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Einführung in die Informationsverarbeitung Teil Thaller Stunde II: Datenstrukturen

Einführung in die Informationsverarbeitung Teil Thaller Stunde II: Datenstrukturen. Köln 28. Oktober 2010. I. Grundbegriffe. dada ist in zürich geboren. zieht man straßburg von zürich ab so bleibt 1916. Hans Arp, “Strassburgkonfiguration”,

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Einführung in die Informationsverarbeitung Teil Thaller Stunde II: Datenstrukturen

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Presentation Transcript

  1. Einführung in die InformationsverarbeitungTeil ThallerStunde II: Datenstrukturen Köln 28. Oktober 2010

  2. I. Grundbegriffe

  3. dada ist in zürich geboren. zieht man straßburg von zürich ab so bleibt 1916. Hans Arp, “Strassburgkonfiguration”, in: ich bin in der Natur geboren. Ausgewählte Gedichte. Hrsg. V. H. Bolliger et al., Zürich-Hamburg, 2002

  4. Datentyp • Zahlen • Bilder • Zeichenketten • Geburtstage • Briefe

  5. Operationen • Addieren • Komprimieren • Vergleichen • Abstand berechnen • Beziehen

  6. Datenstrukturen • Zahl {Darstellung, Addieren, …} • Bild {Darstellung, Komprimieren, …} • Text {Darstellung, Vergleichen, … } • Zeit {Darstellung, Abstand berechnen, … } • Brief {Darstellung,Beziehen, …}

  7. Datenstruktur = {Datentyp, Legale Operationen } “Datentyp” und “Datenstruktur” oft aber auch synonym!

  8. Basisdatenstrukturen • Boolean / Logischer Wert • Integer • [ Rationale Zahlen ] • Realzahlen • Zeichen • Zeichenketten

  9. Datenstrukturen und Hardware Datenstrukturen geben Regeln wieder, wie ein bestimmter Speicherbereich interpretiert wird. ASCII Zeichen 'a' = 97; 'A' = 65. oder'Pixel' 97 ist eineinhalb mal heller als 'Pixel' 65.

  10. Datenstrukturen und Hardware Festlegungen sind „willkürlich“. Groß- / Klein v. Umlaute

  11. Zeichen

  12. Zeichen

  13. Zeichen

  14. Zeichen Festlegungen sind „willkürlich“. lower(x) = upper(x) | '00100000' = schnellste verfügbare Operation des Rechners!

  15. Merke: Darstellung von Datenstrukturen sind „willkürlich“. … können den Aufwand für eine Anwendung aber entscheidend beeinflussen! *

  16. Datenstruktur „Zeiger“ Diagrammatische Darstellung: A „zeigt auf“ B A B

  17. Datenstruktur „Zeiger“ Diagrammatische Darstellung: „Zeiger“: Ein Speicherinhalt eines Rechners verweist auf einen anderen. A B

  18. Datenstruktur im Speicher Speicher als „karierte Zeile“ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

  19. Datenstruktur im Speicher Zahl „14123“ in Bytes 0 bis 1 Zahl „22445“ in Bytes 10 bis 11 14123 22445 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

  20. Datenstruktur im Speicher Zeichen „a“ in Byte 0 Zeichen „q“ in Byte 11 a q 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

  21. Datenstruktur im Speicher Zeiger in Bytes 0 bis 1 verweist auf Speicherblock, enthaltend „xy“, beginnend in Byte 10 10 x y 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

  22. Zeiger graphisch Zeiger in Bytes 0 bis 1 verweist auf Speicherblock, enthaltend „xy“, beginnend in Byte 10. x y 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

  23. Zeiger graphisch Zeiger verweist von einem Datenblock auf einen anderen. *

  24. II. Technische Datenstrukturen

  25. Stacks Auch bekannt als: „LIFO“ – Last In, First Out

  26. Start Lies: Verarbeite: Atom 1

  27. „Push to stack“ Lies: Verarbeite: Atom 1

  28. „Lies weiter“ Lies: Verarbeite: Atom 2 Atom 1

  29. „Push to stack“ Lies: Verarbeite: Atom 2 Atom 1

  30. „Lies weiter“ Lies: Verarbeite: Atom 3 Atom 2 Atom 1

  31. Schließlich Atom 5 Lies: Verarbeite: Atom 4 Atom 3 Atom 2 Atom 1

  32. „Pop from stack“ Lies: Verarbeite: Atom 4 Atom 3 Atom 5 Atom 2 Atom 1

  33. „Pop from stack“ Lies: Verarbeite: Atom 3 Atom 4 Atom 2 Atom 1

  34. „Pop from stack“ Lies: Verarbeite: Atom 3 Atom 2 Atom 1

  35. „Pop from stack“ Lies: Verarbeite: Atom 2 Atom 1

  36. „Pop from stack“ Lies: Verarbeite: * Atom 1

  37. Queues Auch bekannt als: „FIFO“ – First In, First Out

  38. Start Lies: Verarbeite: Atom 1

  39. „Push to queue“ Lies: Verarbeite: Atom 1

  40. „Lies weiter“ Lies: Verarbeite: Atom 2 Atom 1

  41. „Push to queue“ Lies: Verarbeite: Atom 2 Atom 1

  42. „Lies weiter“ Lies: Verarbeite: Atom 3 Atom 2 Atom 1

  43. Schließlich Atom 5 Lies: Verarbeite: Atom 4 Atom 3 Atom 2 Atom 1

  44. Pop from queue Atom 5 Lies: Verarbeite: Atom 4 Atom 3 Atom 1 Atom 2

  45. Pop from queue Atom 5 Lies: Verarbeite: Atom 4 Atom 3 Atom 2

  46. Pop from queue Atom 5 Lies: Verarbeite: Atom 4 Atom 3

  47. Pop from queue Atom 5 Lies: Verarbeite: Atom 4

  48. Pop from queue Lies: Verarbeite: * Atom 5

  49. Einfach Verknüpfte Listen

  50. Erzeuge Atom 1 Atom 1

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