PDF-Datei (ca. 1 MByte)

Kapitel 12
Programmentwurf
12.1 Losen von Problemen
Wenn Sie die vorangegangenen Kapitel sorgfaltig durchgearbeitet und insbesondere die Ubungsaufgaben
intensiv bearbeitet haben, sind Sie Ihrem Ziel, ein " guter\ Programmierer zu werden,
schon ein ganzes Stuck nahergekommen. Sie wissen nun, was Anweisungen sind, Sie konnen
Prozeduren und boolesche Funktionen de nieren und aufrufen, und Sie kennen als Kontrollstrukturen
des Programmablaufs die Auswahl- und Wiederholungsanweisungen, mit denen Sie
Algorithmen bzw. Programme exibel formulieren konnen. In diesem Kapitel wird nun kein weiteres
derartiges Sprachkonstrukt eingefuhrt, stattdessen werden Sie lernen, wie Sie die bisher
erlernten Sprachkonstrukte einsetzen konnen, um ausgehend von einem gegebenen Problem ein
Programm zu entwickeln, das dieses Problem korrekt und vollstandig lost und dessen Losungsidee
auch fur andere verstandlich ist.
Vielleicht hatten Sie beim Losen von Ubungsaufgaben insbesondere in den letzten beiden Kapiteln
bestimmte Probleme; sie wu ten eventuell nicht, wie Sie an die Ubungsaufgabe herangehen,
womit Sie anfangen sollten. Keine Angst, in diesem Kapitel werden Sie ein Verfahren kennenlernen,
das Ihnen dabei hilft, derartige Ubungsaufgaben systematisch zulosen. Nichtsdestotrotz ist
der Algorithmen- bzw. Programmentwurf kein vollstandig mechanisierbarer, sondern ein kreativer
Proze , bei dem Sie Ihre Gehirnzellen aktivieren mussen. Er ist insbesondere selbst nicht
algorithmisierbar und erfordert vom Programmierer Intuition, Erfahrung und Ideen.
Aber der Programmentwurf ist vergleichbar mit vielen Problemen, mit denen Sie tagtaglich in
Beruhrung kommen. Uberlegen Sie einmal: Wie gehen Sie vor, wenn Sie ein Puzzle zusammensetzen.
Ganz sicher nicht so, da Sie einfach probieren, so lange Puzzlestucke zusammenzustecken,
bis das Puzzle fertig ist. Vielmehr werden Sie zunachst die vier Eckstucke und anschlie end
die Randstucke suchen und damit zunachst den Rahmen zusammensetzen. Anschlie end werden
Sie vielleicht (falls es sich bei dem Puzzle um ein Landschaftsbild handelt) alle blauen
Stucke heraussuchen, die zum Himmel gehoren konnten. Was Sie hier machen, nennt man Komplexitatsreduktion.
Sie versuchen, das komplexe Gesamtproblem zunachst in weinger komplexe
Teilprobleme zu zerlegen und die Teilprobleme zu losen. Die Gesamtlosung ergibt sich dann
schlie lich durch die Zusammenfuhrung der Teillosungen. Genau dieselbe Systematik liegt auch
dem im folgenden beschriebenen Verfahren des Programmentwurfs zugrunde. Man bezeichnet
das Verfahren deshalb auch als Schrittweise Verfeinerung oder Top-Down-Programmentwurf.
141