Programmierkurs für absolute Anfänger  weitere Arrayfunktionen, Hashes, Sortieren Caren Brinckmann Sommersemester 2005 http://www.coli.uni-saarland.de/~cabr/teaching.php

Funktion defined Die Funktion defined testet, ob eine Variable einen anderen Wert als undef enthält. Ist der Wert undef, so wird falsch zurückgegeben, in allen anderen Fällen wahr. $nachname = <STDIN>; chomp $nachname; if ($nachname eq "Barry") { $vorname = "Bill"; } elsif ($nachname eq "Pinkal") { $vorname = "Manfred"; } # ... if (! defined($vorname)) { $vorname = "Herr/Frau"; $name = $vorname . " " . $nachname; Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

defined  Arrayelemente Durch automatische Arrayerweiterung erzeugte Arrayelemente haben (sofern ihnen nicht explizit ein Wert zugewiesen wurde) den Wert undef. Dies lässt sich mit der Funktion defined abprüfen: $steine[0] = "feuerstein"; $steine[1] = "schiefer"; $steine[5] = "basalt"; foreach $stein (@steine) { unless (defined $stein) { $stein = "kies"; } print "@steine"; Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Funktion exists Die Funktion exists testet, ob einem Arrayelement mit einem bestimmten Index jemals irgendein Wert zugewiesen wurde. Wurde dem Element schon mal ein Wert zugewiesen (egal ob dies der Wert undef oder ein anderer Wert ist), so wird wahr zurückgegeben, sonst falsch. $steine[0] = "feuerstein"; $steine[1] = undef; $steine[4] = "basalt"; for ($i=0; $i<=10; $i++) { if (exists $steine[$i]) { print "Arrayelement mit Index $i existiert!\n"; } Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

exists vs. defined @array = (9, 0, undef, "", "hallo"); for ($index=0; $index<=@array; $index++) { print "Element $index:\n"; if (exists $array[$index]) { print "\texistiert.\n"; } if (defined $array[$index]) { print "\tist definiert.\n"; if ($array[$index]) { print "\tist wahr.\n"; Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Aufrufende Argumente in @ARGV Einem Perl-Programm kann man beim Programmaufruf Argumente übergeben, um das Verhalten des Programms zu beeinflussen. Beispiel: Ein Programm, dass aus einer Datei die Wörter heraussucht, die aus einer bestimmten Anzahl von Silben bestehen. perl -w silbenzahl.pl 5 < silben.txt > fuenfsilb.txt perl -w silbenzahl.pl 3 < silben.txt > dreisilb.txt Beim Programmaufruf legt Perl die Liste der aufrufenden Argumente in dem speziellen Array @ARGV ab. Ansonsten verhält sich @ARGV wie ein normales Array: Elemente können z.B. mit shift entfernt werden, oder man kann mit einer foreach-Schleife über das Array iterieren. Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Funktion die Schwerwiegende Fehler im Programmablauf kann man mit der Funktion die abfangen. die: gibt eine ihr übergebene Fehlermeldung aus und beendet das Programm. ## Programmaufruf: ## perl -w silbenzahl.pl 5 < silben.txt > fuenfsilb.txt if (defined $ARGV[0]) { $silbenzahl = $ARGV[0]; } else { die "Du hast vergessen, eine Silbenzahl anzugeben!\nProgrammaufruf: perl -w silbenzahl.pl 5 < silben.txt\n"; } Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Hashes (1) 35 12.4 undef "Ciao!\n" "foo" "bar" "2.5" "Wilma" "Betty" Hash: ungeordnete Ansammlung von Schlüssel/Wert-Paaren Früher wurden Hashes auch "assoziative Arrays" genannt. Jeder Schlüssel ist eine eindeutige Zeichenkette, d.h. er darf nur einmal im Hash vorkommen. Ein Wert kann eine Zahl, eine Zeichenkette oder undef sein. Gleiche Werte dürfen beliebig häufig im Hash vorkommen. Beispiel: Hash mit 5 Elementen 35 12.4 undef "Ciao!\n" Werte Schlüssel "foo" "bar" "2.5" "Wilma" "Betty" Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Hashes (2) Achtung: Die Reihenfolge der Schlüssel/Wert-Paare ist ungeordnet, d.h. Perl legt die Schlüssel/Wert-Paare intern so ab, dass ein schneller Zugriff möglich ist. Daher ist es unmöglich vorherzusagen, welches das erste und welches das letzte Schlüssel/Wert-Paar ist. Anzahl der Schlüssel/Wert-Paare: beliebig! kleinstes Hash: leer (gar keine Schlüssel/Wert-Paare) größtes Hash: füllt den gesamten Hauptspeicher Anwendungsfälle: kleine Datenbank, z.B. Benutzerausweisnummer als Schlüssel, Name als Wert Vorkommenshäufigkeiten zählen Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Hashes (3) Hashvariablen beginnen in Perl mit % Als Wert wird einer Hashvariablen eine Liste zugewiesen, die aus Schlüssel/Wert-Paaren besteht, d.h. das erste Listenelement ist ein Schlüssel, das zweite sein Wert, das dritte wiederum ein Schlüssel, das vierte sein Wert usw. %meinhash = ("foo", 35, "bar", 12.4, "2.5", undef, "Wilma", 35, "Betty", "Ciao!\n"); Ein leeres Hash enthält die leere Liste: %leereshash = (); Ein Hash kann komplett in eine andere Hashvariable gespeichert werden: %meinhash_kopie = %meinhash; Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Pfeil-Notation Die Pfeilnotation erleichtert die Schreibweise bei der Initialisierung eines Hash: %nachname = ( "Fred" => "Feuerstein", "Dino" => undef, "Barney" => "Geroellheimer", "Betty" => "Geroellheimer", ); Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Beispiel: Schlüssel und Werte vertauschen Da ein Hash auch nichts anderes ist als eine Liste, kann die Funktion reverse auch auf ein Hash angewendet werden. Dadurch wird jeder Wert zu einem Schlüssel, und jeder Schlüssel zu einem Wert. %vorname = reverse %nachname; Achtung: Jeder Schlüssel darf nur einmal vorkommen. Wenn also %nachname 2 oder mehr gleiche Werte enthält, gilt die Regel "der Letzte gewinnt", wobei aber Perl die Reihenfolge festlegt. Daher lässt sich bei mehrfach vorkommenden Werten nicht vorhersagen, welches Schlüssel/Wert-Paar im umgedrehten Hash enthalten sein wird. Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Zugriff auf Hashelemente (1) Auf ein einzelnes Array-Element wird über den Index in eckigen Klammern zugegriffen, z.B. $array[2] Auf einen einzelnen Wert in einem Hash greift man über seinen Schlüssel in geschweiften Klammern zu, z.B.: print $nachname{"Fred"}; So kann einem Hash auch ein neues Schlüssel/Wert-Paar hinzugefügt werden: $nachname{"Wilma"} = "Feuerstein"; Ebenso kann der Wert eines existierenden Schlüssels überschrieben werden: $nachname{"Fred"} = "Astaire"; Achtung: $nachname{"Fred"}  $nachname["Fred"]  $nachname Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Zugriff auf Hashelemente (2) Versucht man, auf nicht-existierende Elemente zuzugreifen, so gibt Perl undef zurück: $name = $nachname{"Anna"}; Als Schlüssel können Zeichenkettenliterale, Variablen, die eine Zeichenkette enthalten, oder beliebige Ausdrücke verwendet werden, die eine Zeichenkette ergeben: $foo = "Bar"; print $nachname{$foo . "ney"}; Einzelne Hashelemente werden in einer Zeichenkette in doppelten Anführungszeichen interpoliert: foreach $vor ("Barney", "Fred") { print "Ich kenne $vor $nachname{$vor}\n"; } Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Hashfunktion: each each: gibt pro Aufruf ein Schlüssel/Wert-Paar des Hash als Liste aus zwei Elementen zurück. Sind keine Elemente mehr übrig (d.h. wenn each schon alle Schlüssel/Wert-Paare des Hash zurückgegeben hat), gibt each die leere Liste zurück. while (($vor, $nach) = each %nachname) { print "Ich kenne $vor $nach.\n"; } Achtung: Die Reihenfolge der von each zurückgegebenen Schlüssel/Wert-Paare lässt sich nicht vorhersagen, da sie von der von Perl intern festgelegten Reihenfolge abhängt. Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Hashfunktionen: keys und values (1) keys: gibt eine Liste aller in einem Hash enthaltenen Schlüssel zurück (bzw. die leere Liste, wenn das Hash leer ist). values: gibt eine Liste aller in einem Hash enthaltenen Werte zurück (bzw. die leere Liste, wenn das Hash leer ist). %meinhash = ("a" => 1, "b" => 2, "c" => 1); @schluessel = keys %meinhash; @werte = values %meinhash; Achtung: Enthält ein Hash mehrmals denselben Wert, so enthält die von values erzeugte Liste auch mehrfach denselben Wert. Die von keys und values erzeugten Listen enthalten also immer genausoviele Elemente wie das Hash Schlüssel/Wert-Paare enthält. Im skalaren Kontext wird die Anzahl der Schlüssel/Wert-Paare zurückgegeben: $anzahl = keys %meinhash; Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Hashfunktionen: keys und values (2) Achtung: Die Reihenfolge der von keys oder values zurückgegebenen Listenelemente lässt sich nicht vorhersagen, da sie von der von Perl intern festgelegten Reihenfolge der Schlüssel/Wert-Paare abhängt. Ausgabe in sortierter (Schlüssel-)Reihenfolge mit sort: %nachname = ( "Fred" => "Feuerstein", "Dino" => undef, "Barney" => "Geroellheimer", "Betty" => "Geroellheimer", ); foreach $vor (sort keys %nachname) { print "Ich kenne $vor $nachname{$vor}.\n"; } Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Funktionen: exists und defined exists: gibt wahr zurück, wenn der angegebene Schlüssel in dem Hash existiert, und falsch, wenn nicht. if (exists $nachname{"Dino"}) { print "Dino existiert!\n"; } defined : gibt wahr zurück, wenn der angegebene Schlüssel in dem Hash existiert und der entsprechende Wert nicht undef ist, ansonsten ist der Rückgabewert falsch. if (defined $nachname{"Dino"}) { print "Dino hat einen Nachnamen!\n"; } Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Hashfunktion: delete delete: entfernt den angegebenen Schlüssel (und den dazugehörigen Wert) aus einem Hash. Der Rückgabewert von delete ist der entfernte Wert bzw. undef, wenn das Schlüssel/Wert-Paar nicht existiert. $vorname = "Betty"; $bettysnachname = delete $nachname{$vorname}; if (exists $nachname{$vorname}) { print "Betty ist noch vorhanden!\n"; } Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Beispiel: Wortfrequenzen Ein Perl-Programm, das ausgibt, wie häufig jedes Wort in einem Text vorkommt. %freq = (); while ($zeile = <STDIN>) { @woerter = split(/[\s.,:;?!"']+/,$zeile); foreach $wort (@woerter) { $freq{$wort}++; } foreach $wort (sort keys %freq) { print "$wort: $freq{$wort}\n"; Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Vergleichsoperatoren: <=> und cmp Der binäre Vergleichsoperator <=> liefert als Rückgabewert -1, 0 oder 1, abhängig davon, ob das linke Argument numerisch kleiner, gleich oder größer ist als das rechte Argument: $rueckgabe = -10 <=> -100; print $rueckgabe; Der binäre Vergleichsoperator cmp liefert als Rückgabewert -1, 0 oder 1, abhängig davon, ob das linke Argument lexikographisch kleiner, gleich oder größer ist als das rechte Argument: $rueckgabe = "hallo" cmp "Helm"; print $rueckgabe; Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Fortgeschrittenes Sortieren (1) Im Standardfall sortiert sort eine Liste lexikographisch, d.h. ASCII-betisch: Zahlen vor Großbuchstaben vor Kleinbuchstaben. @unsortarray = ("hallo", "Halt", "2raum"); @sortarray = sort @unsortarray; print "@sortarray\n"; Wenn man z.B. eine Liste von Zahlen sortieren möchte, führt dieses Standardverhalten zu einem unerwünschten Ergebnis: @unsortnum = (2, 1, 10); @sortnum = sort @unsortnum; print "@sortnum\n"; Um das Standardverhalten zu ändern, kann man sort mit einer expliziten Sortierroutine in geschweiften Klammern aufrufen, die -1, 0 oder 1 zurückgibt, z.B.: @sortnum = sort {$a <=> $b} @unsortnum; $a und $b sind zwei von Perl automatisch zur Verfügung gestellte Variablen, die jeweils zwei zu vergleichenden Elementen der zu sortierenden Liste entsprechen. Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Fortgeschrittenes Sortieren (2) lexikographisch sortieren (mit expliziter Sortierroutine): @sortarray = sort {$a cmp $b} @unsortarray; in umgekehrter Reihenfolge lexikographisch sortieren: @sortarray = sort {$b cmp $a} @unsortarray; aufsteigend numerisch sortieren: @sortnum = sort {$a <=> $b} @unsortnum; absteigend numerisch sortieren: @sortnum = sort {$b <=> $a} @unsortnum; lexikographisch sortieren ohne Berücksichtigung von Groß- und Kleinschreibung: @sortarray = sort {"\L$a" cmp "\L$b"} @unsortarray; Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10

Fortgeschrittenes Sortieren (3) Hash nach Werten absteigend numerisch sortieren: %ergebnis = ( "Barney" => 195, "Fred" => 205, "Dino" => 30, ); @rangfolge = sort {$ergebnis{$b} <=> $ergebnis{$a}} keys %ergebnis; print "@rangfolge\n"; Wörter absteigend sortiert nach ihrer Häufigkeit und aufsteigend lexikographisch (ohne Groß-/Kleinschreibung) ausgeben: foreach $wort (sort {$freq{$b} <=> $freq{$a} || "\L$a" cmp "\L$b"} keys %freq) { print "$wort: $freq{$wort}\n"; } Programmierkurs für absolute Anfänger – Sitzung 10