Einführung in die Programmierung mit BlueJ

Transkript

1 Einführung in die Programmierung mit BlueJ Thema 7 Steuerstrukturen While-Schleifen Dr. Henry Herper Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg - WS 2009/10

2 Steuerstrukturen Steuerstrukturen Verzweigungen Zyklen Alternativen abweisende Zyklen nichtabweisende Zyklen Zählschleifen unvollständige vollständige whileschleifen do-whileschleifen Mehrfachalternative 2

3 Abweisende Zyklen while-schleifen while(schleifenbedingung) schleifenrumpf Die while - Anweisung wird auch als "Solange Bedingung erfüllt, wiederhole Anweisung" übersetzt. Sie ist eine Zyklusart, bei der die Wiederholzahl vor Ausführung nicht bekannt ist. Die while-schleife hat folgende Syntax: while ( ) ausdruck anweisung 3

4 Abweisende Zyklen while-schleifen while ( ausdruck ) anweisung Falls bzw. solange der Ausdruck den Wert wahr (true) liefert, wird die Anweisung wiederholt abgearbeitet. Sollen mehrere Anweisungen abgearbeitet werden, so müssen sie zu einer Blockanweisung zusammengefasst werden. Eine while-schleife kann immer eine for-schleife ersetzen. 4

5 Terminiertheit von Schleifen Es ist zu beachten, dass die Schleife terminiert (beendbar) ist. Dazu sind folgende Überprüfungen notwendig: Ist in der Anweisung überhaupt eine Variable vorhanden, die der Bedingung den für den Abbruch notwendigen Wert geben kann? Wird diese Bedingung jemals erreicht? 5

6 Aufgabe Sparkonto Schreiben Sie eine BlueJ-Applikation zur Berechnung der Entwicklung von Sparguthaben. Zu erfassen sind: das Anfangsguthaben, ggf. eine monatliche feste Einzahlungssumme, der Zinssatz in %, die Laufzeit in Jahren, Auszugeben sind: das Guthaben und die Kontenentwicklung (pro Jahr). Hinweis: Die Zinsen werden am Ende des Jahres auf das durchschnittliche Guthaben in diesem Jahr gezahlt. 6

7 Aufgabe 7.2 Dehnung einer Schraubenfeder Es ist die Dehnung einer Schraubenfeder zu berechnen. Dazu sind die Federkonstante und die Federspannkraft durch Anfangswert, Endwert und Schrittweite einzugeben. Die Dehnung der Feder ist in Abhängigkeit von der Federspannkraft in einer Tabelle auszugeben. Testdatensatz: D = 0.35 N/cm, F S = 0 bis 4 N in Schritten von 0.2 N Federspannkraft: F S = D * s D ::= Federkonstante s ::= Dehnung der Feder 7

8 HA Trockentest public int qs(int zahl) { int s = 0; int z = zahl; while (z>0) { s = s + z%10; z = z / 10; } System.out.println('\n'+ "... von : "+zahl+" ist : "+s); return s; } Dokumentieren Sie den gegebenen Quelltext. Erstellen Sie für den Algorithmus ein Struktogramm. Was gibt diese Methode auf der Konsole aus, wenn als Parameter 1538 übergeben wird? Welcher Wert wird von der Methode zurückgegeben, wenn als Parameter 3329 übergeben wird? 8

9 HA Altersbestimmung Eine der genauesten Methoden zur Altersbestimmung archäologischer Funde ist die Kohlenstoff C-14-Methode. Kohlenstoff C enthält die beiden Bestandteile 12 C und 14 C. Der Kohlenstoff 14 C ist radioaktiv und zerfällt im Laufe der Zeit; der Kohlenstoff 12 C bleibt aber erhalten. Nehmen wir 1 g Holzkohle (=Kohlenstoff) aus neuem Holz, so ist der Anteil des 14 C höher als bei Holzkohle aus altem Holz, denn ein Teil des 14 C ist zerfallen. Jährlich zerfallen % des 14 C. Beispiel: Holzkohle aus der Zeit, in der die berühmte Lascaux-Höhle in Frankreich bewohnt war, hat nur noch 14% von der Menge 14 C, die neue Holzkohle enthält. Schätzen Sie ab, wann die Höhle bewohnt war, und leiten Sie daraus das vermutliche Entstehungsdatum der Höhlenmalereien ab. 9

10 HA Wachstum Bei einer Population von Drosophila-Fliegen, die in einem Glasbehälter untergebracht und mit hinreichend Nahrung versorgt wurden, stellt man eine Entwicklung der Individuenzahl fest, die sich nach der Rekursionsformel mit n = 0, 1, 2,..., r = 0.8; und s = näherungsweise berechnen. Entwickeln Sie ein Simulationsprogramm, mit dem die Veränderungen der Individuenanzahl in Abhängigkeit von den Parametern r und s verfolgt werden können. Geben Sie die Entwicklung der Population nach jeder Generation aus. Beenden Sie die Simulation, wenn keine Veränderung der Anzahl der Fliegen mehr zu erkennen ist, jedoch maximal nach Generationen. 10

11 Aufgaben und Kontrollfragen 1. Welcher algorithmische Grundbaustein wird mit der while-schleife in Java implementiert? 2. Erläutern Sie den Aufbau der Anweisung für die Realisierung der while-schleife in Java. Gehen Sie dabei auch auf den Ablauf der Abarbeitung ein. 3. Bewerten Sie die Austauschbarkeit von while- und for-schleifen. 4. Ersetzen Sie folgende for-schleife durch eine while-schleife: for ( i = 1; i < 20; i ++) System.out.println(i, \t,i*i); 11

12 Literatur /RATZ07/ Dietmar Ratz, Jens Scheffler, Detlef Seese, Jan Wiesenberger Grundkurs Programmieren in JAVA Bd. 1: Der Einstieg in die Programmierung und Objektorientierung Carl Hanser Verlag München Wien, 2007, ISBN-13: /BARNES09/ David J. Barnes, Michael Kölling Java lernen mit BlueJ Pearson Studium, 2009, ISBN-13: