
Informatik
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Content
2 - Inhalt?????????????????????????? [Seite 11]
3 - 1 Was ist Informatik????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 15]
4 - 2 Unix/Linux und Shell-Programmierung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 22]
4.1 - 2.1 Grundlegendes???????????????????????????????????????????????? [Seite 22]
4.1.1 - 2.1.1 Wozu dient ein Betriebssystem??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 22]
4.1.2 - 2.1.2 Unix vs. Linux?????????????????????????????????????????????????????? [Seite 24]
4.1.3 - 2.1.3 Der Aufbau von Linux?????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 24]
4.1.4 - 2.1.4 Die Shell???????????????????????????????????????????? [Seite 25]
4.1.5 - 2.1.5 Multitasking?????????????????????????????????????????????????? [Seite 26]
4.1.6 - 2.1.6 Das Dateisystem von Unix?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 27]
4.2 - 2.2 Erste wichtige Kommandos?????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 28]
4.2.1 - 2.2.1 Aufbau von Shell-Kommandos?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 29]
4.2.2 - 2.2.2 Befehle für Verzeichnisse???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 30]
4.2.3 - 2.2.3 Befehle für Dateien???????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 31]
4.2.4 - 2.2.4 Befehle für die Benutzerverwaltung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 33]
4.2.5 - 2.2.5 Befehle des Prozesssystems?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 34]
4.2.6 - 2.2.6 Sonstige Befehle?????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 35]
4.3 - 2.3 Textdateien erstellen und editieren mit vi?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 36]
4.4 - 2.4 Features der Shell?????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 38]
4.4.1 - 2.4.1 Eingabe???????????????????????????????????????? [Seite 38]
4.4.2 - 2.4.2 Wildcards???????????????????????????????????????????? [Seite 39]
4.4.3 - 2.4.3 Umleitungen und Pipes???????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 40]
4.4.4 - 2.4.4 Shellvariablen?????????????????????????????????????????????????????? [Seite 43]
4.4.5 - 2.4.5 Ausblendung von Sonderbedeutungen???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 45]
4.4.6 - 2.4.6 Verknüpfungen von Kommandos???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 46]
4.5 - 2.5 Weitere Kommandos???????????????????????????????????????????????????????? [Seite 48]
4.5.1 - 2.5.1 Das find-Kommando???????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 48]
4.5.2 - 2.5.2 Das grep-Kommando???????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 50]
4.5.3 - 2.5.3 Der cut-Befehl?????????????????????????????????????????????????????? [Seite 53]
4.5.4 - 2.5.4 Das sort-Kommando???????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 54]
4.5.5 - 2.5.5 Die head- und tail-Kommandos?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 55]
4.6 - 2.6 Shell-Programmierung?????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 55]
4.6.1 - 2.6.1 Dateneingabe?????????????????????????????????????????????????? [Seite 56]
4.6.2 - 2.6.2 Kommandozeilenparameter???????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 57]
4.6.3 - 2.6.3 Bedingungen testen?????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 58]
4.6.4 - 2.6.4 Programmschleifen???????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 61]
5 - 3 Python-Programmierung???????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 65]
5.1 - 3.1 Arbeiten mit Python???????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 66]
5.1.1 - 3.1.1 Python 3 vs. Python 2???????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 66]
5.1.2 - 3.1.2 Installation?????????????????????????????????????????????????? [Seite 67]
5.1.3 - 3.1.3 Ein erstes Python-Programm?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 67]
5.1.4 - 3.1.4 Die Python-Shell?????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 68]
5.1.5 - 3.1.5 Python Notebooks?????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 68]
5.2 - 3.2 Einfache Datentypen???????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 70]
5.2.1 - 3.2.1 Zahlen?????????????????????????????????????? [Seite 70]
5.2.2 - 3.2.2 Boolesche Werte???????????????????????????????????????????????????????? [Seite 70]
5.2.3 - 3.2.3 Strings???????????????????????????????????????? [Seite 71]
5.2.4 - 3.2.4 Variablen???????????????????????????????????????????? [Seite 71]
5.2.5 - 3.2.5 Operatoren?????????????????????????????????????????????? [Seite 72]
5.3 - 3.3 Grundlegende Konzepte???????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 74]
5.3.1 - 3.3.1 Einrücktiefe?????????????????????????????????????????????????? [Seite 74]
5.3.2 - 3.3.2 Kontrollfluss???????????????????????????????????????????????????? [Seite 75]
5.3.3 - 3.3.3 Schleifenabbruch?????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 79]
5.3.4 - 3.3.4 Anweisungen vs. Ausdrücke???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 79]
5.3.5 - 3.3.5 Funktionen?????????????????????????????????????????????? [Seite 81]
5.4 - 3.4 Zusammengesetzte Datentypen???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 84]
5.4.1 - 3.4.1 Listen und Sequenzen?????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 84]
5.4.2 - 3.4.2 Allgemeine Sequenzoperationen???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 86]
5.4.3 - 3.4.3 Wichtige Operationen auf Listen???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 88]
5.4.4 - 3.4.4 Referenzen?????????????????????????????????????????????? [Seite 90]
5.4.5 - 3.4.5 Tupel???????????????????????????????????? [Seite 91]
5.4.6 - 3.4.6 Dictionaries?????????????????????????????????????????????????? [Seite 91]
5.4.7 - 3.4.7 Strings (Fortsetzung)???????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 94]
5.5 - 3.5 Funktionale Programmierung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 97]
5.5.1 - 3.5.1 Listenkomprehensionen???????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 98]
5.5.2 - 3.5.2 Die map-Funktion?????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 103]
5.5.3 - 3.5.3 Die filter-Funktion???????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 105]
5.5.4 - 3.5.4 Die reduce-Funktion???????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 107]
5.6 - 3.6 Dateien und Verzeichnisse???????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 110]
5.6.1 - 3.6.1 Datei-Objekte???????????????????????????????????????????????????? [Seite 111]
5.6.2 - 3.6.2 Dateimanipulation mit Listenkomprehensionen???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 114]
5.6.3 - 3.6.3 Verzeichnisse???????????????????????????????????????????????????? [Seite 117]
5.7 - 3.7 Objektorientierte Programmierung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 119]
5.7.1 - 3.7.1 Definition und Verwendung einer Klasse?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 120]
6 - 4 Programmierung mit regulären Ausdrücken???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 125]
6.1 - 4.1 Verwendung Regulärer Ausdrücke in Python?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 125]
6.1.1 - 4.1.1 Das Kommando re.findall???????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 126]
6.1.2 - 4.1.2 Das Kommando re.sub???????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 127]
6.1.3 - 4.1.3 Das Kommando re.search?????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 130]
6.2 - 4.2 Komponenten Regulärer Ausdrücke???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 131]
6.2.1 - 4.2.1 Einfache Konstrukte???????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 132]
6.2.2 - 4.2.2 Rückwärtsreferenzen (Backreferences)?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 138]
6.2.3 - 4.2.3 Greedy vs. Non-Greedy???????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 140]
6.2.4 - 4.2.4 Lookahead???????????????????????????????????????????? [Seite 141]
6.3 - 4.3 Reguläre Ausdrücke vs. Suchausdrücke mit Listenkomprehensionen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 144]
7 - 5 Datenbanken und Datenbankprogrammierung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 149]
7.1 - 5.1 Wozu Datenbanken????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 149]
7.1.1 - 5.1.1 Daten-Persistenz?????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 149]
7.1.2 - 5.1.2 Dateisystem als Datenspeicher???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 149]
7.1.3 - 5.1.3 Anforderungen an Persistenzmechanismen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 150]
7.2 - 5.2 Datenbankmanagementsysteme (DBMS)???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 151]
7.2.1 - 5.2.1 Transaktionskonzept???????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 151]
7.2.2 - 5.2.2 Funktionsweise eines DBMS???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 152]
7.2.3 - 5.2.3 Einsatz von DBMS?????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 153]
7.3 - 5.3 Relationale DBMS?????????????????????????????????????????????????????? [Seite 153]
7.3.1 - 5.3.1 Tabellen, Schemata, Zeilen, Spalten???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 153]
7.3.2 - 5.3.2 Erstellen einer Tabelle in MySQL mit Python???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 154]
7.4 - 5.4 SQL-Abfragen?????????????????????????????????????????????? [Seite 158]
7.4.1 - 5.4.1 Relationenalgebra???????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 158]
7.4.2 - 5.4.2 Das SELECT-Kommando???????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 159]
7.4.3 - 5.4.3 Zählen und Statistiken?????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 162]
7.4.4 - 5.4.4 Joins: Verknüpfung von Tabellen???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 163]
7.5 - 5.5 Entwurf relationaler DBMS???????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 164]
7.5.1 - 5.5.1 Entity-Relationship-Diagramme???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 164]
7.5.2 - 5.5.2 Umsetzung in ein relationales Modell?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 167]
7.5.3 - 5.5.3 Normalisierung?????????????????????????????????????????????????????? [Seite 169]
7.6 - 5.6 Nicht-Relationale DBMS?????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 172]
7.6.1 - 5.6.1 CouchDB: Datenverfügbarkeit vs. Datenkonsistenz???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 172]
7.6.2 - 5.6.2 Funktionsprinzipien???????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 173]
7.6.3 - 5.6.3 JSON?????????????????????????????????? [Seite 176]
7.6.4 - 5.6.4 Erzeugen einer CouchDB-Datenbank mit Python???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 177]
7.6.5 - 5.6.5 Benutzerdefinierte Views mit MapReduce?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 179]
8 - 6 Internet und Internetprogrammierung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 184]
8.1 - 6.1 Einführung in die Funktionsweise des Internet???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 184]
8.1.1 - 6.1.1 Geschichtliches???????????????????????????????????????????????????????? [Seite 184]
8.1.2 - 6.1.2 Netzwerk-Protokolle???????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 185]
8.1.3 - 6.1.3 Das TCP/IP-Referenzmodell???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 185]
8.1.4 - 6.1.4 Internetworking???????????????????????????????????????????????????????? [Seite 187]
8.1.5 - 6.1.5 Sockets???????????????????????????????????????? [Seite 188]
8.1.6 - 6.1.6 Host, Server, Client?????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 189]
8.2 - 6.2 Socketprogrammierung?????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 190]
8.3 - 6.3 Dateitransfer mit FTP???????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 193]
8.4 - 6.4 HTML und Datentransfer von URLs???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 195]
8.4.1 - 6.4.1 HTML?????????????????????????????????? [Seite 195]
8.4.2 - 6.4.2 Datentransfer von URLs?????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 196]
8.5 - 6.5 Dynamische Web-Seiten???????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 198]
8.5.1 - 6.5.1 htmlgen: Generierung von HTML-Code?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 198]
8.5.2 - 6.5.2 Ein einfacher Web-Server?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 200]
8.5.3 - 6.5.3 Ein erstes CGI-Skript???????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 201]
8.5.4 - 6.5.4 Komplexere CGI-Skripte?????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 202]
9 - 7 Nebenläufige und Parallele Programmierung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 205]
9.1 - 7.1 Grundlegendes???????????????????????????????????????????????? [Seite 205]
9.1.1 - 7.1.1 Prozesse, Tasks und Threads???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 205]
9.1.2 - 7.1.2 Nebenläufigkeit vs. Parallelität?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 206]
9.1.3 - 7.1.3 Multithreading, Time-Sharing und Threadzustände???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 207]
9.1.4 - 7.1.4 Programmierung mit Threads vs. Multi-Core-Programmierung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 208]
9.2 - 7.2 Parallele Rechnerarchitekturen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 208]
9.2.1 - 7.2.1 NOWs?????????????????????????????????? [Seite 209]
9.2.2 - 7.2.2 SMPs und Mehrkern-Prozessoren???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 209]
9.2.3 - 7.2.3 GPUs?????????????????????????????????? [Seite 210]
9.2.4 - 7.2.4 Hardware-seitiges Multithreading?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 212]
9.3 - 7.3 Techniken Paralleler Programmierung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 212]
9.3.1 - 7.3.1 Locks???????????????????????????????????? [Seite 212]
9.3.2 - 7.3.2 Message-Passing???????????????????????????????????????????????????????? [Seite 213]
9.3.3 - 7.3.3 Bulk Synchronous Parallel Model (BSP)???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 213]
9.4 - 7.4 Multithread-Programmierung in Python?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 214]
9.4.1 - 7.4.1 Das threading-Modul???????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 215]
9.4.2 - 7.4.2 Verwendung von Locks?????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 216]
9.4.3 - 7.4.3 Das queue-Modul???????????????????????????????????????????????????????? [Seite 219]
9.5 - 7.5 Multicore-Programmierung in Python?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 222]
9.5.1 - 7.5.1 Das multiprocessing-Modul???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 222]
9.5.2 - 7.5.2 Das mpi4py-Modul?????????????????????????????????????????????????????????? [Seite 225]
10 - Literatur???????????????????????????????? [Seite 233]
11 - Stichwortverzeichnis?????????????????????????????????????????????????????? [Seite 234]
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