5. Strukturierte Programmierung

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1 5. Strukturierte Programmierung 5.1 Ziele 5.2 Prinzipien 5.3 Basisstrukturen Folie 115 Apr-04 Ziele der strukturierten Programmierung Unterstützung einer methodischen Vorgehensweise beim Programmentwurf lineare Form des Programmcodes ohne unbedingte Sprünge (kein Spaghetticode ) Ergebnis sind hierarchisch gegliederte Programmstrukturen Steigerung der Lesbarkeit/Übersichtlichkeit Steigerung der Zuverlässigkeit Verbesserung der Wartung und Pflege Folie 116 Apr-04

2 5. Strukturierte Programmierung 5.1 Ziele 5.2 Prinzipien 5.3 Basisstrukturen Folie 117 Apr-04 Prinzipien der strukturierten Programmierung Prinzip der schrittweisen Verfeinerung (Top-Down-Strategie): Strukturierung des Programms durch verschiedene Abstraktionsebenen Prinzip der Modularisierung: Gesamtaufgabe wird in logisch zusammenhängende Teilaufgaben zerlegt, bis kleine überschaubare Einheiten (Module) entstehen Prinzip der linearen Kontrollstrukturen: Jeder Programmablauf ist auf die Grundstrukturen Sequenz, Auswahl und Wiederholung zurückzuführen. E.W. Dijkstra Folie 118 Apr-04

3 5. Strukturierte Programmierung 5.1 Ziele 5.2 Prinzipien 5.3 Basisstrukturen Folie 119 Apr-04 Struktogrammtechnik Einsatz in der Phase der Problemanalyse Ben Shneiderman Struktogramm-Notation wurde 1973 von Nassi und Shneiderman entwickelt (Nassi-Shneiderman-Diagramme) jeder Strukturblock ist ein Rechteck, mit einem Eingang (obere Kante) und einem Ausgang (untere Kante) Zwang zur STRUKTURIERTEN PROGRAMMIERUNG, da keine Sprunganweisungen abzubilden sind jeder Programmablauf basiert auf wenigen Grundstrukturen: Ike Nassi Sequenz Auswahl Wiederholung Folie 120 Apr-04

4 Sequenz mehrere en sind hintereinander auszuführen Abarbeitung erfolgt von oben nach unten BEGIN ; ; ; ; END. Nachdem der Kundenauftrag eingegangen ist, wird die Ware zusammengestellt und danach verschickt. Anschließend wird die Rechnung angefertigt und versandt. Folie 121 Apr-04 Auswahl I en werden in Abhängigkeit von bestimmten Bedingungen ausgeführt Ergebnis eines boole'schen s steuert den weiteren Programmablauf 3 verschiedene Auswahl-Konzepte einseitige Auswahl zweiseitige Auswahl Mehrfachauswahl (bedingte ) (einfache Alternative) (mehrfache Alternative) Folie 122 Apr-04

5 Auswahl II Einseitige Auswahl: Ist die Bedingung erfüllt (d.h. wahr), wird der linke Strukturblock ( 1) verarbeitet, ansonsten wird der Programmablauf mit dem nachfolgenden Strukturblock fortgesetzt. Bedingung wahr falsch Wenn ein IF Kunde im vergangenen Jahr Waren bezogen IF hat, erhält er eine THEN Weihnachtskarte, hat er ; keine Waren 1 bezogen, so passiert nichts. Zweiseitige Auswahl: In Abhängigkeit von dem Auswertungsergebnis (wahr oder falsch) der Bedingung kommt entweder der linke Strukturblock ( 1) oder der rechte Strukturblock ( 2) zur. wahr Bedingung falsch 1 2 Wenn ein IF Kunde IF im vergangenen Jahr Waren bezogen THEN hat, erhält er eine Weihnachtskarte, ELSE sonst wird er im ; Kundenverzeichnis gelöscht. Folie 123 Apr-04 Mehrfachauswahl Abhängig von einer Steuerungsgröße (Selektor) tritt eine Option aus einer Auswahl von Alternativen ein. Hierbei gelangt die Option zur Ausführung, deren Marke mit dem aktuellen Wert des Selektors übereinstimmt. Steuerungsgröße Marke 1 Marke 2 usw. Marke n sonst n n+1 Wenn ein Kunde im vergangenen Jahr Waren im Wert größer als 1000 EURO bezogen hat, erhält er einen Treuebonus von 10%, hat er Waren zwischen 500 EURO und 1000 EURO bezogen, erhält er einen Bonus von 5%, hat er Waren bis 500 EURO bestellt, erhält er einen Bonus von 2%, sonst wird er im Kundenverzeichnis gelöscht. Folie 124 Apr-04 CASE OF 'a' : ; 'b' : ; ELSE END;

6 Wiederholung I Eine oder mehrere en sollen in Abhängigkeit von einer Bedingung wiederholt oder für eine gegebene Anzahl von Wiederholungen durchlaufen werden. Ergebnis eines boole'schen s steuert den weiteren Programmablauf 3 verschiedene Wiederholungskonstrukte Wiederholung mit Abfrage vor jedem Wiederholungsdurchlauf Wiederholung mit Abfrage nach jedem Wiederholungsdurchlauf Wiederholung mit fester Wiederholungszahl Folie 125 Apr-04 Wiederholung II Wiederholung mit Abfrage vor jedem Wiederholungsdurchlauf: Es erfolgt eine Prüfung VOR der abzuarbeitenden, ob die zu wiederholen bzw. überhaupt ein erstes Mal durchzuführen ist. Ist die Bedingung nicht mehr gefüllt wird hinter der zu wiederholenden sfolge fortgefahren. Schleifenbedingung Solange ein Kunde in jedem 1 Wiederholung mit Abfrage nach jedem Wiederholungsdurchlauf: Es wird NACH jedem Durchlauf der Schleife geprüft, ob die wiederholt werden soll. Ist die Bedingung erfüllt, wird mit der nächsten fortgefahren. Schleifenbedingung 1 Jahr mindestens WHILE eine DOBestellung aufgibt, wird ihm ; der Jahreskatalog kostenlos zugesandt. Wiederhole Aktionen zur Neukundenwerbung REPEAT bei dem potentiellen Kunden, bis der ; Kunde die erste Bestellung UNTIL erteilt. ; Folie 126 Apr-04

7 Wiederholung mit fester Anzahl Bei einer ZÄHLSCHLEIFE ist die Anzahl der Wiederholung von Anfang an bekannt. Ein Schleifenzähler läuft von einem Anfangs- zu einem Endwert. Schleifenbedingung 1 FOR := TO DO ; Bei ausstehenden Zahlungen werden 3 mal Mahnungen verschickt, bis die Unterlagen an die Rechtsabteilung übergeben werden. Folie 127 Apr-04 Repräsentationsformen der Grundstrukturen prozeduraler Programmierg. Pseudo-Code Programmablaufplan Struktogramm - Sequenz 1; 2; 3; 1; 2; 3; 1; 2; 3; Auswahl (einund zweiseitig) if then Ja- (; else Nein-) end if; Ja- (Nein- ) Wahr Ja- Falsch (Nein- ) Mehrfach Auswahl - case is when Fall1 -> 1; when Fall2 -> 2;...; when Sonst -> n; end case ; Fall 1 1 Fall Sonst n Fall 1 1 Fall Sonst n Folie 128 Apr-04

8 Repräsentationsformen der Grundstrukturen prozeduraler Programmierg. Schleife mit Bedingung im Kopf Pseudo-Code while loop Wiederholungsanweisung end loop ; Programmablaufplan Schleife 1 Ende Schleife 1 Struktogramm - Wiederholungs- Schleife mit Bedingung im Fuß loop Wiederholungsanweisung exit when ; end loop ; Schleife 2 Ende Schleife 2 Wiederholungs- Schleife mit fester Anzahl Durchläufe Folie 129 Apr-04 for Zähler in Bereich loop Wiederholungsanweisung end loop ; Schleife 3 AW; EW; SW Ende Schleife 3 AW = Anfangswert, EW = Endwert, SW = Schrittweite für Zähler := Anfangswert to Endwert Wiederholungs-