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 schließenMit vielen Beispielen, Knobeleien, Übungen und LösungenFormale Sprachen, Algorithmen, Encoding etc. ohne MüheAus dem Inhalt:Algorithmen und ihre KomplexitätFormale SprachenRechnerarchitekturDatenstrukturen und CodierungWichtiges aus der MathematikReguläre AusdrückeVerschlüsselungSoftwareentwicklung im TeamKünstliche IntelligenzBetriebssysteme und CompilerPraxiseinstieg in Programmierung mit JavaWie werde ich Informatiker?

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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

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 Verständnishürden 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 an die Hochschule.

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 ... Branch and Bound ... 167
  8.4 ... Dynamische Programmierung ... 168
  8.5 ... Zusammenfassung und Einordnung ... 170
  8.6 ... Aufgaben ... 171
  8.7 ... Lösungen ... 172

  9. Graphen ... 176

  9.1 ... Morgendliches Anziehen ... 177
  9.2 ... Verknüpfte Daten ... 178
  9.3 ... Varianten von Graphen ... 179
  9.4 ... Suchen und Bewegen in Graphen ... 182
  9.5 ... Eigenschaften von Graphen ... 187
  9.6 ... Zusammenfassung und Einordnung ... 190
  9.7 ... Aufgaben ... 191
  9.8 ... Lösungen ... 193

  10. Formale Sprachen ... 196

  10.1 ... Sätze erzeugen ... 197
  10.2 ... Grammatiken ... 198
  10.3 ... Automaten ... 201
  10.4 ... Sprachen und Mengenoperationen ... 205
  10.5 ... Reguläre Ausdrücke ... 208
  10.6 ... Zusammenfassung und Einordnung ... 210
  10.7 ... Aufgaben ... 211
  10.8 ... Lösungen ... 212

  11. Modellierung ... 216

  11.1 ... Das Vereinsfest ... 217
  11.2 ... Modellierung und Modelle ... 217
  11.3 ... Problemmodellierung ... 219
  11.4 ... Prozessmodellierung ... 220
  11.5 ... Strukturmodellierung ... 223
  11.6 ... Zusammenfassung und Einordnung ... 226
  11.7 ... Aufgaben ... 228
  11.8 ... Lösungen ... 229

  12. Datenbanken ... 232

  12.1 ... Max' Lieblingsfilme ... 233
  12.2 ... Strukturierte Datenspeicherung ... 235
  12.3 ... Operationen auf Datenbanken ... 239
  12.4 ... Empfohlene Strukturierung von Daten ... 246
  12.5 ... Zusammenfassung und Einordnung ... 250
  12.6 ... Aufgaben ... 252
  12.7 ... Lösungen ... 255

  13. Künstliche Intelligenz ... 260

  13.1 ... Mensch gegen Maschine ... 261
  13.2 ... W…