Programmieren Mit Maple V

ISBN-13: 9783540605447 / Niemiecki / Miękka / 1996 / 400 str.

Waterloo Maple Incorporated; K. Homann; A. Lulay

Opis

Deutsche Ausgabe von "Maple V Mathematics Programming Guide" von Waterloo Maple Software. Das Buch erlautert die Programmiersprache von Maple V und eignet sich besonders als Nachschlagewerk."

Spis treści

1. Einleitung.- 1.1 Aller Anfang ist schwer.- Lokal und global.- Eingaben, Parameter, Argumente.- 1.2 Grundlegende Programmkonstrukte.- Die Zuweisungsanweisung.- Die for-Schleife.- Die Bedingungsanweisung.- Die while-Schleife.- Modularisierung.- Rekursive Prozeduren.- Übung.- 1.3 Grundlegende Datenstrukturen.- Übung.- Übung.- Eine Prozedur MEMBER.- Übung.- Binärsuche.- Übungen.- Zeichnen der Nullstellen eines Polynoms.- 1.4 Rechnen mit Formeln.- Die Höhe eines Polynoms.- Übung.- Die Tschebyscheff-Polynome Tn(x).- Übung.- Partielle Integration.- Übung.- Rechnen mit symbolischen Parametern.- Übung.- 2. Grundlagen.- 2.1 Auswertungsregeln.- Parameter.- Lokale Variablen.- Globale Variablen.- Ausnahmen.- 2.2 Geschachtelte Prozeduren.- Lokal oder global?.- Der Quicksort-Algorithmus.- Erzeugen eines gleichmäßigen Zufallszahlengenerators.- 2.3 Typen.- Typen zur Modifikation von Auswertungsregeln.- Strukturierte Typen.- Typerkennung.- 2.4 Auswahl einer Datenstruktur: Graphen.- Übungen.- 2.5 Merktabellen.- Die Option remember.- Explizites Hinzufügen von Einträgen.- Löschen von Einträgen aus einer Merktabelle.- 2.6 Zusammenfassung.- 3. Fortgeschrittenes Programmieren.- 3.1 Prozeduren liefern Prozeduren.- Erzeugen einer Newton-Iteration.- Ein Verschiebungsoperator.- Übung.- 3.2 Wenn lokale Variablen ihr Zuhause verlassen.- Erzeugen des kartesischen Produktes von Mengen.- Übungen.- 3.3 Interaktive Eingabe.- Lesen von Zeichenketten von der Tastatur.- Lesen von Ausdrücken von der Tastatur.- Konvertieren von Zeichenketten in Ausdrücke.- 3.4 Erweiterung von Maple.- Definition neuer Typen.- Übungen.- Formatiertes Ausgeben und die Alias-Einrichtung.- Neutrale Operatoren.- Übung.- Erweitern bestimmter Befehle.- 3.5 Schreiben eigener Pakete.- Initialisieren eines Pakets.- Erstellen eigener Bibliotheken.- 3.6 Zusammenfassung.- 4. Die Sprache von Maple.- 4.1 Elemente der Sprache.- Die Zeichenmenge.- Symbole.- Trennzeichen zwischen Symbolen.- 4.2 Besondere Zeichen.- 4.3 Anweisungen.- Die Zuweisungsanweisung.- Freigeben: Löschen eines Namens.- Die Auswahlanweisung.- Die Wiederholungsanweisung.- Die read- und save-Anweisungen.- 4.4 Ausdrücke.- Baum eines Ausdrucks: interne Repräsentation.- Die Typen und Operanden der ganzen Zahlen, Zeichenketten, indizierten Namen und Konkatenationen.- Brüche und rationale Zahlen.- Gleitkommazahlen (Dezimalzahlen).- Komplexe numerische Konstanten.- Marken.- Folgen.- Mengen und Listen.- Funktionen.- Die arithmetischen Operatoren.- Nichtkommutative Multiplikation.- Die Kompositionsoperatoren.- Die Wiederholungsoperatoren.- Der Fakultätsoperator.- Der Operator mod.- Die neutralen Operatoren.- Relationen und logische Operatoren.- Felder und Tabellen.- Reihen.- Bereiche.- Unausgewertete Ausdrücke.- Konstanten.- Strukturierte Typen.- 4.5 Nützliche Schleifenkonstrukte.- Die Befehle map, select und remove.- Der Befehl zip.- Die Befehle seq, add und mul.- 4.6 Substitution.- 4.7 Zusammenfassung.- 5. Prozeduren.- 5.1 Prozedurdefinitionen.- Notation mit Abbildung.- Namenlose Prozeduren und deren Kombinationen.- Prozedurvereinfachung.- 5.2 Parameterübergabe.- Deklarierte Parameter.- Die Folge von Argumenten.- 5.3 Lokale und globale Variablen.- Auswerten lokaler Variablen.- 5.4 Prozeduroptionen und das Beschreibungsfeld.- Optionen.- Das Beschreibungsfeld.- 5.5 Der Rückgabewert einer Prozedur.- Zuweisen von Werten an Parameter.- Explizite Rückkehr.- Rückkehr bei Fehler.- Abfangen von Fehlern.- Unausgewertete Rückkehr.- Übung.- 5.6 Das Prozedurobjekt.- Auswerten zum letzten Namen.- Typen und Operanden einer Prozedur.- Speichern und Rückladen von Prozeduren.- 5.7 Übungen.- 5.8 Zusammenfassung.- 6. Debuggen von Maple-Programmen.- 6.1 Ein einführendes Beispiel.- 6.2 Aufrufen des Debuggers.- Anzeigen der Anweisungen einer Prozedur.- Unterbrechungspunkte.- Beobachtungspunkte.- Fehlerbeobachtungspunkte.- 6.3 Untersuchung und Änderung des Systemzustands.- 6.4 Kontrolle der Ausführung.- 6.5 Beschränkungen.- 7. Numerisches Programmieren in Maple.- 7.1 Die Grundlagen von evalf.- 7.2 Hardwarebasierte Gleitkommazahlen.- Newton-Iterationen.- Rechnen mit Feldern von Zahlen.- 7.3 Gleitkommamodelle in Maple.- Softwarebasierte Gleitkommazahlen.- Hardwarebasierte Gleitkommazahlen.- Rundungsfehler.- 7.4 Erweitern des Befehls evalf.- Definition eigener Konstanten.- Definition eigener Funktionen.- 7.5 Zusammenfassung.- 8. Graphisches Programmieren mit Maple.- 8.1 Fundamentale Funktionen zum Zeichnen.- 8.2 Programmieren mit Zeichenfunktionen der Bibliothek.- Zeichnen eines geschlossenen Linienzugs.- Prozedur zum Zeichnen von Bändern.- 8.3 Maples Datenstrukturen für Zeichnungen.- Die Datenstruktur PLOT.- Eine Summenzeichnung.- Die Datenstruktur PLOT3D.- 8.4 Programmieren mit Datenstrukturen für Zeichnungen.- Schreiben von Graphikprimitiven.- Zeichnen von Zahnrädern.- Polygonnetze.- 8.5 Programmieren mit dem Paket plottools.- Ein Kreisdiagramm.- Eine Schattenwurfprojektion.- Erzeugen von Parkettierungen.- Ein Smith-Diagramm.- Modifikation von Polygonnetzen.- 8.6 Beispiel: Zeichnungen von Vektorfeldern.- 8.7 Gitter von Punkten generieren.- 8.8 Animation.- 8.9 Programmieren mit Farbe.- Generieren von Farbtabellen.- Hinzufügen von Farbinformationen in Zeichnungen.- Zeichnen eines Schachbretts.- 8.10 Zusammenfassung.- 9. Eingabe und Ausgabe.- 9.1 Ein Lernbeispiel.- 9.2 Dateitypen und Dateimodi.- Gepufferte Dateien versus ungepufferte Dateien.- Textdateien versus Binärdateien.- Lesemodus versus Schreibmodus.- Die Dateien default und terminal.- 9.3 Dateideskriptoren versus Dateinamen.- 9.4 Befehle zur Dateimanipulation.- Dateien öffnen und schließen.- Ermitteln und Einstellen der Position.- Bestimmen des Dateiendes.- Bestimmen des Dateistatus.- Löschen von Dateien.- 9.5 Eingabebefehle.- Lesen von Textzeilen aus einer Datei.- Lesen beliebiger Bytes aus einer Datei.- Formatierte Eingabe.- Lesen von Maple-Anweisungen.- Lesen von Datentabellen.- 9.6 Ausgabebefehle.- Konfigurieren von Ausgabeparametern mit dem Befehl interface.- Eindimensionale Ausgabe eines Ausdrucks.- Zweidimensionale Ausgabe eines Ausdrucks.- Schreiben von Maple-Zeichenketten in eine Datei.- Schreiben beliebiger Bytes in eine Datei.- Formatierte Ausgabe.- Schreiben von Tabellendaten.- Explizites Speichern des Puffers einer Datei.- Umleiten des def ault-Ausgabestroms.- 9.7 Konvertierungsbefehle.- C- oder FORTRAN-Generierung.- LATEX- oder eqn-Generierung.- Konvertieren zwischen Zeichenketten und ganzzahligen Listen.- Übersetzen von Maple-Ausdrücken und -Anweisungen.- Formatierte Konvertierung in und von Zeichenketten.- 9.8 Ein ausführliches Beispiel.- 9.9 Anmerkungen für C-Programmierer.- 9.10 Zusammenfassung.

Blurb

Maple VR ist ein interaktives mathematisches System, bei dem es sich sowohl um ein interaktives Hilfsmittel zum Lösen von Problemen als auch um eine Programmiersprache handelt. Bei "Programmieren mit Maple V" handelt es sich um ein vollkommen neues Buch, welches Maple V als Programmiersprache einführt. Ausgehend von einer Einführung in die allgemeinen Begriffe des Programmierens beschreibt es die vielfältigen Datenstrukturen von Maple und die neuen Programme zur Handhabung von Formeln und Graphen. Die Beispiele reichen von einfachen mathematischen Berechnungen bis zu fortgeschrittenen Programmen, die mit komplizierten Datenstrukturen arbeiten. Ein Kapitel beschäftigt sich ausführlich mit der Gestaltung und Erweiterung der Graphikmöglichkeiten von Maple. In anderen Kapiteln wird untersucht, wie symbolische Berechnungen effizient genutzt werden können, um numerische Algorithmen zu erzeugen und zu nutzen, wie mit Eingabe- und Ausgabedateien gearbeitet wird und wie die neuen source level debugging utilities von Maple genutzt werden können. Maple V wurde von Waterloo Maple Inc., einem anerkannt führenden Unternehmen auf dem Gebiet der mathematischen Software entworfen und weiterentwickelt. Sein Forschungs- und Entwicklungsteam arbeitet mit Forschern auf der ganzen Welt zusammen, zu dem Forscher der "Symbolic Computation Group" der Universität in Waterloo, des Instituts für wissenschaftlichen Rechnen an der ETH in Zürich, des/von/am/in INRIA, Frankreich und des "Center for Experimental and Constructive Mathematics" an der Simon Fraser University in Canada gehören.