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Julia - Bit by Bit

Programming for Beginners

  • 2021
  • Buch

Über dieses Buch

Das Hauptziel dieses Buches ist es, Anfängern grundlegende Programmierprinzipien zu vermitteln, die Julia verwenden, eine der am schnellsten wachsenden Programmiersprachen von heute. Julia kann als "moderne" Sprache eingestuft werden, die viele Merkmale besitzt, die in populäreren Sprachen wie C und Java nicht verfügbar sind. Das Buch ist in 10 Kapitel gegliedert. Kapitel 1 gibt einen Überblick über den Programmierungsprozess. Es zeigt, wie man ein erstes Julia-Programm schreibt und stellt einige der grundlegenden Bausteine vor, die zum Schreiben von Programmen erforderlich sind. In Kapitel 2 geht es um Zahlen - Ganzzahlen, Fließkommazahlen, Operatoren, Ausdrücke - wie man mit ihnen arbeitet und wie man sie druckt. Kapitel 3 zeigt, wie man Programme schreibt, die Entscheidungen treffen können. Es wird erklärt, wie man if und if... -Anweisungen verwendet. Kapitel 4 erklärt den Begriff der "Schleife", der mit for und while-Anweisungen implementiert wird. Außerdem wird erklärt, wie man Daten aus einer Datei liest und Ergebnisse in eine Datei schreibt. Kapitel 5 behandelt formell Funktionen, die es ermöglichen, ein (großes) Programm in kleinere überschaubare Einheiten aufzuteilen, die zusammenarbeiten, um ein bestimmtes Problem zu lösen. Kapitel 6 ist Zeichen und Zeichenketten gewidmet. In Julia können wir mit ihnen ebenso nahtlos arbeiten wie mit Zahlen. Kapitel 7 behandelt die Verarbeitung von Arrays, die in Julia wesentlich einfacher ist als in anderen Sprachen. In Kapitel 8 geht es um Sortier- und Suchtechniken. Das Sortieren bringt Daten in eine Reihenfolge, die schneller / einfacher durchsucht werden kann, und macht sie für den menschlichen Verbrauch schmackhafter. Kapitel 9 stellt Strukturen vor, die es uns ermöglichen, Daten in einer Form zu gruppieren, die einfacher als Einheit manipuliert werden kann. Kapitel 10 behandelt zwei nützliche Datenstrukturen - Wörterbücher und Datensätze. Diese ermöglichen es uns, bestimmte Arten von Problemen einfacher und bequemer zu lösen, als wir es ohne sie können. Dieses Buch richtet sich an alle, die zum ersten Mal Programmieren lernen. Die Präsentation basiert auf der Tatsache, dass viele Studenten (wenn auch nicht alle) Schwierigkeiten beim Programmieren haben. Um dies zu überwinden, bedient sich das Buch eines Ansatzes, der klare Beispiele, detaillierte Erläuterungen sehr grundlegender Konzepte und zahlreiche interessante Probleme bietet (nicht nur künstliche Übungen, deren einziger Zweck darin besteht, einige sprachliche Merkmale zu illustrieren).

Inhaltsverzeichnis

  1. Frontmatter

  2. Chapter 1. Elementary Concepts

    Noel Kalicharan
    Elementare Konzepte vertiefen sich in die Grundlagen der Computerprogrammierung und erklären, wie Computer Probleme lösen und die verschiedenen Stadien, die bei der Entwicklung eines Computerprogramms involviert sind. Es behandelt die wesentlichen Komponenten eines Programms, einschließlich Datentypen und Variablen, und unterscheidet zwischen Syntax- und Logikfehlern. Das Kapitel stellt auch das Konzept der Algorithmen und die Bedeutung von Kommentaren in der Programmierung vor. Darüber hinaus bietet es Einblicke in den Prozess des Debuggens und Wartens von Programmen und ist somit ein umfassender Leitfaden für Anfänger im Bereich der Informatik.
  3. Chapter 2. Numbers

    Noel Kalicharan
    Das Kapitel vertieft sich in die Grundlagen der Zahlenverarbeitung in Julia und konzentriert sich auf Integer- und Fließkommadatentypen. Sie deckt die verschiedenen Arten von Ganzzahlen und Gleitkommazahlen ab, einschließlich ihrer Präzision und Darstellung. Der Text bietet detaillierte Erläuterungen zu verschiedenen Operationen innerhalb dieser Typen, wie Rechenoperationen, Typenumwandlung und Sonderfunktionen wie Rumpf, Schleier, Boden und Runde. Zur Veranschaulichung dieser Konzepte sind praktische Beispiele enthalten, die das Kapitel zu einer wertvollen Ressource für das Verständnis der Zahlenmanipulation in der Programmiersprache Julia machen.
  4. Chapter 3. Selection Logic

    Noel Kalicharan
    Kapitel 3 konzentriert sich auf die Auswahllogik in der Julia-Programmierung, einem entscheidenden Konzept für die Erstellung von Programmen, die Entscheidungen auf Grundlage von Bedingungen treffen können. Es beginnt damit, boolesche Ausdrücke zu erklären und wie Julia boolesche Werte repräsentiert. Das Kapitel vertieft sich dann in das Schreiben von Programmen, indem es if, if... else, and if... elseif... else-Anweisungen verwendet und praktische Beispiele zur Veranschaulichung jedes Konzepts liefert. Darüber hinaus wird die Bedeutung des Testens von Programmen und die Verwendung symbolischer Konstanten zur Verbesserung der Lesbarkeit und Wartbarkeit des Codes behandelt. Am Ende des Kapitels werden die Leser ein solides Verständnis davon haben, wie man Selektionslogik in ihre Julia-Programme implementiert, wodurch ihr Code dynamischer wird und auf unterschiedliche Eingaben reagiert.
  5. Chapter 4. The for and while Statements

    Noel Kalicharan
    Das Kapitel befasst sich mit der Verwendung von while und für Aussagen in der Programmierung zur Wiederholungslogik. Es erklärt, wie man Schleifen mit der while-Anweisung und der for-Anweisung in Julia durchführt. Das Kapitel behandelt verschiedene praktische Anwendungen wie das Auffinden des gcd aus zwei Zahlen, die Berechnung von Summen und Durchschnittswerten und das Lesen / Schreiben von Daten in / aus Dateien. Es bietet auch Beispiele für die Verwendung der for-Anweisung für Multiplikationstabellen und den interaktiven Umgang mit Benutzereingaben. Das Kapitel schließt mit einem umfassenden Beispiel für die Vorbereitung eines Gehaltsverrechnungssystems, das die Integration von Schleifenkonstrukten mit realen Aufgaben der Datenverarbeitung aufzeigt.
  6. Chapter 5. Functions

    Noel Kalicharan
    Das Kapitel geht der Bedeutung von Funktionen in der Programmierung nach und beschreibt, wie man Funktionen effektiv schreibt und nutzt. Es behandelt die Grundlagen der Funktionserstellung, einschließlich Parameter und Argumente, und zeigt, wie man Werte von Funktionen aufruft und zurückgibt. Darüber hinaus untersucht das Kapitel das Konzept der Rekursion anhand von Beispielen wie der Faktorfunktion und dem Puzzle der Türme von Hanoi und zeigt, wie rekursive Funktionen komplexe Probleme vereinfachen können. Das Kapitel stellt auch die Sequenz Greatest Common Divisor (GCD) und Fibonacci vor, bietet praktische Implementierungen und betont die Macht der Rekursion bei der Problemlösung.
  7. Chapter 6. Characters & Strings

    Noel Kalicharan
    Kapitel 6 von 'Characters & Strings' untersucht die grundlegenden Aspekte von Zeichensätzen, einschließlich ASCII-Codes und ihrer Darstellung in Julia. Es umfasst die Deklaration und Manipulation von Zeichenvariablen, arithmetische Operationen mit Zeichen und die Umwandlung von Zeichen zwischen verschiedenen Fällen. Das Kapitel geht auch auf Techniken zur Manipulation von Strings ein, wie Indizierung, Verkettung und Suche nach Mustern innerhalb von Strings. Darüber hinaus bietet es Einblicke in den Umgang mit komplexen Zeichensätzen und praktische Übungen zur Stärkung des Verständnisses. Dieses Kapitel ist ein Pflichtlektüre für jeden, der die Nuancen des Charakters und der Handhabung von Saiten in Julia beherrschen möchte.
  8. Chapter 7. Arrays

    Noel Kalicharan
    Das Kapitel führt in Arrays ein und erklärt den Unterschied zwischen einfachen Variablen und Array-Variablen. Es umfasst die Deklaration von Arrays, die Speicherung von Werten, die Verarbeitung von Elementen mittels Schleifen, die Berechnung von Durchschnittswerten und Unterschieden und das Einlesen von Dateiinhalten in Arrays. Darüber hinaus wird gezeigt, wie man Arrays als Argumente weitergibt, um zu funktionieren und reale Probleme wie Wahlabstimmungen und die Häufigkeit von Briefen zu lösen. Das Kapitel bietet auch Einblicke in den Umgang mit beliebig vielen Kandidaten bei einer Wahl und die Sortierung der Ergebnisse nach Nachnamen.
  9. Chapter 8. Searching, Sorting and Merging

    Noel Kalicharan
    Dieses Kapitel geht auf wesentliche Algorithmen zur Verwaltung von Daten in Listen ein. Es beginnt mit der sequenziellen Suche, einer grundlegenden Technik, um Gegenstände in einem Array zu finden. Das Kapitel untersucht dann Selektions- und Einfügesortierung, zwei klassische Algorithmen zur Anordnung von Elementen in aufsteigender Reihenfolge. Darüber hinaus umfasst es die Sortierung paralleler Arrays, bei denen verwandte Daten in verschiedenen Arrays parallel sortiert werden müssen. Das Kapitel schließt mit einer Diskussion der binären Suche, einer hocheffizienten Methode, um Elemente in einer sortierten Liste zu finden. Jeder Algorithmus wird anhand klarer Beispiele und Implementierungen erklärt, was das Kapitel sowohl informativ als auch praktisch für Leser macht, die an Datenmanipulation und algorithmischer Effizienz interessiert sind.
  10. Chapter 9. Structures

    Noel Kalicharan
    Dieses Kapitel befasst sich mit der Verwendung von Strukturen in Julia und erklärt, wie sie den Umgang mit komplexen Daten vereinfachen können. Es umfasst die Deklaration und Manipulation von Strukturen, einschließlich ihrer Weitergabe an Funktionen und die Arbeit mit Anordnungen von Strukturen. Darüber hinaus bietet es praktische Beispiele und Übungen zur Vertiefung des Verständnisses, was es zu einer wertvollen Ressource für alle macht, die das Datenmanagement in Julia beherrschen möchten.
  11. Chapter 10. Dictionaries and Sets

    Noel Kalicharan
    Das Kapitel beginnt mit der Einführung von Wörterbüchern in Julia, die ihre Struktur erklären und erklären, wie man sie erstellt und manipuliert. Anschließend vertieft er sich in die Sets und diskutiert deren Eigenschaften und Operationen wie Vereinigung, Schnittpunkt und Differenz. Das Kapitel behandelt auch fortgeschrittene Themen wie die Erzeugung von Kombinationen und Permutationen von Sets und deren Verwendung zur Lösung realer Probleme, wie etwa die Bewertung einer Hand in Scrabble. Praktische Beispiele und Code-Schnipsel werden im gesamten Kapitel bereitgestellt, um diese Konzepte zu illustrieren.
  12. Backmatter

Titel
Julia - Bit by Bit
Verfasst von
Noel Kalicharan
Copyright-Jahr
2021
Electronic ISBN
978-3-030-73936-2
Print ISBN
978-3-030-73935-5
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-73936-2

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    Bildnachweise
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