Programmiercode-Training

Lektion 1 • Funktionen und Wiederverwendung von Code

Definiert Funktionen als benannte, wiederverwendbare Logikblöcke mit Ein- und Ausgaben. Ein ordnungsgemäßes Funktionsdesign reduziert Redundanz und verbessert die Lesbarkeit.

Lektion 2 • Grundlagen des Kontrollflusses

Lehrt bedingte Verzweigungen und Schleifen zur Steuerung des Programmablaufs. Die Teilnehmer erlangen die Fähigkeit, Programme zu schreiben, die auf verschiedene Eingaben reagieren.

Lektion 3 • Wie Computer Code ausführen

Behandelt CPU-Zyklen, Speicher und den Weg vom Quellcode zum laufenden Prozess. Stellt den Hardware-Kontext her, der jede Programmierentscheidung prägt.

Lektion 4 • Einrichtung einer Entwicklungsumgebung

Führt durch die Installation eines Code-Editors, einer Laufzeitumgebung und eines Terminals. Eine funktionierende lokale Umgebung ist für alle praktischen Übungen im gesamten Kurs erforderlich.

Lektion 1 • Arrays und Listen

Behandelt indizierte, geordnete Sammlungen und ihre zeitlichen Komplexitätsabwägungen. Arrays sind die Grundlage fast aller Algorithmen, die später im Kurs behandelt werden.

Lektion 2 • Auswahl der richtigen Datenstruktur

Wendet die Big-O-Analyse an, um Strukturen hinsichtlich Zugriffs-, Einfüge- und Löschoperationen zu vergleichen. Die Teilnehmer üben die Auswahl optimaler Strukturen für realistische Szenarien.

Lektion 3 • Stapel (Stacks) und Warteschlangen (Queues)

Stellt LIFO- und FIFO-Abstraktionen vor, die auf Arrays oder verketteten Knoten aufbauen. Diese Strukturen modellieren reale Arbeitsabläufe wie Rückgängig-Funktionen und Aufgabenplanung.

Lektion 4 • Verkettete Listen und Bäume

Untersucht zeigerbasierte Strukturen, die flexible Speicherlayouts ermöglichen. Bäume führen hierarchische Beziehungen ein, die in Dateisystemen und Suchalgorithmen verwendet werden.

Lektion 1 • SOLID-Entwurfsprinzipien

Wendet fünf grundlegende OOP-Entwurfsregeln an, um die Klassenstruktur zu bewerten und zu verbessern. Diese Prinzipien leiten architektonische Entscheidungen auf professionellem Niveau.

Lektion 2 • Klassen und Objekte

Definiert Klassen als Baupläne und Objekte als Instanzen mit Zustand und Verhalten. Dieser Abschnitt legt das Vokabular fest, das im gesamten OOP-Design verwendet wird.

Lektion 3 • Vererbung und Wiederverwendung von Code

Zeigt, wie Unterklassen das Elternverhalten erweitern, ohne Code zu duplizieren. Die Teilnehmer lernen, wann Vererbung angemessen ist und wann sie eine enge Kopplung erzeugt.

Lektion 4 • Kapselung und Zugriffskontrolle

Lehrt das Verbergen des internen Zustands hinter öffentlichen Schnittstellen, um die Kopplung zu reduzieren. Kapselung schützt die Datenintegrität und vereinfacht zukünftiges Refactoring.

Lektion 1 • Komplexitätsanalyse in der Praxis

Wendet die Zeit- und Platzkomplexitätsmessung auf reale Codebeispiele an. Die Teilnehmer lernen, Engpässe zu profilieren und algorithmische Entscheidungen gegenüber Kollegen zu rechtfertigen.

Lektion 2 • Sortieralgorithmen

Behandelt Bubble-, Merge-, Quick- und Heap-Sort mit Komplexitätsanalyse für jeden. Sortieren ist eine Voraussetzung für effizientes Suchen und Datenverarbeitung.

Lektion 3 • Suchalgorithmen

Lehrt lineare und binäre Suche sowie graphentypische BFS- und DFS-Traversierung. Effizientes Suchen ist grundlegend für Datenabruf- und Pfadfindungsaufgaben.

Lektion 4 • Rekursion und dynamische Programmierung

Erklärt selbstreferenzielle Funktionen und Memoization zur Lösung überlappender Teilprobleme. Diese Techniken ermöglichen Lösungen für Probleme, die mit einfachen Schleifen nicht lösbar sind.

Lektion 1 • Datenbankgrundlagen mit SQL

Führt relationale Datenbanken, Tabellen und die grundlegende SQL-Abfragesyntax ein. SQL-Kenntnisse ermöglichen es Programmen, strukturierte Daten in großem Umfang zu speichern und abzurufen.

Lektion 2 • Dateisystemoperationen

Behandelt das Lesen und Schreiben von Text- und Binärdateien mit ordnungsgemäßem Ressourcenmanagement. Datei-I/O ist die einfachste Form der Datenpersistenz in jeder Anwendung.

Lektion 3 • Fehlerbehandlung für I/O-Operationen

Wendet Ausnahmebehandlungsmuster speziell auf Datei- und Netzwerkfehler an. Robuster I/O-Code verhindert Abstürze und liefert aussagekräftige Benutzerrückmeldungen.

Lektion 4 • Parsen strukturierter Datenformate

Lehrt Serialisierung und Deserialisierung von JSON-, CSV- und XML-Formaten. Strukturierte Formate sind die Lingua Franca des Datenaustauschs zwischen Systemen.

Lektion 1 • Grundkonzepte der Versionskontrolle

Erklärt Repositorys, Commits und den gerichteten azyklischen Graphen der Code-Historie. Das Verständnis des zugrunde liegenden Modells verhindert Verwirrung bei der Konfliktlösung.

Lektion 2 • Entfernte Repositorys und Zusammenarbeit

Lehrt das Pushen, Pullen und Synchronisieren mit gehosteten entfernten Repositorys. Remote-Workflows ermöglichen es verteilten Teams, Code zuverlässig zu teilen und zu integrieren.

Lektion 3 • Branching- und Merging-Strategien

Behandelt das Erstellen, Wechseln und Zusammenführen von Branches, um Funktionen und Fehlerbehebungen zu isolieren. Branching ermöglicht parallele Entwicklung, ohne die Hauptcodebasis zu destabilisieren.

Lektion 4 • Best Practices für Code-Reviews

Definiert effektive Überprüfungskriterien und konstruktive Feedback-Techniken. Code-Review verbessert die Qualität, verbreitet Wissen und setzt Teamstandards durch.

Lektion 1 • Integrationstests und End-to-End-Tests

Erweitert Tests auf Multi-Komponenten-Workflows und vollständige Benutzerszenarien. Diese Tests validieren, dass individuell korrekte Einheiten wie erwartet zusammenarbeiten.

Lektion 2 • Mocking und Testisolierung

Demonstriert das Ersetzen realer Abhängigkeiten durch kontrollierte Attrappen während des Tests. Isolierung stellt sicher, dass Tests schnell, deterministisch und unabhängig von externen Systemen sind.

Lektion 3 • Grundlagen von Unit-Tests

Lehrt das Schreiben isolierter Tests für einzelne Funktionen mithilfe eines Assertion-Frameworks. Unit-Tests erkennen Regressionen frühzeitig und dokumentieren das erwartete Verhalten.

Lektion 4 • Testabdeckung und Randfälle

Erklärt Abdeckungsmetriken und Strategien zur Identifizierung von Grenz- und Fehlereingaben. Eine hohe Abdeckung verringert das Risiko, dass unentdeckte Fehler in die Produktion gelangen.

Lektion 1 • Konfiguration und Umgebungsvariablen

Lehrt das Trennen von Geheimnissen und umgebungsspezifischen Einstellungen vom Quellcode. Externalisierte Konfiguration ermöglicht es, denselben Build in Dev, Staging und Produktion auszuführen.

Lektion 2 • Grundlagen der Containerisierung

Stellt Container-Images, Dockerfiles und die Ausführung isolierter Anwendungsprozesse vor. Container beseitigen Drift zwischen Entwicklungs- und Produktionsumgebungen.

Lektion 3 • Grundlagen der Überwachung und Beobachtbarkeit

Behandelt Logging, Metriken und Alarmierung zur Erkennung und Diagnose von Produktionsproblemen. Beobachtbarkeit schließt die Rückkopplungsschleife zwischen Deployment und Code-Verbesserung.

Lektion 4 • Continuous Integration und Delivery

Automatisiert Build-, Test- und Deployment-Schritte, die durch Code-Commits ausgelöst werden. CI/CD-Pipelines erzwingen Qualitätstore und beschleunigen die sichere Auslieferung neuer Funktionen.