Algorithmen und Datenstrukturen SS 2005 Mag.Th. Hilpold u. Dr. A.Stritzinger Institut für Wirtschaftsinformatik- Software Engineering JKU Linz

Überblick Darstellungsarten Ein und Ausgabe in Jana Übungsbesprechung Übung 2 Präsentation von 2 Übungen; bei der Präsentation kann der Quelltext von mir am Beamer dargestellt werden. Musterlösung oder eine Übung muß verfügbar sein, um Laborbetrieb zu gewährleisten

Darstellungsarten Prosa Ablaufdiagramm Struktogramm Allgemein verständlich; wenig anschaulich; Gefahr von Mehrdeutigkeit, Unstrukturiertheit   Ablaufdiagramm sehr anschaulich; Gefahr von Unstrukturiertheit; Aufwendig zu erstellen Struktogramm anschaulich; Aufwendig zu erstellen Algorithmenbeschreibungssprache anschaulich; flexibel in der Handhabung; präzise oder grob je nach Form; leicht in Programmiersprache übersetzbar Programmiersprache Präziseste und vollständigste Beschreibungsform Alle Variablen und Konstante müssen deklariert sein (sprachabhängig) Alle Anweisungen müssen den syntaktischen Regeln der Sprache entsprechen User: integer erwartet, String eingegeben Device: Hardware Fehler: Printer ausgeschaltet, Festplatte defekt, Web-page kurzfristig nicht erreichbar Physical: Disk full, Mem full Code errors: Eine Methode wird inkorrekt ausgeführt, ungültiger Array index

Ablaufdiagramm Liest durch komma separierte Integers aus einer Datei Problem im Beispiel: Was ist geschehen, wenn –1 zurückgegeben wird File zu ende, Disk defekt, an der Lesestelle steht kein auswertbarer Integer "I23" (Buchstabe I) Vöest; interner Fehler der Java Maschine, Speicher voll

Struktogramm Liest durch komma separierte Integers aus einer Datei liste[i]<>x Liest durch komma separierte Integers aus einer Datei Problem im Beispiel: Was ist geschehen, wenn –1 zurückgegeben wird File zu ende, Disk defekt, an der Lesestelle steht kein auswertbarer Integer "I23" (Buchstabe I) Vöest; interner Fehler der Java Maschine, Speicher voll

Algorithmenbeschreibungssprache jana (java-based abstract notation for algorithms) int search (list l int len int x) { Anweisungen return i } sort ( int[1..n] valueArr boolean increase) { Anweisungen }

Programmiersprache Java int search (int[] values, int x) { boolean found = false; int i = 0; while (!found && i < values.length()) { // check if value is x if (values[i] == x) { found = true; } else { i++; } } if (!found) i = -1; return i }

Ein- und Ausgabe in Jana Lesen Lesen eines einzelnen Zeichens mit read(char ch, bool eof). 2. Ausgangsparameter gibt Auskunft, ob tatsächlich gelesen wurde (eof = end of file). Schreiben Generische Funktion write (value) für Zeichen, Zahlen, ... char ch bool eof read(ch, eof) while (! eof) { write(ch) } Beispiel Lesen und Schreiben aller Zeichen bis an das Ende im Eingabestrom.

Zeichen und Zahlen in Jana Ord int ord( char ch) Liefert den Ordinalwert (z.B. ASCII-Code) des Zeichens ch Beispiele Umwandeln eines Zeichens (Ziffer) in eine Zahl. Umwandeln von Klein- in Großbuchstaben. int i char c c = ‘4‘ i = Ord(c) – Ord(‘0‘) char c = ‘g‘ if (‘a‘<= c <=‘z‘) { int offset = Ord(c)-Ord(‘a‘) write(Chr(Ord(‘A‘) +offset)) }

Zeichenketten und Zahlen in Jana Beispiel Umwandeln von Zeichenketten (vorzeichenlose, ganze Zahl darstellend) in entsprechende Zahlen. Zeichenkette "123"  Zahl 123. Aufgabe Erkennen von fehlerhaften Zeichenketten (z.B. ‚"12x4"). int convert(char[] s) { int value = 0 for(int i=0.. strlen(s)-1){ int digit = Ord(s[i]) – Ord(‘0‘) value = value*10 + digit }//for return value }

Dezimal- und Binärdarstellung Frage Wie schaut die Binärdarstellung einer ganzen Zahl aus? Lösungsidee Betrachte nur das letzte Bit der Zahl; letztes Bit ist 1, wenn die Zahl ungerade ist, sonst 0. Stelle das Bit in eine Zeichenkette. Dividiere die Zahl durch 2 und schneide dadurch das letzte Bit ab. Wiederhole den Vorgang solange Zahl > 0.

Dezimal- und Binärdarstellung Algorithmus in Jana char[] bitString(int x) { char[] bitStr = "" while (x>=0) { if ((x%2) == 0) bitStr = "0" + bitStr else bitStr = "1" + bitStr x = x/2 // ganzzahlige Division! } return bitStr }//bitString x 100 50 25 12 6 3 1 x%2 1 bitStr 00 100 0100 00100 100100 1100100 01100100

Schachbrettmuster Frage Erster Entwurf Gesucht ist ein Algorithmus, der ein schachbrettartiges Muster aus zwei verschiedenen Zeichen ausgibt. Erster Entwurf Schleife über alle Zeilen. Schleife über alle Spalten. Gib Zeichen X aus. Tausche Zeichen X mit Zeichen O aus. XOXOXOXO OXOXOXOX XOXOXOXO OXOXOXOX XOXOXOXO OXOXOXOX XOXOXOXO OXOXOXOX

Schachbrettmuster Algorithmus in Jana chessBoard(int n) { for(int row=1.. n) { for(int col=1..n) { if ( (row+col)%2 == 0){ write(‘X‘) } else { write(‘O‘) } }//for writeln() // Zeile fertig }//chessBorad