Java-Intensivkurs - In 14 Tagen lernen Projekte erfolgreich zu realisieren

1 Tag 1: Vorbereitungen und Javas kleinste Bausteine

1.1 Warum gerade mit Java beginnen?

1.2 Installation von Java

1.2.1 Wahl einer Entwicklungsumgebung

1.2.2 Testen wir das installierte Java-System

1.3 Vorteile des Selbststudiums

1.4 Primitive Datentypen und ihre Wertebereiche

1.4.1 Primitive Datentypen allgemein

1.4.2 Primitive Datentypen in Java

1.5 Variablen und Konstanten

1.5.1 Deklaration von Variablen

1.5.2 Variablen versus Konstanten

1.6 Primitive Datentypen und ihre Operationen

1.6.1 Datentyp boolean

1.6.2 Datentyp char

1.6.3 Datentyp int

1.6.4 Datentypen byte, short und long

1.6.5 Datentypen float und double

1.7 Umwandlungen von Datentypen

1.7.1 Explizite Typumwandlung

1.7.2 Übersicht zu impliziten Typumwandlungen

1.7.3 Die Datentypen sind für die Operation entscheidend

1.8 Zusammenfassung und Aufgaben

2 Tag 2: Grundlegende Prinzipien der Programmentwicklung

2.1 Programm als Kochrezept

2.2 Methoden der Programmerstellung

2.2.1 Sequentieller Programmablauf

2.2.2 Verzweigungen

2.2.3 Sprünge

2.2.4 Schleifen

2.2.5 Parallelität

2.2.6 Kombination zu Programmen

2.3 Programme in Java

2.3.1 Erstellen eines Javaprogramms in Pseudocode

2.3.2 Erstellen eines Javaprogramms

2.4 Programmieren mit einem einfachen Klassenkonzept

2.5 Sequentielle Anweisungen

2.6 Verzweigungen

2.6.1 Verzweigung mit if

2.6.2 Verzweigung mit switch

2.7 Verschiedene Schleifentypen

2.7.1 Schleife mit for

2.7.2 Schleife mit while

2.7.3 Schleife mit do-while

2.8 Sprunganweisungen

2.8.1 Sprung mit break

2.8.2 Sprung mit continue

2.9 Funktionen in Java

2.10 Zusammenfassung und Aufgaben

3 Tag 3: Daten laden und speichern

3.1 Externe Programmeingaben

3.2 Daten aus einer Datei einlesen

3.3 Daten in eine Datei schreiben

3.4 Daten von der Konsole einlesen

3.5 Zusammenfassung und Aufgaben

4 Tag 4: Verwendung einfacher Datenstrukturen

4.1 Arrays

4.1.1 Deklaration und Zuweisung

4.1.2 Vereinfachte Schleife mit for

4.2 Matrizen oder multidimensionale Arrays

4.3 Conway's Game of Life

4.3.1 Einfache Implementierung

4.3.2 Auswahl besonderer Muster und Ausblick

4.4 Zusammenfassung und Aufgaben

5 Tag 5: Debuggen und Fehlerbehandlungen

5.1 Das richtige Konzept

5.2 Exceptions in Java

5.2.1 Einfache try-catch-Behandlung

5.2.2 Mehrfache try-catch-Behandlung

5.3 Fehlerhafte Berechnungen aufspüren

5.3.1 Berechnung der Zahl pi nach Leibniz

5.3.2 Zeilenweises Debuggen und Breakpoints

5.4 Zusammenfassung und Aufgaben

6 Tag 6: Erweitertes Klassenkonzept

6.1 Entwicklung eines einfachen Fußballmanagers

6.2 Spieler und Trainer

6.2.1 Generalisierung und Spezialisierung

6.2.2 Klassen und Vererbung

6.2.3 Modifizierer public und private

6.2.4 Objekte und Instanzen

6.2.5 Konstruktoren in Java

6.3 Torwart

6.4 Die Mannschaft

6.5 Turniere und Freundschaftsspiele

6.5.1 Ein Interface Freundschaftsspiel festlegen

6.5.2 Freundschaftsspiel FC Steinhausen-Oderbrucher SK

6.5.3 Beispiel zu Interface

6.5.4 Interface versus abstrakte Klasse

6.6 Zusammenfassung und Aufgaben

7 Tag 7: Aufarbeitung der vorhergehenden Kapitel

7.1 Referenzvariablen

7.2 Zugriff auf Attribute und Methoden durch Punktnotation

7.3 Die Referenzvariable this

7.4 Prinzip des Überladens

7.4.1 Überladung von Konstruktoren

7.4.2 Der Copy-Konstruktor

7.5 Garbage Collector

7.6 Statische Attribute und Methoden

7.7 Primitive Datentypen und ihre Wrapperklassen

7.8 Die Klasse String

7.8.1 Erzeugung und Manipulation von Zeichenketten

7.8.2 Vergleich von Zeichenketten

7.9 Zusammenfassung und Aufgaben

8 Tag 8: Verwendung von Bibliotheken

8.1 Standardbibliotheken

8.2 Funktionen der Klasse Math

8.3 Zufallszahlen in Java

8.3.1 Ganzzahlige Zufallszahlen vom Typ int und long

8.3.2 Zufallszahlen vom Typ float und double

8.3.3 Weitere nützliche Funktionen der Klasse Random

8.4 Das Spielprojekt BlackJack

8.4.1 Spielregeln

8.4.2 Spieler, Karten und Kartenspiel

8.4.2.1 Verwendungsbeispiel für die Datenstruktur Vector

8.4.2.2 Implementierung der Klassen Spieler, Karteund Kartenspiel

8.4.3 Die Spielklasse BlackJack

8.5 JAMA -- Lineare Algebra

8.6 Eine eigene Bibliothek bauen

8.7 Zusammenfassung und Aufgaben

9 Tag 9: Grafische Benutzeroberflächen

9.1 Fenstermanagement unter AWT

9.1.1 Ein Fenster lokal erzeugen

9.1.2 Vom Fenster erben und es zentrieren

9.2 Zeichenfunktionen innerhalb eines Fensters

9.2.1 Textausgaben

9.2.2 Zeichenfunktionen

9.2.3 Die Klasse Color

9.2.4 Bilder laden und anzeigen

9.3 Auf Fensterereignisse reagieren und sie behandeln

9.3.1 Fenster mit dem Interface WindowListener schließen

9.3.2 GUI-Elemente und ihre Ereignisse

9.3.2.1 Layoutmanager

9.3.2.2 Die Komponenten Label und Button

9.3.2.3 Die Komponente TextField

9.4 Auf Mausereignisse reagieren

9.5 Zusammenfassung und Aufgaben

10 Tag 10: Appletprogrammierung

10.1 Kurzeinführung in HTML

10.2 Applets im Internet

10.3 Funktionen eines Applets

10.4 Verwendung des Appletviewers

10.5 Eine Applikation zum Applet umbauen

10.5.1 Konstruktor zu init

10.5.2 paint-Methoden anpassen

10.5.3 TextField-Beispiel zum Applet umbauen

10.6 Flackernde Applets vermeiden

10.6.1 Die Ghosttechnik anwenden

10.6.2 Die update-Methode überschreiben

10.7 Ein Beispiel mit mouseDragged

10.8 Diebstahl von Applets erschweren

10.8.1 Download und Dekompilierung

10.8.2 Verwirrung durch einen Obfuscator

10.9 Zusammenfassung und Aufgaben

11 Tag 11: Techniken der Programmentwicklung

11.1 Der Begriff Algorithmus

11.2 Techniken zum Entwurf von Algorithmen

11.2.1 Prinzip der Rekursion

11.2.2 Brute Force

11.2.3 Greedy

11.2.4 Dynamische Programmierung und Memoisation

11.2.5 Teile und Herrsche

11.3 Algorithmen miteinander vergleichen

11.4 Kleine algorithmische Probleme

11.4.1 Identifikation und Erzeugung von Primzahlenmit Brute Force

11.4.2 Sortieralgorithmen

11.4.2.1 InsertionSort

11.4.2.2 BubbleSort

11.4.2.3 QuickSort

11.4.3 Needleman-Wunsch-Algorithmus

11.5 Zusammenfassung und Aufgaben

12 Tag 12: Bildverarbeitung

12.1 Das RGB-Farbmodell

12.2 Grafische Spielerei: Apfelmännchen

12.2.1 Mathematischer Hintergrund

12.2.2 Das Apfelmännchen-Fraktal in grau

12.2.3 Die Klasse BufferedImage

12.2.4 Bilder laden und speichern

12.2.5 Das Apfelmännchen-Fraktal in Farbe

12.3 Bilder bearbeiten

12.3.1 Ein Bild invertieren

12.3.2 Erstellung eines Grauwertbildes

12.3.3 Binarisierung eines Grauwertbildes

12.4 Zusammenfassung und Aufgaben

13 Tag 13: Methoden der Künstlichen Intelligenz

13.1 Mustererkennung

13.1.1 Einlesen der Trainingsdaten

13.1.2 k-nn Algorithmus

13.1.2.1 Visualisierung des Algorithmus

13.1.2.2 Implementierung eines k-nn Klassifikators

13.1.3 k-means Algorithmus

13.1.3.1 Bestimmung der k Prototypen

13.1.3.2 Expectation-Maximizationals Optimierungsverfahren

13.1.3.3 Allgemeine Formulierungdes k-means Algorithmus

13.1.3.4 Implementierung des k-means

13.2 Ein künstlicher Spielegegner

13.2.1 Der MinMax-Algorithmus

13.2.2 MinMax mit unbegrenzter Suchtiefe

13.2.3 MinMax mit begrenzter Suchtiefe und Bewertungsfunktion

13.2.4 Spieleprojekt TicTacToe

13.3 Zusammenfassung und Aufgaben

14 Tag 14: Entwicklung einer größeren Anwendung

14.1 Entwurf eines Konzepts

14.1.1 GUI Klassen

14.1.2 Spiellogik

14.1.3 Spieldatenverwaltung

14.1.4 Komplettes Klassendiagramm

14.2 Implementierung

14.2.1 Klasse TeeTristBox

14.2.2 Klasse TeeTristStein

14.2.3 Klasse TeeTristSpielfeld

14.2.4 Klasse SpielThread

14.2.5 Klasse TeeTristPanel

14.2.6 Klasse TeeTrist

14.3 Spielen wir ein Spiel TeeTrist

14.4 Dokumentation mit javadoc

14.5 Zusammenfassung und Aufgaben

15 Java -- Weiterführende Konzepte

15.1 Professionelle Entwicklungsumgebungen

15.2 Das Klassendiagramm als Konzept einer Software

15.3 Klassendiagramm mit UML

15.3.1 Klasse

15.3.2 Vererbung

15.3.3 Beziehungen zwischen Klassen

15.3.3.1 Beziehungen

15.3.3.2 Kardinalitäten

15.3.3.3 Aggregation und Komposition

15.4 Verwendung externer Bibliotheken

15.5 Zusammenarbeit in großen Projekten

Glossar

Literaturverzeichnis

Sachverzeichnis