PKJ 2005/1 Stefan Dissmann Zusammenfassung Vorwoche Programm besteht aus mehreren Bestandteilen:...

PKJ 2005/1Stefan Dissmann

Zusammenfassung Vorwoche

Programm besteht aus mehreren Bestandteilen:• Schlüsselwörter• Sonderzeichen• Bezeichner• Kommentare • Texte• Zahlen

• Es gelten feste Regeln für den syntaktischen Aufbau! = Grammatik von Java


Zusammenfassung Vorwoche

JAVA-Programme besitzen eine festen Rahmen:

public class ??Bezeichner?? {

public static void main(String[] args) {

??Anweisungen??

}

????

}

bis auf weiteres gilt: der Rahmen wird so hingenommen, an ???? wird programmiert.


Variable

public class EinErstesProgramm {


System.out.println("Ergebnis: " + (5 + 7));

}

}

Ziel:Ergebnisse aufbewahren

Verwendetes Konzept:Variable

ist ein Bezeichner, der für (einen) Wert steht, der sich ändern kann


Variable

public class EinErstesProgramm {


int zz1;

zz1 = 1;

System.out.println("Ergebnis: " + (zz1 + 7));

}

}

Vereinbarung

Zuweisung

Wertabfrage


Variable

Vereinbarungmacht den Bezeichner als Variable im Programm

bekannt!int zz1;

Zuweisung weist den Wert der rechten Seite der Variablen zu!zz1 = 1;

Wertabfrage liefert den Wert der Variablen!System.out.println(zz1 + 7);


Vereinbarung

Variablen in JAVA sind getypt:Variable kann nur Werte einer bestimmten Wertemenge aufbewahren!Die Wertemenge heißt Typ der Variablen.

int zz1;

int (für Integer) bezeichnet ein Intervall der ganzen Zahlen.Nur Zahlen aus diesem Intervall dürfen zz1 zugewiesen werden.

auch erlaubt: int zz1, zz2, nochEineVariable;


Zuweisung

Zuweisung erfolgt von rechts nach links.

Symbol: =

int zz1, zz2, nochEineVariable;

zz1 = 1; zz1 hat jetzt den Wert 1.

zz1 = 5;

jetzt hat zz1 den Wert 5.

Zuweisung ist eine Anweisung!


Zuweisung

zz2 = 4 + 3;

zz2 hat den Wert 7.

zz1 = zz2 + 7;

zz1 auf 14.zz1 = zz1 + 1;

zz1 um 1 erhöht: 15.zz1 = zz2 = 27;

zz1 und zz2 erhalten den Wert 27.

aber: zz2 = 27 liefert ein Ergebnis!also: Zuweisung ist auch ein Ausdruck!


Initialisierung

Eigenes Sprachkonzept:Zuweisung eines Wertes bei Vereinbarung

int zz1 = 0;

int zz2 = 26;

int zz3 = 2, zz4;

Vorteile:• kürzer• übersichtlicher


Wertabfrage

Name der Variablen steht für ihren aktuellen Wert!

int zz1 = 1;

System.out.println(zz1);

Zeigt 1 an!zz1 = 4;


Zeigt 4 an!zz1 = zz1 + 5;


Zeigt 4 +5 (=9) an!


Problemstellung

Berechne die Summe der Quadrate aller natürlichen Zahlen bis

zu einer vorgegebenen Zahl (bspw. 100)!

Oder mathematisch:

Berechne z=1

100

z2

= z=1

100

z * z

= 1*1 + 2*2 + 3*3 + 4*4 + … + 100*100

= …((((1*1) + 2*2) + 3*3) + 4*4) + … + 100*100)


Konzeption der Lösung

Aufgabe:

Berechne …((((1*1) + 2*2) + 3*3) + 4*4) + … + 100*100)

1. Algorithmus einer Lösung:

(1) fange mit z = 1 an;(2) berechne das Quadrat von z;(3) bestimme die neue Zwischensumme:

alte Zwischensumme + berechnetes Quadrat(4) erhöhe z um 1;(5) prüfe ob z > 100 ist, sonst gehe wieder zu (2)(6) gib die Zwischensumme aus


Konzeption der Lösung

1. Algorithmus einer Lösung:(1) fange mit z = 1 an;(2) berechne das Quadrat von z;(3) bestimme die neue Zwischensumme:

alte Zwischensumme + berechnetes Quadrat(4) erhöhe z um 1;(5) prüfe ob z > 100 ist, sonst gehe wieder zu (2)(6) gib die Zwischensumme aus

2. Algorithmus einer Lösung:(1) fange mit z = 1 an;

(neu) prüfe ob z <= 100 ist, sonst gehe zu (6) (vergleiche mit 5)(2) berechne das Quadrat von z;(3) bestimme die neue Zwischensumme

alte Zwischensumme + berechnetes Quadrat(4) erhöhe z um 1;

(neu) gehe zu (2)(6) gib die Zwischensumme aus


Lösung mit JAVA

public class summeQuads {


int z = 1; // (1)

int summe = 0;

while(z <= 100) { // (neu)

summe = summe + z * z; // (2) und (3)

z = z + 1; // (4)

} // (neu)

System.out.println("Summe Quadratzahlen: " + summe); //(6)

}

}

Ausgabe:Summe Quadratzahlen: 338350


While-Anweisung

Syntaktischer Aufbau:while(Bedingung)

Anweisung;

Semantik (Bedeutung):Wiederhole Anweisung solange,bis Bedingung falsch ergibt.

Bedingungen müssen wahr (true) oder falsch (false) liefern.


While-Anweisung

Mehrere Anweisungen wiederholen?Zusammenfassen als Block

while(Bedingung){

Anweisung-1;

…

Anweisung-n;

}

Bezeichnung: Schleife, while-SchleifeAnmerkung: Formatierung spielt keine Rolle!

Blockanfa

ng

Blockende


Neue Aufgabe

Bestimme die natürliche Zahl n, für die sich die größte Summe

der Quadrate aller natürlichen Zahlen bis zu dieser Zahl

ergibt, die kleiner als ein vorgegebener Wert (bspw. 200000) bleibt!

Oder mathematisch:Bestimme n, so dass

Berechne z=1

n

z2 <= 200000 und z=1

n+1

z2 > 200000


Lösung mit JAVA

public class summeQuads2 {


int z = 1;

int summe = 0;

while(summe <= 200000) {

summe = summe + z * z;

z = z + 1;

}

System.out.println("gesuchte Zahl: " + (z - 1));

}

}

Ausgabe:gesuchte Zahl: 84

Korrektur

notwendig


Erweiterung der Aufgabe

zusätzlich:Ausgeben der Summe vor Überschreiten von 200000

Auswirkung:Korrektur wird aufwändig, da z*z subtrahiert werden

muss.


Lösung mit JAVA

public class summeQuads3 { public static void main(String[] args) { int z = 1; int summe =0, testsumme = 0; while(testsumme <= 200000) { summe = testsumme; testsumme = summe + z * z; z = z + 1; } System.out.println("gesuchte Zahl: " + (z - 1)); System.out.println("Summe Quadrate: " + summe); }}

Ausgabe: gesuchte Zahl: 84

Summe Quadrate: 194054

vorläufig

er Wert


Zusammenfassung

Variable• stehen für (einen) Wert,• der sich im Programmablauf ändern kann.

Variablen besitzen einen Typ.

Konzepte für Variablen:• Vereinbarung,• Initialisierung,• Zuweisung,• Wertabfrage


Zusammenfassung

While-Schleife• wiederholt eine Anweisung oder• einen Block von Anweisungen• aufgrund einer Bedingung.

Syntax:while(Bedingung) while(Bedingung)

{ Anweisung; Anweisungen

}

Bedingungliefert bei ihrer Auswertung true oder false.

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