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Programmieren 1 – Kontrollstrukturen Teil 2. Reiner Nitsch Homepage mit Skript und Materialien zu PG1: www.fbi.h-da.de/~r.nitsch. Hinweise: Die in diesem Kapitel beschriebenen Kontrollstrukturen werden im E-Book auf den - PowerPoint PPT Presentation
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FB InformatikProf. Dr. R.Nitsch
Programmieren 1 – Kontrollstrukturen Teil 2
Reiner Nitsch
Homepage mit Skript und Materialien zu PG1:www.fbi.h-da.de/~r.nitsch
Hinweise:Die in diesem Kapitel beschriebenen Kontrollstrukturen werden im E-Book auf den Seiten 73-84 behandelt. ich bitte Sie, dieses Skript und/oder die entsprechenden Seiten im E-Book durchzuarbeiten. Bei der Wiederaufnahme des Vorlesungsbetriebs werden diese Themen nicht mehr behandelt und als bekannt vorausgesetzt.Selbstverständlich bekommen Sie Fragen zu den hier behandelten Themen in der Vorlesung beantwortet.
FB InformatikProf. Dr. R.Nitsch
22.04.23 2
char Optiondo { cout << "Moegliche Optionen: a/b/x\n" "Gib Option: "; cin >> Option; switch (Option) { case 'a': S1(); case 'b': S2(); case 'x': cout << "Programmende"; default: cout << "Option gibt es nicht!"; }} while (Option != 'x');
Kontrollstruktur – Mehrfache Auswahl mit switch – case /73/
In den beiden Diagrammen steht A für einen Ausdruck, der stets einen der (ganzzahligen) Werte w1, w2, . . . ergibt. Der unter dem entsprechenden wi stehende Strukturblock Si wird ausgeführt.S1 S2 … Sn
w1 w2 …
A
wn
Es gibt folgende Variante, bei der der Strukturblock S unter 'sonst' aufgeführt wird, falls A nicht einen der wi ergibt:
C++ kann das nur bedingt:
switch ( A ) {case w1: S1;case w2: S2;case wn: Sn;default: S;}
Optional; muss nichtletzte Marke sein.
muss ganzzahliger Ergebnis-Typ sein
Beispiel: Menüsteuerung
break;break;break;break;
break verzweigt hinter das Ende der switch-Anweisung
optional
S1 S2 … S
w1 w2sonst…
A
break;break;
break;
FB InformatikProf. Dr. R.Nitsch
22.04.23 3
Ziffern, Zwischenraum und andere Zeichen zählen
void main () {char c;int whitespace(0), number(0), other(0);do {
c = cin.get();switch (c) {case ' ':case '\n':case '\t': whitespace++; break;case '0': case '1': case '2': case '3':case '4': case '5': case '6': case '7':case '8': case '9': number++; break;default: other++; break;}
} while ( c!= ); --other; cout << "\nDie Eingabe enthielt" << endl << number << " Ziffern" << endl << whitespace << " Zwischenraumzeichen "
<< "und" << endl << other << " andere Zeichen." << endl;}
Sentinel ist EOF (iostream)"End of File"; Wert = -1;Eingabe plattformabhängig(Windows: ctrl-Z).EOF muß am Zeilenanfang stehen.sonst wird es von cin ingnoriertund der Eingabepuffer gelöscht
Liest genau ein Zeichen von Tastatur ein. Notwendig, weil cin Zwischenraumzeichen entfernt.
In C++ können Zeichen in jedem Ganzzahltyp gespeichert werden, da sie intern als 1-byte-Ganzzahlen dargestellt werden.
EOF
Das newline-Zeichen am Ende jeder Eingabe darf nicht mitgezählt werden.
FB InformatikProf. Dr. R.Nitsch
22.04.23 4
Annehmende Schleife /77-79/ – do while
Schleife mit nachfolgender Bedingungsprüfung: annehmende Schleife
Zuerst wird S ausgeführt, danach wird B getestet. Ergibt dieser Test false, so wird der nächste Strukturblock verarbeitet. Liefert der Test true, so wird der vorliegende Strukturblock S erneut ausgeführt.
B
SC++ Syntax:do { //Anweisungen aus S} while (B);
Mit B wird eine Bedingung (logischer Ausdruck) bezeichnet, S ist ein Strukturblock.
Beispiel 1
int Counter::accumulate() { int nextVal; value = 0; do { nextVal = get_int("Gib Ganzzahl>0"); value += nextVal; } while ( nextVal >0 ); return value;}
Unterschied zur annehmenden Schleife: S wird mindestens einmal ausgeführt!Empfehlung: Nur anwenden in begründeten Ausnahmefällen, z.B. wiederholte Benutzereingabe
sentinel: nextVal<0
SchleifenvariableRückgabewert initialisieren
Schleifenvariable Richtung Ziel verändern"Nutzleistung"
Vom Benutzer eingegebene positive Zahlen sollen aufsummiert werden.
Achtung: Sentinelwert wird auch addiert! Was nun?
value-=nextVal;
FB InformatikProf. Dr. R.Nitsch
22.04.23 5
Annehmende Schleife – do while
Beispiel 2
void Counter::countdown() { // PRE: 0<=value if( value==0 ) throw std::runtime_error(); do { cout << value << endl; --value; } while (value ); cout << 0 << endl; assert (value == 0 );}
1. Wichtig: Zuerst die Zusicherungen.Daraus ergeben sich die notwendigenlokalen Variablen!
2. Algorithmus schreiben und Prüfbedingung festlegen.
3. Prüfen des Algorithmus mit Extremwerten: wert = 1 wert > 1 ; z.B wert = 2 ok
ok
Frage: Ist das übersetzungsfähig?
do { char c; cin >> c;} while ( c != '*' );
Compilermeldung: 'c': nichtdeklarierter Bezeichner
Begründung: Speicherklasse von c ist "auto", d.h.c ist lokale Variable im Strukturblock Sc ist nur im Strukturblock S definert!Gültigkeitsbereich von c endet mit '}'
> 0
char c = ' ';while ( c != '*' ) { char c; cin>>c; cout<<c;}
Diese Schleifeendet nie!
FB InformatikProf. Dr. R.Nitsch
22.04.23 6
Schleife mit fester Wiederholungsanzahl /80-84/ - for
Eigentlich überflüssig, aber von Programmierern gern benutzt
Solange Bedingung Bwahr (≠0) ist
S
SV initialisieren
SV verändern Richtung Ziel
C++ Syntax
for ( SVinit; B; SVincrement)S;
ist äquivalent zu
SVinitwhile (B) { S SVincrement}
Beispiel: Quadratzahltabelle
for ( int i = 1; i <= 3; i++ ) cout << i << i*i << endl;
1 24
3
SV Initialisierung! C++: Gültigkeitsbereich von i ist nur die for-Anweisung.d.h. for( int i=0; i<10; ++i ) { … } i = 0;quittiert der C++ Compiler mit Fehlermeldung: 'i': nichtdeklarierter Bezeichner
1 12 43 9
Ausgabe
S
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22.04.23 7
Einfache Beispiele für for - Anweisung
a ) Dekrementieren der SV in Schritten von 1
for ( int i=5 ; i>=1 ; i-- ) { cout << i << ' '; }
b ) Inkrementieren der SV in Schritten > 1
for ( int i=7 ; i<=35 ; i+=7 ) { cout << i << ' '; }
c ) Dekrementieren der SV in Schritten > 1
for ( int i=10 ; i>=2 ; i-=2 ) { cout << i << ' '; }
Ausgabe: 5 4 3 2 1
Ausgabe: 7 14 21 28 35
Ausgabe: 10 8 6 4 2
FB InformatikProf. Dr. R.Nitsch
22.04.23 8
Schleife mit fester Wiederholungsanzahl - for
Beispiel: countdown
void Counter::countdown(){ if( value<=0 ) throw std::runtime_error(); for ( ; value ; --value )
cout << value << endl; assert (value == 0 ); }
1. Wichtig: Zuerst die Zusicherungen.Daraus ergeben sich die notwendigenlokalen Variablen!
2. Algorithmus schreiben und Prüfbedingung festlegen.
3. Prüfen des Algorithmus mit Extremwertenund ggf. Prüfbedingung/Algorithmus korrigieren :
value = 1 value > 1 ; z.B value = 2
>0
cout << 0 << endl;
Jeder der 3 Ausdrücke in for-Anweisung kann weggelassen werden:
Beispiel for ( ; ; ) cout << "Wird nie fertig"
besser for ( ; true ; ) S
FB InformatikProf. Dr. R.Nitsch
22.04.23 9
Schleife mit fester Wiederholungsanzahl - for
Beispiel: GGT zweier Ganzzahlen mit for
Lösung mit Pseudocode• Vorbedingung? Nachbedingung?• Schleifenvariable ggT mit Minimum beider Zahlen initialisieren• Prüfen, ob beide Zahlen ohne Rest durch ggT teilbar sind
• Falls ja, Schleife verlassen und mit nächster Anweisung fortfahren• Falls nein, ggT um eins vermindern
Hausaufgabe
FB InformatikProf. Dr. R.Nitsch
22.04.23 11
Der Komma-Operator
meist in for-Anweisung verwendet erlaubt dort mehrere Ausdrücke, wo syntaktisch nur 1 Ausdruck stehen darf hat den niedrigsten Vorrang wertet von links nach rechts aus Gesamtausdruck hat den Wert des ganz rechts stehenden Ausdrucks
Beispiel 2
int i,j;int z = ( i=20, j=2*i); // i = 20, j = 40, z = 40
// kein guter Programmierstil!
Beispiel 1
int i, j, summe(0);for ( i = 100 , j=1; j < i; i-- , j++ ) summe += i + j;cout << summe;
// Addiert (1+100)+(2+99)+…+(50+51) = 5050// Sinnvolle Anwendung des Kommaoperators// Summe der Zahlen von 1 bis 100// wird berechnet
Was leistet diese Anwendung?
Warum muss hier geklammert werden?
Welche Werte werden zugewiesen?
Fehler: int j: Neudefinition
FB InformatikProf. Dr. R.Nitsch
22.04.23 12
So, das war´s erst mal!