Einführung

Wir wollen mit diesen ersten Übungen in die Welt der Programmierung eintauchen.

Zahlen und einfach Berechnungen

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. Beispielsweise kann man mit Math.pow(b,e) die Potenz b^e berechnen.

Neben dieser gibt es noch viele weitere mathematische Funktionen. Unter Bibliothek findest du alle Mathematik-Funktionen und -Operationen, mit denen wir rechnen können.

Übung Quadriere die Zahl 4 (5,16) mit Hilfe von Math.pow(). Ziehe mithilfe dieser Funktion auch die Quadratwurzel aus 4 (5,16)

Nutzen von Variablen

Variablen deklarieren

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 deklariert wurde, kann ihr ein Wert zugewiesen werden, hier 5.

Um den Wert der Variable wieder auszugeben, also uns anzeigen zu lassen, nutzen wir folgendes Kommando:

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 den Term x²+3x-10 für verschiedene Werte x (-3,4,5,100,123456).

Strings

Neben Zahlen als Inhalt für Variablen haben wir Strings kennengelernt. Im folgenden Beispiel wird die Variable text vom Typ String erzeugt und ihr der Wert "Hallo Welt!" zugewiesen:

Mehrer Strings können, ähnlich wie Sätze, die aneinandergereiht einen Text ergeben, mittels + miteinander verkettet werden. Der Zusammengesetzte Text kann wiederum einer neuen Variable zugewiesen werden:

Kommentare verwenden

Damit jemand, der den Code liest, besser verstehen kann, was der Code machen soll, kann man überall im Code Kommentare hinterlassen.

Man schreibt einfach zwei Schrägstriche (//). Alles, was dahinter steht, ignoriert der Computer einfach.

Selbst recht einfache Programme sind für den Leser nur noch sehr schwer nachzuvollziehen, wenn erklärende Kommentare fehlen.

Ausgabe von Texten

Mithilfe von System.out.println() können wir auch Texte und Werte von Variablen kombiniert ausgeben:

Wir müssen also z.B. den String "Der Flächeninhalt eines Rechtecks mit den Seitenlängen " nicht erst in einer Variablen speichern.

Erstes 'größeres' Programm

Es soll der Flächeninhalt* des Nikolaushauses berechnet werden. Hier eine Skizze:

Wie können wir den Flächeninhalt berechnen?

• berechnen den FI des Rechtecks
• berechne den FI des Dreiecks
• addiere FI rechteck und FI Dreieck

Aufgabe

• Lies dir den Quelltext einmal komplett durch.
• An den interessanten Berechnungsstellen steht stets 0.0. Trage statt der 0.0 an diesen Stellen den entsprechenden Term zur Berechnung der jeweiligen Größe ein

Komplexe Übung

Hinweis: Diese Übung ist Bestandteil der Kursinternen Bewertung. Für diese Aufgabe kannst du 4 Punkte sammeln. Löse die Aufgabe. Kopiere anschließend den Quelltext und füge diesen an der entsprechenden Stelle im Moodle-Kurs ein.

Aufgabenstellung

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 dieser Kasten:

  x1|2 = -p/2 ± (p2/4 - q)0.5

Da jetzt neben ganzen Zahlen auch gebrochene Zahlen als Werte vorkommen können, werden alle Variablen als Datentyp double deklariert. Benutze zum Potenzieren (und Wurzelziehen) die Funktion Math.pow(), die du oben kennengelernt hast.

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

• Wenn du fertig bist, kopiere den Quelltext und füge Ihn im Moodle-Kurs an der entsprechenden Stelle ein.