Grundlagen der Programmierung

Transkript

1 Grundlagen der Programmierung 4. Vorlesung

2 Konzepte Imperative Programmierung neue Befehle erstellen Prozedurale Programmierung: Top/Down Programmierung Wiederholungen vermeiden (DRY-Prinzip: Don t repeat yourself) Parameter 2

3 Konzepte Operatoren Kontrollstrukturen Bibliotheksfunktionen Ausdrücke Bedingungen 3

4 Variablen sind Platzhalter für Werte haben: Namen Wert (Datentyp) stehen für Werte Zuweisung 4

5 Matlab Kostenpflichtig (Campuslizenz) Installieren oder Online Registrieren: Anmelden mit HTW- adresse! Activation Key von 5

6 MATLAB Programm erstellen Ausgabe 6

7 MATLAB Programm erstellen 1. New -> Script oder Ctrl.-N oder + klicken 2. Programm in Editor eingeben dabei: Befehle mit Semikolon ; abschließen Kommentarzeilen beginnen mit % 3. Pfeil bei RUN drücken 7

8 Beispiel: R = U/I (Matlab) Wert zuweisen Wert von Tastatur einlesen u = input('spannung: '); i = input('strom: '); fprintf('widerstand: %f Ohm\n', u/i ); Platzhalter Wert für Platzhalter Ergebnis berechnen und ausgeben 8

9 Nicht schön... In C: Absturz 9

10 Abhilfe Fehlerhafte Eingabe Fehlerhafte Eingabe abfangen Korrekte Eingabe erzwingen 10

11 In C #include <stdio.h> int main() { int u,i; printf("spannung: "); scanf("%d", &u); do { printf("strom: "); scanf("%d", &i); } while ( i == 0 ); printf("widerstand: %f", u/i); return 0; } In Matlab nicht ganz so einfach :( 11

12 Schleifen in C: do...while do block while ( bedingung ); block: eine Anweisung oder Anweisungen in { } block bed JA NEIN 12

13 Schleifen in C: while... while ( bedingung ) block bed JA NEIN block 13

14 Kontrollstrukturen: Schleifen while Kopfgesteuert: Bedingung wird vor dem Schleifenblock überprüft Schleifenblock wird evtl. nie durchlaufen do... while Fußgesteuert: Bedingung wird nach dem Schleifenblock überprüft Schleifenblock wird mindestens einmal durchlaufen 14

15 Schleifen in Matlab Kopfgesteuert: while bedingung anweisungen end Fußgesteuert L 15

16 do... while Schleife in Matlab Methode 1: Schleifeneintritt erzwingen setze bedingung auf wahr Beispiel: while bedingung anweisungen end Test auf Gleichheit I = 0; while I == 0 I = input('strom:'); end 16

17 do... while Schleife in Matlab Methode 2: Schleife mit boolscher Variable steuern Beispiel: ok = false; while ~ok anweisungen ok = endebedingung erfüllt end ok = false; while ~ok I = input('strom:'); ok = ( I ~= 0 ); end log. NICHT ungleich 17

18 do... while Schleife in Matlab Methode 3: Schleife abbrechen while true anweisungen if endebedingung erfüllt break; end end Beispiel: while true I = input('strom:'); if I ~= 0 break; end end Endlosschleife! 18

19 Gesamtes Programm U = input('spannung: '); ok = false; while ~ok I = input('strom: '); ok = (I ~= 0); end fprintf('widerstand: %f Ohm\n\n', U/I); 19

20 Aufgabe Lies ganze Zahlen von der Tastatur ein und summiere diese, bis 0 eingegeben wurde. Dann gib die Summe aus. 20

21 Aufgabe summe = 0; eingabe = 1; while eingabe ~= 0 eingabe = input('zahl: '); summe = summe + eingabe; end fprintf("summe: %d", summe); 21

22 Variablen, Datentypen, Ausdrücke 22

23 Bezeichner Für Namen von Variablen, Funktionen,... Beginnen mit Buchstaben Nur Buchstaben, Zahlen und '_' erlaubt Keine reservierten Worte von Matlab Erlaubt: x x1 eingabe summe bloeder_langer_name Nicht erlaubt: 12 2x end while bloeder_#@&%!!_name Case sensitive (halloduda ungleich HalloDuDa ) 23

24 Reservierte Wörter break case catch classdef continue else elseif end for function global if otherwise parfor persistent return spmd switch try while Test: ist Zeichenkette ein reserviertes Wort? Test: ist Zeichenkette eine Funktion? 24

25 Variablen Initialisierung/Zuweisung summe = 0; 1x1 double Variablen sind in Matlab grundsätzlich Felder Standard Datentyp: double 25

26 Numerische Datentypen 26

27 Zahlendarstellungen 27

28 Speicherinhalte: Bits Hardware Spannung Ladung Magnetisierung Codierung 0V ungeladen unmagnetisiert 0 5V geladen magnetisiert 1 1 Bit entspricht der Information 0 oder 1 28

29 Zahlendarstellung Zählen mit Bits: Zahlen werden als Bitfolgen gespeichert 29

30 Binärzahlen Binärzahl b n...b 2 b 1 b 0,b i {0, 1} Umrechnung in Dezimalsystem n i=0 b i 2 i Beispiel: = = = 42 30