Einführung in die C++ Programmierung für Ingenieure

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1 Einführung in die C++ Programmierung für Ingenieure MATTHIAS WALTER / JENS KLUNKER Universität Rostock, Lehrstuhl für Modellierung und Simulation 15. November 2012 c 2012 UNIVERSITÄT ROSTOCK FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING AND MARINE TECHNOLOGY 1 / 14

2 Inhaltsverzeichnis Einfache Verzweigung Alternative Verzweigung Multiple Verzweigung Übungen Der Satz von Heron Taschenrechner Quadratische Gleichung Schaltjahre 15. November 2012 c 2012 UNIVERSITÄT ROSTOCK FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING AND MARINE TECHNOLOGY 2 / 14

3 Inhaltsverzeichnis Einfache Verzweigung Alternative Verzweigung Multiple Verzweigung Übungen Der Satz von Heron Taschenrechner Quadratische Gleichung Schaltjahre 15. November 2012 c 2012 UNIVERSITÄT ROSTOCK FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING AND MARINE TECHNOLOGY 2 / 14

4 Einfache Verzweigung I Bedingung erfüllt? nein Wahr logischer Ausdruck ja Anweisungsblock Anweisung Aufbau in C++ if( Bedingung ) Anweisungen 15. November 2012 c 2012 UNIVERSITÄT ROSTOCK FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING AND MARINE TECHNOLOGY 3 / 14

5 Einfache Verzweigung II Beispiel einer einfachen Verzweigung in C++ int number1 = 1; int number2 = 2; if(number1==1) // logischer Ausdruck (Bedingung) std::cout<<"number1: "<< number1 << std::endl; if(number1==1) // logischer Ausdruck (Bedingung) std::cout<<"number1: "<< number1 << std::endl; std::cout<<"number2: "<< number2 << std::endl; 15. November 2012 c 2012 UNIVERSITÄT ROSTOCK FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING AND MARINE TECHNOLOGY 4 / 14

6 Alternative Verzweigung / Selektion I Bedingung erfüllt? nein Wahr logischer Ausdruck Falsch ja Anweisungsblock 1 Anweisungsblock 2 Anweisung 1 Anweisung 2 Aufbau in C++ if(bedingung) Anweisungsblock1 else Anweisungsblock2 15. November 2012 c 2012 UNIVERSITÄT ROSTOCK FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING AND MARINE TECHNOLOGY 5 / 14

7 Alternative Verzweigung / Selektion II Beispiel einer alternativen Verzweigung in C++ int number1 = 1; int number2 = 2; if(number1==1) // logischer Ausdruck (Bedingung) std::cout<<"number1: "<< number1 << std::endl; else std::cout<<"number2: "<< number2 << std::endl; 15. November 2012 c 2012 UNIVERSITÄT ROSTOCK FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING AND MARINE TECHNOLOGY 6 / 14

8 Multiple I Bedingung 1 erfüllt? ja nein Wahr Wahr logischer Ausdruck logischer Ausdruck Falsch Falsch Anweisung 3 Bedingung 2 erfüllt? nein Anweisung 1 Anweisung 2 ja Anweisung 1 Anweisung 2 Anweisung 3 Aufbau in C++ if(bedingung 1) if (Bedingung2) elseanweisungsblock2 elseanweisungsblock3 15. November 2012 c 2012 UNIVERSITÄT ROSTOCK FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING AND MARINE TECHNOLOGY 7 / 14

9 Alternative Verzweigung / Selektion II Beispiel einer multiplen Verzweigung in C++ int number1 = 1, number2 = 2, number3 = 3; if(number1==1) // logischer Ausdruck (Bedingung) std::cout<<"number1: "<< number1 << std::endl; if(number2==2) // logischer Ausdruck (Bedingung) std::cout<<"number2: "<< number2 << std::endl; else std::cout<<"number3: "<< number3 << std::endl; 15. November 2012 c 2012 UNIVERSITÄT ROSTOCK FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING AND MARINE TECHNOLOGY 8 / 14

10 Switch I Anweisungsblock 3 Variable Wertebereich 1 Wertebereich 2 Wertebereich 3 Wertebereich n Anweisungsblock 1 Anweisungsblock 2 Anweisungsblock n sonst alternativer Anweisungs block (optional) Vorteil: Übersichtlicher Quellcode bei einer Vielzahl von Nachteil: Nur Gleichheit oder Vorhandensein werden abgedeckt Aufbau: switch(zu vergleichende Variable) case Wert: Anweisung 15. November 2012 c 2012 UNIVERSITÄT ROSTOCK FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING AND MARINE TECHNOLOGY 9 / 14

11 Alternative Verzweigung / Selektion II int number; std::cout << "Eingabe der Nummer"; std::cin>>number; switch(number) case 1: std::cout<<"nummer 1"<<std::endl; break; case 2: std::cout<<"nummer 2"<<std::endl; break; default: std::cout << "andere Nummer"; break; 15. November 2012 c 2012 UNIVERSITÄT ROSTOCK FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING AND MARINE TECHNOLOGY 10 / 14

12 Übungen 1.) Der Satz von Heron Mit dem Satz von Heron kann der Flächeninhalt eines Dreiecks aus den drei Seitenlängen a, b und c brechnet werden. Der Satz lautet: A = s(s a)(s b)(s c), wobei A die Fläche und s der halbe Umfang ist, also s = 1 (a + b + c). 2 Schreibe ein Programm das den Flächeninhalt eines beliebigen Dreiecks nach dem Satz von Heron brechnet! Gib eine Fehlermeldung aus, wenn alle Seitenlängen des Dreiecks gleichzeitig größer sind als s. 15. November 2012 c 2012 UNIVERSITÄT ROSTOCK FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING AND MARINE TECHNOLOGY 11 / 14

13 Übungen 2.) Taschenrechner Programmiere mithilfe der switch-case Verzweigung einen Mini-Taschenrechner, der zwei Zahlen und einen Operator (+,-,*,/) einliest und das Ergebnis ausgibt. Eine eventuelle Division durch 0 soll abgefangen werden. 15. November 2012 c 2012 UNIVERSITÄT ROSTOCK FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING AND MARINE TECHNOLOGY 12 / 14

14 Übungen 3.) Quadratische Gleichung Löse die quadratische Gleichung ax 2 + bx + c = 0 für vom Benutzer eingegebene Paramter a, b und c. Beachte das eventuell auch komplexe Lösungen existieren können. Die Ausgabe soll in Form x=... erfolgen. Hinweis: Die Lösungsformel für quadratische Gleichungen lautet: x1,2 = b ± b 2 4ac 2a 15. November 2012 c 2012 UNIVERSITÄT ROSTOCK FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING AND MARINE TECHNOLOGY 13 / 14

15 Übungen 4.) Schaltjahre In unserem Kalender sind zum Ausgleich der astronomischen und kalendarischen Jahreslänge in regelmäßigen Abständen Schaltjahre eingebaut. Zur exakten Festlegung der Schaltjahre dienen die folgenden Regeln: Ist die Jahreszahl durch 4 teilbar, so ist das Jahr ein Schaltjahr. Diese Regel hat allerdings eine Ausnahme: Ist die Jahreszahl durch 100 teilbar, so ist das Jahr kein Schaltjahr. Deise Regel hat wiedrum eine Ausnahme: Ist die Jahreszahl durch 400 teilbar, so ist das Jahr doch ein Schaltjahr. Erstelle ein Programm, das berechnet, ob eine vom Benutzer eingegebene Jahreszahl ein Schaltjahr ist oder nicht. 15. November 2012 c 2012 UNIVERSITÄT ROSTOCK FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING AND MARINE TECHNOLOGY 14 / 14