Fakultät Angewandte Informatik Lehrprofessur für Informatik

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1 WS 2011/2012 Fakultät Angewandte Informatik Lehrprofessur für Informatik Prof. Dr. Robert Lorenz Musterlösung zur Vorlesung Informatik I, Extrablatt zu komplexen Datenstrukturen Aufgabe 45 ** Programmieren Sie nun die Girokonto-Verwaltung von Aufgabe 35 (Blatt 9) unter Verwendung der folgenden komplexen Datenstruktur: typedef struct _girokonto { char kontoinhaber[max_name]; int kontonummer; double saldo; double dispo; GIROKONTO; Dabei soll MAX_NAME eine symbolische Konstante sein, die als Präprozessor-Direktive die maximal mögliche Länge der Zeichenkette für den Namen festlegt a) Implementieren Sie set- und get-funktionen mit den folgenden Prototypen. Dabei soll in jeder Funktion zu Beginn überprüft werden, ob der übergebene Pointer *konto ungleich NULL ist. Andernfalls soll die betroffene Methode einen passenden Fehlercode bzw. NULL zurückliefern. int setinhaber(girokonto *konto, char *name) Setzt die Komponente kontoinhaber des Kontos *konto auf die Zeichenkette name und gibt 0 zurück, falls die Länge dieser Zeichenkette aus mindestens 2 Zeichen besteht und kleiner als MAX_NAME-1 ist. Andernfalls soll ein passender Fehlercode zurückgegeben werden. char* getinhaber(girokonto *konto) Gibt den Wert der Komponente kontoinhaber des Kontos *konto zurück. int setdispo(girokonto *konto, double dispo) Setzt die Komponente dispo des Kontos *konto auf den übergebenen Wert dispo und gibt 0 zurück, falls dieser nichtnegativ ist. Andernfalls soll ein passender Fehlercode zurückgegeben werden. double getdispo(girokonto *konto) Gibt den Wert der Komponente dispo des Kontos *konto zurück. void ausdruck(girokonto *konto) Sorgt für die Kommandozeilenausgabe von Kontoinhaber, Kontonummer, aktuellem Saldo und aktuellem Dispo des übergebenen Girokontos. 1

2 b) Schreiben Sie die Methode GIROKONTO * eroeffnen(char *name, double dispo) bei der dynamisch Speicherplatz für die oben genannte komplexe Datenstruktur reserviert wird. Im Erfolgsfall sollen alle Komponenten der Datenstruktur sinnvoll initialisiert werden. Die Kontonummer soll automatisiert vergeben werden, so dass mit jeder weiteren Kontoneueröffnung eine um eins inkrementierte Kontonummer ausgewählt wird. Zum Setzen des Namens und des Dispos sollen die implementierten set-methoden verwendet werden. Im Fehlerfall soll NULL zurückgegeben werden. c) Implementieren Sie die Funktion int schliessen(girokonto *konto) bei der das übergebene Konto geschlossen werden soll, indem der dynamisch reservierte Speicherplatz wieder freigegeben wird. Ein Konto kann nur geschlossen werden, wenn es einen nichtnegativen Saldo aufweist. Ein positiver Saldo soll vor Kontoauflösung noch ausbezahlt werden. Im Erfolgsfall soll 0, anderenfalls soll ein Fehlercode ausgegeben werden. d) Implementieren Sie die Funktion int einzahlen(girokonto *konto, double betrag) welche die Komponente saldo des Kontos *konto um den übergebenen Wert betrag erhöht und 0 zurückgibt, falls dieser positiv ist. Andernfalls soll ein passender Fehlercode zurückgegeben werden. e) Schreiben Sie die Methode int auszahlen(girokonto *konto, double betrag) welche die Komponente saldo des Kontos *konto um den übergebenen Wert betrag und gibt 0 zurückliefert, falls dieser positiv ist, der Dispo nicht überschritten wird und der Auszahlungsbetrag nicht höher als ist. Andernfalls soll ein passender Fehlercode zurückgegeben werden. f) Implementieren Sie die Funktion double kontostand(girokonto *konto); die den Wert der Komponente saldo des Kontos *konto zurückgibt. Geben Sie auch in jeder Methode aus c) - f) einen Fehlercode zurück, wenn der Pointer *konto den Wert NULL hat. Teilen Sie Ihren Code sinnvoll in mehrere Übersetzungseinheiten und dazugehörigen Header-Dateien auf. Legen Sie für alle Fehlercodes symbolische Konstanten an und verwenden Sie diese in ihrem Methoden. Testen Sie alle Funktionen in einem Hauptprogramm. girokonto.h #ifndef GIROKONTO_H_INCLUDED #define GIROKONTO_H_INCLUDED #define MAX_NAME 16 2

3 #define SCHLIESSEN_NULL -1 #define SCHLIESSEN_MINUS -2 #define SCHLIESSEN_AUSZAHLUNG -3 #define EINZAHLEN_NULL -3 #define AUSZAHLEN_NULL -4 #define AUSZAHLEN_LIMIT -5 #define AUSZAHLEN_KASSE -6 #define KONTOSTAND_NULL -7 #define SETINHABER_NULL -8 #define SETINHABER_KURZ -9 #define SETINHABER_LANG -10 #define GETINHABER_NULL -11 #define SETDISPO_NULL -12 #define SETDISPO_NEGATIV -13 #define GETDISPO_NULL -14 #define AUSDRUCK_NULL -15 #define EINZAHLEN_NICHTPOSITIV -16 #define AUSZAHLEN_NICHTPOSITIV -17 typedef struct _girokonto { char kontoinhaber[max_name]; int kontonummer; double saldo; double dispo; GIROKONTO; GIROKONTO * eroeffnen(char *name, double kredit); int schliessen(girokonto *konto); int einzahlen(girokonto *konto, double betrag); int auszahlen(girokonto *konto, double betrag); double kontostand(girokonto *konto); int setinhaber(girokonto *konto, char *name); char* getinhaber(girokonto *konto); int setdispo(girokonto *konto, double dispo); double getdispo(girokonto *konto); void ausdruck(girokonto *konto); #endif girokonto.c #include "girokonto.h" #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> GIROKONTO * eroeffnen(char *name, double kredit){ static int neuenummer= ; GIROKONTO *konto; konto = malloc(sizeof(girokonto)); if(konto==null) if(setinhaber(konto,name)!=0){ free(konto); if(setdispo(konto,kredit)!=0){ free(konto); konto->kontonummer=neuenummer++; konto->saldo=0.0; 3

4 return konto; int schliessen(girokonto *konto){ return SCHLIESSEN_NULL; if(konto->saldo < 0.0) return SCHLIESSEN_MINUS; if(auszahlen(konto, konto->saldo)!=0 && konto->saldo > 0.0) return SCHLIESSEN_AUSZAHLUNG; else { free(konto); int einzahlen(girokonto *konto, double betrag){ return EINZAHLEN_NULL; if (betrag <= 0.0) return EINZAHLEN_NICHTPOSITIV; (konto->saldo)+=betrag; int auszahlen(girokonto *konto, double betrag){ return AUSZAHLEN_NULL; if(konto->saldo+konto->dispo<betrag) return AUSZAHLEN_LIMIT; if(betrag <= 0.0) return AUSZAHLEN_NICHTPOSITIV; if (betrag > ) return AUSZAHLEN_KASSE; konto->saldo-=betrag; double kontostand(girokonto *konto){ return KONTOSTAND_NULL; return konto->saldo; int setinhaber(girokonto *konto, char *name){ return SETINHABER_NULL; if (strlen(name)<2) return SETINHABER_KURZ; if (strlen(name)>max_name-1) return SETINHABER_LANG; strcpy(konto->kontoinhaber,name); char* getinhaber(girokonto *konto){ return konto->kontoinhaber; int setdispo(girokonto *konto, double dispo){ 4

5 return SETDISPO_NULL; if (dispo<0.0) return SETDISPO_NEGATIV; konto->dispo=dispo; double getdispo(girokonto *konto){ return GETDISPO_NULL; return konto->dispo; void ausdruck(girokonto *konto){ return; printf("\nkontonummer: %i",konto->kontonummer); printf("\nkontoinhaber: %s",getinhaber(konto)); printf("\naktueller Saldo: %.2f",kontostand(konto)); printf("\naktueller Dispo: %.2f",getDispo(konto)); a45.c #include "girokonto.h" #include <stdio.h> int main(){ GIROKONTO *giro1; giro1=eroeffnen("bauer",200.00); if(giro1 == NULL){ printf("fehler bei Kontoeroeffnung"); return 1; if(einzahlen(giro1,100.00)!=0) printf("fehler bei Kontoschliessung"); if(einzahlen(giro1,-1.0*kontostand(giro1))!=0) printf("fehler bei Kontoschliessung"); 5

6 printf("konto geschlossen"); printf("\nneues Konto:"); giro1=eroeffnen("bauer",200.00); if(giro1 == NULL){ printf("fehler bei Kontoerˆffnung"); return 1; if(einzahlen(giro1,100.00)!=0) printf("fehler bei Kontoschlieflung"); if(einzahlen(giro1,-1.0*kontostand(giro1))!=0) printf("fehler bei Kontoschlieflung"); printf("konto geschlossen"); printf("\n"); Aufgabe 46 ** (Klausuraufgabe WS 08/09, 10 Punkte) Betrachten Sie die folgende Vereinbarung eines strukturierten Datentyps Punkt zur Speicherung von Punkten in der Ebene: typedef struct punkt { int x; int y; Punkt; Vereinbaren Sie einen strukturierten Datentyp Rechteck zur Speicherung von Rechtecken. Ein Rechteck sei dabei durch seine Länge, seine Breite und die Position seiner linken oberen Ecke (repräsentiert durch einen Punkt) gegeben. Schreiben Sie eine Funktion int contains(rechteck * r, Punkt * p), welche 1 zurückgibt, falls sich der Punkt *p innerhalb des Rechtecks *r befindet (der Rand des Rechtecks sei hierbei eingeschlossen), und sonst 0 zurückgibt. 6

7 Beispiele: r p. In folgendem Fall liefert contains(&r,&p) den Wert 1: (0,0) r In folgendem Fall liefert contains(&r,&p) den Wert 0: p. (0,0) Wieso ist es sinnvoll, bei der Implementierung der contains-funktion Zeigervariablen als Eingabeparameter zu verwenden, und nicht Strukturvariablen? Bei Übergabe von Strukturvariablen verschwendet man Speicherplatz, da in der Funktion eine lokale Kopie angelegt wird (mit der dann gerechnet wird). typedef struct rechteck { Punkt pos; int laenge; int breite; Rechteck; int contains(rechteck * r, Punkt * p){ if ( (p->x <= (r->pos).x)&&( p->x >= (r->pos).x (r->breite)) &&( p->y >= (r->pos).y)&&( p->y <= (r->pos).y + (r -> laenge)) ) {return 1; else { 7