{ auteur, toelichting }

Transcriptie

1 Programmeren Blok A Trilogie van (programmeer)talen wstomv/edu/ip0/ College Syntaxis (vormleer): Hoe ziet t eruit, hoe schrijf je t? Tom Verhoeff Technische Universiteit Eindhoven Faculteit Wiskunde en Informatica Software Engineering & Technology Semantiek (betekenisleer): Wat betekent t, hoe werkt t? Pragmatiek (gebuiksleer): Hoe gebruik je t in de praktijk? conventies, methodes, technieken pmerkingen aan [email protected] c 008, T. TUE.NL 1 Programmeren Blok A: College c 008, T. TUE.NL Programmeren Blok A: College Trilogie-voorbeeld: Verkeerslichten Pascal: Structuur van programma Syntax (verschijningsvormen): o o o o o auto voetganger trein bus Semantiek (bevelen): Stop, Pas op, Ga,... Pragmatiek (gewoontes): door rood rijden,... program prognaam ; { auteur, toelichting } lijst definities { const, type } var { toestandsruimte } varnaam : type ; { toelichting }... begin { toestandsveranderingen } end. lijst opdrachten { aaneengeregen met ; } c 008, T. TUE.NL Programmeren Blok A: College c 008, T. TUE.NL Programmeren Blok A: College

2 Pascal: pdrachten perationele betekenis toekenning: var := formule if Condition then Body if Condition then Body1 else Body while Condition do Body repeat Body until Condition invoer: readln ( var ) uitvoer: writeln ( formule ) Condition False Condition False Condition False Body selectie: if conditie then opdracht else opdracht True True True herhaling: while conditie do opdracht {0 of meer keer} Body Body1 Body Body Condition False True samenstelling: begin lijst opdrachten end c 008, T. TUE.NL Programmeren Blok A: College c 008, T. TUE.NL Programmeren Blok A: College Meer Pascal Nog meer Pascal Array-type: array [ indextype ] of type Constante benoemen: const constnaam = constexpr ; array-element: arrayvarnaam [ indexformule ] Nieuw type construeren Interval-type: constexpr.. constexpr Type benoemen: type typenaam = type ; Vooraf bepaald aantal keer herhalen: for varnaam := formule to formule do opdracht for varnaam := formule downto formule do opdracht Eén of meer keer herhalen: repeat lijst opdrachten until conditie c 008, T. TUE.NL Programmeren Blok A: College c 008, T. TUE.NL 8 Programmeren Blok A: College

3 Nesten 1-dimensionale arrays Array-type: array [ indextype ] of type array-element: arrayvarnaam [ indexformule ] Geneste haakjes: ( (... )... (... ) ) var a: array [ ] of Integer; Geneste lussen: while B do begin... ; while C do S ;... end a [ 0 ], a [ 1 ],..., a [ 9 ] Kortschrift voor declaratie van 10 Integer variabelen a[i] c 008, T. TUE.NL 9 Programmeren Blok A: College c 008, T. TUE.NL 10 Programmeren Blok A: College 1-dimensionale arrays ingekleurd Toepassing van array bij VolleybalScore var a: array [ ] of Integer ; a [ 0 ] a [ 1 ]... a [ 9 ] Inpakken versus uitpakken Vergelijk met (wiskundige) functie f en beeld f(x) bij origineel x: Voor f : D R en x D is f(x) R c 008, T. TUE.NL 11 Programmeren Blok A: College 1 type Team = 1.. ; Score = 0.. MaxInt; var score1 : Score; { score van team 1 (uitvoer) } score : Score; { score van team (uitvoer) } 8 scoort : Team; { team dat nu scoort (invoer) } if scoort = 1 then 11 score1 := score else {@ scoort = } 1 score := score var score: array [ Team ] of Score; { score[t] = score van team t (uitvoer) }... score [ scoort ] := score [ scoort ] + 1 c 008, T. TUE.NL 1 Programmeren Blok A: College

4 for-lus: vast aantal keer herhalen, interval doorlopen for varnaam := formule to formule do opdracht for varnaam := formule downto formule do opdracht Voorbeelden: 1 writeln ( 1 ) ; writeln ( ) ; writeln ( ) for i := 1 to do writeln ( i ) for i := n downto 1 do... i... for c := a to z do... c... c 008, T. TUE.NL 1 Programmeren Blok A: College for-lus: semantiek quiz 1 readln ( i ) ; for i := i + 1 to sqr ( i ) do writeln ( i ) ; writeln ( i ) Wat is de uitvoer bij invoer 0, 1,,? Beter: 1 readln ( a ) ; for i := a + 1 to sqr ( a ) do writeln ( i ) ; writeln ( sqr ( a ) ) c 008, T. TUE.NL 1 Programmeren Blok A: College for-lus: semantiek Hoe een keizer te kiezen for varnaam := formule to formule do opdracht for varnaam := formule downto formule do opdracht Boven- en ondergrens worden vóóraf éénmalig geëvalueerd. Zet kandidaten 0 t/m N 1 in de kring. Beginnend bij 0 valt elke e af. Laatstoverblijvende wordt keizer. Na afloop is de waarde van de stuurvariabele ongedefinieerd. De herhaalde opdracht mag de stuurvariabele niet veranderen. Verboden: for i := 1 to n do begin... i := i end 0 Geen 1 0 kei- 1 0 zer! 1 0 Geen 1 c 008, T. TUE.NL 1 Programmeren Blok A: College c 008, T. TUE.NL 1 Programmeren Blok A: College

5 ntwerp voor KeizerKiezer Programma voor KeizerKiezer: Definities en declaraties Houdt bij welke kandidaten in kring staan (Boolean per kandidaat). 1. Initieel alle kandidaten in kring.. Herhaaldelijk één kandidaat laten afvallen (aanwijzen en aftellen).. vergebleven kandidaat wordt keizer. 1 program KeizerKiezer; { Kies keizer uit kandidaten 0 t/m N-1. Beginnend bij kandidaat 0 valt elke e kandidaat af. } const N = 8; { aantal kandidaten } 8 type 9 Kandidaat = 0.. N - 1; { de kandidaten } var 1 inkring: array [ Kandidaat ] of Boolean; { de kring met kandidaten } 1 { inkring[i] = "kandidaat i staat nog in de kring" } 1 rest: 1.. N; { aantal overgebleven kandidaten } 1 { rest = (# i: i in Kandidaat: inkring[i] ) } 1 aangewezen: Kandidaat; { doorloopt de kandidaten } 1 { er geldt inkring [ aangewezen ] } c 008, T. TUE.NL 1 Programmeren Blok A: College c 008, T. TUE.NL 18 Programmeren Blok A: College Programma voor KeizerKiezer: Initialisatie Programma voor KeizerKiezer: Volgende aanwijzen begin { 1. Initialiseer volle kring, wijs eerste kandidaat aan } ; for aangewezen := 0 to N - 1 do begin inkring [ aangewezen ] := True end { for aangewezen } 8 9 ; rest := N { alle kandidaten doen (nog) mee } 10 ; aangewezen := 0 { kandidaat 0 als eerste aangewezen } {@ lettergreep g valt op aangewezen kandidaat } repeat aangewezen := ( aangewezen + 1 ) mod N until inkring [ aangewezen ] 11 {@ lettergreep g+1 valt op aangewezen kandidaat } c 008, T. TUE.NL 19 Programmeren Blok A: College c 008, T. TUE.NL 0 Programmeren Blok A: College

6 Programma voor KeizerKiezer: Herhaald afvallen Programma voor KeizerKiezer: Herhaald afvallen 1 {. Dun kring uit tot een kandidaat resteert, die keizer wordt } {@ Invariant: 1e lettergreep valt op aangewezen kandidaat } ; while rest <> 1 do begin {.1. Wijs afvaller aan } repeat... until inkring [ aangewezen ] {@ e lettergreep... } ; repeat... until inkring [ aangewezen ] 8 {@ e lettergreep valt op aangewezen kandidaat } 9 10 {.. Verwijder aangewezen kandidaat uit kring } 11 ; inkring [ aangewezen ] := False 1 ; rest := rest {.. Wijs volgende kandidaat in kring aan voor 1e lettergreep } 1 ; repeat... until inkring [ aangewezen ] {@ 1e lettergreep aangewezen } 1 end { while } 1 {@ rest = 1 } 1 {. Schrijf het antwoord } ; writeln ( Kandidaat, aangewezen, wordt keizer ) end. c 008, T. TUE.NL 1 Programmeren Blok A: College c 008, T. TUE.NL Programmeren Blok A: College Programma voor KeizerKiezer: Aantal kandidaten inlezen Programma voor KeizerKiezer: Alternatief ontwerp 1 program KeizerKiezer; {... } const MaxN = 10000; { maximale aantal kandidaten, >= 1 } type 8 Kandidaat = 0.. MaxN - 1; { de kandidaten, eigenlijk 0.. N - 1 } 9 10 var 11 N: 1.. MaxN; { aantal kandidaten (invoer) } 1 inkring: array [ Kandidaat ] of Boolean; { wie er nog meedoen } 1 rest: 1.. MaxN; { aantal overgebleven kandidaten } 1 aangewezen: Kandidaat; { doorloopt kring } 1 1 begin readln ( N ) c 008, T. TUE.NL Programmeren Blok A: College 1 var inkring: array [ Kandidaat ] of Boolean; { wie er nog meedoen }... repeat aangewezen := ( aangewezen + 1 ) mod N until inkring [ aangewezen ] veranderen in 1 var opvolger: array [ Kandidaat ] of Kandidaat; { voor alle i: 0 <= i < NKandidaten: opvolger[i] = "opvolger van i in de kring" }... aangewezen := opvolger [ aangewezen ] c 008, T. TUE.NL Programmeren Blok A: College

7 Codeerstandaard Practium week Hoe schrijf je een programma op? Beperkingen zorgen voor leesbaarheid uniformiteit minder fouten Letters turven Keizer kiezer met opvolger array Simulatie van dobbelspel nze codeerstandaard: doorsnede van aantal codeerstandaarden c 008, T. TUE.NL Programmeren Blok A: College c 008, T. TUE.NL Programmeren Blok A: College Letters Turven: aanhef en definities Letters Turven: variabelen en initialisatie 1 program LettersTurvenrig; { Tom Verhoeff, TU/e, 8 september 008 } { Lees 0 letters (uit a t/m z ) van een regel, zonder spaties ertussen. Bepaal het aantal voorkomens van elke letter. Schrijf een tabel met per letter van a t/m z een regel, waarop de letter en het aantal voorkomens ervan. } 8 { (c) 1981, Tom Verhoeff, TUE. Version 1.0 } 9 10 const 11 MinLetter = a ; { eerste te tellen letter } 1 MaxLetter = z ; { laatste te tellen letter } 1 Aantal = 0; { aantal letters in invoer } 1 1 type 1 Letter = MinLetter.. MaxLetter; { te tellen letters } 18 var 19 a: Letter; { om de te tellen letters te doorlopen of in te lezen } 0 i: 1.. Aantal; { om de letters af te tellen bij het inlezen } 1 freq: array [ Letter ] of Cardinal; { frequentietelling van letters } { freq [ a ] = aantal voorkomens van letter a } begin { 1. Initialiseer de tellingen op nul } for a := MinLetter to MaxLetter do begin 8 freq [ a ] := 0 9 end { for a } 0 1 {@ freq [ a ] = 0, voor a in Letter } c 008, T. TUE.NL Programmeren Blok A: College c 008, T. TUE.NL 8 Programmeren Blok A: College

8 Letters Turven: frequenties tellen en afdrukken Groter programma aan de praat krijgen {. Lees de letters en tel hun voorkomens } ; for i := 1 to Aantal do begin read ( a ) ; freq [ a ] := freq [ a ] end { while } 9 0 ; readln 1 {@ freq [ a ] = aantal keer dat a gelezen is } {. Schrijf de tabel } ; writeln ( Ltr # ) ; writeln ( ) ; for a := MinLetter to MaxLetter do begin 8 writeln (, a,,, freq [ a ] ) 9 end { for a } 1 {@ freq is geschreven als tabel } c 008, T. TUE.NL 9 Programmeren Blok A: College In stapjes opbouwen. Telkens code nalezen en testen. Letters Turven: 1. Eerst alleen stappen 1 (initialisatie) en (afdrukken).. Dan pas stap (tellen) tussenvoegen. c 008, T. TUE.NL 0 Programmeren Blok A: College Dobbelsimulatie Huiswerkopgaven 1. In Dobbelronde, de invoer vervangen door Random gegenereerde waarden. Druk daarbij (tijdelijk) de worpwaarden af.. Een for-lus eromheen plaatsen, om een ingelezen aantal ronden te simuleren. Achterstand wegwerken. Variabele voor frequentietelling toevoegen, initialiseren, en na forlus afdrukken. Zie FAQ op studeerwijzer.. In de for-lus de frequentie voor de winnaar bijwerken.. Het afdrukken van de worpwaarden verwijderen. c 008, T. TUE.NL 1 Programmeren Blok A: College c 008, T. TUE.NL Programmeren Blok A: College