Programmiervorkurs WS 2012/2013. Schleifen und Methoden

Transkript

1 Programmiervorkurs WS 2012/2013 Schleifen und Methoden

2 Ein Befehl soll mehrfach ausgeführt werden, z.b.: public class MyCounter { System.out.println(1);

3 Ein Befehl soll mehrfach ausgeführt werden, z.b.: public class MyCounter { System.out.println(1); System.out.println(2); System.out.println(3); System.out.println(4); System.out.println(5); System.out.println(6); System.out.println(7); System.out.println(8); Copy & Paste ist eine schlechte Idee! (Code wird lang und unübersichtlich.)

4 while- Schleife public class MyCounter { int i = 0; while (i < 10) { // solange i < System.out.println(i); // gib i aus i++; // und erhoehe i um 1

5 while- Schleife public class MyCounter { int i = 0; while (i < 10) { // solange i < System.out.println(i); // gib i aus i++; // und erhoehe i um 1 Abbruch wenn false

6 while- Schleife public class MyCounter { int i = 0; while (i < 10) { // solange i < System.out.println(i); // gib i aus i++; // und erhoehe i um 1 geschwei,e Klammern begrenzen die Schleife

7 while- Schleife public class MyCounter { int i = 0; while (i < 10) { // solange i < System.out.println(i); // gib i aus

8 while- Schleife public class MyCounter { int i = 0; while (i < 10) { // solange i < System.out.println(i); // gib i aus Achtung vor Endlosschleife! Bist Du sicher, dass der Ausdruck in () irgendwann false wird?

9 for- Schleife (ermöglicht kompaktere NotaNon) public class MyCounter { int i = 0; while (i < 10) { // solange i < System.out.println(i); // gib i aus i++; // und erhoehe i um 1

10 for- Schleife public class MyCounter { int i = 0; while (i < 10) { // solange i < System.out.println(i); // gib i aus i++; // und erhoehe i um 1

11 for- Schleife public class MyCounter { for (int i = 0; i < 10; i++) { // solange i < 10 System.out.println(i); // gib i aus // und erhoehe i um 1

12 for- Schleife public class MyCounter { for (int i = 0; i < 10; i++) { // solange i < 10 System.out.println(i); // gib i aus // und erhoehe i um 1 IniNalisierung Ausdruck Update

13 for- Schleife public class MyCounter { for (int i = 0; i < 10; i++) { // solange i < 10 System.out.println(i); // gib i aus // und erhoehe i um 1 Ini=alisierung Ausdruck (wird vor dem ersten Schleifendurchlauf ausgeführt) Update

14 for- Schleife public class MyCounter { for (int i = 0; i < 10; i++) { // solange i < 10 System.out.println(i); // gib i aus // und erhoehe i um 1 IniNalisierung Update Ausdruck (wird vor jedem Schleifendurchlauf ausgewertet)

15 for- Schleife public class MyCounter { for (int i = 0; i < 10; i++) { // solange i < 10 System.out.println(i); IniNalisierung Ausdruck // gib i aus // und erhoehe i um 1 Update (wird nach jedem Schleifendurchlauf ausgeführt)

16 for- Schleife public class MyCounter { for (int i = 0; i < 10; i++) { // solange i < 10 System.out.println(i); Nur eine Anweisung in Schleifenblock? Klammern können enrallen. (auch bei while- Schleife) // gib i aus // und erhoehe i um 1

17 for- Schleife public class MyCounter { for (int i = 0; i < 10; i++) System.out.println(i);

18 Beispiel: Berechnung der Fakultät einer Zahl n n! = n

19 Beispiel: Berechnung der Fakultät einer Zahl n public class Fakultaet { //Berechne die Fakultaet f von n: int n = 5; int f = 1; for (int i = 1; i <= n; i++) { f *= i; System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f);

20 Beispiel: Berechnung der Fakultät einer Zahl n public class Fakultaet { //Berechne die Fakultaet f von n: int n = 5; int f = 1; for (int i = 1; i <= n; i++) { f *= i; System.out.println(i + " " + f); //Test System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f);

21 public class Fakultaet { Beispiel: Berechnung der Fakultät einer Zahl n //Berechne die Fakultaet f von n: int n = 5; int f = 1; for (int i = 1; i <= n; i++) { f *= i; Ausgabe: System.out.println(i + " " + f); //Test System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f);

22 Beispiel: Berechnung der Fakultät einer Zahl n import java.util.scanner; public class Fakultaet { //Eingabe einer Zahl n: Scanner sc = new Scanner(System.in); int n = sc.nextint(); //Berechne die Fakultaet f von n: int f = 1; for (int i = 1; i <= n; i++) f *= i; System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f);

23 Beispiel: Berechnung der Fakultät einer Zahl n import java.util.scanner; public class Fakultaet { //Eingabe einer Zahl n: Scanner sc = new Scanner(System.in); int n = sc.nextint(); //Berechne die Fakultaet f von n: int f = 1; for (int i = 1; i <= n; i++) f *= i; System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f);

24 Beispiel: Berechnung der Fakultät einer Zahl n import java.util.scanner; public class Fakultaet { //Eingabe einer Zahl n: Scanner sc = new Scanner(System.in); int n = sc.nextint(); //Berechne die Fakultaet f von n: long f = 1; //die Fakultaet waechst schnell! for (int i = 1; i <= n; i++) f *= i; System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f);

25 Fakultät als Methode Idee: Kapselung der Fakultätsberechnung als Programmeinheit, die einfach wiederverwendet werden kann.

26 Fakultät als Methode import java.util.scanner; public class Fakultaet { //Eingabe einer Zahl n: Scanner sc = new Scanner(System.in); int n = sc.nextint(); //Berechne die Fakultaet f von n: long f = 1; for (int i = 1; i <= n; i++) f *= i; System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f);

27 Fakultät als Methode import java.util.scanner; public class Fakultaet { //Eingabe einer Zahl n: int n = liesganzzahl(); //Berechne die Fakultaet f von n: long f = fakultaet(n); System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f);

28 Fakultät als Methode import java.util.scanner; public class Fakultaet { //Eingabe einer Zahl n: Diese Methoden sind dem Compiler noch nicht bekannt. int n = liesganzzahl(); //Berechne die Fakultaet f von n: long f = fakultaet(n); System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f);

29 Fakultät als Methode public class Fakultaet { int n = liesganzzahl(); long f = fakultaet(n); System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f);

30 Fakultät als Methode public class Fakultaet { int n = liesganzzahl(); long f = fakultaet(n); System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f); //Methode zur Eingabe einer Ganzzahl public static int liesganzzahl() {

31 Fakultät als Methode public class Fakultaet { int n = liesganzzahl(); long f = fakultaet(n); System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f); //Methode zur Eingabe einer Ganzzahl public static int liesganzzahl() { Rückgabewert (hier: eine Ganzzahl)

32 Fakultät als Methode public class Fakultaet { int n = liesganzzahl(); long f = fakultaet(n); System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f); //Methode zur Eingabe einer Ganzzahl public static int liesganzzahl() { Name der Methode (Konven=on: Beginn mit Kleinbuchstabe)

33 Fakultät als Methode jede Methode ist in einer Klasse definiert public class Fakultaet { int n = liesganzzahl(); long f = fakultaet(n); System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f); //Methode zur Eingabe einer Ganzzahl public static int liesganzzahl() {

34 Fakultät als Methode public class Fakultaet { int n = liesganzzahl(); long f = fakultaet(n); System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f); //Methode zur Eingabe einer Ganzzahl public static int liesganzzahl() { innerhalb der Klasse durch { abgegrenzt

35 Fakultät als Methode import java.util.scanner; public class Fakultaet { int n = liesganzzahl(); long f = fakultaet(n); System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f); //Methode zur Eingabe einer Ganzzahl public static int liesganzzahl() { Scanner sc = new Scanner(System.in); int i = sc.nextint();

36 Fakultät als Methode import java.util.scanner; public class Fakultaet { int n = liesganzzahl(); long f = fakultaet(n); System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f); //Methode zur Eingabe einer Ganzzahl public static int liesganzzahl() { Scanner sc = new Scanner(System.in); int i = sc.nextint(); return i;

37 Fakultät als Methode import java.util.scanner; public class Fakultaet { int n = liesganzzahl(); Variable i ist nur innerhalb der Methode getganzzahl bekannt! //Methode zur Eingabe einer Ganzzahl public static int getganzzahl() { Scanner sc = new Scanner(System.in); Mit return i wird Wert zurückgegeben. int i = sc.nextint(); return i;

38 Fakultät als Methode import java.util.scanner; public class Fakultaet { int n = liesganzzahl(); long f = fakultaet(n); System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f); //Methode zur Berechnung der Fakultaet einer Ganzzahl public static long fakultaet(int arg) {

39 Fakultät als Methode import java.util.scanner; public class Fakultaet { int n = liesganzzahl(); long f = fakultaet(n); System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f); //Methode zur Berechnung der Fakultaet einer Ganzzahl public static long fakultaet(int arg) { Methode nimmt eine Zahl vom Typ int entgegen.

40 Fakultät als Methode import java.util.scanner; public class Fakultaet { int n = liesganzzahl(); long f = fakultaet(n); System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f); //Methode zur Berechnung der Fakultaet einer Ganzzahl public static long fakultaet(int arg) { Methode nimmt eine Zahl vom Typ int entgegen. Methode gibt eine Zahl vom Typ long zurück.

41 Fakultät als Methode import java.util.scanner; public class Fakultaet { int n = liesganzzahl(); long f = fakultaet(n); System.out.println( "Die Fakultaet von " + n + " ist " + f); //Methode zur Berechnung der Fakultaet einer Ganzzahl public static long fakultaet(int arg) { long fak = 1; for (int i = 1; i <= arg; i++) fak *= i; return fak; //gib das Ergebnis zurueck

42 Fakultät als Methode import java.util.scanner; public class Fakultaet { int n = liesganzzahl(); long f = fakultaet(n); 1. Aufruf der Methode mit Parameterübergabe public static long fakultaet(int arg) { long fak = 1; for (int i = 1; i <= arg; i++) fak *= i; return fak; //gib das Ergebnis zurueck

43 Fakultät als Methode import java.util.scanner; public class Fakultaet { int n = liesganzzahl(); long f = fakultaet(n); 1. Aufruf der Methode mit Parameterübergabe public static long fakultaet(int arg) { long fak = 1; for (int i = 1; i <= arg; i++) fak *= i; return fak; //gib das Ergebnis zurueck 2. Methode wird ausgeführt

44 Fakultät als Methode import java.util.scanner; public class Fakultaet { int n = liesganzzahl(); long f = fakultaet(n); 3. Ergebnis wird zurückgegeben 1. Aufruf der Methode mit Parameterübergabe public static long fakultaet(int arg) { long fak = 1; for (int i = 1; i <= arg; i++) fak *= i; return fak; //gib das Ergebnis zurueck 2. Methode wird ausgeführt

45 Fakultät als Methode public static long fakultaet(int arg) { long fak = 1; for (int i = 1; i <= arg; i++) fak *= i; return fak; //gib das Ergebnis zurueck System.out.println("Keiner hoert auf mich :-(");

46 Fakultät als Methode "Unresolved compilation problem: Unreachable code" public static long fakultaet(int arg) { long fak = 1; for (int i = 1; i <= arg; i++) fak *= i; return fak; //gib das Ergebnis zurueck System.out.println("Keiner hoert auf mich :-(");

47 Fakultät als Methode import java.util.scanner; public class Fakultaet { int n = liesganzzahl(); long f = fakultaet(n); System.out.println("Die Fakultaet von " + n + " ist " + f); public static int liesganzzahl() { Scanner sc = new Scanner(System.in); int i = sc.nextint(); return i; public static long fakultaet(int arg) { long fak = 1; for (int i = 1; i <= arg; i++) fak *= i; return fak;

48 Mehrfachschleifen: Das kleine Einmaleins Gesucht ist ein Programm, das folgende Tabelle ausgibt:

49 Mehrfachschleifen: Das kleine Einmaleins Gesucht ist ein Programm, das folgende Tabelle ausgibt: =?

50 Mehrfachschleifen: Das kleine Einmaleins Gesucht ist ein Programm, das folgende Tabelle ausgibt: = 56

51 Mehrfachschleifen: Das kleine Einmaleins public class Einmaleins { for (int zeile = 1; zeile <= 10; zeile++) { for (int spalte = 1; spalte <= 10; spalte++) { int produkt = zeile * spalte; System.out.print(produkt + "\t"); System.out.print("\n");

52 Mehrfachschleifen: Das kleine Einmaleins public class Einmaleins { //Aeussere Schleife: Iteriere ueber Zeilen for (int zeile = 1; zeile <= 10; zeile++) { for (int spalte = 1; spalte <= 10; spalte++) { int produkt = zeile * spalte; System.out.print(produkt + "\t"); System.out.print("\n");

53 Mehrfachschleifen: Das kleine Einmaleins public class Einmaleins { for (int zeile = 1; zeile <= 10; zeile++) { //Innere Schleife: Iteriere ueber Spalten for (int spalte = 1; spalte <= 10; spalte++) { int produkt = zeile * spalte; System.out.print(produkt + "\t"); System.out.print("\n");

54 Mehrfachschleifen: Das kleine Einmaleins public class Einmaleins { //Aeussere Schleife: Iteriere ueber Zeilen for (int zeile = 1; zeile <= 10; zeile++) { //Innere Schleife: Iteriere ueber Spalten for (int spalte = 1; spalte <= 10; spalte++) { int produkt = zeile * spalte; System.out.print(produkt + "\t"); //Tabulator System.out.print("\n"); //Zeilenumbruch

55 Mehrfachschleifen: Das kleine Einmaleins Gesucht ist ein Programm, das folgende Tabelle ausgibt: 1 for (int zeile = 1; zeile <= 10; zeile++) { for (int spalte = 1; spalte <= 10; spalte++) { int produkt = zeile * spalte; System.out.print(produkt + "\t"); System.out.print("\n");

56 Mehrfachschleifen: Das kleine Einmaleins Gesucht ist ein Programm, das folgende Tabelle ausgibt: 1 2 for (int zeile = 1; zeile <= 10; zeile++) { for (int spalte = 1; spalte <= 10; spalte++) { int produkt = zeile * spalte; System.out.print(produkt + "\t"); System.out.print("\n");

57 Mehrfachschleifen: Das kleine Einmaleins Gesucht ist ein Programm, das folgende Tabelle ausgibt: for (int zeile = 1; zeile <= 10; zeile++) { for (int spalte = 1; spalte <= 10; spalte++) { int produkt = zeile * spalte; System.out.print(produkt + "\t"); System.out.print("\n");

62 Aufgabe Erstellt ein Programm, das die Kreiszahl π nach der Reihenentwicklung von Leibniz berechnet: π 1 1 = Erstellt ein Programm, das die Kreiszahl π durch das zufällige Streuen von Punkten in ein Quadrat ermiaelt. Verwendet als Zufallsgenerator die Methode Math.random()

63 Aufgabe Erstellt ein Programm, das (mit Hilfe von for- Schleifen) symmetrische Tannenbäume (variabler Höhe) generiert. Der Stamm hat immer eine Höhe von zwei Zeilen und die Krone mindes- tens drei. * *** * ***** *** ******* ***** ********* * * * * Höhe 3 Höhe 5

64 Aufgabe Ändert Euer Programm so, dass es auch Wälder mit konstanter Baumhöhe generieren kann. * * * * * *** *** *** *** *** ***** ***** ***** ***** ***** * * * * * * * * * * Wald mit Bäumen der Höhe 3.