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1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

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1

Programmierung mit JavaScript

Klaus Becker

2005

Page 2: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

2 Programmierung mit JavaScript

document:Dokument

formular:Formular

: A eGroesse: Eingabefeld

<script type="text/javascript"><!-- var groesse, gewicht, bmi; function berechnen() { groesse = document.formular.eGroesse.value; gewicht = document.formular.eGewicht.value; bmi = gewicht/(groesse*groesse); document.formular.aBMI.value = bmi; }//--></script>bRechnen: Button

: A eGewicht: Eingabefeld

: A

value="Berechnen" onClick="berechnen()"

: A aBMI: Eingabefeld

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3 Teil 1

Interaktive Web-Seiten

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4 Body-Mass-Index

http://www.actifit.ch/ActifitWomenOnly/Pages/bmi.htm

Eingabefeld

Button

Page 5: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

5 Body-Mass-Index

...<script language="javascript">...function detBMI(aWeight, aHeight) { aHeight = aHeight / 100; return Math.round(aWeight/eval(aHeight * aHeight));}... </script>...

Darstellung der Web-Seite

Ausschnitt aus dem Quelltext

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6 Browser als JavaScript-Interpreter

Browser

(Client)

WWW-Server

(Server)

Fordert ein Dokument an

Liefert das Dokument aus

www.actifit.ch

ActifitWomenOnly/Pages/bmi.htm

http

Der Browser zeigt die ausgelieferte Webseite an und führt das integrierte JavaScript-Programm (bei Bedarf) aus.

...<script language="javascript">...function detBMI(aWeight, aHeight) { aHeight = aHeight / 100; return Math.round(aWeight/eval(aHeight * aHeight));}... </script>...

http://www.actifit.ch/ActifitWomenOnly/Pages/bmi.htm

Page 7: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

7 Zielsetzung

Ziel ist es, anhand einer vereinfachten Version den Aufbau einer interaktiven Web-Seite zu verstehen.

Vereinfachte Webseite

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8

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd"><html><head><meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=iso-8859-1"><title>BMI</title><script type="text/javascript">...</script> </head><body><h2>Berechnen Sie Ihren BMI-Wert!</h2><form action ="" name="formular"><p>Groesse (in m): <input type="text" name="eGroesse" value="2.00"></p><p>Gewicht (in kg): <input type="text" name="eGewicht" value="100"></p><p><input type="button" name="bRechnen" value="Berechnen" onClick="berechnen()"></p><p>BMI: <input type="text" name="aBMI"></p></form></body></html>

Quelltext zur Webseite

Page 9: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

9

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd"><html><head><meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=iso-8859-1"><title>BMI</title><script type="text/javascript">...</script> </head><body><h2>Berechnen Sie Ihren BMI-Wert!</h2><form action ="" name="formular"><p>Groesse (in m): <input type="text" name="eGroesse" value="2.00"></p><p>Gewicht (in kg): <input type="text" name="eGewicht" value="100"></p><p><input type="button" name="bRechnen" value="Berechnen" onClick="berechnen()"></p><p>BMI: <input type="text" name="aBMI"></p></form></body></html>

Struktur der Webseite

document:Dokument

: Überschrift

formular:Formular

: Absatz

: Absatz

eGroesse:EingabefeldeGewicht:EingabefeldbRechnen:Button

aBMI:Eingabefeld

: Absatz

: Zeichen

: Zeichen...

: Absatz

: Zeichen ... : Zeichen

......enthält

Page 10: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

10

document:Dokument

Objekthierarchie

: Überschrift

formular:Formular

eGroesse:EingabefeldeGewicht:EingabefeldbRechnen:Button

aBMI:Eingabefeld

: Zeichen

......enthält

: Zeichen ... : Zeichen

<!DOCTYPE HTML ...><html>...</html>

<form action ="" name="formular">...</form>: A

: A

: A

: A

<input type="text" name="eGroesse" value="2.00"><input type="text" name="eGewicht" value="100"><input type="button" name="bRechnen" ...>

<input type="text" name="aBMI">

Objekttyp

Objektname

Page 11: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

11 Eigenschaften von Objekten

eGroesse:Eingabefeld

<form action ="" name="formular">...</form>

: A<input type="text" name="eGroesse" value="2.00">

value = "2.00" ...

formular:Formular

action = ...

document:Dokument

title = ...

Attribut Attributwert

Page 12: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

12 Ereignisbehandlung

document:Dokument

formular:Formular

: A eGroesse: Eingabefeld

<script type="text/javascript"><!-- var groesse, gewicht, bmi; function berechnen() { groesse = document.formular.eGroesse.value; gewicht = document.formular.eGewicht.value; bmi = gewicht/(groesse*groesse); document.formular.aBMI.value = bmi; }//--></script>bRechnen: Button

: A eGewicht: Eingabefeld

: A

value="Berechnen" onClick="berechnen()"

: A aBMI: Eingabefeld

Wenn der Benutzer auf den Button drückt, löst er ein Ereignis aus, das vom sog. „Eventhandler“ bearbeitet wird. Dieser Eventhandler veranlasst, die Javascript-Funktion „berechnen()“ auszuführen.

Page 13: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

13 Variablen

document:Dokument

formular:Formular

: A eGroesse: Eingabefeldvalue = "2.00"

<script type="text/javascript"><!-- var groesse, gewicht, bmi; function berechnen() { groesse = document.formular.eGroesse.value; gewicht = document.formular.eGewicht.value; bmi = gewicht/(groesse*groesse); document.formular.aBMI.value = bmi; }//--></script>

eGewicht: Eingabefeldvalue = "100"

aBMI: Eingabefeld

value = ""

bRechnen: Buttongroesse:

gewicht:

bmi:

: A

: A

: A

Page 14: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

14 Zugriff auf Attributwerte

eGroesse:Eingabefeldvalue = "2.00" ...

formular:Formular

action = ...

document:Dokument

title = ...

document.formular.eGroesse.value : "2.00"

<script type="text/javascript"><!-- var groesse, gewicht, bmi; function berechnen() { groesse = document.formular.eGroesse.value; gewicht = document.formular.eGewicht.value; bmi = gewicht/(groesse*groesse); document.formular.aBMI.value = bmi; }//--></script> groesse:

gewicht:

bmi:

: A

Page 15: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

15 Kopieren der Eingabewerte

<script type="text/javascript"><!-- var groesse, gewicht, bmi; function berechnen() { groesse = document.formular.eGroesse.value; gewicht = document.formular.eGewicht.value; bmi = gewicht/(groesse*groesse); document.formular.aBMI.value = bmi; }//--></script> groesse: "2.00"

gewicht: "100"

bmi:

document:Dokument

formular:Formular

: A eGroesse: Eingabefeldvalue = "2.00"

eGewicht: Eingabefeldvalue = "100"

aBMI: Eingabefeld

value = ""

bRechnen: Button

: A

: A

: A

Page 16: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

16 Verarbeitung

<script type="text/javascript"><!-- var groesse, gewicht, bmi; function berechnen() { groesse = document.formular.eGroesse.value; gewicht = document.formular.eGewicht.value; bmi = gewicht/(groesse*groesse); document.formular.aBMI.value = bmi; }//--></script> groesse: "2.00"

gewicht: "100"

bmi: 25.0

document:Dokument

formular:Formular

: A eGroesse: Eingabefeldvalue = "2.00"

eGewicht: Eingabefeldvalue = "100"

aBMI: Eingabefeld

value = ""

bRechnen: Button

: A

: A

: A

Page 17: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

17 Kopieren des Ausgabewerts

<script type="text/javascript"><!-- var groesse, gewicht, bmi; function berechnen() { groesse = document.formular.eGroesse.value; gewicht = document.formular.eGewicht.value; bmi = gewicht/(groesse*groesse); document.formular.aBMI.value = bmi; }//--></script> groesse: "2.00"

gewicht: "100"

bmi: 25.0

document:Dokument

formular:Formular

: A eGroesse: Eingabefeldvalue = "2.00"

eGewicht: Eingabefeldvalue = "100"

aBMI: Eingabefeld

value = "25.0"

bRechnen: Button

: A

: A

: A

Page 18: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

18 EVA-Prinzip

<script type="text/javascript"><!-- var groesse, gewicht, bmi; function berechnen() { // Eingabe groesse = document.formular.eGroesse.value; gewicht = document.formular.eGewicht.value; // Verarbeitung bmi = gewicht/(groesse*groesse); // Ausgabe document.formular.aBMI.value = bmi; }//--></script>Viele Programme lassen sich nach dem EVA-Prinzip entwerfen:

Man versucht, die Verarbeitungsprozesse nach dem Muster „Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe“ zu gliedern.

E

V

A

Page 19: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

19 Algorithmus

<script type="text/javascript"><!-- var groesse, gewicht, bmi; function berechnen() { // Eingabe groesse = document.formular.eGroesse.value; gewicht = document.formular.eGewicht.value; // Verarbeitung bmi = gewicht/(groesse*groesse); // Ausgabe document.formular.aBMI.value = bmi; }//--></script>

Eingabe: groesse, gewicht

bmi = gewicht/(groesse*groesse)

Ausgabe: bmi

Algorithmus

JavaScript-Programm

Struktur und Verhalten eines Programms lassen sich oft besser verstehen, wenn man den zu Grunde liegenden Algorithmus herausstellt.

Page 20: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

20 Algorithmus

Eingabe: groesse, gewicht

bmi = gewicht/(groesse*groesse)

Ausgabe: bmi

E

V

A

Algorithmus zur Berechnung des BMI-Werts:

Struktur und Verhalten eines Programms lassen sich oft besser verstehen, wenn man den zu Grunde liegenden Algorithmus herausstellt.

Page 21: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

21 Übung

Ziel ist es, ein interaktives Programm zur Flächeninhaltsberechnung zu entwickeln.

Verhaltensbeschreibung:Eingabe: Länge und Breite eines RechtecksAusgabe: Umfang und Flächeninhalt des Rechtecks

Entwerfen Sie zunächst- eine geeignete Benutzungsoberfläche und- einen Algorithmus zum gewünschten Verhalten.

Entwickeln Sie anschließend das Programm in Analogie zum BMI-Programm.

Page 22: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

22 Übung

Ziel ist es, ein interaktives Programm zur Umrechnung eines Euro-Betrags in US-Dollar zu entwickeln.

Entwerfen Sie zunächst- eine Verhaltensbeschreibung (Eingaben und Ausgaben),- eine geeignete Benutzungsoberfläche und- einen Algorithmus zum gewünschten Verhalten.

Entwickeln Sie anschließend das Programm in Analogie zum BMI-Programm.

Hinweis: Aktuelle Kursdaten finden Sie unter http://dollar-kurse.de.

Page 23: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

23 Teil 2

Variablenkonzept

Page 24: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

24 Mäusepopulation

Wir betrachten die Entwicklung einer Mäusepopulation. Die Population wird unterteilt in junge Mäuse, erwachsene Mäuse und alte Mäuse. Wir gehen von den folgenden Annahmen aus:- In einem Simulationsschritt wird die Hälfte der jungen Mäuse erwachsen.- In einem Simulationsschritt erzeugt jede erwachsene Maus (im Durchschnitt) 4 junge Mäuse. Nur ein Drittel der erwachsenen Mäuse wird in einem Simulationsschritt alt.- In einem Simulationsschritt erzeugt jede alte Maus (im Durchschnitt) 2 junge Mäuse. Alle alten Mäuse sterben innerhalb dieses Simulationsschrittes.

Page 25: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

25 Mäusepopulation

jung

6

erw.

9

alt

12

jung

60

erw.

3

alt

3

1/2 1/34 2

Schritt

0

Schritt

1

i i+1

Page 26: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

26 Entwicklung der Mäusepopulation

Schritt Anzahl der Anzahl der Anzahl derjungen Mäuse erw. Mäuse alten Mäuse

0 6 9 12

1 60 = 4*9 + 2*12 3 = 6:2 3 = 9:32 18 = 4*3 + 2*3 30 = 60:2 1 = 3:33 122 = 4*30 + 2*1 9 = 18:2 10 = 30:34 56 = 4*9 + 2*10 61 = 122:2 3 = 9:35 250 = 4*61 + 2*3 28 = 56:2 20,3.. = 61:3

...

Zielsetzung: Automatisierung der Berechnung der jeweils nächsten Mäusepopulation

Page 27: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

27 Berechnungsmodell

0

6.0

9.0

12.0

Schritt :

jung :

erwachsen :

alt :

Die zu verarbeitenden Daten werden in Speicherzellen abgelegt und mit Hilfe von Variablen verwaltet.

Variablenname

Speicherzelle

Variablenwert

{Schritt: [0]; jung: [6.0]; erwachsen: [9.0]; alt: [12.0]} Variablenzustand

Page 28: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

28 Berechnungsmodell

alt 12.0

Variablenzustand vorher

Wertzuweisung

{Schritt: [0]; jung: [6.0]; erwachsen: [9.0]; alt: [...]}

Variablenzustand nachher{Schritt: [0]; jung: [6.0]; erwachsen: [9.0]; alt: [12.0]}

erwachsen jung / 2

{Schritt: [0]; jung: [6.0]; erwachsen: [9.0]; alt: [12.0]}

{Schritt: [0]; jung: [6.0]; erwachsen: [3.0]; alt: [12.0]}

Schritt Schritt +1

{Schritt: [0]; jung: [6.0]; erwachsen: [3.0]; alt: [12.0]}

{Schritt: [1]; jung: [6.0]; erwachsen: [3.0]; alt: [12.0]}

Eine Veränderung eines Speicherzelleninhalts kann mit Hilfe einer Wertzuweisung (an die entsprechende Variable) erfolgen.

Variablenzustand vorher

Wertzuweisung

Variablenzustand nachher

Variablenzustand vorher

Wertzuweisung

Variablenzustand nachher

Page 29: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

29 Struktur einer Wertzuweisung

Schritt = Schritt + 1

Struktur einer Wertzuweisung (vorläufig): Eine Wertzuweisung besteht aus einer Variablen (der ein Wert zugewiesen wird) und einem Term (der den zuzuweisenden Wert festlegt).

alt = 12.0

erwachsen = jung / 2

Variable Term Wertzuweisung - Struktur

Wertzuweisungen in JavaScript

Page 30: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

30 Auswertung einer Wertzuweisung

0Schritt : Variablenzustand vorher

Variable Term

Variablenzustand nachher

1

Schritt Schritt + 1

1Schritt :

Auswertung einer Wertzuweisung: Der Wert des Terms (rechte Seite der Wertzuweisung) wird bzgl. des aktuellen Variablenzustands ermittelt und der Variablen (linke Seite der Wertzuweisung) als neuer Wert zugewiesen. Der Inhalt der zur Variablen gehörenden Speicherzelle wird dabei überschrieben.

Page 31: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

31

Berechnung einer neuen Population

vorher Die eingeführten Variablen beschreiben die Anfangspopulation. {Schritt: [0]; jung: [6.0]; erwachsen: [9.0]; alt: [12.0]}

nachher Die Variablen beschreiben die Population nach einem Simulationsschritt. {Schritt: [1]; jung: [60.0]; erwachsen: [3.0]; alt: [3.0]}

Algorithmus

Schritt Schritt + 1

jung erwachsen*4 + alt*2

erwachsen jung / 2

alt erwachsen / 3

Problemspezifikation

Vorschlag für einen Algorithmus

Page 32: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

32 Trace-Tabelle

Variablenzustand

Schritt jung erw. alt

0 6.0 9.0 12.0

1 6.0 9.0 12.0

1 60.0 9.0 12.0

1 60.0 30.0 12.0

1 60.0 30.0 10.0

Wertzuweisung

Schritt Schritt + 1

jung erwachsen*4 + alt*2

erwachsen jung / 2

alt erwachsen / 3

Trace-Tabelle

Mit Hilfe einer Trace-Tabelle kann man die einzelnen Berechnungsschritte verfolgen.

Nicht korrekt!

Page 33: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

33 Reihenfolge von Wertzuweisungen

Variablenzustand

Schritt jung erw. alt hilf

0 6.0 9.0 12.0

1 6.0 9.0 12.0

1 6.0 9.0 12.0 60.0

1 6.0 9.0 3.0 60.0

1 6.0 3.0 3.0 60.0

1 60.0 3.0 3.0 60.0

Wertzuweisung

Schritt Schritt + 1

hilf erwachsen*4 + alt*2

alt erwachsen / 3

erwachsen jung / 2

jung hilf

Beachte: Bei der Datenverarbeitung mit Hilfe von Wertzuweisungen muss man auf die Reihenfolge der Wertzuweisungen achten.

Trace-Tabelle

korrekt!

Page 34: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

34 Algorithmus

Eingabe: Schritt, jung, erwachsen, alt

Schritt Schritt + 1

hilf erwachsen*4 + alt*2

alt erwachsen / 3

erwachsen jung / 2

jung hilf

Ausgabe: Schritt, jung, erwachsen, alt

E

V

A

Algorithmus zur Berechnung des jeweils nächsten Populationszustands:

Page 35: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

35 Aufgabe

Testen Sie den folgenden Implementierungsversuch (siehe „Maeuse1“).var Schritt, jung, erwachsen, alt, hilf;

function berechnen(){ // Eingabe Schritt = document.formular.eSchritt.value; jung = document.formular.eJung.value; erwachsen = document.formular.eErwachsen.value; alt = document.formular.eAlt.value; // Verarbeitung Schritt = Schritt + 1; hilf = erwachsen*4 + alt*2; alt = erwachsen/3; erwachsen = jung/2; jung = hilf; // Ausgabe document.formular.eSchritt.value = Schritt; document.formular.eJung.value = jung; document.formular.eErwachsen.value = erwachsen; document.formular.eAlt.value = alt;}

Page 36: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

36 Aufgabe

Führen Sie das Testprogramm „Typentest“ aus.

Deuten Sie die Ergebnisse.

Wie lässt sich hiermit das fehlerhafte Verhalten des Programms „Maeuse1“ erklären?

Welche Möglichkeiten gibt es, den Fehler zu beheben?

Page 37: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

37

function berechnen(){ // Eingabe Schritt = document.formular.eSchritt.value; jung = document.formular.eJung.value; erwachsen = document.formular.eErwachsen.value; alt = document.formular.eAlt.value; // Verarbeitung Schritt = Schritt + 1; hilf = erwachsen*4 + alt*2; alt = erwachsen/3; erwachsen = jung/2; jung = hilf; // Ausgabe document.formular.eSchritt.value = Schritt; document.formular.eJung.value = jung; document.formular.eErwachsen.value = erwachsen; document.formular.eAlt.value = alt;}

Programmtest: Maeuse1

Hier stimmt etwas nicht!

Page 38: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

38

...document.write("Deklaration: var a: <br>");document.write("a hat den Datentyp <i>"+typeof(a)+"</i>.<br><br>");a = 1;document.write("Anweisung: a = 1: <br>");document.write("a hat den Datentyp <i>"+typeof(a)+"</i>.<br><br>");a = "1";document.write('Anweisung: a = "1": <br>');document.write("a hat den Datentyp <i>"+typeof(a)+"</i>.<br><br>");a = a+1;document.write("Anweisung: a = a+1: <br>");document.write("a hat den Datentyp <i>"+typeof(a)+"</i>.<br><br>");a = a*1;document.write("Anweisung: a = a*1: <br>");document.write("a hat den Datentyp <i>"+typeof(a)+"</i>.<br><br>");a = "1";document.write('Anweisung: a = "1": <br>');document.write("a hat den Datentyp <i>"+typeof(a)+"</i>.<br><br>");a = parseInt(a);document.write("Anweisung: a = parseInt(a): <br>");document.write("a hat den Datentyp <i>"+typeof(a)+"</i>.<br><br>")...

Programm: Typentest

Page 39: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

39 Datentypen

Ein Datentyp legt einen Wertebereich und die Grundoperationen fest, die mit den Elementen des Wertebereichs durchgeführt werden können.

Datentyp: number (JavaScript)

Der Datentyp number beschreibt ganze Zahlen wie 1 oder -1 und Dezimalzahlen wie 3.14 oder -2.1. Beachte, dass der Wertebereich insgesamt endlich ist. Operationen: 3 + 2 53 – 2 13 * 2 63 / 2 1.53 % 2 1 (Rest bei ganzzahliger Division)

Datentyp: string (JavaScript)

Der Datentyp string beschreibt Zeichenketten wie "hallo" oder "Anweisung: a = 2". Grundoperation: "2" + "5" "25" (Konkatenation)

Page 40: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

40

...function berechnen(){ Schritt = document.formular.eSchritt.value; jung = document.formular.eJung.value; erwachsen = document.formular.eErwachsen.value; alt = document.formular.eAlt.value; Schritt = Schritt + 1; hilf = erwachsen*4 + alt*2; alt = erwachsen/3; erwachsen = jung/2; jung = hilf; document.formular.eSchritt.value = Schritt; document.formular.eJung.value = jung; document.formular.eErwachsen.value = erwachsen; document.formular.eAlt.value = alt;}...<form action ="" name="formular"><p>Anzahl der Simulationsschritte: <input type="text" name="eSchritt" value="0"></p>

Zahl oder Zeichenkette?

Zeichenkette

"0" + "1" "01"

Schritt "0"

"0" + 1 ?

0 + 1 1

Page 41: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

41

...function berechnen(){ Schritt = document.formular.eSchritt.value; jung = document.formular.eJung.value; erwachsen = document.formular.eErwachsen.value; alt = document.formular.eAlt.value; Schritt = Schritt + 1; hilf = erwachsen*4 + alt*2; alt = erwachsen/3; erwachsen = jung/2; jung = hilf; document.formular.eSchritt.value = Schritt; document.formular.eJung.value = jung; document.formular.eErwachsen.value = erwachsen; document.formular.eAlt.value = alt;}...<form action ="" name="formular"><p>Anzahl der Simulationsschritte: <input type=text name="eSchritt" value="0"></p>

Automatische Typumwandlung

Eingabe: string

Umwandlung: string number

Umwandlung: number string

Ausgabe: string7

Page 42: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

42

...function berechnen(){ Schritt = parseInt(document.formular.eSchritt.value); jung = parseInt(document.formular.eJung.value); erwachsen = parseInt(document.formular.eErwachsen.value); alt = parseInt(document.formular.eAlt.value); Schritt = Schritt + 1; hilf = erwachsen*4 + alt*2; alt = erwachsen/3; erwachsen = jung/2; jung = hilf; document.formular.eSchritt.value = Schritt; document.formular.eJung.value = jung; document.formular.eErwachsen.value = erwachsen; document.formular.eAlt.value = alt;}...<form action ="" name="formular"><p>Anzahl der Simulationsschritte: <input type=text name="eSchritt" value="0"></p>

Explizite Typumwandlung

parseInt: string number

Autom. Umwandlung:

number string

Ausgabe: string

Eingabe: string

Page 43: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

43 JavaScript und Typen

JavaScript ist nicht typisiert.

Der Typ einer Variablen wird bei einer Variablendeklaration nicht festgelegt.

JavaScript wandelt Typen automatisch um.

JavaScript versucht, aus dem Kontext (z. B. durchzuführende Operationen) zu erschließen, von welchem Typ die zu verarbeitenden Werte sind. Hierdurch kann es zu automatischen Typumwandlungen kommen.Vorteil:

Beim Programmieren mit JavaScript muss man sich oft nicht um Typen kümmern. Das macht die Sache einfacher.

Nachteil:

Fehler sind manchmal schwer zu finden. Die Klarheit leidet durch die nicht im Text angezeigten Umwandlungsoperationen.

Page 44: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

44 Aufgabe

Ergänzen Sie im Programm „Maeuse1“ die erforderlichen Typumwandlungen.

Testen Sie anschließend das neue Programm.

Page 45: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

45 Teil 3

Kontrollstrukturen

Page 46: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

46 Bisher: Sequentielle Algorithmen

Eingabe: Schritt, jung, erwachsen, alt

Schritt Schritt + 1

hilf erwachsen*4 + alt*2

alt erwachsen / 3

erwachsen jung / 2

jung hilf

Ausgabe: Schritt, jung, erwachsen, alt

Eingabe: gewicht, groesse

bmi gewicht/(groesse*groesse);

Ausgabe: bmi

BMI-Berechnung Mäusepopulation

Page 47: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

47 Variationen zur BMI-Berechnung

Das Programm zur Berechnung des BMI-Werts soll dem Benutzer weitere Informationen in Abhängigkeit des berechneten Werts liefern.

Page 48: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

48 Zweiseitige Fallunterscheidung

BMI

bmi gewicht/(groesse*groesse)

bmi < 19ja nein

bewertung

"Untergewicht"

bmi > 26ja nein

bewertung

"Übergewicht"

bewertung

"Normalgewicht"

Page 49: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

49 Zweiseitige Fallunterscheidung

function berechnen(){ groesse = parseFloat(document.formular.eGroesse.value); gewicht = parseFloat(document.formular.eGewicht.value); bmi = gewicht/(groesse*groesse); if (bmi < 19) { bewertung = "Untergewicht"; } else { if (bmi > 26) { bewertung = "Übergewicht"; } else { bewertung = "Normalgewicht"; }; }; document.formular.aBMI.value = bmi; document.formular.aBewertung.value = bewertung;}

Page 50: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

50 Einseitige Fallunterscheidung

BMI

bmi gewicht/(groesse*groesse)

bewertung "Normalgewicht"

bmi < 19ja nein

bewertung

"Untergewicht"

bmi > 26ja nein

bewertung

"Übergewicht"

Page 51: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

51 Einseitige Fallunterscheidung

function berechnen(){ groesse = parseFloat(document.formular.eGroesse.value); gewicht = parseFloat(document.formular.eGewicht.value); bmi = gewicht/(groesse*groesse); bewertung = "Normalgewicht"; if (bmi < 19) { bewertung = "Untergewicht"; }; if (bmi > 26) { bewertung = "Übergewicht"; }; document.formular.aBMI.value = bmi; document.formular.aBewertung.value = bewertung;}

Page 52: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

52 Mehrfachauswahl

BMI

bmi Runden(gewicht/(groesse*groesse))

bmi

18 19 20 ... sonst

bewertung

"etwas zu

wenig"

bewertung

"am unteren

Limit"

bewertung

"wenig, aber

ok"

...

bewertung

"außerhalb des

Bereichs"

Page 53: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

53 Mehrfachauswahl

function berechnen(){ groesse = parseFloat(document.formular.eGroesse.value); gewicht = parseFloat(document.formular.eGewicht.value); bmi = Math.round(gewicht/(groesse*groesse)); switch (bmi) { case 18: bewertung = "etwas zu wenig"; break; case 19: bewertung = "am unteren Limit"; break; case 20: bewertung = "wenig, aber ok"; break; ... default: bewertung = "außerhalb des Bereichs"; break; }; document.formular.aBMI.value = bmi; document.formular.aBewertung.value = bewertung;}

Page 54: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

54 Variationen zur Mäusepopulation

Entwicklung der Mäusepopulation:- In einem Simulationsschritt wird die Hälfte der jungen Mäuse erwachsen.- In einem Simulationsschritt erzeugt jede erwachsene Maus (im Durchschnitt) 4 junge Mäuse. Nur ein Drittel der erwachsenen Mäuse wird in einem Simulationsschritt alt.- In einem Simulationsschritt erzeugt jede alte Maus (im Durchschnitt) 2 junge Mäuse. Alle alten Mäuse sterben innerhalb dieses Simulationsschritts.

Berechne die Population nach einer vorgegebenen Anzahl von Schritten.

Berechne, nach wie vielen Schritten die Population eine vorgegebene Grenze überschreitet.

Berechne, nach wie vielen Schritten die Population einen bestimmten Wert erreicht.

Berechnungsaufgaben:

Page 55: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

55

Mäusepopulation

zaehler 0

SOLANGE (zaehler < 10)

...

zaehler zaehler+1

Zählschleife

Initialisierung

Test

Aktualisierung

Mäusepopulation

zaehler 0

SOLANGE (zaehler < 10)

schritt schritt + 1

hilf erwachsen*4 + alt*2

alt erwachsen/3

erwachsen jung/2

jung hilf

gesamt jung+erwachsen+alt

zaehler zaehler+1

Berechne die Population nach einer vorgegebenen Anzahl von Schritten.

Page 56: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

56 Implementierung

...zaehler = 0;while (zaehler < 10){ Schritt = Schritt + 1; hilf = erwachsen*4 + alt*2; alt = erwachsen/3; erwachsen = jung/2; jung = hilf; gesamt = jung + erwachsen + alt; zaehler = zaehler + 1;};...

Implementierung mit einer while-Anweisung

Mäusepopulation

zaehler 0

SOLANGE (zaehler < 10)

schritt schritt + 1

hilf erwachsen*4 + alt*2

alt erwachsen/3

erwachsen jung/2

jung hilf

gesamt jung+erwachsen+alt

zaehler zaehler+1

Programmausschnitt

Page 57: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

57 Implementierung

...for (zaehler = 0; zaehler < 10; zaehler = zaehler+1){ Schritt = Schritt + 1; hilf = erwachsen*4 + alt*2; alt = erwachsen/3; erwachsen = jung/2; jung = hilf; gesamt = jung + erwachsen + alt;};...

Implementierung mit einer for-Anweisung

Programmausschnitt

...zaehler = 0;while (zaehler < 10){ Schritt = Schritt + 1; hilf = erwachsen*4 + alt*2; alt = erwachsen/3; erwachsen = jung/2; jung = hilf; gesamt = jung + erwachsen + alt; zaehler = zaehler + 1;};...

Page 58: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

58 Wiederholung mit ...

Berechne, nach wie vielen Schritten die Population eine vorgegebene Grenze überschreitet.

Mäusepopulation

zaehler 0

SOLANGE (gesamt < grenze)

hilf erwachsen*4 + alt*2

alt erwachsen/3

erwachsen jung/2

jung hilf

gesamt jung+erwachsen+alt

zaehler zaehler+1

Mäusepopulation

zaehler 0

SOLANGE (gesamt < grenze)

hilf erwachsen*4 + alt*2

alt erwachsen/3

erwachsen jung/2

jung hilf

gesamt jung+erwachsen+alt

zaehler zaehler+1

Anfangsbedingung

Endbedingung

Page 59: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

59 ... Anfangs- bzw. Endbedingung

Bed.

Anw.

w

f

Bed.

Anw.

fw

Beachte: Die Anweisung wird hier mindestens einmal ausgeführt.

WH mit Anfangsbedingung

SOLANGE Bedingung

Anweisungsfolge

WH mit Endbedingung

SOLANGE Bedingung

Anweisungsfolge

Erst die Bedingung überprüfen, dann die Anweisungen ausführen!

Erst die Anweisungen ausführen, dann die Bedingung überprüfen!

Page 60: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

60 Endbedingungen

Bed.

Anw.

fw

JavaScript: do {...} while (...);

WH mit Endbedingung

SOLANGE Bedingung

Anweisungsfolge

Bed.

Anw.

wf

Pascal, Delphi: repeat ... until ...;

WH mit Endbedingung

BIS Bedingung

Anweisungsfolge

Austritt aus der Schleife, wenn die Endbedingung nicht mehr erfüllt ist.

Austritt aus der Schleife, wenn die Endbedingung erfüllt ist.

Page 61: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

61 Vorsicht: Endlosschleife

Berechne, nach wie vielen Schritten die Population einen bestimmten Wert erreicht.

Mäusepopulation

zaehler 0

SOLANGE (alt != 100)

hilf erwachsen*4 + alt*2

alt erwachsen/3

erwachsen jung/2

jung hilf

gesamt jung+erwachsen+alt

zaehler zaehler+1

Achtung:Bei bestimmten Eingaben nicht

erfüllbar!

Page 62: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

62 Kontrollstrukturen

Kontrollstrukturen dienen dazu, den genauen Ablauf der Verarbeitung festzulegen. Wichtige Kontrollstrukturen sind die - Sequenz(bildung),- Fallunterscheidung,- Wiederholung.

Page 63: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

63 Hinweise zur Implementierung

Sequenz:

Anweisungen{ ...};

Eine Sequenz von Anweisungen wird durch einen Anweisungsblock implementiert. Blockanfang und Blockende werden mit Hilfe von geschweiften Klammern markiert.

Page 64: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

64 Hinweise zur Implementierung

Fallunterscheidung (zweiseitig)

Fallunterscheidung (einseitig)

Vergleichsoperatoren (für Zahlen):

== (gleich)!= (ungleich)< (kleiner)> (größer)<= (kleiner oder gleich)>= (größer oder gleich)

if (...){ ...};

Anweisungen

Bedingung

if (...){ ...}else{ ...};

Anweisungen

Anweisungen

Bedingung

Page 65: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

65 Hinweise zur Implementierung

Wiederholung mit Anfangsbedingung

while (...){ ...};

Anweisungen

Bedingung

Wiederholung mit Endbedingung

do{ ...}while (...);

Anweisungen

Bedingung

Zählschleife

for (...; ...; ...){ ...};

Anweisungen

Initialisierung

Bedingung

Aktualisierung

Page 66: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

66 Übungen

Annahmen über die Mäusepopulation:Sind weniger als 1000 Mäuse in der Population, so verhalten sich die Mäuse wie bisher: - In einem Simulationsschritt wird die Hälfte der jungen Mäuse erwachsen.- In einem Simulationsschritt erzeugt jede erwachsene Maus (im Durchschnitt) 4 junge Mäuse. Nur ein Drittel der erwachsenen Mäuse wird in einem Simulationsschritt alt.- In einem Simulationsschritt erzeugt jede alte Maus (im Durchschnitt) 2 junge Mäuse. Alle alten Mäuse sterben innerhalb dieses Simulationsschrittes.Ab 1000 Mäuse wird das Futter knapp. Alte Mäuse erzeugen dann keine jungen Mäuse mehr und jede erwachsene Maus erzeugt (im Durchschnitt) nur noch 1.5 junge Mäuse.Berücksichtigen Sie die oben dargestellten Veränderungen der

Population. Das Simulationsprogramm soll des weiteren um folgende Eingabe erweitert werden: Der Benutzer kann die Anzahl der Schritte, die jeweils berechnet werden, selbst festlegen (z. B. 5 Schritte).

Page 67: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

67 Übungen

Der folgende Algorithmus beschreibt das Heron-Verfahren zur näherungsweisen Berechnung von Quadratwurzeln.

Implementieren und testen Sie diesen Algorithmus.

Heron-Verfahren

Eingabe: a, epsilon (beide > 0)

a > 1?ja nein

x - a

y - 1

x - 1

y - a

solange (x-y > epsilon)

x - (x+y)/2

y -a/x

Ausgabe: x, x²

Siehe auch:

http://hsg.region-kaiserslautern.de/faecher/inf/javascript/0304/index.php

Page 68: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

68 Übungen

Entwickeln und implementieren Sie Algorithmen, mit denen man

- alle Teiler einer eingegebenen natürlichen Zahl bestimmen kann,

- testen kann, ob eine eingegebene Zahl eine Primzahl ist,

- alle Primzahlen bis zu einer eingegebenen Obergrenze bestimmen kann.Siehe auch:

http://hsg.region-kaiserslautern.de/faecher/inf/javascript/0304/index.php

Page 69: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

69 Teil 4

Ereignisgesteuerte Abläufe

Page 70: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

70 17 und 4

Ziel ist es, das Spiel „17 und 4“ zu simulieren. Das Spiel soll wie folgt funktionieren: In jedem Spielzug wird eine Karte mit einer Zahl aus dem Bereich [1;...;11] bestimmt und auf einen Kartenstapel gelegt. Der Spieler kann nach jedem Spielzug entscheiden, ob er aufhört oder weiter spielt. Ist die Summe der Zahlen der Karten des Stapels größer als 21, so hat der Spieler verloren. Hört der Spieler bei einer Stapelsumme kleiner oder gleich 21 auf, so wird die nächste Karte gezogen. Ist die neue Stapelsumme immer noch kleiner oder gleich 21, so hat der Spieler verloren, andernfalls gewonnen.

Page 71: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

71 Spielablauf

Karte: 8

Stapel: 8

Karte ziehen

Karte: 5

Stapel: 13

Karte ziehen

Karte: 4

Stapel: 17

Karte ziehen

Karte: 6

Stapel: 23

verloren

Karte: 6

Stapel: 23

gewonnen

Karte: 3

Stapel: 20

verloren

Karte: 8

Stapel: 8

Karte ziehen

Karte: 5

Stapel: 13

Karte ziehen

Karte: 4

Stapel: 17

Spiel beenden

Karte ziehen Karte ziehen

Karte:

Stapel: 0

Karte:

Stapel: 0

Page 72: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

72 Ereignisbearbeitung

Auslösende Aktion Ausgelöste Aktionen

Mausklick auf Button „Karte ziehen“

Es wird eine Karte gezogen.Der Stapel wird aktualisiert.Wenn Stapel > 21, dann Ergebis: verloren

Mausklick auf Button „Spiel beenden“

Es wird eine Karte gezogen.Der Stapel wird aktualisiert.Wenn Stapel > 21, dann Ergebis: gewonnensonst Ergebnis: verloren

Mausklick auf Button „Spiel beginnen“

Stapel wird initialisiert

Page 73: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

73 Aufgabe

Implementieren Sie das Spiel „17 und 4“. Benutzen Sie hierbei das Programmgerüst in „s17u4v0.html“. Zur Erzeugung von Zufallszahlen können die folgenden Anweisungen benutzt werden:

zahl = Math.random()*11 + 1;karte = Math.floor(zahl);

Math.random() erzeugt eine Pseudo-Zufallszahl zwischen 0.0 und 1.0.

Math.random()*11+1 erzeugt eine Pseudo-Zufallszahl zwischen 1.0 und 12.0.

Math.floor(zahl) schneidet die Nachkommastellen ab.

Testen Sie das Programm. Welche Schwierigkeiten zeigen sich?

Page 74: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

74 Lösung

function beginnen(){ stapel = 0; ergebnis = ""; document.formular.aKarte.value = ""; document.formular.aStapel.value = stapel; document.formular.aErgebnis.value = ergebnis;}

Page 75: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

75 Lösung

function ziehen(){ zahl = Math.random()*11 + 1; karte = Math.floor(zahl); stapel = stapel + karte; if (stapel > 21) { ergebnis = "verloren"; }; document.formular.aKarte.value = karte; document.formular.aStapel.value = stapel; document.formular.aErgebnis.value = ergebnis;}

Page 76: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

76 Lösung

function beenden(){ zahl = Math.random()*11 + 1; karte = Math.floor(zahl); stapel = stapel + karte; if (stapel > 21) { ergebnis = "gewonnen"; } else { ergebnis = "verloren"; }; document.formular.aKarte.value = karte; document.formular.aStapel.value = stapel; document.formular.aErgebnis.value = ergebnis;}

Page 77: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

77 Schwierigkeit

Karte: 10

Stapel: 10

Karte ziehen

Karte: 10

Stapel: 20

Spiel beenden

Karte: 4

Stapel: 24

Karte ziehen

Karte: 6

Stapel: 30

Karte ziehen

Karte:

Stapel: 0

Ergebnis: gewonnen

Ergebnis: verloren

Ergebnis:

Ergebnis:

Ergebnis:

Nachdem das Spiel beendet worden ist, können weitere Karten gezogen werden. Es kommt dann zu irritierenden Ausgaben.

Page 78: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

78 Lösungsansatz

Karte: 10

Stapel: 10

Karte ziehen

Karte: 10

Stapel: 20

Spiel beenden

Karte: 4

Stapel: 24

Karte ziehen

Karte: 4

Stapel: 24

Karte ziehen

Karte:

Stapel: 0

Ergebnis: gewonnen

entschieden: true

Ergebnis: gewonnen

entschieden: true

Ergebnis:

entschieden: false

Ergebnis:

entschieden: false

Ergebnis:

entschieden: false

Karte: 10

Stapel: 10

Karte ziehen

Karte: 10

Stapel: 20

Spiel beenden

Karte: 4

Stapel: 24

Karte ziehen

Karte: 6

Stapel: 30

Karte ziehen

Karte:

Stapel: 0

Ergebnis: gewonnen

Ergebnis: verloren

Ergebnis:

Ergebnis:

Ergebnis:

Page 79: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

79 Ereignisbearbeitung

Auslösende Aktion Ausgelöste Aktionen

Mausklick auf Button „Karte ziehen“

Wenn nicht entschieden dann: Es wird eine Karte gezogen. Der Stapel wird aktualisiert. Wenn Stapel > 21, dann Ergebis: verloren

Mausklick auf Button „Spiel beenden“

Wenn nicht entschieden dann: Es wird eine Karte gezogen. Der Stapel wird aktualisiert. Wenn Stapel > 21, dann Ergebis: gewonnen sonst Ergebnis: verloren

Mausklick auf Button „Spiel beginnen“

Stapel wird initialisiert

Page 80: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

80

Datentyp: Wahrheitswert / boolean (JavaScript)

Der Datentyp boolean beschreibt Wahrheitswerte. Die möglichen Wahrheitswerte sind false und true. Grundoperationen sind die logischen Verknüpfungen not (js: !), and (js: &&) und or (js: ||). Diese sind wie folgt festgelegt:

Datentyp boolean

a b a AND b

false false falsefalse true falsetrue false falsetrue true true

a NOT a

false truetrue false

a b a OR b

false false falsefalse true truetrue false truetrue true true

Ein Datentyp legt einen Wertebereich und die Grundoperationen fest, die mit den Elementen des Wertebereichs durchgeführt werden können.

Page 81: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

81 Lösung mit boolescher Variablen

function ziehen(){ if (! entschieden) { zahl = Math.random()*11 + 1; karte = Math.floor(zahl); stapel = stapel + karte; if (stapel > 21) { ergebnis = "verloren"; entschieden = true; }; }; document.formular.aKarte.value = karte; document.formular.aStapel.value = stapel; document.formular.aErgebnis.value = ergebnis;}

var karte, stapel = 0, ergebnis = "", zahl, entschieden = false;

boolesche Variablen

Page 82: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

82 Aufgabe

Ändere Sie das Programm so ab, dass es das oben spezifizierte Verhalten aufweist.

Page 83: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

83 Teil 5

Unterprogramme

Page 84: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

84 Zielsetzung

Wir betrachten noch einmal ein Programme zur Mäusepopulation. Ziel ist es, dieses Programm neu zu strukturieren.

Page 85: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

85 Identische Programmteile

Wir betrachten noch einmal die entwickelten Programme zur Mäusepopulation. Ziel ist es, diese neu zu strukturieren.

function berechnen1(){ Schritt = Schritt + 1; hilf = erwachsen*4 + alt*2; alt = erwachsen/3; erwachsen = jung/2; jung = hilf; gesamt = jung + erwachsen + alt; document.formular.eSchritt.value = Schritt; ...} function berechnen10()

{ zaehler = 0; while (zaehler < 10) { Schritt = Schritt + 1; hilf = erwachsen*4 + alt*2; alt = erwachsen/3; erwachsen = jung/2; jung = hilf; gesamt = jung + erwachsen + alt; zaehler = zaehler + 1; }; document.formular.eSchritt.value = Schritt; ...}

Identische Programmteile

Identische Programmteile

Page 86: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

86 Unterprogramm

function berechnen1(){ neuePolulation(); document.formular.eSchritt.value = Schritt; ...}

function berechnen10(){ zaehler = 0; while (zaehler < 10) { neuePopulation(); zaehler = zaehler + 1; }; ...}

function neuePopulation(){ Schritt = Schritt + 1; hilf = erwachsen*4 + alt*2; alt = erwachsen/3; erwachsen = jung/2; jung = hilf; gesamt = jung + erwachsen + alt;}

Ein Unterprogramm kann als elementare Anweisung in einem anderen Programmteil benutzt werden.

Page 87: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

87 Lokale Variablen

function berechnen1(){ neuePolulation(); document.formular.eSchritt.value = Schritt; ...}

function berechnen10(){ var zaehler; zaehler = 0; while (zaehler < 10) { neuePopulation(); zaehler = zaehler + 1; }; ...}

function neuePopulation(){ var hilf; Schritt = Schritt + 1; hilf = erwachsen*4 + alt*2; alt = erwachsen/3; erwachsen = jung/2; jung = hilf; gesamt = jung + erwachsen + alt;}

var schritt, jung, erwachsen, alt, gesamt; Globale Variablen

Lokale Variable

Page 88: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

88 Lokale Variablen

function berechnen1(){ neuePolulation(); document.formular.eSchritt.value = Schritt; ...}

function berechnen10(){ var zaehler; zaehler = 0; while (zaehler < 10) { neuePopulation(); zaehler = zaehler + 1; }; ...}

Eine lokale Variable ist eine Variable, die innerhalb eines Unterprogramms deklariert und benutzt wird. Sie ist nur innerhalb dieses Unterprogramms zugreifbar und existiert nur, während das Unterprogramm ausgeführt wird.

var schritt, jung, erwachsen, alt, gesamt; Globale Variablen

Lokale Variable

Page 89: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

89

Verschiedene Ein-Schritt-Berechnungen

function berechnen1(){ Schritt = Schritt + 1; if (gesamt < 1000) { hilf = erwachsen*4 + alt*2; alt = erwachsen/3; erwachsen = jung/2; jung = hilf; gesamt = jung + erwachsen + alt; } else { hilf = erwachsen*1.5; alt = erwachsen/3; erwachsen = jung/2; jung = hilf; gesamt = jung + erwachsen + alt; }; document.formular.eSchritt.value = Schritt; ...}

Page 90: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

90 Datenübergabe mit Parametern

function berechnen1(){ if (gesamt < 1000) { neuePopulation(4, 2); } else { neuePopulation(1.5, 0); }; document.formular.eSchritt.value = Schritt; ...}

function neuePopulation(fErw, fAlt){ Schritt = Schritt + 1; hilf = erwachsen*fErw + alt*fAlt; alt = erwachsen/3; erwachsen = jung/2; jung = hilf; gesamt = jung + erwachsen + alt;}

Mit Hilfe von Parametern kann man Daten zur Laufzeit an das betreffende Unterprogramm übergeben. Bei der Deklaration werden für die zu übergebenden Daten Platzhalter (formale Parameter) eingeführt.

Formale Parameter(Platzhalter)

Aktuelle Parameter(übergebene Daten)

Page 91: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

91 Zielsetzung

Das Programm zur Simulation des Spiels „17 und 4“ soll ebenfalls neu strukturiert werden.

function ziehen(){ if (! entschieden) { zahl = Math.random()*11 + 1; karte = Math.floor(zahl); stapel = stapel + karte; if (stapel > 21) { ergebnis = "verloren"; entschieden = true; }; }; document.formular.aKarte.value = karte; document.formular.aStapel.value = stapel; document.formular.aErgebnis.value = ergebnis;}

„Neue Karte ziehen“

Page 92: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

92 Funktion

function ziehen(){ if (! entschieden) { karte = neueKarte(); stapel = stapel + karte; if (stapel > 21) { ergebnis = "verloren"; entschieden = true; }; }; document.formular.aKarte.value = karte; document.formular.aStapel.value = stapel; document.formular.aErgebnis.value = ergebnis;}

function neueKarte(){ return Math.floor(Math.random()*11+1);}

Funktion(Verarbeitung mit

Rückgabewert)

Prozedur(Verarbeitung ohne

Rückgabewert)

Page 93: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

93 Funktionsaufruf

function ziehen(){ if (! entschieden) { karte = neueKarte(); stapel = stapel + karte; if (stapel > 21) { ergebnis = "verloren"; entschieden = true; }; }; document.formular.aKarte.value = karte; document.formular.aStapel.value = stapel; document.formular.aErgebnis.value = ergebnis;}

function neueKarte(){ return Math.floor(Math.random()*11+1);}

Funktionsdeklaration

Funktionsaufruf

Page 94: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

94 Variante: Funktion mit Parametern

function ziehen(){ if (! entschieden) { karte = zufallszahl(11); stapel = stapel + karte; if (stapel > 21) { ergebnis = "verloren"; entschieden = true; }; }; document.formular.aKarte.value = karte; document.formular.aStapel.value = stapel; document.formular.aErgebnis.value = ergebnis;}

function zufallszahl(max){ return Math.floor(Math.random()*max+1);}

Formaler Parameter

Aktueller Parameter

Page 95: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

95 Variante: Funktion mit Parametern

function ziehen(){ if (! entschieden) { karte = neueKarte(); stapel = stapel + karte; if (stapel > 21) { ergebnis = "verloren"; entschieden = true; }; };...

function zufallszahl(max){ return Math.floor(Math.random()*max+1);}

Formaler Parameter

Aktueller Parameterfunction neueKarte(){ return zufallszahl(11);}

Page 96: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

96 Aufgabe

Strukturieren Sie eines Ihrer selbst geschriebenen Programme mit Hilfe von Unterprogrammen.

Page 97: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

97 Teil 6

Die Datenstruktur Reihung

Page 98: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

98 Ziel

Beim Spiel „17 und 4“ erfolgte die Simulation des Kartenziehens mit Hilfe eines Zufallsgenerators. Zu überprüfen wäre vorab, ob dieser Zufallsgenerator die benötigten Zufallszahlen auch fair erzeugt, d. h. ob auf lange Sicht alle gewünschten Zahlen in etwa gleich häufig auftreten. Ziel ist es, zur Überprüfung dieser Form von Fairness ein Testprogramm zu entwickeln. Mit Hilfe dieses Programms sollen nach und nach Zufallszahlen aus einem bestimmten Bereich (z. B. 0..9) erzeugt werden und es soll eine Statistik angefertigt werden, wie oft welche Zahl dabei vorkommt.

Page 99: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

99 Datenmodellierung

21

anzahl2:

2anzahl1:

33

anzahl4:

25

anzahl3:

45

anzahl6:

43

anzahl5:

33

anzahl7:

45

anzahl9:

43

anzahl8:

2anzahl0:

Page 100: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

100 Initialisierung der Statistik

function initialisieren(){ anzahl0 = 0; anzahl1 = 0; anzahl2 = 0; anzahl3 = 0; anzahl4 = 0; anzahl5 = 0; anzahl6 = 0; anzahl7 = 0; anzahl8 = 0; anzahl9 = 0; document.formular.a0.value = anzahl0; document.formular.a1.value = anzahl1; document.formular.a2.value = anzahl2; document.formular.a3.value = anzahl3; document.formular.a4.value = anzahl4; document.formular.a5.value = anzahl5; document.formular.a6.value = anzahl6; document.formular.a7.value = anzahl7; document.formular.a8.value = anzahl8; document.formular.a9.value = anzahl9;}

Page 101: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

101 Erzeugung einer Zufallszahl

function erzeugen(){ var zahl = zufallszahl(0,9); if (zahl == 0) {anzahl0 = anzahl0+1;}; if (zahl == 1) {anzahl1 = anzahl1+1;}; if (zahl == 2) {anzahl2 = anzahl2+1;}; if (zahl == 3) {anzahl3 = anzahl3+1;}; if (zahl == 4) {anzahl4 = anzahl4+1;}; if (zahl == 5) {anzahl5 = anzahl5+1;}; if (zahl == 6) {anzahl6 = anzahl6+1;}; if (zahl == 7) {anzahl7 = anzahl7+1;}; if (zahl == 8) {anzahl8 = anzahl8+1;}; if (zahl == 9) {anzahl9 = anzahl9+1;}; document.formular.a0.value = anzahl0; document.formular.a1.value = anzahl1; document.formular.a2.value = anzahl2; document.formular.a3.value = anzahl3; document.formular.a4.value = anzahl4; document.formular.a5.value = anzahl5; document.formular.a6.value = anzahl6; document.formular.a7.value = anzahl7; ...}

Page 102: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

102 Reihung

21

anzahl2:

27

anzahl1:

33

anzahl4:

25

anzahl3:

45

anzahl6:

43

anzahl5:27

anzahl: 21

25

33

43

451 2 3 4 5 6

Reihung

Index31

anzahl7:

45

anzahl9:

40

anzahl8:

30

anzahl0:

300

31

40

457 8 9

Idee: Gleichartige Daten werden zu einer Einheit zusammengefasst.

Element

var anzahl = new Object();

Erzeugung eines Array-Objekts in JavaScript

Page 103: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

103 Zugriff auf die Elemente

27

anzahl: 21

25

33

43

451 2 3 4 5 6

Reihung

Index

300

31

40

457 8 9

Element

for (var i = 0; i < 10; i = i+1){ anzahl[i] = 0;};

anzahl[3] = 0;anzahl[4] = anzahl[4]+1;

var zahl = zufallszahl(0,9);anzahl[zahl] = anzahl[zahl] + 1;

Page 104: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

104 Initialisierung der Statistik

function initialisieren(){ for (var i = 0; i < 10; i = i+1) { anzahl[i] = 0; }; document.formular.a0.value = anzahl0; document.formular.a1.value = anzahl1; document.formular.a2.value = anzahl2; document.formular.a3.value = anzahl3; document.formular.a4.value = anzahl4; document.formular.a5.value = anzahl5; document.formular.a6.value = anzahl6; document.formular.a7.value = anzahl7; document.formular.a8.value = anzahl8; document.formular.a9.value = anzahl9;}

Page 105: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

105 Formularelemente als Array

document.formular.elements[0]

<body><form action ="" name="formular"><p>0: <input type="text" name="a0"></p><p>1: <input type="text" name="a1"></p><p>2: <input type="text" name="a2"></p><p>3: <input type="text" name="a3"></p><p>4: <input type="text" name="a4"></p><p>5: <input type="text" name="a5"></p><p>6: <input type="text" name="a6"></p><p>7: <input type="text" name="a7"></p><p>8: <input type="text" name="a8"></p><p>9: <input type="text" name="a9"></p>...</form></body>

document.formular.a0

Page 106: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

106 Verarbeitung

function initialisieren(){ for (var i = 0; i < 10; i = i+1) { anzahl[i] = 0; }; for (var i = 0; i < 10; i = i+1) { document.formular.elements[i].value = anzahl[i]; };}

function erzeugen(){ var zahl = zufallszahl(0,9); anzahl[zahl] = anzahl[zahl] + 1; document.formular.elements[zahl].value = anzahl[zahl];}

Page 107: 1 Programmierung mit JavaScript Klaus Becker 2005

107 Aufgabe

Entwickeln Sie ein Programm, das zunächst 10 Zufallszahlen aus einem vorher festgelegten Bereich (z. B. {0, ..., 99}) erzeugt und anschließend diese Zahlenfolge wie folgt auswertet:- Wie groß ist das arithmetische Mittel der Zahlen?- Welches ist die kleinste Zahl?- Welches ist die größte Zahl?- Welche Zahlen kommen mehrfach vor?- Wie lautet die längste aufsteigend sortierte Teilfolge?

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108 Literaturhinweise

Schulbücher:

T. H. Krebs und B. Krebs: Web-Seiten mit HTML und JavaScript. Cornelsen 2002.

Internet:

K. Merkert: Materialien zur Programmierung mit JavaScript im Wahlfach Informatik. http://hsg.region-kaiserslautern.de/faecher/inf/javascript/0304/index.php

W. Rockenbach: ITG und JavaScript. http://informatikag.bildung-rp.de/html/body_ideenskizzen.html