Vorlesungen über Informatik

Band 3 baut auf den Themen "Grundlagen und funktionales Programmieren" und "Objektorientiertes Programmieren und Algorithmen" der ersten beiden Bände auf. Er vermittelt wesentliche Fundamente aus der theoretischen Informatik wie Grundlagen der Berechenbarkeits- und Komplexitätstheorie, formale Sprachen und Automaten und führt in die Transformation von Programmen und in die Spezifikationstechnik ein. Der Autor stellt den Zusammenhang zwischen der Algorithmenentwicklung und der Theorie her. Er zeigt, wie man durch Transformation Programme gleichen Inhalts unterschiedlich formulieren kann. Der Leser lernt anhand der Z-Notation und der Statecharts-Technik, wie man Systemaufgaben analysiert und spezifiziert.

13 Berechenbarkeit.- 13.1 Der Algorithmusbegriff und die CHuxcxsche These.- 13.2 loop-, while-und goto-Algorithmen.- 13.3 Turingmaschinen.- 13.4 Primitiv undµ-rekursive Funktionen.- 13.5 Das Postsche Korrespondenzproblem.- 13.6 Anmerkungen und Verweise.- 14 Komplexitätstheorie.- 14.1 Klassifikation.- 14.2 Beispielprobleme.- 14.3 Die KlasseNP.- 14.4 Weitere Komplexitätsklassen.- 14.5 Anmerkungen und Verweise.- 15 Formale Sprachen.- 15.1 Reguläre Sprachen und endliche Automaten.- 15.2 Kontextfreie Sprachen.- 15.3 Kontextsensitive Sprachen.- 15.4 Anmerkungen und Verweise.- 16 Programmtransformationen.- 16.1 Transformationsschemata.- 16.2 Elementare Transformationsregeln.- 16.3 Entrekursivierung.- 16.4 Transformation in rechtsrekursive Form.- 16.5 Beispiele.- 16.6 Anmerkungen und Verweise.- 17 Spezifikationstechniken: Die Z Notation.- 17.1 Spezifikation und Systementwicklung.- 17.2 Grundbegriffe der Z Notation.- 17.3 Datenstrukturen.- 17.4 Verfeinerung.- 17.5 Beispiel Fertigungszelle.- 17.6 Anmerkungen und Verweise.- 18 Ablaufspezifikationen, Synchronisierung und Kommunikation.- 18.1 Grundbegriffe vonStatecharts.- 18.2 Spezifikation einer digitalen Armbanduhr.- 18.3 Konstruktionsprinzipien.- 18.4 Synchrone und asynchrone Kommunikation.- 18.5 Kanäle.- 18.6 Anmerkungen und Verweise.- Programmverzeichnis.- Stichwortverzeichnis.