Algorithmen und Datenstrukturen mit Modula 2

Der modeme Digital-Computer wurde entwickelt, um komplizierte und zeitraubende Berechnungen zu erleichtern und zu beschleunigen. Bei den meisten Anwendungen spielt seine Fähigkeit, grosse Mengen von Informationen zu speichern und wieder zugänglich zu machen, die wichtigste Rolle (und wird als Haupteigenschaft betrachtet); seine Fähigkeit zu rechnen, d.h. zu kalkulieren, Arithmetik auszuführen, ist in vielen Fällen nahezu belanglos. In allen diesen Fällen stellt die grosse Menge an Information, die in irgendeiner Weise verarbeitet werden muss, eine Abstraktion eines Teils der realen Welt dar. Die der Rechenanlage zur Verfügung stehende Information besteht aus einer ausgewählten Menge von Daten über die reale Welt, nämlich der für das vorliegende Problem als wichtig erachteten Menge, von der man annimmt, dass damit die gewünschten Resultate erzielt werden können. Die Daten stellen eine Abstraktion der Wirklichkeit dar, weil die für dieses bestimmte Problem nebensächlichen und belanglosen Eigenschaften und Besonderheiten der realen Objekte unberücksichtigt bleiben. Eine Abstraktion ist somit auch eine Vereinfachung der Tatsachen. Als Beispiel können wir die Personalkartei eines Arbeitgebers betrachten. Jeder Angestellte ist in dieser Kartei (abstrahiert) vertreten durch eine Menge von Daten, die für den Arbeitgeber, bzw. für seine Abrechnungen wichtig sind. Diese Daten enthalten einige Kennzeichen des Arbeitnehmers, wie z.B. seinen Namen und sein Gehalt. Sehr wahrscheinlich werden jedoch in diesem Zusammenhang unwichtige Angaben, wie Haarfarbe, Gewicht und Grösse nicht vermerkt sein.

1. Fundamentale Datenstrukturen.- 1.1. Einleitung.- 1.2. Der Begriff des Datentyps.- 1.3. Elementare Datentypen.- 1.4. Standard-Typen.- 1.5. Unterbereich-Typen.- 1.6. Die Strukturart Array.- 1.7. Die Strukturart Record.- 1.8. Die Strukturart des Varianten Record.- 1.9. Die Strukturart Set.- 1.10. Darstellung von fundamentalen Strukturen.- 1.11. Die Sequenz-Struktur.- 1.12 Such-Algorithmen.- Übungen.- 2. Sortieren.- 2.1. Einleitung.- 2.2. Sortieren von Arrays.- 2.3 Schnelle Sortiermethoden.- 2.4. Sortieren von Sequenzen.- Übungen.- 3. Rekursive Algorithmen.- 3.1. Einleitung.- 3.2. Wo Rekursion zu vermeiden ist.- 3.3. Zwei Beispiele rekursiver Programme.- 3.4. Backtracking Algorithmen.- 3.5. Das Problem der acht Damen.- 3.6. Das Problem der stabilen Heirat.- 3.7. Das Problem der optimalen Auswahl.- Übungen.- 4. Dynamische Datenstrukturen.- 4.1. Rekursive Datentypen.- 4.2. Zeiger.- 4.3. Lineare Listen.- 4.4. Baumstrukturen.- 4.5. Ausgeglichene Bäume.- 4.6. Optimale Suchbäume.- 4.7. B-Bäume.- 4.8. Suchbäume mit Prioritäten.- Übungen.- 5 Schlüssel-Transformationen.- 5.1. Einleitung.- 5.2. Wahl einer Transformationsfunktion.- 5.3. Behandlung der Kollision.- 5.4. Analyse der Schlüssel-Transformation.- Übungen.- A. Modula-2.- B. Der ASCII-Zeichensatz.- Programmverzeichnis.