Funktionen und Arrays in C

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1 Funktionen und Arrays in C Lernziele: Vertiefen der Kenntnisse über die Verwendung von Funktionen sowie Arrays in C. Aufgabe 1: Quickies a) Welches Schlüsselwort muss verwendet werden, wenn eine Methode keinen Rückgabewert zurückgeben kann/will? void b) Was wird hier ausgegeben? int i; for (i = 2; i <= 4; i++); printf("i = %d\n", i); Beachte: Semikolon ; nach for( ) à forschleife (i = 2 4, Abbruch bei i == 5) besteht nur aus der leeren Anweisung ; à printfanweisung erfolgt nach der Schleife (für i ==5) à Ausgabe: i = 5 c) Wie viele Sterne werden hier auf dem Bildschirm ausgegeben? int i, j; for (i = 0; i <= 6; i++) { for (j = 1; j < 4; j++) { printf("*"); äußere Schleife: i = 0 6 à 7 mal durchlaufen innere Schleife: j = 1 3 à 3 mal durchlaufen à insgesamt: 7 3 = 21 Sterne S. 1 / 9

2 d) Was wird hier ausgegeben? int i; char a[6] = { 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' ; printf("%c\n", a[0]); printf("%c\n", a[5]); i = 5; printf("%c\n", a[i--]); printf("%c\n", a[i]); printf("%c\n", a[6]); Ausgabe: A F F E <irgendein Zeichen> oder Absturz (a[6] nicht definiert, Index nur 0 5!) Aufgabe 2: sign Funktion a) Entwickeln Sie eine CFunktion sign, die das Vorzeichen einer Zahl bestimmt und zurückliefert. Hinweis: Die signfunktion ist definiert als sign x = 1 falls x > 0 0 falls x = 0 1 falls x < 0 b) Schreiben Sie ein CHauptprogramm (mainfunktion), das eine Zahl einliest und dessen Vorzeichen durch Aufruf der Funktion sign berechnet und ausgibt. int sign(double x) { int result; if (x > 0) { result = 1; else if (x == 0) { result = 0; else { result = 1; S. 2 / 9

3 return result; double zahl; int vorzeichen; printf("zahl = "); scanf("%lf", &zahl); // Einlesen einer Zahl vorzeichen = sign(zahl); Funktion sign // Berechnung Vorzeichen durch Aufruf printf("sign(%lf) = %d\n", zahl, sign(zahl)); // Ausgeben des Vorzeichens Aufgabe 3: Arrays a) Definieren Sie zwei Arrays von 5 ganzen Zahlen. b) Initialisieren Sie das erste Array direkt bei der Definition, das andere lesen Sie elementweise mittels scanf ein. c) Geben Sie die Elemente dieser Arrays auf dem Bildschirm aus. d) Definieren Sie ein zweidimensionales Array mit 2 Zeilen und 3 Spalten (d.h. eine 2 3Matrix) von Gleitpunktzahlen. /* intarrays a und b */ int a[5] = { 5, 9, 3, 6, 2 ; int b[5]; /* 2x3Matrix von doublezahlen */ double m[2][3]; int i; // Algorithmuskern printf("arrays\n\n"); // Einlesen von Array b printf("eingabe Array b:\n"); for (i = 0; i < 5; i++) { printf(" b[%d] = ", i); scanf("%d", &b[i]); S. 3 / 9

4 // Ausgeben der Arrays printf("\narray a: "); for (i = 0; i < 5; i++) { printf("%d ", a[i]); printf("array b = { "); for (i = 0; i < 5; i++) { printf("%d", b[i]); if (i < 4) printf(", "); printf(" \n"); Aufgabe 4: Determinante Schreiben Sie ein Programm, das die Determinante einer 2 2Matrix berechnet und ausgibt. Die einzelnen MatrixElemente sollen mittels scanf eingelesen werden. Hinweis: Die Determinante einer 2 2Matrix A A = a 11 a 12 a 21 a 22 ist definiert als det A = a 11 a 22 a 12 a 21 /* Funktion main: * * Beschreibung: * Berechnet die Determinante einer 2x2Matrix */ /* Deklaration und Definition der lokalen Größen: * Übergabeparameter: * Rückgabeparameter: * ganze Zahl (Fehlercode) * Lokale Variablen: * Matrix reeller Zahlen: a S. 4 / 9

5 * reelle Zahl: det * ganze Zahl: i, j */ double a[2][2]; double det; int i, j; // Algorithmuskern printf("determinante\n\n"); printf("eingabe Matrix a:\n"); for (i = 0; i < 2; i++) { for (j = 0; j < 2; j++) { printf(" a[%d][%d] = ", i, j); scanf("%lf", &a[i][j]); det = a[0][0] * a[1][1] a[0][1] * a[1][0]; printf("det(m) = %lf\n", det); Aufgabe 5: Matrix Transposition Schreiben Sie ein Programm, das eine n mmatrix (elementweise) mittels scanf einliest, die Matrix transponiert (d.h. an der Diagonale spiegelt), und anschließend die transponierte Matrix ausgibt. Hinweis: Für eine Matrix A = a 67 ist die transponierte Matrix A 8 = a 76. Beispiel: A = A 8 = /* Funktion main: * * Beschreibung: * Berechnet die transponierte Matrix einer nxmmatrix */ /* Deklaration und Definition der lokalen Größen: * Übergabeparameter: * Rückgabeparameter: S. 5 / 9

6 * ganze Zahl (Fehlercode) * Lokale Variablen: * Matrix reeller Zahlen: a, transpa * ganze Zahl: i, j, n, m */ /* Annahme: n, m <= 10 */ double a[10][10]; // n x m Matrix double transpa[10][10]; // m x n Matrix int n, m, i, j; // Algorithmuskern printf("matrixtransposition\n\n"); // Einlesen der MatrixGröße do { printf("zeilenzahl (max. 10) n = "); scanf("%d", &n); while (n <= 0 n > 10); do { printf("spaltenzahl (max. 10) m = "); scanf("%d", &m); while (m <= 0 m > 10); // Einlesen der Matrix printf("eingabe Matrix a:\n"); for (i = 0; i < n; i++) { for (j = 0; j < m; j++) { printf(" a[%d][%d] = ", i, j); scanf("%lf", &a[i][j]); // Transponieren der Matrix for (i = 0; i < m; i++) { for (j = 0; j < n; j++) { transpa[i][j] = a[j][i]; // Ausgeben der Matrix printf("\ntransponierte Matrix\n"); for (i = 0; i < m; i++) { for (j = 0; j < n; j++) { printf("%7.2lf ", transpa[i][j]); S. 6 / 9

7 Aufgabe 6: Mittelwert Schreiben Sie ein CProgramm, das den Mittelwert einer Zahlenfolge (d.h. eines Arrays von Zahlen) ermittelt. Lesen Sie dazu das Array von Zahlen ein und geben Sie den berechneten Mittelwert auf dem Bildschirm aus. Hinweise: Der Mittelwert aus n Zahlen a 1,, a n ist definiert als avg a 1,, a A = a 1 + a a A n Sie können davon ausgehen, dass nicht mehr als 10 Zahlen eingegeben werden. double werte[10]; double summe = 0.0; int anzahl, i; printf("mittelwertberechnung\n\n"); do { printf("anzahl? "); scanf("%d", &anzahl); while (anzahl < 0 anzahl > 10); for (i = 0; i < anzahl; i++) { printf("%d. Wert: ", i + 1); scanf("%lf", &werte[i]); for (i = 0; i < anzahl; i++) summe += werte[i]; printf("mittelwert: %lf\n", summe / anzahl); S. 7 / 9

8 Aufgabe 7: Münzumrechnung Schreiben Sie ein CProgramm, das zu mehreren Geldbeträgen eine Münzliste erstellt, also eine Tabelle, in der angegeben ist, wie viel Stück der einzelnen Geldwerte man benötigt, um alle Geldbeträge ohne Wechselgeld auszahlen zu können. Dabei seien alle Geldbeträge in Cent angegeben, d.h entspricht 54,32 Euro, und wir können Münzen im Wert von 1, 2, 5, 10, 20, 50 Cent sowie 100 (= 1 Euro), 200 (= 2 Euro) und 500 Cent (= 5 Euro) verwenden. Beispiel: 5432, 345 und 756 Betrag Summe int geld[9] = {500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1; int werte[3] = {5432, 345, 756; int summen[9] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0; int matrix[3][9]; int i, j; printf("muenzumrechnung\n\n"); for (i = 0; i < 3; i++) { int betrag = werte[i]; for (j = 0; j < 9; j++) { int anz = betrag / geld[j]; matrix[i][j] = anz; summen[j] += anz; betrag %= geld[j]; printf("betrag "); for (i = 0; i < 9; i++) printf("%5d", geld[i]); for (i = 0; i < 3; i++) { printf(" %5d ", werte[i]); S. 8 / 9

9 for (j = 0; j < 9; j++) printf("%5d", matrix[i][j]); printf(" Summe "); for (i = 0; i < 9; i++) printf("%5d", summen[i]); Zusatz Aufgabe 8: Umwandlung Dezimal nach Binär a) Entwickeln Sie ein Programm, um eine nichtnegative ganze Zahl in ihre Binärdarstellung umzuwandeln. Die Binärdarstellung der Zahl soll dabei in der korrekten Reihenfolge der Ziffern ausgegeben werden. b) Entwickeln Sie ferner ein Programm, um eine nichtnegative ganze Zahl in ihre Oktaldarstellung (= Zahldarstellung zur Basis 8) sowie in ihre Hexadezimaldarstellung (= Zahldarstellung zur Basis 8) umzuwandeln. Hinweis: Sie können das Programm Dezimal à Binär als Grundlage nehmen. S. 9 / 9