Informatik I - Übung 7
Was gibts heute?
- Feedback
-
Best-Of Vorlesung:
- 2D Vektoren
- Rekursive Funktionen
- Vorbesprechung
- Program of the Week
Pascal Schärli 05.04.2019
Feedback
Pascal Schärli 05.04.2019
Das Fach Informatik I ist für euch im Allgemeinen:
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sehr schwierig
sehr einfach
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Das Tempo der Übungsstunde ist für euch im Allgemeinen:
zu langsam
zu schnell
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Das Niveau der Übungsstude ist für euch:
zu einfach
zu schwierig
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Mein Übungsstil ist für euch:
zu angewant
zu theoretisch
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Die Übungsstunden helfen euch so viel beim Lösen der Serien:
sehr schwierig
sehr einfach
Pascal Schärli 05.04.2019
Was soll ich ändern?
- 1x Slides vorher hochladen
- 1x Übungsstunde zu "basic"
- 1x Knappere Programme/ Pseudo Code
Pascal Schärli 05.04.2019
Was ist gut so?
- 4x Slides
- 4x Program of the Week
- 3x Beispiele
- 2x Motivation
- 2x Memes
- [...]
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Vorlesung
Pascal Schärli 05.04.2019
Matrizen in C++
Wie kann man in C++ 2D Matrizen speichern?
- Ein Vektor kann verschiedene Typen wie int, float oder double speichern.
- Es ist also auch möglich in einem Vector eine Liste von anderen Vektoren zu speichern
Pascal Schärli 05.04.2019
Recap
std::vector<int> v(3, 0);Typ: int
Länge: 3
Startwert: 0
Pascal Schärli 05.04.2019
2-D Vektor
std::vector< std::vector<int> > m(3, std::vector<int>(3, 0));Typ: 1D Vektor
Länge: 3
Startwert: Vektor mit länge 3, startwert 0
std::vector<int> v(3, 0);Pascal Schärli 05.04.2019
2-D Vektor
std::vector< std::vector<int> > vec(3, std::vector<int>(3, 0));
vec.at(0).at(0) = 1;
vec.at(2).at(1) = 2;
vec.at(0).at(2) = 3;std::vector< std::vector<int> > vec(3, std::vector<int>(3, 0));
vec[0][0] = 1;
vec[2][1] = 2;
vec[0][2] = 3;Pascal Schärli 05.04.2019
Abkürzungen
std::vector< std::vector<int> > m(3, std::vector<int>(3, 0));Pascal Schärli 05.04.2019
Damit unser Programm nicht zu unleserlich wird, kann man am Anfang vom Programm (nach den includes) Abkürzungen für Datentypen machen:
#include <iostream>
#include <vector>
using vec = std::vector<int>;
using mat = std::vector<vec>;
int main(){
mat m(3, vec(3, 0));
}Abkürzungen
Pascal Schärli 05.04.2019
#include <iostream>
#include <vector>
using vec = std::vector<int>;
using mat = std::vector<vec>;
int main(){
vec v(3, 0);
mat m(2, vec(3, 1));
m[1][2] = 5;
v[2] = m[1].size();
m[1][1] = v.empty();
v[1] = '9';
return 0;
}"Printing" Matrices
Pascal Schärli 05.04.2019
#include <iostream>
#include <vector>
using vec = std::vector<int>;
using mat = std::vector<vec>;
// PRE: Matrix with at leas one row
// POST: Writes the matrix into standard output.
void print_matrix(const mat &m) {
unsigned int row, col;
row = m.size();
col = m[0].size();
std::cout << row << " " << col << std::endl;
for (unsigned int r = 0; r < row; r++) {
for (unsigned int c = 0; c < col; c++) {
std::cout << m[r][c] << " ";
}
std::cout << std::endl;
}
}
int main(){
mat m(2, vec(3,0));
m[1][2] = 1;
m[0][1] = 3;
print_matrix(m);
return 0;
}2 3
0 3 0
0 0 1row
col
Reading Matrices
Pascal Schärli 05.04.2019
// POST: Returns a matrix that was read from the standard
// input.
mat read_matrix() {
unsigned int row, col;
std::cin >> row >> col;
mat m(row, vec(col));
for (unsigned int r = 0; r < row; r++) {
for (unsigned int c = 0; c < col; c++) {
std::cin >> m[r][c];
}
}
return m;
}Matrix Transpose
Pascal Schärli 05.04.2019
Skizziert ein Programm, welches eine Matrix als input nimmt und diese Transponiert:
2 3
1 2 3
4 5 6Input:
3 2
1 4
2 5
3 6Output:
// PRE: Matrix with at leas one row
// POST: Return a matrix that is a transpose
// of the input matrix.
mat transpose(const mat &m) {
unsigned int row = m.size();
unsigned int col = m[0].size();
// TODO: Finish implementation.
}int main () {
mat m = read_matrix();
mat m_transposed = transpose(m);
print_matrix(m_transposed);
}Matrix Transpose
Pascal Schärli 05.04.2019
// PRE: Matrix with at least one row
// POST: Return a matrix that is a transpose
// of the input matrix.
mat transpose(const mat &m) {
unsigned int row = m.size();
unsigned int col = m[0].size();
mat transposed = mat(col, vec(row));
for(unsigned int r = 0; r < row; r ++){
for(unsigned int c = 0; c < col; c++){
transposed[c][r] = m[r][c];
}
}
}Rekursive Funktionen
int foo(double p, unsigned int e){
if(e == 0){
return 1;
}
else{
return p * foo(p, e-1);
}
}4
8
25
10000int main(){
std::cout << foo(2,2) << std::endl;
std::cout << foo(2,3) << std::endl;
std::cout << foo(5,2) << std::endl;
std::cout << foo(10,4) << std::endl;
return 0;
}Pascal Schärli 05.04.2019
Rekursive Funktionen
int foo(double p, unsigned int e){
if(e == 0){
return 1;
}
else{
return p * foo(p, e-1);
}
}\( p = 2, e = 2\)
\( 2 * foo(2, 1)\)
\(foo(2, 2)\)
\( p = 2, e = 1\)
\( 2 * foo(2, 0)\)
\(foo(2, 1)\)
\( p = 2, e = 0\)
1
\(foo(2, 0)\)
\( = 2 * 1 = 2\)
\( = 2 * 2 = 4\)
\( p = 2, e = 3\)
\( 2 * foo(2, 2)\)
\(foo(2, 3)\)
\( = 2 * 4 = 8\)
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Rekursive Funktionen
int foo(unsigned int l, unsigned int b){
if(l == 1){
return 0;
}
else{
return 1 + foo(l / b, b);
}
}1
2
3
3int main(){
std::cout << foo(2,2) << std::endl;
std::cout << foo(5,2) << std::endl;
std::cout << foo(27,3) << std::endl;
std::cout << foo(30,3) << std::endl;
return 0;
}Pascal Schärli 05.04.2019
Rekursive Funktionen
int foo(unsigned int l, unsigned int b){
if(l == 1){
return 0;
}
else{
return 1 + foo(l / b, b);
}
}\( l = 10, b = 3\)
\( 1 + foo(3, 3)\)
\(foo(10, 3)\)
\( l = 3, b = 3\)
\( 1 + foo(1, 3)\)
\(foo(3, 3)\)
\( l = 1, b = 3\)
0
\(foo(1, 3)\)
\( = 1 + 0 = 1\)
\( = 1 + 1 = 2\)
\( l = 30, b = 3\)
\( 1 + foo(10, 3)\)
\(foo(30, 3)\)
\( = 1 + 2 = 3\)
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Vorbesprechung
Pascal Schärli 05.04.2019
Pascal Schärli 05.04.2019
Schreibt ein Programm, welches Integer Vektoren und Matrizen miteinander multiplizieren kann.
Text Representationen:
m 2 3
1 1 -5
-1 0 4v 3
3 5 7s 7Matrix
Vektor
Skalar
Pascal Schärli 05.04.2019
Einlesen:
Lest zuerst den Charakter ein, welcher den Datentyp bestimmt (s, v oder m). Danach ruft ihr die entsprechende Funkion auf (Matrix einlesen)
| Vektor(ll) | Matrix(m2xn2) | |
|---|---|---|
| Vektor(l) | Skalar | error |
| Matrix(m1xn1) | n1 = l, Vektor(m1) | n1 = m2, Matrix(m1xn2) |
Y
X
Output for X * Y :
Pascal Schärli 05.04.2019
Am 8.06.2012 war die Titelseite der NZZ in binär geschrieben. Wir werden nun diese Titelseite als Übung lesen!
01001110 01011010 01011010
78 90 90
NZZ
Pascal Schärli 05.04.2019
Euer Input kommt aus einem File. Um den Inhalt von diesem File zu bekommen könnt ihr einen sogenannten "Filestream" benutzen:
1101000 1101001 100001hi.in
#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>
int main(){
std::ifstream in("hi.in");
std::string byte;
in >> byte;
std::cout << byte;
}main.cpp
+
1101000#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>
int main(){
std::ifstream in("hi.in");
std::string byte;
while((bool)(in >> byte)) {
std::cout << byte << " ";
}
}1101000 1101001 100001Pascal Schärli 05.04.2019
Um einzelne "char" aus eurem byte herauszulesen könnt ihr einen Loop machen und die einzelnen Charakter mit [i] herauslesen.
std::string string = "01010000";
for(unsigned int i = 0; i < 8; i++){
std::cout << string[i] << '\n';
}Achtung! Diese sind vom typ "char", und nicht "int".
'0' -> 48
'1' -> 49
"double" quotes für string
'single' quote für char
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Starthilfe (Nur für den Notfall)
#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>
// POST: Returns the character corresponding to the
// input string value
char decode_to_char(const std::string & value){
// TODO
}
int main () {
// Read file name and open file input stream.
std::string filename;
std::cin >> filename;
std::ifstream in(filename);
if(!(bool)(in)) {
std::cout << "File does not exists !\n";
return 1;
}
std::string value;
while((bool)(in >> value)) {
std::cout << decode_to_char(value);
}
return 0;
}bool f(const int n) {
if (n == 0){
return false;
}
else{
return !f(n-1);
}
}void g(const int n) {
if (n == 0) {
std::cout << "*";
return;
}
g(n-1);
g(n-1);
}- Pre-/Post Conditions
- Begründe warum die Programme terminieren
- Berechnet die Anzahl Funktionsaufrufe in Abhängigkeit von n
Tipps:
- Überlegt euch ein Beispiel falls ihr nicht weiter kommt.
- Eventuell hilft es die Funktion in einem Programm zu testen
Pascal Schärli 05.04.2019
Program of the Week
Pascal Schärli 05.04.2019
Viel Spass!
Pascal Schärli 05.04.2019
