Hochschule Darmstadt Informatik-Praktikum WS 2017/2018 EIT Bachelor 5. Aufgabenblatt Datenstruktur, Dateieingabe und -ausgabe

Transkript

1 Aufgabe 5: Häuser verwalten Für ein Schneeräumungsunternehmen soll ein Programm zur Verwaltung von Häuserlisten geschrieben werden. Das Programm soll in der Lage sein, zu einem Haus die wichtigsten Informationen zu verwalten. Die aktuelle Liste muss ergänzt und ausgegeben werden können, um die Liste jederzeit erweitern zu können, wird die Liste in einer Textdatei gespeichert. Die maximale Größe der Häuserliste umfasst 500 Häuser. Diese Aufgabe ist ähnlich aufgebaut wie Aufgabe 4. Ergänzen Sie das Programm aus Aufgabe 4 so, dass Sie dort einen zusätzlichen Menüpunkt HausDaten verwalten einfügen, der dann die Funktion HausDatenMenu(...) aufruft und das unten genannte Menü anzeigt. Mit den Menüpunkt Zurück zum Hauptmenü gelangt man wieder in das übergeordnete Menü aus Aufgabe 4 zurück. Es ist ein Programm zu erstellen, in welchem der Anwender aus einer Anzahl möglicher Aktionen eine Aktion auswählen kann (Menüsteuerung). Danach wird die gewählte Aktion durchgeführt und erneut die Auswahl angeboten. Dies wird solange durchgeführt, bis der Anwender entscheidet, dass zum Hauptmenü zurückgekehrt werden soll. Folgende Aktionen sollen zur Auswahl stehen und mittels switch case realisiert werden; d.h. das ist die Funktion DatenMenue(... ): 1. Daten eingeben 2. Daten ausgeben 3. Daten aus einer Datei lesen 4. Daten in eine Datei schreiben 5. Nach der Straße eines Hauses suchen (optional) 6. Zurück zum Hauptmenü Hinweise zur Gestaltung des Programms: a) Das Menü selbst soll als Funktion implementiert werden. b) Die Menüpunkte sollen als Funktionsaufruf realisiert werden c) Alle Funktionsprototypen sollen in einer Header-Datei (z.b. fuenfteaufgabe.h) angegeben werden die zu verwendende Struktur der Datei ist weiter unten/hinten angegeben. d) Alle Funktion sollen in einer Quell-Datei (z.b. fuenfteaufgabe.cpp) implementiert werden. e) Das Hauptprogramm (Funktion main()) steht in einer eigenen Quell-Datei (z.b. fuenfteaufgabemain.cpp). Hinweise zu den Menüpunkten: Zu 1. Daten eingeben In dieser Funktion DatenErfassen(... ) sollen alle Informationen über ein Haus per Tastatur eingegeben werden. Der Anwender kann entscheiden wie viele Daten auf einmal erfasst werden sollen. Die Parameter ergeben sich aus der Header-Datei. Zu 2. Daten ausgeben In dieser Funktion DatenAusgeben(... ) sollen alle aktuell im Speicher gehaltenen Daten auf dem Bildschirm ausgegeben werden. Die Parameter ergeben sich aus der Header-Datei. Zu 3. Daten aus einer Datei lesen In dieser Funktion WerteAusDateiLesen(... ) sollen alle Informationen über ein Haus, die in einer Textdatei gespeichert sind, eingelesen werden. Die Parameter ergeben sich aus der Header- Datei. Seite 1 von 10

2 Zu 4. Daten in eine Datei schreiben In dieser Funktion WerteInDateiSchreiben(... ) sollen alle aktuell im Speicher gehaltenen Daten in eine Textdatei geschrieben werden. Die Parameter ergeben sich aus der Header-Datei. Zu 5. Nach einem Haus suchen In dieser Funktion FindeHaus(... ) soll ein Haus anhand der Straße in der Liste gesucht werden Im Erfolgsfall soll das gesuchte Haus ausgegeben werden. Falls es nicht gefunden wurde, erfolgt eine entsprechende Fehlermeldung auf dem Bildschirm. Hinweise zur Datenstruktur: Datenstrukturen: Die Informationen zu einem Haus (=Datensatz) werden in einer Struktur (struct) gespeichert, deren Aufbau die nachfolgende Grafik darstellt. Die einzelnen Datensätze werden im Hauptspeicher in einem Array mit maximal 100 Einträgen abgelegt. Zum Speichern in der Textdatei werden die einzelnen Felder eines Datensatzes Zeile für Zeile in die Textdatei geschrieben, also pro Zeile ein Feld. Als Trenner für den menschlichen Leser wird nach jedem Datensatz eine Zeile aus Sternchen eingefügt. Haus Laenge Kosten Eigentuemer Adresse KundenNr PreisProMeter Nachname Vorname Strasse PLZ Ort Dabei gelten folgende Beschreibungen: KundenNr (ganze Zahl) PreisProMeter in Euro (reelle Zahl) Laenge Länge des Grundstücks in Meter (reelle Zahl) Kosten Kosten für Eigentümer in Euro (reelle Zahl) Produkt aus PreisProMeter und Laenge Eigentuemer enthält die Elemente: Nachname Zeichenkette Vorname Zeichenkette Adresse enthält die Elemente: Strasse Zeichenkette PLZ ganze Zahl Ort Zeichenkette Weitere Hinweise zur Programmierung: Neben den bisher bekannten Bibliotheken werden zusätzlich folgende #include-anweisungen benötigt: #include <string> //String-Behandlung #include <fstream> //Datei-Behandlung Hilfen: Das Thema struct wird im Skript C++ für Nicht-Informatiker ab Seite 86 behandelt, alles zum Thema Textdateien folgt direkt im Anschluss ab Seite 87. Da sich bei einigen Feldern im Seite 2 von 10

3 Datensatz Leerzeichen befinden können, empfiehlt sich zusätzlich noch ein Blick auf die Seite 130 Einlesen einer Zeile mit Leerzeichen. Auch zur Ein-/Ausgabe von Aufzählungswerten gibt es dort fertige Programmierhäppchen In den Folien zur Vorlesung findet sich der grundlegende Stoff im Teil 4. Auf den folgenden Seiten finden Sie wieder Programmstücke, die zum Verständnis der Aufgabenstellung beitragen sollen. Es ist nicht das fertige Programm. An Stelle der Kommentare bzw. der Punkte muss von Ihnen der entsprechende C/C++ Programmcode eingefügt werden. Beginnen Sie zunächst mit case e. Sobald dieser Teil fehlerfrei funktioniert, kümmern sie sich bitte erst danach um case a und so weiter. Lösungsansatz für Studierende mit Programmiererfahrung: 1) Schreiben Sie eine Funktion FehlermeldungAusgeben( ), die im Fehlerfall den entsprechenden Text auf dem Bildschirm ordentlich ausgibt. 2) Schreiben Sie eine Funktion MeldungAusgeben( ), die allgemeine Meldungen auf dem Bildschirm ordentlich ausgibt. 3) Schreiben sie eine Funktion HausAusgeben( ), die alle Daten für genau ein Haus ordentlich formatiert ausgibt. Verwenden Sie die Funktionen 1), 2) und 3) wann immer es ihnen sinnvoll erscheint; d.h. mehrmals im Programm!! Seite 3 von 10

4 Headerdatei fuenfteaufgabe.h Aus didaktischen Gründen ist folgende Header-Datei zu verwenden, da verschiedene Varianten für Funktionsaufrufe und Rückgabewerte gelernt werden sollen. // Aufgabe 5 - Wintersemester 2017/ Headerdatei // Autoren: Jörg Schake, Dirk Seeber // Datum: 2. Dezember 2017 #include <iostream> #include <iomanip> #include <cmath> #include <string> #include <fstream> using namespace std; /***********************************/ // Datenstruktur /***********************************/ struct sadresse string strasse; int plz; string ort; ; struct seigentuemer string nachname; // weiter gemäß Aufgabenstellung // bitte selbständig vervollständigen ; struct haus int kundennr; double preisprometer; // weiter gemäß Aufgabenstellung // bitte selbständig vervollständigen ; /***********************************/ // die Funktionsprototypen /***********************************/ void DatenVerwalten( ); // Die "main"-funktion für die Aufgabe5 // Eingabeparameter: keiner // Rückgabewert: keiner char DatenMenue(); // Bietet das Untermenü "Haeuser verwalten" // Eingabeparameter: keine // Rückgabewert: ausgewählter Menüpunkt Seite 4 von 10

5 void DatenErfassen( haus hausliste[], int & anzahl, const int MAXHAUSANZAHL ); // erfasst ein (zusätzliches) Haus // Eingabeparameter: Häuserliste, Anzahl der Häuser vor der Erfassung // Max. Anzahl der Häuserliste // Rückgabewert: neue Zahl der Häuser(!) void DatenAusgeben( haus hausliste[], int anzahl ); // Gibt die gesamte Häuserliste mit allen Feldern aus // Eingabeparameter: Häuserliste, Anzahl der Häuser in der Liste // Rückgabewert: keiner bool WerteAusDateiLesen( haus hausliste[], int & anzahl, string dateiname, const int MAXHAUSANZAHL ); // Liest die Häuserliste aus einer Datei ein // Eingabeparameter: Häuserliste, Anzahl der Häuser vor der Erfassung // Name der Datei, Max. Anzahl der Häuserliste // Rückgabewert: neue Zahl der Häuser (!), // Wert, ob Dateizugriff erfolgreich war bool WerteInDateiSchreiben( haus hausliste[], int anzahl, string dateiname ); // Schreibt alle aktuell im Speicher befindlichen Datensätze in eine Text-Datei // Eingabeparameter: Häuserliste, Anzahl der Häuser in der Liste, // Name der Datei // Rückgabewert: Wert, ob Dateizugriff erfolgreich war int FindeHaus( haus hausliste[], int anzahl, string suchstrasse ); // Sucht ein Haus in der Liste anhand des Strassenamens // Eingabeparameter: Häuserliste, Anzahl der Häuser in der Liste, // der gesuchte Titel // Rückgabewert: -1 bei nicht vorhanden, sonst den Index des Datensatzes /***********************************************/ // freiwillige/optionale Funktionsprototypen /***********************************************/ void FehlermeldungAusgeben( string text ); // Gibt eine Fehlermeldung ordentlich aus // Eingabeparameter: Der auszugebende Text // Rückgabewert: keiner void MeldungAusgeben( string text ); // Gibt eine Meldung ordentlich aus // Eingabeparameter: Der auszugebende Text // Rückgabewert: keiner void HausAusgeben( haus[], int ); // Gibt die Daten genau eines Hauses ordentlich formatiert aus // Eingabeparameter: die Häusererliste, der Index des auszugebenden Hauses // Rückgabewert: keiner Seite 5 von 10

6 Inhalt der Quellcodedatei: fuenfteaufgabe.cpp (nicht vollständig, eine mögliche Lösungsvariante) // Aufgabe 5 - Wintersemester 2017 // Autoren: Jörg Schake, Dirk Seeber // Datum: 2. Dezember 2017 #include "fuenfteaufgabe.h" void DatenVerwalten() //******* Konstantendeklaration const int MAXHAUSANZAHL = 500; //******* Variablendeklaration char d_menu; int anzahl = 0; bool dateilesen = false; bool dateischreiben = false; bool unterprogrammende = false; // weitere Variablen nach Bedarf hinzufügen do d_menu = DatenMenue( ); // Fallunterscheidung switch (d_menu) case 'e': // **** Haus erfassen // Funktionsaufruf DatenErfassen(... ); case 'a': // **** Häuserliste ausgeben // Funktionsaufruf DatenAusgeben(... ); case 'r': // **** Liest die Häuserliste aus einer Datei ein cout << "Bitte Name der Datei eingeben: "; cin >> datname; // Funktionsaufruf dateilesen = WerteAusDateiLesen(liste,anzahl, datname, MAXHAUSANZAHL); if ( true == dateilesen ) cout << "Alles gut beim Lesen der Datei" << endl; cout << "FEHLER!!! beim Lesen der Datei" << endl; case 'w': // **** Schreibt die Häuserliste in eine Datei Seite 6 von 10

7 // Eingabe des Dateinamens siehe oben // Funktionsaufruf dateischreiben = WerteInDateiSchreiben( liste, anzahl, datname ); if ( true == dateischreiben ) // Ihre Ausgabe-Implementierung case 's': // **** Haus suchen // Eingabe der Suchstrasse siehe oben // Funktionsaufruf fundstelle = FindeHaus( liste, anzahl, suchstrasse ); if ( -1 == fundstelle ) // Ihre Ausgabe-Implementierung // Ihre Ausgabe-Implementierung case 'x': // **** Programm beenden cout << "*** U N T E R P R O G R A M M E N D E ***" << endl; unterprogrammende = true; default: // Warnhinweis cout << "Der eingegebene Wert "<< d_menu <<" ist nicht gueltig!"<<endl; // endswitch while ( false == unterprogrammende ); /******************************************** * Daten über Tastatur Eingeben ********************************************/ void DatenErfassen( haus hausliste[], int & anzahl, const int maxanzahl )... // falls auch Leerzeichen z.b. beim Nachnamen eingegeben werden sollen, // kann das durch folgende Anweisungen gelöst werden cin.ignore(); cout << "bitte Nachname des Eigentuemers eingeben: "; getline( cin, hausliste[i].eigentuemer.nachname );... Seite 7 von 10

8 /******************************************** * Werte aus Datei einlesen ********************************************/ bool WerteAusDateiLesen( haus hausliste[], int & anzahl, string dateiname, const int maxanzahl ) // Variablen bool retwert = false; ifstream eingabedatei; string zeile; int anzzeichen; cout << "\n\n"; cout << "Wollen Sie die Liste ueberschreiben: " << endl; cout << " 1 = ja, 0 = nein: "; cin >> wahl; if ( 1 == wahl ) anzahl = 0; // überschreibt das existierende Array!! anzahl = anzahl; // hängt an das existierende Array!! // Datei öffnen eingabedatei.open( dateiname, ios::in ); if ( true == eingabedatei.is_open() ) // solange Dateiende nicht erreicht while (( false == eingabedatei.eof() && (anzahl < MAXHAUSANZAHL) ) // Zeile einlesen getline( eingabedatei, zeile, '\n' ); hausliste[anzahl].kundennr = atoi(zeile.c_str()); // Zeile einlesen getline( eingabedatei, zeile, '\n' ); hausliste[anzahl].preisprometer = atof(zeile.c_str()); // die noch fehlenden Felder eintragen // Zeile einlesen getline( eingabedatei, zeile, '\n' ); hausliste[anzahl].eigentuemer.nachname = zeile; // die noch fehlenden Felder eintragen // Hochzaehlen der Variable anzahl anzahl++; // end while ( false == eingabedatei.eof() ) // Datei schließen eingabedatei.close(); retwert = true; retwert = false; return retwert; Seite 8 von 10

9 /******************************************** * Werte in Datei ausgeben ********************************************/ bool WerteInDateiSchreiben( haus hausliste[], int anzahl, string dateiname ) // Variablen char dateiueberschreiben = 'n'; ofstream ausgabedatei; int i; if ( 0 >= anzahl ) cout << endl; FehlermeldungAusgeben( " " ); FehlermeldungAusgeben( " Die Liste ist leer!!!" ); FehlermeldungAusgeben( " " ); cout << "Bestehende Datei ueberschreiben? (j/n): "; cin >> dateiueberschreiben; if ( 'j' == dateiueberschreiben ) // Datei öffnen ausgabedatei.open( dateiname, ios::out ); // oder zum Anhaengen an eine bestehende Datei ausgabedatei.open( dateiname, ios::app ); if ( true == eingabedatei.is_open() ) for ( i = 0; i < anzahl; i++ ) // Ausgabe in die Datei // Alle Felder je in eine Zeile schreiben ausgabedatei << hausliste[i].kundennr << endl; // hier die noch fehlenden Werte eintragen // ende for // Datei schließen ausgabedatei.close(); retwert = true; retwert = false; return retwert; Seite 9 von 10

10 Beispieldatei Testdaten.txt zum Einlesen aus einer Datei Weber Michael Rheinstr Darmstadt ********** Meier Erika Frankfurter Str Ober-Ramstadt ********** Seite 10 von 10