lehrkraefte:blc:informatik:glf20:programmieren:selektion [https://fginfo.ksbg.ch Fachgruppe Informatik der KSBG]

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====== Selektion: if, if/else, if/elif/else ======

Programme sollen auf unterschiedliche Eingaben oder Zustände unterschiedliche reagieren können. Dies wird mit ''if'' und Konsorten erreicht.

<WRAP todo>
Kopieren, testen und verstehen Sie folgenden Code:
<code python>
# Ganze Zahl einlesen
zahl = inputInt("Bitte eine Ganzzahl:")

# Der Abstand um das '>'-Zeichen ist optional
# Der Doppelpunkt am Ende der if-Zeile muss stehen
# Danach wird der Code eingerückt.
if zahl > 10:
  print("Ihre Zahl ist grösser als 10")
  print("Wird nur ausgegeben, wenn die Zahl grösser als 10 ist...")
print("Das wird immer ausgegeben, weil nicht mehr eingerückt und damit nicht mehr im 'if' drin.")
</code>
</WRAP>

<WRAP info>
Nach ''if'' folgt eine **Bedingung**, die ''True'' oder ''False'' ergibt. Bedingungen sind meist Vergleiche:
  * ''=='': Gleichheit. //Achtung: Das einfache ''='' ist eine Zuweisung und sollte im ''if'' nicht verwendet werden.//
  * ''!=''  Ungleichheit.
  * ''<nowiki><</nowiki>'', ''<nowiki><=</nowiki>'', ''>='', ''>'': Kleiner, kleiner gleich, grösser gleich, grösser.
Bedingungen können negiert und verknüpft werden:
  * ''not'': Negation. Z.B. ist ''if a!=b:'' das Gleiche wie ''if not (a==b):''
  * ''and'': Logisch und. Ergibt genau dann ''True'', wenn beide Bedingungen ''True'' sind. Z.B. ''if a==b and b==c:''
  * ''or'': Logisch oder. Ergibt genau dann ''True'', wenn eine der beiden oder beide Bedingungen wahr sind. Z.B. ''if a==b or b==c:''
</WRAP>

<WRAP todo>
True oder False? Bei den letzen beiden Aufgaben **nicht rechnen**, sondern überlegen!
<quizlib id="quiz" rightanswers="[['a1'], ['a0'], ['a1'], ['a1'], ['a0']]" submit="Check Answers">
    <question title="&lt;pre&gt;2>3&lt;/pre&gt;" type="radio">True|False</question>
    <question title="&lt;pre&gt;7>9 or 9>7&lt;/pre&gt;" type="radio">True|False</question>
    <question title="&lt;pre&gt;not(True and (False or True))&lt;/pre&gt;" type="radio">True|False</question>
    <question title="&lt;pre&gt;234*345&lt;321*251 and False&lt;/pre&gt;" type="radio">True|False</question>
    <question title="&lt;pre&gt;1234*4321&lt;2468*2160 or True&lt;/pre&gt;" type="radio">True|False</question>
</quizlib>
</WRAP>

<WRAP info>
Mit ''else'' kann ein Code-Block begonnen werden, der ausgeführt wird, wenn das vorhergehende Code-Block im ''if'' nicht ausgeführt wurde. 
<code python>
a = 4
if a<3:
  print("a ist kleiner als 3")
else:
  print("a ist nicht kleiner als 3")  
</code>
Es ist auch möglich, mit ''elif'' noch weitere Bedingungen zu testen und ein ''else'' am Schluss anzufügen, das ausgeführt wird, wenn alle vorhergehenden Bedingungen falsch waren.
<code python>
name = "Python"
if name=="Python":
  print("Hallo Schlange!")
elif name=="Monty":
  print("Da fehlt doch Python!")
else:
  print("No comment")
</code>
</WRAP>


<WRAP todo>
Schreiben Sie ein Programm, das eine Aussentemperatur einliest und dann die Temperatur in Worten ausgibt, z.B. "kalt", "warm", "heiss" oder mehr Abstufungen.

Beispiel einer Ausgabe
<code text>
-8°C ist kalt.
</code>
</WRAP>


<WRAP todo>
Schreiben die ein Programm, das die allgemeine lineare Gleichung $ax + b = 0$ löst. Das Programm soll die Koeffizienten $a$ und $b$ einlesen und die Lösung ausgeben. Behandeln Sie auch den Spezialfall, wenn $a=0$ ist.
</WRAP>

<hidden Aufgabe, wenn die Lösung der quadratischen Gleichung schon behandelt wurde>
<WRAP todo>
Schreiben Sie ein Programm, das die quadratische Gleichung $ax^2+bx+c=0$ löst. Die Koeffizienten $a$, $b$ und $c$ sollen am Anfang direkt im Programmcode definiert werden.

Unterscheiden Sie dazu die unterschiedlichen Fälle, die auftreten können und melden Sie die Anzahl der Lösungen und die Lösungen selbst.

Starten Sie Ihr Programm wie folgt:
<code python>
# Definition der Koeffizienten in einer Zeile, durch Kommas getrennt.
a,b,c = 4,2,-3
print("Gleichung %.2fx^2%+.2fx%+.2f = 0" % (a,b,c))  # %+f fügt auf jeden Fall ein Vorzeichen hinzu (+ oder -).
</code>
Beispiel-Ausgaben:
<code text>
Gleichung 4.00x^2+2.00x-3.00 = 0
Zwei Lösungen x1=-1.151388 und x2=0.651388

Gleichung 1.00x^2+2.00x+1.00 = 0
Genau eine Lösung x=-1.000000

Gleichung 1.00x^2+2.00x+3.00 = 0
Keine reelle Lösung

Gleichung 0.00x^2+1.00x+2.00 = 0
Lineare Gleichung, eine Lösung: x=-2.000000

Gleichung 0.00x^2+0.00x+1.00 = 0
Falsche Aussage, keine Lösung

Gleichung 0.00x^2+0.00x+0.00 = 0
Wahre Aussage, L=R, jedes x ist Lösung
</code>
</WRAP>
</hidden>

<WRAP info>
Der **Modulo-Operator** ''%'' haben wir bereits bei Strings für die formatierte Ausgabe angetroffen.

Werden Zahlen mit ''%'' verknüpft, erhält man den Rest der Division. Z.B.
  * ''12 % 5'' ergibt 2 (weil der Rest 2 bei der Division von 10 durch 5 bleibt).
  * ''14 % 2'' ergibt 0 (weil die Division von 14 durch 2 aufgeht).
  * ''if a % 7 == 0:''  Überprüft, ob a durch 7 teilbar ist (d.h. den Rest 0 ergibt).
</WRAP>

<WRAP todo>
**FIZZ BUZZ!** Programmieren Sie ein Programm, das alle Zahlen von 1 bis 100 ausgibt, aber alle jene, die durch 3 teilbar sind durch ''fizz'' ersetzt, jene, die durch 5 teilbar sind durch ''buzz'' ersetzt und jene, die sowohl durch 3 als auch durch 5 teilbar sind durch ''fizz buzz'' ersetzt.
<hidden Verlangte Ausgabe bis 30>
<code text>
1
2
fizz
4
buzz
fizz
7
8
fizz
buzz
11
fizz
13
14
fizz buzz
16
17
fizz
19
buzz
fizz
22
23
fizz
buzz
26
fizz
28
29
fizz buzz
</code>
</hidden>
</WRAP>

===== Optionale, weitere Aufgaben =====
  * Geben Sie alle Teiler einer Zahl aus.
  * Geben Sie die Primfaktorzerlegung einer Zahl aus.
  * Bestimmen Sie, ob eine gegebene Zahl eine Primazahl ist oder nicht.
  * Geben Sie die Primzahlen der Reihe nach aufsteigend aus.

===== Lösungsvorschläge =====
<hidden Lösungvorschläge>
<code python>
for i in range(1,101):
    if i % 3 == 0  and  i % 5 == 0:
        print("fizz buzz")
    elif i % 3 == 0:
        print("fizz")
    elif i % 5 == 0:
        print("buzz")
    else:
        print(i)
</code>

<code python>
t = inputInt("Temperatur in Grad Celsius")
text  =  "%d°C ist " % t
if (t<15):    
    text += "kalt"   # eine Abkürzung für text = text + "kalt"
elif t<25:
    text += "warm"
else:
    text += "heiss"

print(text+".")
</code>

<code python>
# Definition der Koeffizienten
a,b,c = 0,0,0
print("Gleichung %.2fx^2%+.2fx%+.2f = 0" % (a,b,c))

if a==0:  # Lineare Gleichung
    if b==0:  # Gleichung ohne x
        if c==0:
            print("Wahre Aussage, L=R, jedes x ist Lösung")
        else:
            print("Falsche Aussage, keine Lösung")
    else:
        print("Lineare Gleichung, eine Lösung: x=%f" % (-c/b))
else: # Quadratische Gleichung
    d = b*b-4*a*c  # Diskriminante
    if (d<0):
        print("Keine reelle Lösung")
    elif d==0:
        print("Genau eine Lösung x=%f" % (-b/(2*a)))
    else:
        d = d**0.5 # Wurzel aus der Diskriminante
        x1 = (-b-d)/(2*a)
        x2 = (-b+d)/(2*a)
        print("Zwei Lösungen x1=%f und x2=%f" % (x1, x2))
</code>
</hidden>