Bei der Und-Verknüpfung müssen beide Ausdrücke wahr sein, dass der gesamte Ausdruck wahr wird. a=1; b=2; a=1; b=3; else. endif

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1 1. Kontrollstrukturen in Octave 1.1 Logische Vergleichs- und Verknuepfungsoperatoren Es existieren die gleichen logischen Vergleichs- und Vernüpfungsoperatoren wie bei praktisch allen Programmiersprachen. Das Ergebnis der Auswertung ist immer entweder wahr oder falsch. Es ist moeglich mehr als zwei logische Aussagen miteinander zu verknuepfen. Es sollte besser mehr als weniger geklammert werden, um Fehler in der Berechnung eines komplexeren Ausdrucks zu vermeiden. Alle Bindungsstaerken muessten sonst exakt beachtet werden. Und-Operator (&& oder &) Bei der Und-Verknüpfung müssen beide Ausdrücke wahr sein, dass der gesamte Ausdruck wahr wird. a=1; b=2; if(a == 1 && b == 2) disp("alle Werte sind wahr"); disp("mindestens eine Aussage ist falsch "); a=1; b=3; if(a == 1 && b == 2) disp("alle Werte sind wahr"); disp("mindestens eine Aussage ist falsch"); 1

2 Oder-Operator ( oder ) Bei der Oder-Verknuepfung muss ein Wert wahr sein, damit der gesamte Ausdruck wahr wird. a=1; b=2; if(a == 1 b == 2) disp("mindestens ein Wert ist wahr"); disp("keiner der Werte ist wahr"); a=2; b=3; if(a == 1 b == 2) disp("mindestens ein Wert ist wahr"); disp("keiner der Werte ist wahr"); Ausgabe 2

3 Negation (! oder ~) Bei der Negation wird der Ausdruck negiert, d. h. aus wahr wird falsch und aus falsch wird wahr. Der zu negierende Ausdruck sollte geklammert werden. a=2; b=3; if(~(a == b)) disp("die Aussage ist wahr, obwohl a ungleich b ist"); disp("die Aussage ist falsch, a ist gleich b "); a=3; b=3; if(~(a == b)) disp("die Aussage ist wahr, obwohl a ungleich b ist"); disp("die Aussage ist falsch, a ist gleich b "); Ausgabe: Exklusives Oder (xor) 3

4 Der Ausdruck wird wahr, wenn genau einer der Teilausdrücke wahr ist. Wenn beide Teilausdrücke wahr oder falsch sind, wird der Gesamtausdruck falsch. Es sind immer nur zwei Parameter pro Auswertung von xor erlaubt. Verschachtelungen soind moeglich. a=1; b=3; if(xor(a == 1, b == 2)) disp("genau ein Wert ist wahr"); disp("beide Werte sind wahr oder falsch"); a=1; b=2; if(xor(a == 1, b == 2)) disp("genau ein Wert ist wahr"); disp("beide Werte sind wahr oder falsch"); Kleiner- und Größer-Operator bzw. kleiner-gleich und größer-gleich Operator (> und < bzw. >= und <=) 4

5 a=3; b=1; Ausgabe: if(a >= 2) disp("a ist groesser oder gleich 1"); if(b <= 2) disp("b ist kleiner oder gleich 1"); if(a > 2) disp("a ist groesser als 1"); if(b < 2) disp("b ist kleiner als 1"); Vergleichsoperatoren Ist-gleich (==) und Ist ungleich (!=) a = 1; b = 2; 5

6 1.2 Die for-schleife 6

7 Allgemeine Syntax für eine for-schleife: % Laufindex ist eine beliebige Variable (z. B. i). Startwert ist der Beginn % des Indexes der durchiteriert werden soll. Endwert ist das Ende des Indexes. % Es kann eine Schrittweite angegeben werden, diese ist optional. Ohne Angabe % wird eine Schrittweite von 1 angenommen. % Body steht fuer eine beliebige Anweisung oder beliebige Anweisungen, % Mit endfor wird das Ende der for-schleife markiert. for laufindex = startwert(:schrittweite):endwert % Schrittweite optional (z.b. 0.5 oder.5) body endfor Beispiel a) Dualsystem: % Die Basis wird mit einem Exponenten potenziert. Die Iteration mit der Standardschrittweite 1 % und damit die Erhoehung des Exponenten, wird ueber die for-schleife realisiert und das % Ergebnis jeweils im Kommandofenster ausgegeben. base = 2; for exp = 0:20 printf("2^%2d = %7d\n", exp, base^exp); % Berechnung und Ausgabe der Ergebnisse endfor %Ende der for-schleife 7

8 Ausgabe: 8

9 Beispiel b) Vektor mit Zufallszahlen füllen: % Einen Vektor wird ueber eine for-schleife mit Zufallszahlen aus einem % definiertem Intervall befuellt. Der Vektor wird anschließend im % Kommandofenster ausgegeben. x = []; for i = 1:10 % Leerer Vektor % Laufvariable ueber Vektorindex x(i) = randperm(99, 1); % Erzeugt eine Zufallszahl aus dem Bereich 1-99 endfor; disp(strrep(['x = (' sprintf(' %d,', x) ')'], ',)', ')')) % Gibt Vektor formatiert im % Kommandofenster aus Ausgabe: 9

10 1.3 Die if--verzweigung Allgemeine Syntax für eine bedingte if--verzweigung: % Condition im if-statement meint eine Bedingung, die wahr wird, % wenn ihr Wert nicht 0 ist (Ausfuehrung des Bodys). Ist ihr Wert 0, % wird zum naechsten - oder if-statement gewechselt. Dort % werden dann die entsprechenden Anweisungen ausgefuehrt. % % Hinweis: Wenn die if-bedingung ein Vektor oder eine Matrix ist, % muessen alle Elemente von 0 verschieden sein, um als Ergebnis true zu % erhalten. if (condition) body % Beliebige Anweisungen if (condition) body body % Markiert Ende eines if--statements 10

11 Beispiel a) Divisonsreste berechnen % Alle ganzzahligen Werte im Intervall 0-12 werden auf ihren Divisonsrest % bezueglich der 2 und der 3 geprueft. Anhand des Restes wird bestimmt, % ob eine Zahl gerade oder ungerade ist. Die 0 wird separat erfasst. % Das Ergebnis wird im Kommandofenster ausgegeben. for x = 0:12; if (rem(x, 2) == 0 && x!= 0) % Werte die ueberprueft werden sollen % Ueberpruefung des Divisionsrests und erste Auswertung printf ("\n%3d ist gerade!\n", x); if (x == 0) % Wird nur ueberprueft falls erste Auswertung nicht wahr ist printf ("\n x darf nicht 0 sein!\n"); if (rem(x, 3) == 0) printf("\n%3d ist ungerade und durch 3 teilbar!\n", x); % Wird ausgefuehrt wenn eine der anderen Bedingungen wahr ist printf ("\n%3d ist ungerade!\n", x); end; % Ende des if--statements % Ende der for-schleife 11

12 12

13 Ausgabe: 13

14 1.4 Die switch-case-verzweigung Allgemeine Syntax der switch-case-verzweigung % Expression meint einen gueltigen Ausdruck oder eine Variable (z. B. int, char). % Der Ausdruck oder die Variable wird auf ihren Wert geprueft. Je nach Ergebnis % wird anschließend in einen vordefinierten Fall oder einen alternativen Fall % gewechselt. Dort werden dann eine beliebige Anweisung oder beliebige Anweisungen % ausgefuehrt. switch (expression) case label body % vordefinierter Wert % Anweisungen case label... body otherwise % alternativer Fall, falls vordefinierte Faelle nicht eintreten body endswitch % Markiert das Ende der switch-case-verzweigung 14

15 Beispiel a) Überprüfung auf Zahl aus dem Binärsystem % Alle Werte in einem Vektor werden auf ihre Zugehoerigkeit zum Binaersystem hin % geprueft. Je nach Fall wird jeweils ausgegeben, ob die Zahl den Wert 0 oder 1 % besitzt. Tritt keiner dieser Faelle ein, wird eine Meldung im Kommandofenster % ausgegeben, die darauf hinweist, dass die Zahl x an Position y keine Binaerzahl ist. count = 0; for A = [1, 0, 0, 1, 2, 4, 1, 0, 7, 9]; count++; % Zaehlervariable um Position innerhalb % des Vektors zu bestimmen % alle Elemente des Vektors werden % einzeln durchlaufen % Wird bei jedem Durchlauf inkrementiert switch A case 0 printf("\nzahl %3d ist eine Null", count); case 1 printf("\nzahl %3d ist eine Eins", count); otherwise % Alternativer Fall, falls keiner der % Faelle zutrifft printf("\nzahl %3d ist keine Binaerzahl", count); end % Ende der switch-case-verzweigung end % Ende der for-schleife 15

16 Ausgabe: 16

17 1.5 Die while-schleife % Die Body der While-Schleife wird solange ausgeführt, wie die % Condition wahr ist. Im Body stehen eine oder mehrere Anweisungen % nach jedem Schleifendurchlauf wird die Condition neu geprüft, ob % diese noch wahr ist. Ist die Condition falsch wird hinter der % Schleife weiter gearbeitet. while(condition) body endwhile Beispiel a) Summe der ersten 100 aufeinanderfolgenden natürlichen Zahlen ohne Summenformel % Der Ausdruck (i <= 100) kontrolliert hier, wie lange die Schleife % ausgefuehrt wird. Im Body wird ein neues Resultat in Abhaengigkeit % von i ermittelt. Anschließend wird i inkrementiert. Das Endergebnis % wird nach Abschluss der while-schleife im Kommandofenster ausgegeben. Gaußsche Summenformel Im folgenden Quelltext wird die Summe ueber 100 in Einzelschritten berechnet, da die Summenformel sich natuerlich ohne while-schleife berechnen laesst. 17

18 Summe ueber 100 result = 0; i=1; while(i <= 100) result += i; i += 1; if(i == 101) printf("result: %d\n", result); endwhile Ausgabe (Im Beispiel hier nur gerade Zwischenergebnisse, da Liste sonst zu lang) 18