdruck unter der Wurzel und speichere ihn in der Variable unter_wurzel. Achte darauf, dass diese Variable erst als Variable vom Typ double deklariert werden muss
- Berechne danach die Wurzel und speichere den Wert in der Variable wurzel. Auch diese muss erst als double deklariert werden
- Berechne nun noch den ersten Bruch und speichere diesen Wert in der Variable anfang
- Berechne nun mit der Hilfe der Variablen anfang und wurzel die beiden Nullstellen und speichere deren Werte in den Variablen x_1 und x_2
Hinweis quadratische Funktion
x1|2 = -p/2 ± (p2/4 - q)0.5
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.
wir können nun auch unsere Variable mit einbauen
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.
Zusammenfassung
Variablentypen
| Typ | Byte | Wertebereich | Standardwert |
|---|---|---|---|
| ganze Zahlen | |||
| byte | 1 | -128 bis 127 | 0 |
| short | 2 | - 32768 bis 32767 | 0 |
| int | 4 | - 231 bis 231-1 | 0 |
| long | 8 | - 263 bis 263-1 | 0 |
| Fließkommazahlen | |||
| float | 4 | - 3.40282347 *1038 bis 3.40282347 *1038 | 0.0 |
| double | 8 | - 1.79769313486231570 *10308 bis 1.79769313486231570 *10308 | 0.0 |
| Wahrheitswert | |||
| boolean | 1 | true,false | false |
| Zeichen | |||
| char | 2 | alle Unicode - Zeichen | \n0000 |
Arithmetische Operatoren
| Operator | Bezecihnung | Bedeutung |
|---|---|---|
| + | Positives Vorzeichen | +n ist gleichbeduetend mit n |
| - | Negatives Vorzeichen | -n kehrt das Vorzeichen von n um |
| + | Summe | a+b ergibt die Summe von a und b |
| - | Differenz | a - b ergbit die Differenz von a und b |
| * | Produkt | a * b ergibt das Produkt aus a und b |
| / | Quotient | a / b ergibt den Quotient aus a und b |
| % | Restwert | a%b ergibt den Rest der ganzzahligen Division von a durch b |
| ++ | Präinkrement | ++a ergibt a+1 und speichert das gleich in a |
| ++ | Postinkrement | a++ ergibt a+1 und speichert das gleich in a |
| -- | Prädekrement | --a ergibt a-1 und speichert das gleich in a |
| -- | Postinkrement | --a ergibt a-1 und speichert das gleich in a |
Zuweisungsoperatoren
| Operator | Bezeichnung | Bedeutung |
|---|---|---|
| = | Einfache Zuweisung | a=b, weist a den wert von b zu |
| += | Additionszuweisung | a+=b weist a den Wert von a + b zu. |
| -= | Differenzuweisung | a-=b weist a den Wert von a - b zu. |
| *= | Multiplikationszuweisung | a*=b weist a den Wert von a * b zu. |
| /= | Divisionszuweisung | a /= b weist a den Wert von a / b zu. |
| %= | Modulozuweisung | a %= b weist a den Wert von a % b zu. |
| &= | UND-Zuweisung | a &= b weist a den Wert von a & b zu. |
| >= | ODER Zuweisung | a |= b weist a den Wert von a | b zu. |
| ^= | Exklusiv-ODER-Zuweisung | a^=b weist a den Wert von a ^ b zu. |
| <<= | Linksschiebezuweisung | a<<=b weist a den Wert von a << b zu. |
| >>= | Rechtsschiebezuweisung | a>>=b wreist a den Wert von a >> b zu. |