Grundlagen der Informatik 4. Kontrollstrukturen I

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1 4. Kontrollstrukturen I Anweisungen und Blöcke Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 1

2 Anweisungen und Blöcke Anweisungen ("statements") Immer mit Semikolon abzuschließen "Leere" Anweisung besteht aus einem Semikolon Beispiele: double dprecision; // Deklaration somefloat = (float)somedouble; // Zuweisung isum = ioperandx + ioperandy; // Zuweisung ++lolcat; // Inkrement dsqrt = sqrt(16.0); // Zuweisung/Funktionsaufruf ; // leere Anweisung Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 2

3 Anweisungen und Blöcke Block ("compound statement") Zusammenfassung von Anweisungen in { braucht nicht durch Semikolon geschlossen zu werden Gültigkeitsbereich Deklarationen im Block gelten nur innerhalb des Blocks Variable innerhalb von { ist eine lokale Variable dieses Blocks Variable außerhalb von allen { ist eine globale Variable (vermeiden) int x = 0, y = 2; { int i = 1; y = x; y = i; y = x; y = i; // gilt nur innerhalb des Blocks // OK // OK // OK // Fehler, 'i' ist nicht mehr deklariert Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 3

4 Sequenz Grundlagen der Informatik Anweisungen und Blöcke Anweisungen werden nacheinander ausgeführt Beispiel: int i; i = 18; i = i 6; cout << i << endl; Grafische Darstellung zur Verdeutlichung: Flussdiagramm statement statement Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 4

5 (wenn das dann das u.s.w.) Realisiert durch Verzweigungen if Verzweigungen Formen: if (expression) statement_true if (expression) statement_true statement_false if (expression_a) statement_true_a if (expression_b) statement_true_b statement_false_b "expression" wird als Wahrheitswert ausgewertet mehrere Anweisungen im Code durch Blöcke zu gruppieren Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 5

6 if Verzweigungen Grafische Darstellung zur Verdeutlichung: Flußduagramm, Struktogramm if (expression) statement_true statement_false expression true statement_true expression false!=0 0 statement_false statement_true statement_false Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 6

7 if Verzweigungen "expression" sollte gut lesbar programmiert werden if (x%2 == 0) cout << even ; cout << not even ; statt if (!x%2) cout << even ; cout << not even ; "" gehört immer zum vorangehenden "if" if (n > 0) if (a > b) z = a; z = b; Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 7

8 if Verzweigungen "expression" sollte gut lesbar programmiert werden if (x%2 == 0) cout << even ; cout << not even ; statt if (!x%2) cout << even ; cout << not even ; "" gehört immer zum vorangehenden "if" if (n > 0) if (a > b) z = a; z = b; if (n > 0) if (a > b) z = a; z = b; Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 8

9 if Verzweigungen "expression" sollte gut lesbar programmiert werden if (x%2 == 0) cout << even ; cout << not even ; statt if (!x%2) cout << even ; cout << not even ; "" gehört immer zum vorangehenden "if" if (n > 0) if (a > b) z = a; z = b; if (n > 0) if (a > b) z = a; z = b; if (n > 0) { if (a > b) z = a; z = b; richtig falsch richtig Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 9

10 if Verzweigungen Fehlerquelle: Zuweisung statt Vergleich if (x == y) cout << x equals y ; richtig if (x = y) cout << x equals y ; falsch Fehlerquelle: abschließendes Semikolon if (x == y); cout << x equals y ; ";" ist eine leere Anweisung, d.h. die Ausgabe wird immer ausgeführt, da die Zeile mit "cout" nicht mehr zu dem if-block gehört Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 10

11 if Verzweigungen Kurzform: expression? statement_true : statement_false; Beispiel: if (x < 0) y = -x; y = x; Verschachtelungen alternativ Enscheidungen in x < 0? y = -x : y = x; if (expression) if (expression) statement if (expression){ if (expression) statement statement statement Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 11

12 if Verzweigungen Verschachtelungen (Beispiel: Schaltjahrberechnung) Schaltjahr gilt wenn teilbar durch 4 aber nicht wenn teilbar durch 100 außer wenn auch noch teilbar durch 400 true true true bleap = true x%4 == 0 x%100 == 0 x%400 == 0 bleap = false false false false bleap = false bleap = true Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 12

13 if Verzweigungen Verschachtelungen (Beispiel: Schaltjahrberechnung) int nyear = 2100; bool bleapyear = false; // check if leap year if (nyear%4 == 0) { if (nyear%100 == 0) { if (nyear%400 == 0) { bleapyear = true; { bleapyear = false; { bleapyear = true; { bleapyear = false; int nyear = 2100; bool bleapyear = false; // check if leap year if (nyear%4 == 0) { if (nyear%100 == 0) if (nyear%400 == 0) bleapyear = true; bleapyear = false; bleapyear = true; bleapyear = false; Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 13

14 switch case Fallunterscheidungen switch (expression) { case const1: statement_1 case const2: statement_2... default: statement_default "expression" wird ausgewertet und es wird zu dem entsprechenden Wert gesprungen wenn kein entsprechender Wert vorhanden ist, wird zu "default" gesprungen, wenn es "default" gibt Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 14

15 switch case Fallunterscheidungen Beispiel: römische Zahlen int inumber = 0; char cinput = 0; cout << input character: ; cin >> cinput; switch (cinput) { case 'I': inumber = 1; break; case 'V': inumber = 5; break; case 'X': inumber = 10; break; case 'L': inumber = 50; break; case 'C': inumber = 100; break; case 'D': inumber = 500; break; case 'M': inumber = 1000; break; case 'F': // falling through default: inumber = 0; if (inumber > 0) cout << inumber << endl; cout << Not a number! << endl; Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 15

16 switch case Fallunterscheidungen Beispiel: Konsolenrechner Eingabe wie "3+4" soll das Ergebnis "7" ausgeben cin >> i >> operator >> j operator + - * / % cout << i+j cout << i-j cout << i*j cout << i/j cout << i%j cout << error Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 16

17 switch case Fallunterscheidungen Beispiel: Konsolenrechner int a = 0, b = 0; char coperator = 0; cout << input calculator operation: ; cin >> a >> coperator >> b; cout << a << coperator << b << = ; switch (coperator) { case '+': cout << a + b; break; case '-': cout << a - b; break; case '*': cout << a * b; break; case '/': cout << a / b; break; case '%': cout << a % b; break; default: cout << error, invalid operator ; cout << endl; Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 17

18 switch case Fallunterscheidungen switch-case Regeln "switch(expression)" muss eine Ganzzahl ergeben bei "case <X>:" muss <X> eine konstante Ganzzahl sein gibt es kein passendes "case" für "switch(expression)", wird "default" ausgeführt gibt es kein "default", wird nichts ausgeführt case statement nach einem "case" gilt die Ausführung bis zu dem nächsten "break" oder bis zum Ende des "switch" Blocks Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 18

19 switch case mit Verwendung eines enum #include <iostream> using namespace std; enum EOperators { EO_ADD EO_SUBTRACT EO_MULTIPLY EO_DIVIDE EO_MODULO ; = '+', = '-', = '*', = '/', = '%', void main() { int a = 0, b = 0; char coperator = 0; cout << "input calculator operation: "; cin >> a >> coperator >> b; cout << a << coperator << b << " = "; switch (coperator) { case EO_ADD: cout << a + b; break; case EO_SUBTRACT: cout << a b; break; case EO_MULTIPLY: cout << a * b; break; case EO_DIVIDE: cout << a / b; break; case EO_MODULO: cout << a % b; break; default: cout << "error, invalid operator"; cout << endl; Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 19