In Abhängigkeit von der Erfüllung einer Bedingung (1 = wahr, 0 = falsch) wird eine (Verbund-)Anweisung ausgeführt.

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1 2.7 Strukturanweisungen Bedingte Anweisung - Alternative In Abhängigkeit von der Erfüllung einer Bedingung (1 = wahr, 0 = falsch) wird eine (Verbund-)Anweisung ausgeführt if-anweisung / if else-anwendung Einseitige Auswahl Bei der if-anweisung wird bei Nichterfüllung der Bedingung keine Anweisung ausgeführt. Syntax der if Anweisung if (Bedingung) Anweisung; if (Bedingung) Anweisung 1; Anweisung 2; Zweiseitige Auswahl Bei der if else Anweisung können auch Anweisungen ausgeführt werden, wenn die Bedingung nicht eintritt. WENN die Bedingung erfüllt ist, DANN führe die Anweisungen nach if aus, SONST führe die Anweisungen nach else aus. Der else-zweig ist optional. Syntax der if else Anweisung if (Bedingung) Anweisung 1; else Anweisung 2; Ausdruck? J N Anweisung 1 Anweisung 2 Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 43

2 Beispiele: Nachfolgend werden zwei Programmausschnitte gezeigt, wobei der erste ohne Anweisungsblock geschrieben wurde. Im zweiten Ausschnitt werden die Anweisungen nach if zu einem Anweisungsblock zusammengefasst. In beiden Programmausschnitten wird angenommen, dass die Bedingung in der if- Anweisung WAHR ist, also Betrag > 200 zutrifft. if (Betrag > 200) Betrag = Betrag - Nachlass; cout<<"der Betrag ist größer als 200"; cout<<"nachlass für 20 EUR"; cout<< "Dies gehört nicht zur if Anweisung"; Da kein Anweisungsblock angegeben wurde, wird nur die erste Anweisung ausgeführt. if (Betrag > 200) Betrag = Betrag - Nachlass; cout<<"der Betrag ist größer als 200"; cout<<"nachlass für 20 EUR"; cout<< "Dies gehört nicht zur if Anweisung"; Diesmal wurde nach der if Anweisung ein Anweisungsblock begonnen. Es werden nun alle Anweisungen innerhalb des Blocks ausgeführt. if (Auftragswert > 1000) Rabatt =5; if (Auftragswert <= 1000) Rabatt = 0; if (Auftragswert > 1000) Rabatt = 5; else Rabatt =0; Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 44

3 Das Programm RABATT1 berechnet einen Rabatt anhand eines Auftragswertes. Ist der Auftragswert größer als ,-, wird ein Rabatt von 5%, ist er größer als 1.000,- wird ein Rabatt von 4%, und ist er größer als 100,- von 2% eingeräumt. Starten Sie das Programm, und geben Sie einen Auftragswert in der Form 1., 2. u. 3. ein. Beispiel in C: #include <stdio.h> void main (void) float EndBetrag, Betrag, Rabatt; printf ("Geben Sie den Betrag ein: ); scanf ("%f, &Betrag); fflush (stdin); if ((Betrag > 100.0) & (Betrag <= )) Rabatt = 2.0; if ((Betrag > ) & (Betrag <= )) Rabatt = 4.0; if (Betrag > ) Rabatt = 5.0; if (Betrag <= 100.0) Rabatt = 0.0; EndBetrag = Betrag / *( Rabatt); printf ("Der Rabatt beträgt %.2f EUR\n, Rabatt); printf ("Der zu zahlende Betrag beträgt %.2f EUR\n, EndBetrag); Beispiel in C++: Projekt öffnen #include <iostream> #include <iomanip> using namespace std; void main(void) cout.setf(ios::fixed, ios::floatfield); float EndBetrag, Betrag, Rabatt; cout<<"geben Sie den Betrag ein: "; cin>>betrag; if ((Betrag > 100.0) & (Betrag <= )) Rabatt = 2.0; if ((Betrag > ) & (Betrag <= )) Rabatt = 4.0; if (Betrag > ) Rabatt = 5.0; if (Betrag <= 100.0) Rabatt = 0.0; EndBetrag = Betrag / *( Rabatt); cout<<"der Rabatt betraegt " <<setprecision(2)<<setw(10)<<rabatt<< % <<endl; cout<<"der zu zahlende Betrag betraegt" <<setprecision(2)<<setw(10)<<endbetrag <<" EURO"<<endl; Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 45

4 Bei Anweisungen wie if (a) if (b) c else d; wird der else Zweig dem letzten if zugeordnet, weiches noch keinen else Zweig besitzt. Das Beispiel der Rabattrechnung der vorigen Übung wird nun durch eine mehrstufige: if - else Anweisung im Programm RABATT2 realisiert. Beispiel in C: #include <stdio.h> void main(void) float Betrag, EndBetrag, Rabatt; printf ("Geben Sie den Betrag ein: scanf ("%f, &Betrag); fflush (stdin); if ((Betrag > 100.0) & (Betrag <= )) Rabatt = 2.0; else if ((Betrag > ) & (Betrag <= )) Rabatt = 4.0; else if (Betrag > ) Rabatt = 5.0; else Rabatt = 0.0; EndBetrag = Betrag / * ( Rabatt); printf ("Der Rabatt beträgt %.2f EURO\n", Rabatt); printf ("Der zu zahlende Betrag beträgt %.2f EURO\n, EndBetrag); Beispiel in C++: Projekt öffnen #include <iostream> #include <iomanip> using namespace std; void main(void) cout.setf(ios::fixed, ios::floatfield); float EndBetrag, Betrag, Rabatt; cout<<"geben Sie den Betrag ein: "; cin>>betrag; if ((Betrag > 100.0) & (Betrag <= )) Rabatt = 2.0; else if ((Betrag > ) & (Betrag <= )) Rabatt = 4.0; else if (Betrag > ) Rabatt = 5.0; else Rabatt = 0.0; EndBetrag = Betrag / *( Rabatt); cout<<"der Rabatt betraegt "<<setprecision(2)<<setw(10)<<rabatt<<endl; cout<<"der zu zahlende Betrag betraegt"<<setprecision(2)<<setw(10)<<endbetrag <<" EURO"<<endl; Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 46

5 switch-anweisung Mehrseitige Auswahl Eine Fallunterscheidung (Mehrfachauswahl) wird mit der switch-anweisung beschrieben. Eine switch-anweisung muss mindestens zwei Fälle enthalten. Jeder Fall kann mehrere Marken bekommen. Der Wert des Ausdrucks (muss eine ganze Zahl oder ein Textzeichen sein) wird nacheinander mit den nach case folgenden Fallkonstanten (ganzzahlige Konstante oder Zeichenkonstante) verglichen. switch (Selektor) Selektor case Wert1: Anweisungen 1; break; Wert 1 Wert 2 3 sonst case Wert2: Anweisungen 2; break;... Anw.1 Anw. 2 Anw. 3 Anw. d default: Anweisungen; switch (ganzzahliger Ausdruck) case Wert1: Anweisung1; Anweisung2; break; case Wert2: Anweisung1; Anweisung2; break; Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 47

6 Verwendungsformen der switch Anweisungen switch (Zahl) case 1 : Anweisung1; break; case 2 : Anweisung2; break; case 3 : Anweisung3; break; default : Anweisung4; break; Die Auswahl wird über einzelne Auswahlwerte getroffen. Entspricht die Zahl keinem Auswahlwert, wird die Anweisung nach der default Anweisung ausgeführt. switch (Zahl1 Zahl2) case 1 : Anweisung1; break; case 2 : Anweisung2; break; case 3 : Anweisung3; break; Der Selektor besteht aus einem arithmetischen Ausdruck (Zahl1 Zahl2). switch (Buchstabe) case A : Anweisung1; break; case B : Anweisung2; break; case C : Anweisung3; break; Der Selektor ist eine Variable vom Datentyp char. Die Auswahlwerte müssen deshalb in Apostrophe gesetzt werden. switch (Zahl) case 4 : cout<< Zahl<< ist größer als 0..3 ; case 3 : cout<< Zahl<< ist größer als 0..2 ; case 2 : cout<< Zahl<< ist größer als 0..1 ; case 1 : cout<< Zahl<< ist größer als 0 ; break; default : cout<< Zahl<< Die Zahl ist ungleich 1..4 ; Der Selektor ist eine Zahl vom Datentyp int, die größer als 0 sein soll. Hat der Selektor den Wert 4, so werden alle case Anweisungen ausgeführt, bis eine break Anweisung folgt. Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 48

7 Beispiel in C++: Projekt öffnen #include <iostream> using namespace std; void main(void) char ch; cout << "E - Ende\n"; cout << "H - Hilfe\n"; cout << "B - Berechne 3 x 4\n\n"; cin >> ch; switch (ch) case 'E': exit (0); case 'H': cout << "Geben Sie einen Buchstaben E, H oder B ein!"; break; case 'B': cout << "Das Ergebnis von 3 x 4 ist 12\n"; break; default: cout << "Dies war keine gueltige Eingabe\n"; Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 49

8 2.7.2 Schleifenanweisungen Viele Problemstellungen müssen durch eine wiederholte Durchführung von bestimmten Anweisungen gelöst werden. Dabei kann die Anzahl der Wiederholungen von Parametern oder Bedingungen abhängig gemacht werden. Lineare Struktur (Anweisungen sind wiederholt geschrieben) Anweisung1; Anweisung2; Anweisung1; Anweisung2; Anweisung1; Anweisung2; Schleifenartige Struktur - Iteration (Anweisungen sind nur einmal geschrieben) Steueranweisung; Schleifensteuerung Anweisung1; Anweisung2; Schleifenkörper Eine Schleife besteht aus einer Schleifensteuerung die angibt, wie oft oder unter welcher Bedingung die Anweisungen abgearbeitet werden und aus einem Schleifenkörper, der die zu wiederholenden Anweisungen enthält. Die Programmiersprache C kennt die folgenden Wiederholungsanweisungen. Wiederholungsanweisungen Zählergesteuerte Wiederholung (for) Bedingte Wiederholung Kopfgesteuerte Wiederholung (while) Fußgesteuerte Wiederholung (do-while) Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 50

9 for-schleife (Zählschleife) Syntax: for ( Anfangswert ; Abbruch-Bedingung ; Schrittweite ) Anweisung Jeder der drei Ausdrücke kann weggelassen werden. Die Semikolons müssen aber trotzdem geschrieben werden. Zählschleife i=1; i<11;i++ Anweisung1 cout<< i= ; Anweisung2 cout<< i ; Beispiel in C++: Projekt öffnen for (i= 1; i <= 10; i++) cout<<"i= "; cout<< i<<endl; i = 3; for (; i<10; i++) Die Initialisierung von i wird schon vor der Schleife vorgenommen. i = 3; for (; i<10; ) i++; Die Initialisierung von i wird schon vor und die Inkrementierung in der Schleife vorgenommen. Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 51

10 for (i=1;; i++) if (==10); break; Die Bedingungsprüfung wurde aus der Schleife in den Anwei- sungsblock verlegt. for (i= 1,j=1; i < 100,j<100; i++,j++) Es können mehrere Initialisierungen, Bedingungsprüfungen und Inkrementierungen innerhalb einer For Anweisung vorhanden sein. for (i=1;; i+=10) for (i=1;; i--) for (i=1;; i-=2) for (i=1;; i*=2) for (i=1;; i/=2) In dieser Schleife wird die Laufvariable i um 10 erhöht. i wird um 1 erniedrigt i wird um 2 erniedrigt i wird mit 2 multipliziert i wird durch 2 dividiert for (i=1;; i%=3) i enthält den Rest bei der Division durch 3 Das Programm Produkt berechnet sämtliche Produkte der Zahlen 1 bis 10 und gibt die Ergebnisse auf den Bildschirm aus. Beispiel in C++: Projekt öffnen #include <iostream> using namespace std; void main (void) int i, j; for (i=1; i<11; i++) for (j=1; j<11; j++) cout<<i*j<< "\t"; cout<<"\n"; Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 52

11 while-schleife Syntax: abweisende Schleife while (Ausdruck) Anweisung; while Ausdruck while (Ausdruck) Anweisung; Anweisung; Der Wert des Ausdruckes wird berechnet. Bei einem Wert ungleich 0 (d.h. wahr), wird eine (Verbund-)Anweisung ausgeführt und anschließend der Wert des Ausdruckes neu berechnet. Beispie in C++: Projekt öffnen int i=0; while ( i <=15 ) cout<< i <<endl ; //cout << i*i; i++; Initialisierung i=1 Abruchbedingung Solange i <= 25 wiederhole Anweisungen cout << i* I ; Zählererhöhung i = i + 1 Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 53

12 Das Programm EINKAUF erstellt eine Einkaufsliste. Sie geben dazu die Artikelbezeichnung und den etwaigen Preis ein. Das Programm berechnet am Ende den Gesamtpreis. Beispiel in C: Beispiel in C++: Projekt öffnen #include <stdio.h> void main(void) char c; float Preis, Gesamt = 0.0; char Artikel[100]; c = J ; while (c!= N && c!= n ) printf ( Geben Sie den Preis ein: ); scanf ( %f, &Preis); fflush (stdin); Gesamt += Preis; printf ( \n Geben Sie die Artikelbezeichnung ein: ); scanf ( %s, Artikel); fflush (stdin); printf ( Weitere Artikel ( J, N )? ); c = getchar (); printf ( \n\n Der Gesamtpreis beträgt %7.2f EURO., Gesamt); #include <iostream> using namespace std; #include <iomanip> void main(void) cout.setf(ios::fixed, ios::floatfield); char c; float Preis, Gesamt = 0.0; char Artikel[100]; c ='J'; while (c!='n' && c!='n') cout<<"geben Sie den Preis ein: "; cin>>preis; Gesamt += Preis; cout<<"\n Geben Sie die Artikelbezeichnung ein: "; cin>>artikel; cout<<"weitere Artikel ('J', 'N')? "; cin>>c; cout<<"\n\n Der Gesamtpreis betraegt " <<setprecision(2)<<setw(10)<<gesamt << " EURO."; Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 54

13 do-while-schleife Syntax: nicht abweisende Schleife do Anweisung; while ( Ausdruck ); while Anweisung; Es wird die ( eine ) Anweisung ausgeführt (der Schleifenkörper wird mindestens einmal durchlaufen). Danach wird der Ausdruck ausgewertet: Bei einem wahren Wert (d.h. ungleich Null) wird die Schleifenanweisung erneut abgearbeitet. Bei einem Ausdruckswert gleich Null wird mit der nächstfolgenden Anweisung fortgefahren. Beispiel in C++: Projekt öffnen int i= 0; do cout<< "i= "<<i++ ; while ( i < 10 ); Das Programm ZINSEN berechnet die Anzahl der Jahre, die man benötigt, um von einem Startkapital von 1.000,-EUR nur über die Zinsen einen Endbetrag von ,-EUR zu erreichen. Beispiel in C++: Projekt öffnen #include <iostream> using namespace std; void main(void) float Kapital = , Endwert = ; const float Zinsen =4.5; int Jahre = 0; do Kapital = Kapital *(1.0 + Zinsen / 100); Jahre ++; while (Kapital<Endwert); cout<<"die Anzahl der Jahre betraegt \n" << Jahre <<".\n"; /* Siehe auch unter Kap. 3.1 Funktionen Weiterführung eines ähnlichen Beispiels mit Unterprogrammen*/ Beispiel Kap Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 55

14 2.8 Sprung-Anweisungen Strukturierte Sprünge Syntax: break; continue; In C sind zwei "strukturierte" Sprung-Anweisungen definiert: break und continue. Beide Sprünge dienen dazu, eine Schleife vorzeitig zu verlassen. Die break-anweisung break; bewirkt das sofortige Verlassen der innersten Schleife oder einer switch-anweisung, d.h. es wird hinter das Schleifenende gesprungen. i = 1; while ( i < 100 ) Anweisung1; if ( n == 100 ) break; Anweisung2; break Die Endlosschleife (Bedingung ist wegen i=1 immer erfüllt) wird bei n>100 verlassen. Die Anweisung continue; gilt nur für Schleifen (for, while, do) und bewirkt, dass die nächste Iteration der umgebenden Schleife, d.h. der nächste Schleifentest begonnen wird. Es wird also der Schleifenkörper verlassen und zum Schleifentest gesprungen. s= 0; for ( i=1; i<n; i++) if ( b[i-1]==0 ) continue; s += a[i-1] / b[i-1]; continue Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 56

15 2.8.2 goto-sprünge Bei Einhaltung der Prinzipien der strukturierten Programmierung sind unbedingte Sprünge eigentlich nicht zulässig. In bestimmten Fällen (z.b. Fehlerfall) soll dem Programmierer dazu trotzdem die Möglichkeit gegeben werden. Die goto-anweisung führt einen unbedingten Sprung zur definierten Marke durch. Syntax: goto Sprungmarke; Beispiel: for (... )... if ( Fehler ) goto fehler;. fehler:..// Maßnahme im Fehlerfall goto bezeichner; bezeichner: Die Anweisung goto folgt ein Bezeichner, der beliebig gewählt werden kann. Dieser Bezeichner heißt Label oder Sprungmarke. Der Sprungmarke folgen ein Doppelpunkt und die auszuführenden Anweisungen. Anweisungsblöcke werden in Klammern eingeschlossen. Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 57

16 2.9 Aufgaben zu Kapitel 2.7 und Kapitel 2.8 Verfassen Sie Struktogramme und C++-Lösungen: 1. Vergleichen Sie zwei reelle Zahlen. Für den Fall a>b wird auf Bildschirm ausgegeben: "größer", für den Fall a<b: "kleiner", für den Fall a=b: "gleich". 2. Über Tastatur soll eine natürliche Zahl (n) eingegeben werden. Auf Bildschirm wird abhängig von der Tastatureingabe ausgegeben: Für n=1 -> "Rot"; für n=2 -> "Gelb", für n=3 -> "Grün", für alle anderen Eingaben -> "Fehler!". 3. Geben Sie über Bildschirm alle Werte n! (n fakultät) für n=1,...,32 aus! 4. Über Tastatur wird eine natürliche Zahl n eingegeben. Schreiben Sie auf Bildschirm n mal das Wort "Informatik" aus! 5. Schreiben Sie 10 natürliche Zufallszahlen zwischen 1 und 49 auf dem Bildschirm aus! 6. Sichern Sie bei der Ausgabe der Zufallszahlen nach Aufgabe 9 ab, dass keine der Zahlen mehrfach auftritt! 7. Fragen Sie den Bediener nach seinem Namen und schreiben Sie einen Satz auf BS, der zufällig aus einer Liste eine gute und eine schlechte menschliche Eigenschaft wählt. z.b.: Susanne, Du bist lieb, aber ziemlich geizig! Wenn der Bediener die Frage nach dem Namen mit der Eingabetaste beantwortet, endet die Programmbearbeitung. 8. Es sind nacheinander 10 reelle Zahlen über Tastatur einzugeben. Geben Sie über Bildschirm die Summe und das arithmetische Mittel der eingegebenen Zahlen aus! 9. Geben Sie für die 10 reellen Zahlen aus Aufgabe 8 zusätzlich die größte und die kleinste eingegebene (Maximum und Minimum) reelle Zahl auf Bildschirm aus! 10. Die Schüler einer Klasse geben nacheinander Ihre Alter (a 1...a n ) in Jahren über Tastatur ein. Nach Eingabe des letzten Alterswertes wird zur Endeerkennung 0 eingegeben. Es ist das Alter des ältesten, das des jüngsten Schülers und das arithmetische Mittel der Lebensalter aller Schüler der Klasse zu ermitteln und über Bildschirm auszugeben. 11. Worin besteht der prinzipielle Unterschied von while und do while-konstruktionen? 12. Es gelte: int x = 0; Wie groß ist x nach Abarbeitung der folgenden Programmstücke? (ohne Rechner!) a) for (i = 1; i < 5; i++) x++; b) for (i = 25; i >= 3; i--) x++; c) for(i = 1; i <= 2; i++) for(j=i; j <= 3; j++) for(k=j; k <=4; k++) x++; Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 58

17 d) for(i = 1; i <= 10; i++) while (x <= i) x++; e) for(i = 10; i > 3; i--) do for (j=i; j <= 5; j++) x++; while ( i < x ); 13. Inwiefern ist diese Befehl eine Verletzung der Prinzipien der strukturierten Programmierung: while (x<y) goto fehler; 14. Bestimmen Sie den Unterschied: (a) for(i=1;i<=9;i++) x++; x++; (b) for(i=1;i<=9;i++)x++; x++; Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 59