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Grundlagen der Programmierung: Datenstrukturen

Einfache Arrays

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Einfache Arrays bestehen aus einem Index und dem dazugehörenden Wert. Es handelt sich also um eine geordnete Sammlung von Daten.

Transkript

Ein Array ist die grundlegendste, am meisten verwendete Datenstruktur quer durch alle Programmiersprachen. Die Unterstützung einfacher Arrays ist direkt in den Kerngebrauch über Sprachen eingebettet. Damit meine ich, dass wir auf keine externen Frameworks oder Bibliotheken angewiesen sind, um Arrays verwenden zu können. Wenn Sie mit Python arbeiten, werden Sie wissen, dass es hier eine kleine Ausnahme gibt. Die in Python eingearbeitete grundlegende Datenstruktur ist eher die Liste und nicht das Array. Aber für das, was ich hier zeigen will, ist es in Ordnung anzunehmen, dass eine Liste in Python mit einem einfachen Array anderer Sprachen gleichgesetzt werden kann. Ich setze voraus, dass jemand, der sich dieses Video ansieht, mit dem Konzept und/oder der Syntax eines Arrays vertraut ist. Erstens, weil wir ein wenig zwischen Arrays und anderen Datenstrukturen vergleichen werden und zweitens gibt's unterschiedliche Ansichten darüber, was in den verschiedenen Sprachen ein Standard-Array ist. Deshalb macht es Sinn, die Grundlagen nochmal anzusehen. Ihnen ist sicher bekannt, dass es in den meisten Sprachen spezialisierte Arrays gibt. Mit spezialisiert meine ich Arrays, die nützliche Funktionen aufweisen, die jenseits der grundlegenden Funktionen wie Sortieren, Einfügen und Löschen liegen. Lassen Sie uns also zuerst über die grundlegendste und elementarste Idee eines Arrays reden. Ein Array ist eine geordnete Sammlung von Daten. Verschiedene unabhängige Werte eingeschlossen in einem Container und mit einem eigenen Namen. Das Array selbst hat diesen Namen. Die einzelnen Elemente in seinem Innern nicht. Jedes einzelne Element allerdings hat etwas anderes, nämlich eine Ziffer, einen Index. Und diese Nummer ist nicht zufällig, sondern sie ist sequentiell. Deswegen ist auch von einer geordneten Sammlung von Daten die Rede. Das hier ist ein sogenanntes eindimensionales Array. Es ist das grundlegendste aller Arrays und es folgt ein, zwei bestimmten Gesetzmäßigkeiten. Zum Beispiel hat's einen nullbasierenden Index. Es sind also Integerwerte. Die Zählung fängt bei Null an und geht dann immer um eins weiter nach oben. Es gibt allerdings Programmiersprachen, in denen die Zählung bei 1 beginnt. Das ist aber eine Ausnahme, die die Regel eher bestätigt. Im großen und ganzen ist es so, dass es sich um einen nullbasierten Index handelt und um nicht allzusehr verwirrt zu werden, belassen wir's mal dabei. Außerdem hat so ein einfaches Array eine fixe Größe. Es ist also unveränderlich, wenn einmal festgelegt. Beim Erstellen des Arrays können Sie bestimmen, ob er 5 Elemente, 50, 500 oder 5000 enthält. Aber wenn das Array erzeugt wurde, kann kein Element mehr entfernt oder hinzugefügt werden. Meistens ist das völlig in Ordnung. Wenn Sie zum Beispiel ein Array haben, das Zahlen der Tage der unterschiedichen Kalendermonate beinhaltet. Dann macht's sehr viel Sinn, wenn es eine fixe Größe gibt. Aber eine der ersten Eigenschaften, die in den unterschiedlichen Sprachen einem Array hinzugefügt wurden, ist die Möglichkeit, dynamische Elemente während laufenden Programms hinzuzufügen oder zu entfernen. In manchen Fällen wird diese Funktion in einem Standard-Array zur Verfügung stellt. Manchmal haben Sie unterschiedliche Array-Typen. Dann gibt's eben fixe Typen und anpassbare Arrays. Im Weiteren ist es so, dass grundsätzliche Arrays typischerweise einen spezifischen Datentyp unterstützen. Das heißt, Sie können es nur mit einem Datentyp befüllen. Sie haben dann also ein String Array oder ein Integer Array oder auch ein Boole'sches Array. Würden Sie einen anderen Datentyp einzufügen versuchen, würden Sie eine Fehlermeldung bekommen. Auch da ist es so, dass bei bestimmten objektorientierten Sprachen das Erzeugen von Arrays mit sehr allgemein gehaltenen Arrays zulässig ist. Das bedeutet, dass Sie jedes beliebige Objekt, jedes beliebige Element, einfügen können. Aber auch da ist es so, je spezifischer, um so besser, denn um so klarer wird das Ganze.

Grundlagen der Programmierung: Datenstrukturen

Erhalten Sieeinen klaren Eindruck von Datenstrukturen und deren Eigenheiten und verstehen, wie Sie diese am besten einsetzen können – ganz unabhängig von den einzelnen Programmiersprachen.

2 Std. 51 min (29 Videos)
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