So gelingt der Einstieg ins Informatikstudium! Schließen Sie Wissenslücken , die Ihnen im Studium das Leben schwer machen könnten. Dieser Vorkurs präsentiert Ihnen alles Wesentliche Schritt für Schritt, anschaulich und zum Mitmachen. Jedes Kapitel beginnt mit einer Knobelei, die Sie ohne Vorkenntnisse lösen können und die zu einem der Grundkonzepte der Informatik führt. Der Computer kann dabei meist ausgeschaltet bleiben um einen Algorithmus zu entwerfen, in formale Sprachen einzusteigen oder die Grundlagen der Verschlüsselung zu verstehen, reichen Papier, Bleistift und dieses Buch.

Die Autoren kennen typische Einstiegsprobleme und gehen auch die schwierigen Themen mit Schwung und didaktischem Feingefühl an. Diagramme, Beispiele und Aufgaben mit Lösungen helfen, alles zu verstehen. Mit Grundkenntnissen zu Rechnerarchitekturen, Algorithmen und ihrer Komplexität, formalen Sprachen, objektorientierter Programmierung u. v. m. gehen Sie gut vorbereitet ins Studium.

• Alle Grundkonzepte verstehen und Wissenslücken schließen

• Mit vielen Beispielen, Knobeleien, Übungen und Lösungen

• Formale Sprachen, Algorithmen, Encoding etc. ohne Mühe
  Aus dem Inhalt:

• Algorithmen und ihre Komplexität

• Formale Sprachen

• Rechnerarchitektur

• Datenstrukturen und Codierung

• Wichtiges aus der Mathematik

• Reguläre Ausdrücke

• Verschlüsselung

• Softwareentwicklung im Team

• Künstliche Intelligenz

• Betriebssysteme und Compiler

• Praxiseinstieg in Programmierung mit Java

• Wie werde ich Informatiker?

»Buchtipp!«

Vorwort
Gut vorbereitet an die Hochschule. Ideal zum Selbststudium oder ergänzend zur Vorlesung

Autorentext
Stefan Neubert hat zahlreiche Informatik-Workshops und -Camps für Schüler*innen entwickelt und durchgeführt. Studierende im Bachelor-Studiengang haben seine langjährige Tätigkeit in der Lehrveranstaltung "Theoretische Informatik" mit einem Lehrpreis belohnt, weil er mit Leidenschaft dafür arbeitet, komplexe Themen verständlich zu machen. Inzwischen arbeitet er als Program Manager für den Bachelor-Studiengang am Hasso-Plattner-Institut, wo er zuvor auch studiert, unterrichtet und geforscht hat. An der Informatik schätzt er besonders, dass sie Kreativität und Teamfähigkeit erfordert, obwohl das vielleicht oft nicht vermutet wird. Lernende schätzen seine verständliche Sprache und anschaulichen Beispiele vor allem dann, wenn es anspruchsvoller wird.

Klappentext

Alle GrundkonzepteWissen Sie, wie eine CPU arbeitet oder wie viele Bits ein Gigabyte ausmachen? Können Sie einen Algorithmus notieren oder ihm ansehen, ob seine Laufzeit 'quadratisch wächst'? Nach der Lektüre sicher. Vorab genügen praktische Kenntnisse im Büchersortieren (und natürlich -lesen), Interesse am Fach und etwas Lust, zu knobeln.

Alles in Butter für den Start Schließen Sie Wissenslücken, die Ihnen im Studium das Leben schwer machen könnten. Die Autoren kennen typische Verständnishürden und gehen gerade die schwierigen Themen mit Schwung und didaktischem Feingefühl an.

Alles zum Mitmachen Der Computer kann erst einmal ausgeschaltet bleiben - um einen Algorithmus zu entwerfen oder die Grundlagen der Verschlüsselung zu verstehen, reichen Papier, Bleistift und dieses Buch. Aufgaben, die Sie ohne Vorkenntnisse lösen können, führen in jedes Thema ein. Am Ende der Kapitel geben Übungen mit Lösungen Ihnen die Sicherheit, alles verstanden zu haben.

Zusammenfassung
So gelingt der Einstieg ins Informatikstudium! Schließen Sie Wissenslücken , die Ihnen im Studium das Leben schwer machen könnten. Dieser Vorkurs präsentiert Ihnen alles Wesentliche Schritt für Schritt, anschaulich und zum Mitmachen. Jedes Kapitel beginnt mit einer Knobelei, die Sie ohne Vorkenntnisse lösen können und die zu einem der Grundkonzepte der Informatik führt. Der Computer kann dabei meist ausgeschaltet bleiben um einen Algorithmus zu entwerfen, in formale Sprachen einzusteigen oder die Grundlagen der Verschlüsselung zu verstehen, reichen Papier, Bleistift und dieses Buch.

Die Autoren kennen typische Einstiegsprobleme und gehen auch die schwierigen Themen mit Schwung und didaktischem Feingefühl an. Diagramme, Beispiele und Aufgaben mit Lösungen helfen, alles zu verstehen. Mit Grundkenntnissen zu Rechnerarchitekturen, Algorithmen und ihrer Komplexität, formalen Sprachen, objektorientierter Programmierung u. v. m. gehen Sie gut vorbereitet ins Studium.

• Alle Grundkonzepte verstehen und Wissenslücken schließen

• Mit vielen Beispielen, Knobeleien, Übungen und Lösungen

• Formale Sprachen, Algorithmen, Encoding etc. ohne Mühe Aus dem Inhalt:

• Algorithmen und ihre Komplexität

• Formale Sprachen

• Rechnerarchitektur

• Datenstrukturen und Codierung

• Wichtiges aus der Mathematik

• Reguläre Ausdrücke

• Verschlüsselung

• Softwareentwicklung im Team

• Künstliche Intelligenz

• Betriebssysteme und Compiler

• Praxiseinstieg in Programmierung mit Java

• Wie werde ich Informatiker?

Inhalt

Geleitwort ... 17

Intro ... 19

1. Algorithmen ... 28

1.1 ... Wo ist der Ausgang des Labyrinths? ... 29

1.2 ... Was ist ein Algorithmus? ... 30

1.3 ... Wie wird ein Algorithmus notiert? ... 32

1.4 ... Schleifen ... 35

1.5 ... Verzweigungen ... 37

1.6 ... Logische Aussagen ... 39

1.7 ... Funktionen ... 43

1.8 ... Zusammenfassung und Einordnung ... 44

1.9 ... Aufgaben ... 45

1.10 ... Lösungen ... 46

2. Zahlen und Kodierungen ... 50

2.1 ... Gib mir 31! ... 51

2.2 ... Zahlensysteme und Einheiten ... 52

2.3 ... Kodierungen ... 56

2.4 ... Zusammenfassung und Einordnung ... 62

2.5 ... Aufgaben ... 63

2.6 ... Lösungen ... 64

3. Datenstrukturen ... 68

3.1 ... Speicherung gleicher Daten ... 69

3.2 ... Geordnete Daten ... 69

3.3 ... Ungeordnete Daten ... 75

3.4 ... Datenzuordnungen ... 77

3.5 ... Zusammenfassung und Einordnung ... 78

3.6 ... Aufgaben ... 80

3.7 ... Lösungen ... 81

4. Einfache Sortieralgorithmen ... 84

4.1 ... Bücher sortieren ... 85

4.2 ... Selection Sort ... 86

4.3 ... Insertion Sort ... 91

4.4 ... Bubble Sort ... 93

4.5 ... Ordnungen ... 96

4.6 ... Zusammenfassung und Einordnung ... 97

4.7 ... Aufgaben ... 98

4.8 ... Lösungen ... 99

5. Komplexität ... 104

5.1 ... Schokolade aufteilen ... 105

5.2 ... Verschiedene Wege führen zum Ziel ... 106

5.3 ... Eingabegröße ... 106

5.4 ... Messen der Laufzeit ... 108

5.5 ... Berechnen der Laufzeit ... 108

5.6 ... Die Landau-Notation ... 111

5.7 ... Typische Laufzeiten ... 114

5.8 ... Zusammenfassung und Einordnung ... 116

5.9 ... Aufgaben ... 118

5.10 ... Lösungen ... 119

6. Effizientere Sortieralgorithmen ... 122

6.1 ... Sortieren im Team ... 123

6.2 ... Merge Sort ... 123

6.3 ... Quick Sort ... 128

6.4 ... Rekursion und Divide and Conquer ... 130

6.5 ... Noch schneller sortieren ... 133

6.6 ... Zusammenfassung und Einordnung ... 135

6.7 ... Aufgaben ... 137

6.8 ... Lösungen ... 138

7. Suchen ... 144

7.1 ... Finden und Sortieren ... 145

7.2 ... Lineare Suche ... 145

7.3 ... Binäre Suche ... 148

7.4 ... Suchbäume ... 151

7.5 ... Zusammenfassung und Einordnung ... 158

7.6 ... Aufgaben ... 159

7.7 ... Lösungen ... 160

8. Backtracking und dynamische Programmierung ... 164

8.1 ... Das Kistenproblem ... 165

8.2 ... Die perfekte Kiste ... 165

8.3 ... …