Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 2 SWS; Praktikum 1 SWS; Übung 1 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 150h, davon

• 36h Vorlesung
• 18h Praktikum
• 18h Übung
• 78h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

• (Was) Die Studierenden sollen unterschiedliche Programmierparadigmen verstehen und anwenden können. Weiterhin sollen sie die Angemessenheit der verschiedenen Programmierparadigmen für eine Aufgabenstellung einordnen und bewerten können.
• (Womit) Dies geschieht, indem verschieden Programmierparadigmen eingeführt und mithilfe einer dafür geeigneten Programmiersprache praktisch ausprobiert werden. Dabei wird vergleichend auf die verschiedenen Ansätze (prozedural, objektorientiert, funktional, logisch; deklarativ und imperativ; synchron und asynchron) eingegangen, indem Algorithmen in den verschiedenen Programmiersprachen umgesetzt werden.
• (Wozu) Studierende sollen mithilfe von etablierten Paradigmen in der Lage sein, verschiedene Denkweisen anzunehmen und Probleme auf unterschiedliche Weisen zu lösen.

Inhalt

• Vergleich imperativer und deklarativer Programmierstilen und Paradigmen
• Objektorientierte Design Prinzipien
• Objektorientierte Entwurfsmuster (Strategy, Decorator, Composite, Observer, Simple Factory)
• Funktionen, Lambdas und Closures
• Funktionen höherer Ordnung
• Currying und Funktionskomposition
• Kombinatoren wie zip, map, flatMap etc.
• Typentheorie und Algebraische Datentypen
• Parametrischer Polymorphismus
• Ausdruck von logischen Beziehungen
• Fakten, Regeln und Anfragen
• Variablen und Atome
• Unifikation und Variablenbindung
• Resolution und Backtracking
• Rekursive Prädikate
• Listen, Listenoperationen und Pattern Matching
• Nebenläufige Ausführung, Threads und Thread-Sicherheit
• Race Conditions und Dead Locks
• Synchroniksationsmechanismen
• Koroutinen, Aktoren und Flows
• Synchrone und asynchrone Programmiermodelle

Medienformen

• Foliensammlung
• Screencasts
• Skript
• Beispiellösungen
• Live-Coding

Literatur

• Skript von Prof. Dr. Erich Ehses: www.gm.fh-koeln.de/ehses/paradigmen/
• Kohls, C., Dobrynin, A. (2022). Programmieren lernen mit Kotlin (Auflage 2). München: Hanser Verlag.
• Soshin, A. (2022). Kotlin Design Patterns and Best Practices - Second Edition. Packt Publishing.
• Gamma, E., Helm, R., Johnson, R., & Vlissides, J. (2015). Design patterns: Entwurfsmuster als Elemente wiederverwendbarer
• Freeman, E., Robson, E. (2015). Entwurfsmuster von Kopf bis Fuß. O’Reilly.
• Vermeulen, M., Bjarnason, R., Chiusano P (2021). Functional Programming in Kotlin. Manning Publications.
• W.F. Clocksin, C.S. Mellish (2003). Programming in Prolog. Springer Verlag.