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Programmieren Basics

Programmieren ist eine wichtige Fähigkeit, die es ermöglicht, Computeranweisungen zu schreiben, um bestimmte Aufgaben auszuführen. Diese Fähigkeit ist von großem Nutzen in einer Welt, die immer stärker von Technologie und Computern geprägt ist. In dieser Erklärung erhältst Du erste Einblicke in die Welt der Programmierung und lernst grundlegende Konzepte kennen.Objektorientierte Programmierung (OOP) ist ein Ansatz zur Programmierung, bei dem auf…

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Programmieren Basics

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Programmieren ist eine wichtige Fähigkeit, die es ermöglicht, Computeranweisungen zu schreiben, um bestimmte Aufgaben auszuführen. Diese Fähigkeit ist von großem Nutzen in einer Welt, die immer stärker von Technologie und Computern geprägt ist. In dieser Erklärung erhältst Du erste Einblicke in die Welt der Programmierung und lernst grundlegende Konzepte kennen.

Objektorientierte Programmierung

Objektorientierte Programmierung (OOP) ist ein Ansatz zur Programmierung, bei dem auf Konzepte wie Objekte, Klassen und Vererbung zurückgegriffen wird. Dieser Ansatz wurde erstmals in den 1960er Jahren vorgestellt, hat aber erst in den 1990er Jahren an Popularität gewonnen, als die Verwendung von Computern und Software zunahm.

In der objektorientierten Programmierung werden objektorientierte Konzepte wie Klassen und Objekte verwendet, um den Code modularer und wiederverwendbarer zu machen.

Objektorientierte Programmierung – Klassen

Eine Klasse ist eine Art Vorlage, die Eigenschaften und Verhaltensweisen einer bestimmten Art von Objekten beschreibt. Eine Klasse setzt sich aus Attributen (Eigenschaften) und Methoden (Funktionen) zusammen.

Die Verwendung von Klassen in der Programmierung hat mehrere Vorteile. Zum Beispiel ermöglicht es den Programmierern, Code zu organisieren und zu modularisieren, und es verbessert die Wartbarkeit und Übertragbarkeit des Codes. Außerdem können Klassen verwendet werden, um eine Hierarchie von Objekten zu erstellen, die aufeinander aufbauen und sich gegenseitig erweitern und überschreiben können.

Objektorientierte Programmierung – Objekt

Ein Objekt ist eines sogenannte „Instanz“ einer Klasse. Während eine Klasse so etwas wie eine Überkategorie ist, kannst Du Dir Objekte als Elemente einer Klasse vorstellen.

Stell Dir die Klasse „Auto“ vor. Autos haben die z.B. die Eigenschaften: Farbe und Marke. Eine Methode, die für jedes Auto Sinn ergibt, ist „Vorwärtsfahren“. Ein Objekt der Klasse „Auto“ ist eine bestimmte Instanz dieser Klasse mit konkreten Werten für die Attribute Farbe und Marke. Zum Beispiel ein roter Toyota. Dieses Objekt übernimmt die Methode „Vorwärtsfahren“, da es ein Objekt der Klasse "Auto" ist.

Ein weiteres wichtiges Konzept in der objektorientierten Programmierung ist die Vererbung, bei der eine Klasse von einer anderen Klasse abgeleitet werden kann. Dies ermöglicht es den Programmierern, Funktionalität von einer Klasse in eine abgeleitete Klasse zu übernehmen, ohne den Code erneut zu schreiben.

Die objektorientierte Programmierung hat sich in der Branche bewährt und wird in vielen Programmiersprachen wie Java, Python, C++ und Ruby unterstützt. Es ist ein wichtiger Ansatz für die Entwicklung von Anwendungen, insbesondere für komplexe Anwendungen, da es die Wartbarkeit und Übertragbarkeit des Codes verbessert.

Einführung in die Programmierung – Variablen und Operatoren

Variablen und Operatoren sind wichtige Konzepte in der Programmierung.

Variablen sind Platzhalter für Daten, die in einem Programm gespeichert werden. Jede Variable hat einen Namen und einen Typ, der den Datentyp beschreibt, der in der Variablen gespeichert werden kann, wie z.B. ganze Zahlen, Dezimalzahlen oder Zeichenketten.

Operatoren sind Symbole oder Zeichen, die verwendet werden, um bestimmte Operationen auf Daten auszuführen, wie z.B. Addition, Subtraktion, Multiplikation oder Division. Operatoren können auch verwendet werden, um Vergleiche zwischen Daten auszuführen, wie z.B. größer als, kleiner als oder gleich.

Die Verwendung von Variablen und Operatoren ermöglicht es den Programmierern, Daten zu speichern und zu manipulieren, um komplexe Aufgaben zu lösen. Ein einfaches Beispiel könnte sein, dass eine Variable verwendet wird, um die Anzahl an Produkten zu speichern, die ein Benutzer in einem Online-Shop kauft, und dass Operatoren verwendet werden, um die Gesamtkosten des Einkaufs zu berechnen.

Einführung in die Programmierung – Compiler

Ein Compiler ist ein Programm, das Quellcode in Maschinencode übersetzt. Der Quellcode ist ein menschenlesbarer Text, der von einem Programmierer geschrieben wurde und in einer bestimmten Programmiersprache verfasst ist. Der Maschinencode ist die Binärdarstellung des Quellcodes, die von einem Computer ausgeführt werden kann.

Wenn ein Programmierer ein Programm schreibt, verwendet er normalerweise einen Quelltexteditor, um den Quellcode zu schreiben. Sobald der Code geschrieben ist, kann er mit einem Compiler kompiliert werden, um eine ausführbare Datei zu erstellen. Diese ausführbare Datei enthält den Maschinencode und kann auf jedem Computer mit dem gleichen Betriebssystem ausgeführt werden.

Der Compiler überprüft den Quellcode auf Fehler und optimiert ihn, um eine effizientere Ausführung zu gewährleisten. Ein Vorteil von Compilern ist, dass sie die Übersetzung des Quellcodes in Maschinencode nur einmal durchführen müssen, wodurch die Ausführungszeit des Programms beschleunigt wird.

Einführung in die Programmierung – Datentypen

Datentypen sind ein wesentlicher Bestandteil jeder Programmiersprache. Sie dienen dazu, Daten zu speichern und zu kategorisieren. Je nach Datentyp lassen sich verschiedene Operationen definieren, die einen oder mehrere Datentypen verwenden können. So macht die Operation „Multiplikation“ intuitiv Sinn auf den ganzen Zahlen (integers), jedoch weniger Sinn auf Zeichenketten (strings).

Technisch gesehen können eine beliebige Anzahl von Datentypen definiert werden. Jede Programmiersprache enthält jedoch einige fundamentale Datentypen, die von Anfang an in die Sprache integriert sind. Unter anderem gehören dazu:

  • Ganze Zahlen (integers)
  • Fließkommazahlen (floats)
  • Zeichenketten (strings)
  • Wahrheitswerte (Booleans).

Jeder Datentyp hat bestimmte Eigenschaften und Verwendungszwecke. So werden beispielsweise Ganzzahlen verwendet, um Zahlen ohne Nachkommastellen zu speichern, während Fließkommazahlen verwendet werden, um Zahlen mit Nachkommastellen zu speichern. Zeichenketten werden verwendet, um Texte zu speichern, während Wahrheitswerte verwendet werden, um Wahrheitswerte (wahr oder falsch) zu speichern.

Ein wichtiger Teil des Programmierens ist es, die richtigen Datentypen für die jeweiligen Daten auszuwählen. Dies kann dazu beitragen, dass ein Programm effizienter und leichter zu verstehen ist. Es ist auch wichtig, dass Daten korrekt konvertiert werden, wenn sie von einem Datentyp in einen anderen konvertiert werden müssen.

Einführung in die Programmierung – Kontrollstrukturen

Kontrollstrukturen ermöglichen es einem Programm, bestimmte Teile des Codes auszuführen oder zu überspringen, basierend auf bestimmten Bedingungen. Sie ermöglichen es, dass ein Programm entscheiden kann, wann es welche Aktion ausführen soll. Die wichtigsten drei Kontrollstrukturen sind die folgenden:

  • if-Anweisung – Diese ermöglicht es einem Programm, bestimmte Teile des Codes auszuführen, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist. Wenn die Bedingung nicht erfüllt ist, wird der Code übersprungen.
  • for-Schleife – Diese ermöglicht es einem Programm, einen bestimmten Teil des Codes eine bestimmte Anzahl von Malen zu wiederholen. Die for-Schleife wird oft verwendet, um bestimmte Aktionen für jedes Element in einer Liste auszuführen.
  • while-Schleife – Diese ermöglicht es einem Programm, einen bestimmten Teil des Codes so lange zu wiederholen, bis eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.

Einführung in die Programmierung - Das Wichtigste

  • Objektorientierte Programmierung (OOP) ist ein Ansatz, der Konzepte wie Objekte, Klassen und Vererbung verwendet.

  • In der objektorientierten Programmierung werden Klassen verwendet, um Code zu organisieren und wiederverwendbar zu machen.

  • Ein Objekt ist eine Instanz einer Klasse, die konkrete Werte für Attribute besitzt und Methoden verwendet.

  • Vererbung ist ein Konzept in der objektorientierten Programmierung, bei dem Funktionalität von einer Klasse auf eine abgeleitete Klasse übertragen werden kann.

  • Datentypen dienen dazu, Daten zu speichern und zu kategorisieren. Standard Datentypen sind

    • Ganze Zahlen (integers)
    • Fließkommazahlen (floats)
    • Zeichenketten (strings)
    • Wahrheitswerte (Booleans).
  • Kontrollstrukturen ermöglichen es einem Programm unter bestimmten Bedingungen zu entscheiden, welche Aktion ausgeführt werden soll. Klassische Kontrollstrukturen sind:
    • if-Anweisung
    • for-Schleife
    • while-Schleife

Finales Programmieren Basics Quiz

Programmieren Basics Quiz - Teste dein Wissen

Frage

Wahr oder falsch

Boolesche Operatoren liefern immer true zurück.

Antwort anzeigen

Antwort

Falsch

Frage anzeigen

Frage

Ergänze

Boolesche Operatoren sind _________(1), die auf einem oder zwei logischen Ausdrücken ausgeführt werden, und als Ergebnis ________(2) liefern.

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Antwort

(1) logische Operationen

(2) true oder false

Frage anzeigen

Frage

Warum sind Boolesche Operatoren so wichtig für die Programmlogik?

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Antwort

Weil sie grundlegende logische Operationen darstellen, auf denen auch jede komplexe Logik aufbaut.

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Frage

Wie viele grundlegende Boolesche Operatoren gibt es?

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Antwort

4

Frage anzeigen

Frage

Wann ergibt der AND-Operator true?

Antwort anzeigen

Antwort

Wenn beide verknüpften Bedingungen true ergeben.

Frage anzeigen

Frage

Wahr oder falsch

Der XOR-Operator ergibt true, wenn beide verknüpften Ausdrücke true ergeben.

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Antwort

Falsch

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Frage

Was ist die Besonderheit an dem NOT-Operator?

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Antwort

Im Gegensatz zu anderen Booleschen Operatoren arbeitet er nur auf einem Ausdruck.

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Frage

Ergänze

Der XOR-Operator ergibt nur dann ____(1), wenn ausschließlich einer der zwei verknüpften Ausdrücke ____(2) ergibt.

Antwort anzeigen

Antwort

(1) true

(2) true

Frage anzeigen

Frage

Wann ergibt der NOT-Operator true?

Antwort anzeigen

Antwort

Wenn der verknüpfte Ausdruck false ergibt.

Frage anzeigen

Frage

Welches Ergebnis hat folgender Ausdruck?

(x AND y) AND NOT x

Antwort anzeigen

Antwort

False

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Frage

Wofür werden bei einer Suche Boolesche Operatoren verwendet?

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Antwort

Um Suchbegriffe zu kombinieren oder sie auszuschließen.

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Frage

Was macht der Operator & in Java?

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Antwort

Er kombiniert zwei logische Ausdrücke und wertet beide aus.

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Frage

Wie sieht der NOT-Operator in Java aus?

Antwort anzeigen

Antwort

!

Frage anzeigen

Frage

Wahr oder falsch

Der && Operator in Java wertet den zweiten Ausdruck nur aus, wenn der erste Ausdruck true ergibt. 

Antwort anzeigen

Antwort

Wahr

Frage anzeigen

Frage

Wie sieht der XOR-Operator in Java aus?

Antwort anzeigen

Antwort

^

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Frage

Was versteht man unter objektorientierter Programmierung?

Antwort anzeigen

Antwort

Die objektorientierte Programmierung (OOP) ist ein Paradigma der Computerprogrammierung, bei dem das Softwaredesign auf Daten oder Objekten und nicht auf Funktion und Logik basiert.

Frage anzeigen

Frage

Ergänze

Der erste Schritt in der objektorientierten Programmierung besteht darin, alle (1)             zu sammeln, mit denen ein Programmierer arbeiten möchte, und festzustellen, wie sie zueinander in Beziehung stehen. Dies ist eine Aufgabe namens (2)                  . 

Antwort anzeigen

Antwort

(1) Objekte

(2) Datenmodellierung

Frage anzeigen

Frage

Wahr oder Falsch

Eine Klasse ist ein benutzerdefinierter Datentyp, der als Blaupause für einzelne Objekte, Attribute und Methoden dient.

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Antwort

Wahr

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Frage

Benenne die Strukturelemente der objektorientierte Programmierung.

Antwort anzeigen

Antwort

  • Objekt
  • Methode
  • Attribute
  • Klasse

Frage anzeigen

Frage

Was ist ein Objekt?

Antwort anzeigen

Antwort

Ein Objekt ist eine Instanz einer Klasse, die mit speziell definierten Daten erstellt wurde. Objekte können realen Objekten oder abstrakten Entitäten entsprechen.


Frage anzeigen

Frage

Wahr oder Falsch

Attribute werden in der Klassenvorlage definiert und repräsentieren den Zustand des Objekts. Objekte haben Daten, die in Attributfeldern gespeichert sind. Klassenattribute gehören zur Klasse selbst.


Antwort anzeigen

Antwort

Wahr

Frage anzeigen

Frage

Ergänze

Alle (1)             in einer Klassendefinition beginnen mit einer Referenz auf das (2)                   . In Objekten enthaltene Unterprogramme werden auch als Instanzmethoden bezeichnet. 

Antwort anzeigen

Antwort

(1) Methoden

(2) Instanzobjekt

Frage anzeigen

Frage

Was sind die Grundlagen der objektorientierten Programmierung?

Antwort anzeigen

Antwort

Die objektorientierte Programmierung ermöglicht eine natürliche Modellierung, steigert die Entwicklereffizienz durch Wiederverwendbarkeit von Programmelementen und reduziert die Anwendungskomplexität durch Abstraktion und Kapselung.

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Frage

Wahr oder Falsch

Klassen können Code aus anderen Klassen wiederverwenden. Beziehungen und Unterklassen zwischen Objekten können angegeben werden, sodass Entwickler gemeinsame Logik wiederverwenden und gleichzeitig eine klare Hierarchie beibehalten können.

Antwort anzeigen

Antwort

Wahr

Frage anzeigen

Frage

Ergänze

Ein Objekt ist eine (1)             einer Klasse, die zur Laufzeit verfügbar ist, wenn Speicherplatz verfügbar wird.  

Antwort anzeigen

Antwort

(1) Instanz

Frage anzeigen

Frage

Auf welchen Prinzipien basiert die objektorientierte Programmierung?

Antwort anzeigen

Antwort

Die objektorientierte Programmierung basiert auf folgenden Prinzipien:

  • Objekt-Klassen-Beziehung
  • Kapselungsprinzip
  • Objektidentität
  • Konstruktoren und Dekonstruktoren


Frage anzeigen

Frage

Wahr oder Falsch

Eine Klasse ist ein abstrakter Oberbegriff für Dinge (Objekte), die eine gemeinsame Struktur oder ein gemeinsames Verhalten haben.

Antwort anzeigen

Antwort

Wahr

Frage anzeigen

Frage

Ergänze

Ein Objekt kann unabhängig von den spezifischen (1)                seiner Attribute eindeutig von anderen Objekten unterschieden werden. 

Antwort anzeigen

Antwort

(1) Werten

Frage anzeigen

Frage

Was sind Konstruktoren und Dekonstruktoren?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Erstellung und Zerstörung eines Objekts einer Klasse erfolgt mit speziellen Methoden, Konstruktoren oder Destruktoren. Sie stellen benötigten oder frei gewordenen Speicherplatz zur Verfügung.

Frage anzeigen

Frage

Wahr oder Falsch

Ruby gilt als die erste objektorientierte Programmiersprache, aber viele andere Programmiersprachen werden heute mit OOP verwendet. 

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Antwort

Falsch

Frage anzeigen

Frage

Benenne die Vorteile der OOP!

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Antwort

  • Wiederverwendbarkeit
  • Produktivität
  • Leichte Erweiterbarkeit und Skalierbarkeit
  • Schnittstellenbeschreibungen
  • Sicherheit
  • Flexibilität
  • Modularität 

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Frage

Wahr oder Falsch

Polymorphismus ermöglicht es einer einzelnen Funktion, der Klasse zu entsprechen, in der sie platziert ist. Außerdem können verschiedene Objekte dieselbe Schnittstelle passieren.

Antwort anzeigen

Antwort

Wahr

Frage anzeigen

Frage

Wahr oder Falsch

Kapselung und Abstraktion verbergen komplexen Code, erleichtern die Wartung von Software und schützen Internetprotokolle.

Antwort anzeigen

Antwort

Wahr

Frage anzeigen

Frage

Was ist eine Datenkapselung?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Datenkapselung ist ein sehr wichtiges Grundprinzip im gesamten Softwareentwicklungsprozess. Die Encapsulation von Daten wird auch als „data hiding“ bezeichnet.

Frage anzeigen

Frage

Was ist Kapselung in der Informatik?

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Antwort

Im Allgemeinen schließt Kapselung eine Sache in eine andere ein, so dass das, was enthalten ist, nicht sichtbar ist.

Frage anzeigen

Frage

Was ist Kapselung in der OOP?

Antwort anzeigen

Antwort

Das Konzept, bestimmte Attribute und Methoden privat zu machen und sie somit vor anderen Objekten zu verbergen, wird als Kapselung bezeichnet. 

Frage anzeigen

Frage

Benenne alle drei Ansichtsebenen.

Antwort anzeigen

Antwort

  • Öffentlich (public)
  • Gesichert (protected)
  • Privat (private)

Frage anzeigen

Frage

Richtig oder Falsch

Öffentlich (public): Die Funktionen aller Klassen erhalten über die View-Klasse öffentlichen Zugriff auf die Daten und Methoden einer vordefinierten Klasse. Dies ist die unterste Ebene des Datenschutzes.


Antwort anzeigen

Antwort

Richtig

Frage anzeigen

Frage

Richtig oder Falsch

Gesichert (protected): Der Datenzugriff ist auf die Funktionen der abgeleiteten Klassen nicht beschränkt, d. h. über die Elementfunktionen der Klasse und Unterklassen.


Antwort anzeigen

Antwort

Falsch

Frage anzeigen

Frage

Richtig oder Falsch

Privat (private): Der Datenzugriff ist auf die Methoden von Klassen selbst beschränkt. Es handelt sich um den niedrigsten Datenschutz.


Antwort anzeigen

Antwort

Falsch

Frage anzeigen

Frage

Richtig oder Falsch

Das Geheimhaltungsprinzip ist ein Programmierkonzept, das alle Daten so weit wie möglich vor unkontrolliertem Zugriff von außen schützt. Dies wird durch Encapsulation von Daten erreicht.

Antwort anzeigen

Antwort

Richtig

Frage anzeigen

Frage

Richtig oder Falsch

In einem UML-Klassendiagramm werden private Eigenschaften und Methoden durch ein Minuszeichen und öffentliche Eigenschaften durch ein Pluszeichen dargestellt.

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Antwort

Richtig

Frage anzeigen

Frage

Ergänze

Der Hauptvorteil von OOP ist die (1)             . Auf Eigenschaften (Attribute) kann normalerweise nur über Zugriffsmethoden (get- oder set-Methoden) zugegriffen werden. 

Antwort anzeigen

Antwort

(1) Datenkapselung

Frage anzeigen

Frage

Ergänze

Kapselung bedeutet, dass die Eigenschaften und zugehörigen Operationen in einer einzigen Einheit gekapselt sind – (1)                   . 

Antwort anzeigen

Antwort

(1) der Klasse

Frage anzeigen

Frage

Ergänze

In (1)          ist jede Klasse für die Manipulation ihrer eigenen charakteristischen Werte verantwortlich.  

Antwort anzeigen

Antwort

(1) C#

Frage anzeigen

Frage

Ergänze

Im Allgemeinen besteht das Ziel des Objektdesigns darin, die Klasse so weit wie möglich zu (1)            .

Antwort anzeigen

Antwort

(1) kapseln

Frage anzeigen

Frage

Ergänze

Der Benutzer kann die Mitglieder eines als (1)                 deklarierten (2)               nicht ändern; das Risiko, dass Benutzer diese Angaben im Code ändern oder von diesen abhängig sind, wird minimiert.


Antwort anzeigen

Antwort

(1) privat

(2)Objekts

Frage anzeigen

Frage

Ergänze

Man möchte die Eigenschaften eines neuen Objekts direkt beim Erstellen festlegen. Dies ist mit dem sogenannten (1)                    möglich. 

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Antwort

(1) Konstruktor

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Frage

Wie kann man Polymorphie auf deutsch übersetzen?

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Antwort

Vielgestaltigkeit

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Frage

Wahr oder falsch

Das Konzept der Polymorphie besagt, dass sich ein Element je nach Kontext anders verhalten kann.

Antwort anzeigen

Antwort

Wahr

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