Vorkurs Informatik

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Funktionen
Dieses Kapitel erweitert die uns bisher bekannten Möglichkeiten des Algorithmenentwurfs und
der Programmierung um ein weiteres Konzept: die Funktionen. Wir demonstrieren zunächst die
Nützlichkeit von Funktionen an Algorithmen zum Sortieren einer endlichen Menge von Zahlen.
Bei den Algorithmen handelt es sich um Varianten der Idee des Sortierens durch Minimumsuche,
die in den Abschnitten 5.1, 5.1.1 und 5.1.2 vorgestellt werden. Abschnitt 5.2 beschreibt das
Konzept der statischen Methoden von Java, die in dieser Programmiersprache die Rolle von
Funktionen übernehmen.
Die Deklaration von Funktionen, die auch als Unterprogramme verstanden werden können, wirft
die Frage nach der Abhängigkeit des Ortes der Verwendbarkeit von Elementen eines Programms
auf. Beispielsweise ist in diesem Zusammenhang der Ort einer Variablendeklaration von Interesse.
Dies führt zum Begriff des Gültigkeitsbereichs von Deklarationen, der Gegenstand von
Abschnitt 5.3 ist.
5.1 Beispiel: Sortieren einer Menge von Zahlen durch
Minimumsuche
Ein häufig auftretendes Problem in Rechneranwendungen ist das Sortieren. Das Sortierproblem
lässt sich in einfacher Weise wie folgt definieren:
Problem: Sortieren einer Zahlenfolge
Gegeben: Eine Zahlenfolge a 0 ,a 1 ,...,a n−1 .
Gesucht: Eine Anordnung der Eingabewerte nach steigendem Wert.
Eine Anordnung nach steigendem Wert bedeutet, dass a i ≤ a i+1 ist, d. h. auch gleiche Zahlen sind
möglich. Unsere Beispielfolge 11,7,8,3,15,13,9,19,18,10,4 sieht nach Sortierung wie folgt
aus: 3,4,7,8,9,10,11,13,15,18,19.
5.1.1 Sortieren durch Minimumsuche mit Hilfsfolge
Eine mögliche Lösung für das Sortierproblem beruht auf dem bekannten Algorithmus zur Minimumsuche
(vgl. Abschnitt 3.1, Seite 23).
H. Müller, F. Weichert, Vorkurs Informatik,
DOI 10.1007/978-3-8348-2629-9_5, © Springer Fachmedien Wiesbaden 2013