Hochschule Darmstadt Informatik-Praktikum (INF 1) WS 2014/2015 Wirtschaftsingenieur Bachelor 4. Aufgabe Datenstruktur, Dateieingabe und -ausgabe

Transkript

1 Aufgabenstellung Für ein Baumkataster sollen für maximal 500 Bäume Informationen gespeichert werden, die alle nach der gleichen Weise wie folgt strukturiert sind: Nummer Bauminfo Baumart Hoehe Baum Umfang Strasse Plz Adresse Ort Dabei gelten folgende Beschreibungen: Nummer ist eine ganze Zahl Bauminfo enthält die Elemente: Baumart besitzt den Wertevorrat: Kiefer, Fichte, Buche, Eiche Hoehe ist eine ganze Zahl Umfang ist eine reelle Zahl Adresse enthält die Elemente: Strasse ist max. 22 Zeichen lang Plz ist eine 5-stellige Zahl Ort ist max. 22 Zeichen lang Gesucht sind a) eine Funktion Menu(), die folgende Aktionen vorschlagen soll: (e) Daten eingeben (a) Daten ausgeben (r) Daten aus einer Datei lesen (w) Daten in eine Datei schreiben (x) Programmende Der Rückgabewert der Funktion Menu () ist der gewählte Menüpunkt. b) eine Funktion WerteEingeben(), in der alle Informationen über Tastatur eingegeben werden. Die Übergabe-Parameter der Funktion WerteEingeben() sind - das Array, in das die maximal 500 Werte gespeichert werden, - die Anzahl der Elemente, die wirklich gespeichert wurden (maximal 500) als Typ call by reference, - die maximal zu speichernde Anzahl der Elemente als Konstante. Der Rückgabewert der Funktion WerteEingeben() ist der boolesche Wert, ob Werte eingegeben wurden. siehe gleichnamige Funktion WerteEingeben() von Aufgabe 3. c) eine Funktion WerteAusgeben(), in der alle im Array gespeicherten Datensätze am Bildschirm ausgegeben werden sollen. Die Übergabe-Parameter der Funktion WerteAusgeben() sind - das Array, in dem die maximal 500 Datensätze gespeichert sind, - sowie die Anzahl der gespeicherten Datensätze als Typ call by value. Der Rückgabewert der Funktion WerteAusgeben() ist vom Typ void. Seite 1 von 9

2 d) eine Funktion WerteAusDateiEinlesen(), in der aus einer Datei Werte ausgelesen und in das Array geschrieben werden sollen. Die Datei muss ein bestimmtes Format besitzen (siehe weiter unten). Die Übergabe-Parameter der Funktion WerteAusDateiEinlesen() sind - das Array, in das die maximal 500 Werte gespeichert werden, - die Anzahl der Elemente, die wirklich gespeichert wurden (maximal 500) als Typ call by reference, - die maximal zu speichernde Anzahl der Elemente als Konstante. Der Rückgabewert der Funktion WerteAusDateiEinlesen () ist vom Typ bool; d.h. die Dateioperation war erfolgreich oder nicht. e) eine Funktion WerteInDateiAusgeben (), in der alle im Array gespeicherten Datensätze in eine Datei geschrieben werden sollen. Die Übergabe-Parameter der Funktion WerteAusgeben() sind - das Array, in dem die maximal 500 Datensätze gespeichert sind, - sowie die Anzahl der gespeicherten Datensätze als Typ call by value. Der Rückgabewert der Funktion WerteAusgeben() ist vom Typ void. f) eine Funktion FehlermeldungAusgeben(), in der ein im rufenden Programm festgelegter Text auf dem Bildschirm ausgegeben wird. siehe gleichnamige Funktion von Aufgabe 3. Programmentwurf - Lösungsverfahren Zur Lösung der Aufgabe müssen mindestens drei Dateien angelegt werden: die Datei main.cpp, die das Hauptprogramm beinhaltet die Datei funktionen.h, die die Schnittstellendeklaration (die Datenstruktur, die Funktionsprototypen) beinhaltet die Datei funktionen.cpp, die die Implementierung der einzelnen Funktionen beinhaltet Für die Verarbeitung von Zeichenketten und Dateien müssen die folgenden Dateien eingebunden werden: #include <iostream> #include <string> #include <fstream> #include <sstream> #include <cstdlib> // fuer CodeBlocks Nutzer Variablendeklaration und Initialisierung: Es steht dem jeweiligen Entwickler frei in einer Funktion Init() zunächst alle 500 möglichen Datensätze mit Anfangswerten zu initialisieren. Testbeispiele Eine Beispieldatei ausgabe.txt, in der Testdaten zum Einlesen gespeichert sind, findet sich am Ende der Aufgabenstellung. Seite 2 von 9

3 Hinweise zur Implementierung Inhalt der Headerdatei: Funktionen.h // ========================================================================= // Headerdatei funktionen.h zur vierten Aufgabe /************************ *** include Dateien ************************/ #include <iostream> // u.a. fuer cin/cout #include <string> // fuer Datentyp string #include <fstream> // fuer Dateiverarbeitung #include <sstream> // fuer Stringverarbeitung #include <cstdlib> // fuer Code Blocks Nutzer wegen atoi, atof using namespace std; /*************************** *** Aufzaehlungstyp ***************************/ enum ebaumart Kiefer, Fichte, Buche, Eiche ; /*************************** *** Datenstruktur ***************************/ struct sadresse string strasse; int plz; string ort; ; struct sbauminfo ebaumart baumart; int hoehe; double umfang; ; struct baum // gemäß Aufgabenstellung ; /*************************** *** Funktionsprototypen ***************************/ char MenuAuswahl( ); bool WerteEingeben( baum[], int &, const int ); void WerteAusgeben( baum[], int ); bool WerteAusDateiEinlesen( baum[], int &, const int ); void WerteInDateiAusgeben( baum[], int ); void FehlermeldungAusgeben( string ); // Freiwillig void FehlermeldungAusgeben2( string, char, string ); void ErgebnisAusgeben( string, double ); Seite 3 von 9

4 Inhalt des Quellcodedatei: Hauptprogramm.cpp (eine mögliche Lösungsvariante) // ========================================================================= // Hauptprogramm #include "funktionen.h" int main() // Konstantendeklaration // Variablendeklaration // Initialisierung der Variablen do menuauswahl = Menu(); switch ( menuauswahl ) case 'e': // Werte eingeben case 'E': wertevorhanden = WerteEingeben( daten, anzahl, maxanzahl ); case 'a': case 'A': // Werte ausgeben true = wertevorhanden? Ja Nein Funktion WerteAusgeben Funktion Fehlermeldung case 'r': // Werte aus Datei einlesen case 'R': wertevorhanden = WerteAusDateiEinlesen( daten, anzahl, maxanzahl ); case 'w': case 'W': // Werte in Datei ausgeben true = wertevorhanden? Ja Nein Funktion WerteInDateiAusgeben Funktion Fehlermeldung Seite 4 von 9

5 case 'x': case 'X': // Programmende programmende = true default: Funktion Fehlermeldung // ende switch while ( false == programmende ); return 0; Inhalt des Quellcodedatei: Funktionen.cpp (nicht vollständig, eine mögliche Lösungsvariante) * Daten über Tastatur Eingeben bool WerteEingeben( baum daten[], int & anzahl, const int maxanzahl ) // weil über die Tastatur keine Aufzählungswerte eingegeben werden können, // muss dies über ein temporäres Menu gelöst werden cout << "bitte Baumart eingeben" << endl; cout << " 1 = Kiefer, 2 = Fichte, 3 = Buche, 4 = Eiche" << endl; cout << "Ihre Wahl: "; cin >> temp_baumart; switch (temp_baumart) case 1: daten[i].bauminfo.baumart = Kiefer; // ende switch // falls auch Leerzeichen z.b. beim Strassenanmen eingegeben werden sollen, // kann das durch folgende Anweisungen gelöst werden cout << "bitte Adresses (strasse) des Baumes eingeben: "; cin.ignore(); getline( cin, daten[i].adresse.strasse ); * Werte ausgeben void WerteAusgeben( baum daten[], int anzahl ) // weil Aufzählungswerte auf den Bildschirm als Nummer ausgegeben werden, // muss die Ausgabe über ein switch case gelöst werden cout << " Baumart: "; Seite 5 von 9

6 switch ( daten[i].bauminfo.baumart ) case Kiefer: cout << "Kiefer" << endl; // ende switch * Werte aus Datei einlesen bool WerteAusDateiEinlesen( baum daten[], int & anzahl, const int maxanzahl ) // Variablen bool retwert = false; char dateiname[255]; ifstream eingabedatei; char feldtrenner = ','; string zeile; string einlesefeld; int feldzaehler = 1; int anzzeichen; anzahl = 0; // überschreibt das existierende Array!! cout << "\n\n"; cout << "Bitte Name der Datei eingeben: "; cin >> dateiname; // Datei öffnen eingabedatei.open( dateiname, ios::in ); if ( true == eingabedatei.is_open() ) cout << "Welcher Feld-Trenner wurde verwendet ( ',' oder ';' )? "; cin >> feldtrenner; if (( ',' == feldtrenner ) ( ';' == feldtrenner )) // solange Dateiende nicht erreicht while ( false == eingabedatei.eof() ) // Zeile einlesen getline( eingabedatei, zeile, '\n' ); anzzeichen = zeile.length(); if ( 0!= anzzeichen ) // eingelesene Zeile verarbeiten; d.h. // aufteilen in einzelne Felder, die durch ',' oder ';' getrennt sind stringstream einlesezeile( zeile); feldzaehler = 1; while ( getline( einlesezeile, einlesefeld, feldtrenner ) ) switch ( feldzaehler ) Seite 6 von 9

7 case 1: daten[anzahl].nummer = atoi(einlesefeld.c_str()); feldzaehler++; case 2: if ( "Kiefer" == einlesefeld ) daten[anzahl].bauminfo.baumart = Kiefer; if ( "Fichte" == einlesefeld ) daten[anzahl]. bauminfo.baumart = Fichte; if ( "Buche" == einlesefeld ) daten[anzahl]. bauminfo.baumart = Buche; if ( "Eiche" == einlesefeld ) daten[anzahl]. bauminfo.baumart = Eiche; daten[anzahl]. bauminfo.baumart = Kiefer; feldzaehler++; case 3: daten[anzahl].bauminfo.hoehe = atoi(einlesefeld.c_str()); feldzaehler++; case 4: daten[anzahl].bauminfo.umfang = atof(einlesefeld.c_str()); feldzaehler++; // hier die noch fehlenden Felder eintragen // ende switch // end while ( getline( einlesezeile, einlesefeld, feldtrenner ) ) // Zurücksetzen der Variable zeile zeile[0] = '\0' ; // Hochzaehlen der Variable anzahl anzahl++; // leerzeile gefunden = nichts tun ; // end while ( false == eingabedatei.eof() ) retwert = true; FehlermeldungAusgeben2( "Feld-Trenner >", feldtrenner, "< wird nicht unterstuetzt! " ); FehlermeldungAusgeben("Abbruch der Funktion 'Daten aus Datei einlesen'"); retwert = false; // Datei schließen eingabedatei.close(); Seite 7 von 9

8 retwert = false; return retwert; * Werte in Datei ausgeben bool WerteInDateiAusgeben( baum daten[], int anzahl) // Variablen char dateiname[255]; char dateiueberschreiben = 'n'; ofstream ausgabedatei; int i; if ( 0 >= anzahl ) cout << endl; FehlermeldungAusgeben( " " ); FehlermeldungAusgeben( " Die Liste ist leer!!!" ); FehlermeldungAusgeben( " " ); cout << "\n\n"; cout << "Bitte Name der Datei eingeben: "; cin >> dateiname; 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 ); for ( i = 0; i < anzahl; i++ ) // Ausgabe in die Datei // Alle Felder werden durch Komma (',') getrennt in eine Zeile geschrieben ausgabedatei << daten[i].nummer << ","; switch ( daten[i].bauminfo.baumart ) case Kiefer: ausgabedatei << "Kiefer,"; // hier die noch fehlenden Varianten eintragen // ende switch ausgabedatei << daten[i].bauminfo.hoehe << ","; Seite 8 von 9

9 // hier die noch fehlenden Werte eintragen // ende for // Datei schließen ausgabedatei.close(); FehlermeldungAusgeben void FehlermeldungAusgeben( string text ) cout << text << endl; FehlermeldungAusgeben void FehlermeldungAusgeben2( string text1, char wert, string text2) cout << text1 << wert << text2 << endl; Beispieldatei ausgabe.txt zum Einlesen aus einer Datei 12,Fichte,18,1.37,Mainstr. 23,64237,Ober Ramstadt 14,Buche,15,2.37,Elbestr. 13,64123,Darmstadt Seite 9 von 9