3. Übung

SS 2004
Technische Universität Darmstadt
FB Mathematik, AG 7, Diskrete Optimierung
Prof. Dr. Alexander Martin
Daniel Junglas
Lars Schewe
3. Übung
Computerorientierte Mathematik
Praxis
P1.
Euklidischer Algorithmus
Schreiben Sie ein Programm das wie folgt funktioniert:
(a) Von der Tastatur werden zwei positive ganze Zahlen a und b eingelesen.
(b) Ist a = 0 oder b = 0, dann wird das Programm beendet.
(c) Das Programm berechnet ggT(a, b) und kgV(a, b) und gibt beide aus.
(d) Danach wird bei Schritt 1a weitergemacht.
Das geschriebene Programm soll die folgenden Anforderungen erfüllen
• Ist a <= 0 oder <= 0, dann wird das Programm sofort mit einer entsprechenden Fehlermeldung beendet.
• Das Programm soll eine Funktion
int euclid (int a, int b)
enthalten, die ggT(a, b) mit Hilfe des euklidischen Algorithmus’ berechnet und zurückgibt.
• Zur Berechnung von kgV(a, b) soll ebenfalls euclid verwendet werden.
Eine kurze Beschreibung des (erweiterten) euklidischen Algorithmus finden Sie z.B. hier:
http://www-math.cudenver.edu/˜wcherowi/courses/m5410/exeucalg.html
P2.
Kommandozeilen-Argumente
Statt einer Funktion
int main (void)
kann man auch eine Funktion
int main (int argc, char* argv[])
definieren.
(a) Was für ein Typ ist argv?
(b) Sehen Sie unter man 3 printf nach, was das Format ,,%s” in der printf()-Anweisung bedeutet.
(c) Implementieren Sie das Programm (list.c)
#include <stdio.h>
int main (int argc, char* argv[])
{
int i;
for (i = 0; i < argc; i++) {
printf("%d: %s\n", i, argv[i]);
}
return 0;
}
und führen Sie die folgenden Befehle aus:
fb04305:
fb04305:
fb04305:
fb04305:
fb04305:
~
~
~
~
~
>
>
>
>
>
./list
./list
./list
./list
./list
1
-l
-o Datei -p
dies sind einige Worte
Was ist argc und was ist argv?
(d) Schreiben Sie ein Programm calculate das den folgenden Anforderungen genügt:
• Das Programm erwartet immer genau drei Argumente auf der Kommandozeile: das erste und das
letzte Argument müssen eine Zahl sein, das zweite Argument ist einer der Buchstaben ’+’, ’-’,
’/’ oder ’*’. Werden zuwenige oder falsche Argumente angegeben, dann wird das Programm mit
einer entsprechenden Fehlermeldung beendet. Der Einfachheit halber können Sie für ’/’ in Ihrem
Programm ganzzahlige Division verwenden.
• Das Programm berechnet den auf der Kommandozeile angegebenen arithmetischen Ausdruck und
gibt das Ergebnis aus. Die Ausgabe soll in etwa so aussehen:
fb04305: ~ > ./calculate 4 + 5
4 + 5 = 9
fb04305: ~ >
• freiwillig Das Programm soll den Operator ’ˆ’ als ,,hoch” interpretieren und damit auch Potenzen
wie 23 berechnen können.
P3.
Strings
Mit Hilfe von
char input[21];
...
scanf("%20s", input);
kann ein bis zu 20 Zeichen langer String von der Tastatur eingelesen werden (wegen des 0-Bytes am
Ende eines jeden Strings, muss input um eins größer als die Anzahl der einzulesenden Zeichen sein).
Eingebenen Strings, die länger als 20 Zeichen sind, werden nach dem 20ten Zeichen abgeschnitten
bzw. erst beim nächsten Aufruf von scanf() betrachtet. Die eingegebenen Strings dürfen ausserdem
keine Whitespaces beinhalten.
Schreiben Sie ein Programm str-stats, das
• in einer Schleife jeweils einen maximal 80 Zeichen langen String von der Tastatur einliest, bis
ein String eingegeben wurde, der nur aus einem Punkt besteht.
• Für jeden String die Länge des Strings ausgibt.
• Für jeden Buchstaben, der in dem String auftritt, angibt wie oft er auftritt.
• Den String von hinten nach vorne ausgibt.
P4.
Bearbeiten Sie alle Praxisaufgaben der letzten Blätter, die Sie noch nicht bearbeitet haben.
Vorbereitung der nächsten Vorlesung
In den folgenden Programmen sind einige syntaktische und/oder logische Fehler versteckt. Finden Sie
jeweils so viele wie möglich. Versuchen Sie, die Fehler zunächst auf dem Papier zu finden. Danach können
Sie die Programme von der Website der Veranstaltung herunterladen und mit Hilfe des Editors/Compilers
auf Fehlersuche gehen.
prozent.c Es werden zwei Zahlen a und b eingelesen. Dann wird ausgegeben, wieviel b Prozent von a
sind. Für a = 4 und b = 50 soll das Ergebnis also 2 sein.
#include <stdio.h>
int main (void)
{
do {
int a, b, c;
printf("a? "); scanf("%d", &a);
printf("b? "); scanf("%d", &b);
c = (b / 100) * a;
printf("%d Prozent von %d = %d\n", b, a, c);
} while (a != 0);
return 0;
}
print-number Für eine einzulesende Zahl i soll für jede Dezimalziffer das entsprechende Zahlwort ausgegeben
werden:
Zahl: 123
eins zwei drei
Es kann angenommen werden, dass die eingegebenen Zahlen nicht negativ sind (,,0” ist allerdings eine
erlaubte – daher das ,,if”).
#include <stdio.h>
int main (void)
{
int i;
char* words[10] = { "null", "eins", "zwei", "drei", "vier",
"funf", "sechs", "sieben", "acht", "neun" };
printf("Zahl: ");
scanf("%d", i);
if (i = 0)
printf("%s\n", words[0]);
return 0;
while (i) {
printf("%s", words[i / 10]);
i = i % 10;
}
return 0;
}
(Es wäre natürlich schön, auch Spezialfälle wie ,,elf” oder ,,zwölf korrekt zu behandeln. Der Einfachheit
halber verzichten wir darauf aber.)
ggt.c Der ggT von zwei eingegebenen Zahlen soll berechnet werden. Dabei wird davon ausgegangen, dass die
beiden Zahlen positiv sind.
#include <stdio.h>
void ggT (int a, int b)
{
if (a < b) a = b; b = a;
while (b > 0)
if (a > b) a -= b;
else
b -= a;
}
int main (void)
{
int a, b;
scanf("%d", &a);
scanf("%d", b);
printf("ggT(%d,%d) = ", a, b);
ggT(a, b);
printf("%d\n", a);
return 0;
}
marks.c Für jedes Argument der Kommandozeile soll die Anzahl der Frage- und Ausrufezeichen bis zum Auftreten des ersten Doppelpunktes bestimmt werden.
#include <stdio.h>
int main (int argc, char* argv[])
{
int i;
for (i = 0; i < argc; i++) {
int j = 0;
int weiter = 1;
char* s = argv[i];
int count = 0;
printf("’%s’: ", argv[i]);
while (weiter = 1) {
if (s[j] == ’:’) weiter = 0;
if ((s[j] == ’!’) || (s[j++] == ’?’)) count = count + 1;
}
printf("Frage-/Ausrufezeichen bis zum ersten ’:’ %d\n", count);
}
}
double.c Es sollen die Zahlen 0.0, 0.1 usw. bis 0.9 ausgegeben werden.
#include <stdio.h>
int main (void)
{
double d;
for (d = 0.0; d != 1.0; d = d + 0.1)
printf("%f\n", d);
return 0;
}