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12A.1 Informatik, Datenstrukturen, Array, struct, Warteschlange, Stack, Baum


CC-BY-NC-SA 3.0

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letztes – Jahr ging's ja um – Programmieren hauptsächlich wie man der Sprache C irgendwas mitteilen kann oder genauer gesagt dem Rechner in der Sprache C etwas mitteilen kann – dann – die letzten Termine dieses Jahr wollte ich dann eben noch benutzen um in das will ich was über Informatik – zu erzählen – nicht was ich so sehr was programmieren ?? immer als Randthema das Programmieren dabei aber hauptsächlich solche Informatik werden – meine Idee – erzählen meine Idee was – der Zusammenhang zwischen Programmieren und Informatik ist – dann – Programmieren auf der einen Seite und Informatik – ist für mich so ähnlich wie Rechnen und Mathematik – wenn man in der Grundschule sagt – einmal eins das schon Mathematik dann – ist das sehr gewagt – ?? Mathematik sollte eigentlich eher sein – wie man rechnet die Theorie hinter dem Rechnen effizient zu rechnen – was man wie ausrechnen kann mit welchen Fehlern – und ähnliche Sachen ähnliche Sachen die – er in – höheren weihen sozusagen des Rechnens und so ähnlich – würde ich das auch zwischen Programmieren und Informatik sehen – Programmieren ist das – was sie – ein Hecken – in das Entwicklungssystem – C oder Java oder was auch immer gerade sein mag Informatik ist das was dahinter passiert die Theorie – wie programmiert ich etwas – Effizienzwartbar – wie vor mich so das ich drei Tage später noch verstehen dann oder andere Leute ein Jahr später noch verstehen können was ich da gemacht habe – wie gehe ich – vor um ein Problem Informatik zu lösen was ist der Ansatz – in welche Teilprobleme – zerlegt ich ein Problem und ähnliche Geschichten das wäre für mich das Informatik – das reine Programmieren – braucht man dann zwar das Satelliten umzusetzen – aber das große Ganze dahinter wäre die Informatik – und – die restlichen Termin jetzt wollte ich wissen was Informatik erzählen – ?? – erstes große Thema – in der Informatik sind typischerweise die Datenstrukturen – dass man sich Gedanken macht – wie man seine Daten ablegt – so das man sie später wieder finden kann – in vernünftiger Form – was sie schon kennen – und was sind sie ja eingebautes – ist das okay – das heißt sie haben – zum Beispiel – eine – am eindimensionalen – Inlay – quasi – eine Liste von Sachen – und können dann einfach der Nummer drauf zugreifen – sie können sagen gibt mir null eins zwei – drei gibt mir die Nummer vier – Namen des Rays – eckige Klammern vier – gib mir die Nummer vier aus dieser Liste raus – damit was veranstalten sie können aber auch umgekehrt sagen in die Nummer vier in dieser Liste – gleich schreibe irgendwas rein – und analog dann zwei dimensionalen – dreidimensionalen – und so weiter – NC das ist relativ – weitgehend in die Sprache eingebaut – mit diesen eckigen Klammern – am – was auch noch eingebautes – sammelgesinnter – Verbundtrakt – schon – kommen – dass sie mehrere verschiedene Sachen – in dasselbe Objekt rein kippen können werden das bei der Bestellung zum für das sie sagen können um eine Bestellnummer – ist so zu viel und dann gibt's – einen Titel des ganzen Wasserzeichenkette – sondern gezeichnet eine Anzahl wie oft das Bestell des weiteren Preisen so weiter all das geb ich zusammen in einen Verbund – und kann dann gezielt die einzelnen Sachen wieder rausholen – das war ja in C das man Punkt schreibt – der Name – dieses Verbunds der Variable die für diesen Verbund ist der Name dieser Variablen Punkt und dann der Name des jeweiligen – Member – Höhe – des jeweiligen Eintrags hier – sowie da der Zugriff in C – für sich war das ein bisschen – blödsinnig warum soll ich wenn ich diese Sachen einzeln habe – das jetzt in den Kasten ließen – an viel sinnvoller sind diese verbünde wenn ich viele davon habe zum Beispiel wenn ich ein – Gerät aus Akts habe das kann auch schon in den – Praktika vor – einem ?? aus Trakt eines sehr viel sinnvoller dieser Verbund – zu drittes typischerweise auf – nicht alleine – sondern – gleich die ganze Sammlung davon – zum Beispiel eine Datenbank – können Sie sich so vorstellen als Sammlung von Snacks steht die Vornahme – der Vornahme drin über die der Nachname drin – über die die Telefonnummer – drinnen übersteht die Adresse drin in jedem Datensatz und jeder dieser verbünde wäre dann – ein Datensatz – ?? aber der nackte Verbund ist tatsächlich nur so ein Link von dieser Sorte und man baut dann gerne kompliziertere Sachen draußen – das sind die – wesentlichen Datenstrukturen – die in C eingebaut sind in anderen Programmiersprachen – sind nur weitere Datenstrukturen – mehr oder minder eingebaut zumindest bibliotheksmäßig – verfügbar – und kann er schon in den – Videos vor ?? an das was man – häufiger braucht ist die Warteschlange – Edition – der zynischen Schreibweise – wie die Warteschlange due – das – ist im Endeffekt – so was wie ein eindimensionales – Phänomen – allerdings – variabler Länge – da passen – dann – gerade so viel Wein wie vor dem Schalter stehen – in der Warteschlange – es gibt eine Funktion – um jemanden in die Warteschlange zu stellen – Edition – als sie dann – typischerweise – was ein schönes deutsches Wort ein Schlangen – an die Schlange stellen eine Schlange hängen – an und es gibt eine Funktion – um den ersten vor dem Schalter zu bedienen Edition – Sie wollen Entschlangen – BenQ ein Schlangen – an Schlangen und die zu Entschlangen – an – das Insel die beiden wesentlichen Funktionen die man dafür Sonne Datenstruktur – hat – bei – LW und bei der Strack war das in C mehr oder minder eingebaut wenn sie im Ray sagen wollen und ich möchte die Nummer vier was reinschreiben – dann schreiben Sie so die Nummer vier was rein und er nicht abstrakt – Punkt irgendwas gleich – an – das es von der Sprache schön – abgebildet – Komma sowas haben will wie eine Warteschlange – ist das in den meisten Sprachen nicht so direkt abgebildet muss ich Funktionen aufrufen ?? Cube die Cube – zu sagen jetzt wieder ein in die Schlange stellen und dann – immer wieder natürlich auch mal ein abholen – die Warteschlange sehen sie – sehr häufig wird um irgendwelche – Datenübertragungen – geht – an ich habe vielleicht ein Modul in meinem Programm das Sachen – verschickt – druckt – speichert – und habe ein Modul in meinem Programm das Sachen einliest – und um diese beiden – halbwegs – unabhängig zu halten setzt man da gerne eine Jura in – eine Warteschlange – dieses Modul was sie dann liest – füttert die Warteschlange mit and you – und das Modul was die Daten verarbeitet – weiter schickt was auch immer – liest die Daten mit die Queue raus – und welchem Tempo das jeweils passiert wird durch diese Warteschlange – unabhängig voneinander es muss nicht dieses Modul das Daten verarbeitet – genau einen Datensatz lesen – wenn das Modul das Daten erzeugt in einem Dachsdatensatz – liefert – der Datensatz kann dann einfach hier – in der Warteschlange stehen – wie – Weihnachten mit dem Päckchen – bei der Post – im Endeffekt sollte natürlich auf lange Sicht – sollte genauso viel – ihr an Daten verarbeitet – werden – wie an Daten erzeugt wird und heißt das ja dass sie sich das in der Warteschlange noch mehr Leute stehen bleiben dass wir keine gute Idee – ?? auf lange Sicht sollte das Tempo dann schon dasselbe sein – oder – das Tempo hier des Daten Verarbeiters – eigentlich noch im bisschen schneller sein als es Tempo des Datenerzeugers – der sie sicher sein können was sie Warteschlange – tatsächlich leerläuft – und ich denke ?? drin hängen bleibt – das ist die Warteschlange – mit ihren beiden wesentlichen Funktionen in Judith you – verwandt damit ist der Stack der Stapel – ich lege einfach Datensätze – auf den Tisch – und arbeite immer mit dem obersten – gibt's auch für diese Datenstruktur – zwei übliche Funktionen – für den Zugriff – zur Erinnerung noch mal beim – Mann der Welt schreiben sie ja zum Lesen – einfach nur A von vier ?? machen das war von vier mal irgendwas machen was damit ?? und zum Schreiben schon sie beim Cera – von vier ist gleich irgendwas – an – das es alles nett in die Sprache eingebaut – bei der Queue – verwenden sie zum Schreiben eine Funktion ein Queue zum Lesen eine Funktion die Cube und bei dem Stack – auch immer auch dann eine Funktion zum Schreiben die heißt Push – typischerweise – sich dann über die Jahrzehnte darauf geeinigt und eine Funktion zum Lesen gehasst Popp – typischerweise – der Unterschied zwischen Stack und Warteschlange – ist das beim Stack immer das – allerletzte Element hier – betrachtet wird sie legen das letzte Element drauf – wenn sie was holen vom Stack kriegen sie auch das letzte wieder – ?? sein das jüngste ist weit klarer – bei der – Warteschlange – trägt sie das älteste Element wieder – denjenigen – der sich vor Urzeiten – in die Warteschlange gestellt hat der wird hier wieder rausgeholt – als erster – das ist fast in fast all das noch wesentliche – Abkürzung – bei den ganzen Techniken gibt's dann auch in Hardware first in first Auth – war der erste der reinkommt in den Laden ist auf der ersten ?? wieder ausgeht aus dem Laden – und der Stack ist eben – andersrum – das ist ?? last in first auch der letzte drei Com Glasinfostore – der letzte der reinkommt ist der erste daraus geht – der letzte reinkommt – ist der erste Dennoch wieder rausgeht – am – Verlauf zeigen wenn der erste rein kommt – man ruft Busch auf – dann – kommt vielleicht noch jemand – mit Busch draufgelegt – noch jemand mit Booster draufgelegt – und jetzt ?? aufrufen – ist der erste daraus geht der letzte der reingekommen ist – die jüngste – der oberste – dass es anders beim Stack als bei der – Warteschlange – dann – im ?? Leben konnte sich sehr häufig vor man sieht ihn nur nichts der Arbeit im Hintergrund im Rechner – Zimmer schwitzt umgehend die – Rücksprünge aus – den Funktionsaufrufe – zu organisieren – der Rechner legt sich auf einem Stick ab aus welcher Funktion er gerade gekommen ist – und wenn aus der Fusion in der gerade ist in einer Funktion spricht nicht ab – wo wieder zurück muss und so weiter und so weiter bei jedem Sprung in irgendeine Funktion nicht abfuhr wieder zurück muss – dann – an der Stelle kommt als der ganz prominent in den ganzen – Mikrochips vor – allem man sieht ihn aber seltener beim Programmieren – uns – ja was man dann tatsächlich noch sehr häufig sieht anders als den Stack ist der Baum oder ?? wie – zum Beispiel Dateisystemen – es gibt eine – Wurzel des Dateisystems – bereits – bei Windows ist das dann immer gerne – auf Ekzem oder Ähnliches eine Wurzel des Dateisystems – an – unterliegen auf der – obersten Ebene zum Beispiel Ordner – in den Dateisystem – vielleicht auch schon Dateien – weiß – und in den Ordnern – können wieder Ordner liegen – oder Dateien liegen – das was – oder noch mehr Ordner – und so weiter – und so weiter sowas wäre ein Baum – sie sehen eine ganz typische Wendung Dateisystemen – haben Bäume – ich kannte zu diesem Knoten ist in dieser Knoten ich gehe von einem Wurzelknoten – zu diesem Knoten – dieser Knoten ist ein Ordner – kann damit – weitere Kinder enthalten Kindknoten – enthalten – das sie werden jetzt Kinder von diesem – Knoten – Kindknoten von den Coknoten – diese Kindknoten – könnten auch selbst wieder Kindknoten enthalten zumindest als Ordner sind – und das Ganze sieht aus ein umgekehrter Baum die Wurzel ist oben Komma das typischerweise – in Informatik so das die Wurzel des Baums oben ist und der Baum dann nach unten aufgefächert ist wenn sich hier irgendwo – ans Ende geraten ?? das nur was wenn sie hier irgendwo ans Ende geraten – nicht Beistrich mein Ordner meinte noch irgendwas hat hier manchmal ein – einzelnes Dokument rein will sie ans Ende geratenen haben sie – ein Blatt – so nennt sich das dann wenn es sicher weiter verzweigt – ausstattet – um mit der Wurzel und irgendwo – unten endet dann – mit Blättern – das ist die Analogie zum Plan zum Baum – und insbesondere gibt es hier keine Zyklen also es gibt – im echten Baum soll ich sagen echten Baum gibt es nicht diese Situation – dass eine Datei – in zwei Ordner nicht – im wahren Dateisystemen – gibt's das dann lustigerweise – doch weil es an einigen Stellen – eleganter ist – der Stein der ?? des Baums gibt's das nicht das ein Ast mit dem anderen verwachsen versickern sie nie in zwo – möchten Komma Baum kann sie nirgendwo im Kreis rumlaufen – ist A zyklisch es gibt kein Zyklus kein Zügel – eingeschlossene Kreisen richtigen Baum – im wahren Leben macht man sein Geld mit seinen Dateien doch – waren – andere Beispiele für Bäume wären HTML Dateien – dass sie auf einer Webseite – mehrere – Abschnitte haben in den Abschnitten – sitzt Text und dann ein Foto und eine Liste und in der Liste sitzt leicht was Anliegens oder noch mal Fotos und so weiter sofort – als auch diese Struktur von – Webseiten – ist dann automatisch ein Baum – offensichtlich – etwas das sehr häufig vorkommt wahrnehmen – will