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--- lehrkraefte:blc:informatik:glf20:programmieren:selektion [2020/09/29 08:58]
Ivo Blöchliger created
+++ lehrkraefte:blc:informatik:glf20:programmieren:selektion [2020/10/23 11:35] (current)
Ivo Blöchliger
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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>
+fizz
+buzz
+fizz
+fizz
+buzz
+fizz
+fizz buzz
+fizz
+buzz
+fizz
+fizz
+buzz
+fizz
+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>