CUBE.CODES: Schleifen mit for: Unterschied zwischen den Versionen

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[https://ide.cube.codes CUBE.CODES blank]
 
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===Programm 1: für(... ) tue ... ===
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==Programm 1: für(... ) tue ... ==
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   for(i=1; i<1000; i=i+1) UI.log(i);
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   for(i=1; i<10; i=i+1) UI.log(i);
  
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Das Sprachkonstrukt '''for(<Anfangsbefehl>; <Wiederholungsbedingung>; <Veränderung>)''' vor dem Befehl '''UI.log(i)''' steuert ähnlich dem while-Konstrukt, '''wie''' der nachfolgende Befehl (hier: UI.log(i)) '''wiederholt wird'''. Man kann aber alle typischen Wünsche einer einzigen Zeile unterbringen:
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führt zur Ausgabe ...
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Das Sprachkonstrukt '''for(<Anfangsbefehl>; <Wiederholungsbedingung>; <Veränderung>)''' vor dem Befehl '''UI.log(i)''' steuert ähnlich dem while-Konstrukt, '''wie''' der nachfolgende Befehl (hier: UI.log(i)) '''wiederholt wird'''. Man kann aber (anders als bei while) alle typischen Wünsche einer einzigen Zeile unterbringen:
 
#Der '''<Anfangsbefehl>''' wird ausgeführt, bevor alles losgeht. Dabei setzt man meistens die Zählervariable auf einen gewünschten Anfangszustand. Man kann aber auch beliebige andere Befehle anfangs ausführen lassen.
 
#Der '''<Anfangsbefehl>''' wird ausgeführt, bevor alles losgeht. Dabei setzt man meistens die Zählervariable auf einen gewünschten Anfangszustand. Man kann aber auch beliebige andere Befehle anfangs ausführen lassen.
 
#Die '''<Wiederholungsbedingung>''' wird immer überprüft, bevor der nachfolgende Befehl ausgeführt wird. Trifft die Bedingung zu, wird er (nochmal) ausgeführt, trifft er nicht (mehr) zu, wird der nachfolgende Befehl nicht mehr ausgeführt, also die Serie unterbrochen.
 
#Die '''<Wiederholungsbedingung>''' wird immer überprüft, bevor der nachfolgende Befehl ausgeführt wird. Trifft die Bedingung zu, wird er (nochmal) ausgeführt, trifft er nicht (mehr) zu, wird der nachfolgende Befehl nicht mehr ausgeführt, also die Serie unterbrochen.
 
#Die '''<Veränderung>''' ist ein Befehl, der nach jeder Durchführung ausgeführt wird. Wir benutzen ihn meist, um die Zählervariable zu verändern. Würden wir die Situation nicht verändern, wäre die Wiederholungsbedingung ja immer richtig und wir hätten eine '''Endlosschleife'''.
 
#Die '''<Veränderung>''' ist ein Befehl, der nach jeder Durchführung ausgeführt wird. Wir benutzen ihn meist, um die Zählervariable zu verändern. Würden wir die Situation nicht verändern, wäre die Wiederholungsbedingung ja immer richtig und wir hätten eine '''Endlosschleife'''.
  
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===Programm 2: Teste die folgenden Schleifen===
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==Übungsprogramme 2: Teste die folgenden Schleifen==
 
  for(i=0; i<100; i=i+2) UI.log(i);
 
  for(i=0; i<100; i=i+2) UI.log(i);
 
  for(i=1; i<100; i=i+2) UI.log(i);
 
  for(i=1; i<100; i=i+2) UI.log(i);
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  for(i=1; i<10; i=i+1) UI.log("1/"+i);
 
  for(i=1; i<10; i=i+1) UI.log("1/"+i);
 
  for(i=1; i>0; i=i/2) UI.log(i);
 
  for(i=1; i>0; i=i/2) UI.log(i);
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===Programm 3: Man kann damit in einer Zeile auch einfach Wertetabellen ausgeben, die beliebig skaliert sind===
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==Übungsprogramme 3: Man kann damit in einer Zeile auch einfach Wertetabellen ausgeben, die beliebig skaliert sind==
 
  for(i=0; i<100; i=i+1) UI.log(i+" - "+i*i);
 
  for(i=0; i<100; i=i+1) UI.log(i+" - "+i*i);
 
  for(i=-10; i<=10; i=i+1) UI.log(i+" | "+i*i);
 
  for(i=-10; i<=10; i=i+1) UI.log(i+" | "+i*i);
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  for(i=-10; i<=10; i=i+0.5) UI.log(i+" | "+(2*i*i-i+2.5));
 
  for(i=-10; i<=10; i=i+0.5) UI.log(i+" | "+(2*i*i-i+2.5));
  
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===Programm 4: Teiler ermitteln===
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==Programm 4: Teiler ermitteln==
 
Auch unser Teilerprogramm können wir jetzt '''in einer einzigen Zeile''' verwirklichen
 
Auch unser Teilerprogramm können wir jetzt '''in einer einzigen Zeile''' verwirklichen
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  for(i=1; i<=20000; ++i) if(20000%i==0) UI.log(i);
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  for(i=1; i<=2000; ++i) if(2000%i==0) UI.log(i);
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... führt zur Ausgabe:
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[07:57:54] Program starting ...
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==Übungsprogramme 5: Wir wiederholen mehrere Befehle ==
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Dass die Folge dreier Sprachelemente in '''for(i=1; i<=2000; ++i) if(2000%i==0) UI.log(i);''' (Programm 4) so unproblematisch funktioniert, verwundert Euch vielleicht und ist auch nicht selbstverständlich. Vergleiche dazu die vier Programme:
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'''Programm5a:'''
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for(i=1; i<=10; ++i) y=i*2; UI.log(y);
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und ...
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'''Programm5b:'''
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for(i=1; i<=10; ++i) {y=i*2; UI.log(y);}
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sowie
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'''Programm5c:'''
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for(i=1; i<=2000; ++i) if(2000%i==0) UI.log(i);
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und ...
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'''Programm5d:'''
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for(i=1; i<=2000; ++i) {if(2000%i==0) UI.log(i);}
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=== Was hat es mit den vier Varianten auf sich? ===
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'''Programm5a:'''
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for(i=1; i<=10; ++i) y=i*2; UI.log(y);
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Führt zur Ausgabe ...
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[08:09:54] Program starting ...
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[08:10:00] Program running ...
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# ... gibt es nur eine (!) Ausgabe mit UI.log(y). Der Wiederholungsoperator gilt also '''nur für den nachfolgenden''' Befehl y=i*2; . UI.log(y) wird also erst ausgeführt, nachdem die komplette Schleife beendet ist. Die Ausgabe ist aber nicht 22, obwohl am Ende der Schleife i==11 ist! Der Befehl y=i*2; wurde ja als letztes (in der Schleife) ausgeführt, als i noch 10 war. Daher wurde als letztes y=i*2; für i=10 berechnet. Also die Ausgabe 20!
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# Die Formulierung {for(i=1; i<=10; ++i) y=i*2;} UI.log(y); wäre vielleicht klarer und ist auch korrekt. Die Vorrangregel aus 1. macht aber die Klammerung überflüssig.
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# Programme sollen aber nicht nur mystifying korrekt sein sondern auch leicht verständlich, daher würde wohl jeder Programmierer Programm 5a folgendermaßen notieren:
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'''Programm5a':'''
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for(i=1; i<=10; ++i) y=i*2;
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UI.log(y);
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'''Programm5b:''' Klammert nun die hinteren beiden Befehle und fasst sich somit zu einem einzigen '''Befehlsblock''' zusammen. Die Zeile
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for(i=1; i<=10; ++i) {y=i*2; UI.log(y);}
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führt also jetzt zur Ausgabe ...
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[08:35:19] Program starting ...
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[08:35:26] Program running ...
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[08:35:26] Program finished successfully
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Anders ist die Situation bei Programm 5c und 5d:

Aktuelle Version vom 21. Januar 2022, 08:36 Uhr

CUBE.CODES blank

Programm 1: für(... ) tue ...

 for(i=1; i<10; i=i+1) UI.log(i);

führt zur Ausgabe ... 

[08:26:54] Program starting ...
[08:27:00] Program running ...
1
2
3
4
5
6
7
8
9
[08:27:00] Program finished successfully

Das Sprachkonstrukt for(<Anfangsbefehl>; <Wiederholungsbedingung>; <Veränderung>) vor dem Befehl UI.log(i) steuert ähnlich dem while-Konstrukt, wie der nachfolgende Befehl (hier: UI.log(i)) wiederholt wird. Man kann aber (anders als bei while) alle typischen Wünsche einer einzigen Zeile unterbringen:

  1. Der <Anfangsbefehl> wird ausgeführt, bevor alles losgeht. Dabei setzt man meistens die Zählervariable auf einen gewünschten Anfangszustand. Man kann aber auch beliebige andere Befehle anfangs ausführen lassen.
  2. Die <Wiederholungsbedingung> wird immer überprüft, bevor der nachfolgende Befehl ausgeführt wird. Trifft die Bedingung zu, wird er (nochmal) ausgeführt, trifft er nicht (mehr) zu, wird der nachfolgende Befehl nicht mehr ausgeführt, also die Serie unterbrochen.
  3. Die <Veränderung> ist ein Befehl, der nach jeder Durchführung ausgeführt wird. Wir benutzen ihn meist, um die Zählervariable zu verändern. Würden wir die Situation nicht verändern, wäre die Wiederholungsbedingung ja immer richtig und wir hätten eine Endlosschleife.

Übungsprogramme 2: Teste die folgenden Schleifen

for(i=0; i<100; i=i+2) UI.log(i);
for(i=1; i<100; i=i+2) UI.log(i);
for(i=1; i<1000; i=i*2) UI.log(i);
for(i=100; i>-1; i=i-1) UI.log(i);
for(i=1; i<10; i=i+1) UI.log("1/"+i);
for(i=1; i>0; i=i/2) UI.log(i);

Übungsprogramme 3: Man kann damit in einer Zeile auch einfach Wertetabellen ausgeben, die beliebig skaliert sind

for(i=0; i<100; i=i+1) UI.log(i+" - "+i*i);
for(i=-10; i<=10; i=i+1) UI.log(i+" | "+i*i);
for(i=0; i<1000; ++i) UI.log(i+" | "+(3*i+11));
for(i=-10; i<=10; i=i+0.5) UI.log(i+" | "+(2*i*i-i+2.5));

Programm 4: Teiler ermitteln

Auch unser Teilerprogramm können wir jetzt in einer einzigen Zeile verwirklichen 

for(i=1; i<=2000; ++i) if(2000%i==0) UI.log(i);

... führt zur Ausgabe: 

[07:57:54] Program starting ...
[07:58:00] Program running ...
1
2
4
5
8
10
16
20
25
40
50
80
100
125
200
250
400
500
1000
2000
[07:58:00] Program finished successfully

Übungsprogramme 5: Wir wiederholen mehrere Befehle

Dass die Folge dreier Sprachelemente in for(i=1; i<=2000; ++i) if(2000%i==0) UI.log(i); (Programm 4) so unproblematisch funktioniert, verwundert Euch vielleicht und ist auch nicht selbstverständlich. Vergleiche dazu die vier Programme:

Programm5a: 

for(i=1; i<=10; ++i) y=i*2; UI.log(y);

und ...

Programm5b: 

for(i=1; i<=10; ++i) {y=i*2; UI.log(y);}

sowie

Programm5c: 

for(i=1; i<=2000; ++i) if(2000%i==0) UI.log(i);

und ...

Programm5d: 

for(i=1; i<=2000; ++i) {if(2000%i==0) UI.log(i);}

Was hat es mit den vier Varianten auf sich?

Programm5a: 

for(i=1; i<=10; ++i) y=i*2; UI.log(y);

Führt zur Ausgabe ... 

[08:09:54] Program starting ...
[08:10:00] Program running ...
20
[08:10:01] Program finished successfully
  1. ... gibt es nur eine (!) Ausgabe mit UI.log(y). Der Wiederholungsoperator gilt also nur für den nachfolgenden Befehl y=i*2; . UI.log(y) wird also erst ausgeführt, nachdem die komplette Schleife beendet ist. Die Ausgabe ist aber nicht 22, obwohl am Ende der Schleife i==11 ist! Der Befehl y=i*2; wurde ja als letztes (in der Schleife) ausgeführt, als i noch 10 war. Daher wurde als letztes y=i*2; für i=10 berechnet. Also die Ausgabe 20!
  2. Die Formulierung {for(i=1; i<=10; ++i) y=i*2;} UI.log(y); wäre vielleicht klarer und ist auch korrekt. Die Vorrangregel aus 1. macht aber die Klammerung überflüssig.
  3. Programme sollen aber nicht nur mystifying korrekt sein sondern auch leicht verständlich, daher würde wohl jeder Programmierer Programm 5a folgendermaßen notieren:

Programm5a': 

for(i=1; i<=10; ++i) y=i*2;
UI.log(y);

Programm5b: Klammert nun die hinteren beiden Befehle und fasst sich somit zu einem einzigen Befehlsblock zusammen. Die Zeile 

for(i=1; i<=10; ++i) {y=i*2; UI.log(y);}

führt also jetzt zur Ausgabe ... 

[08:35:19] Program starting ...
[08:35:26] Program running ...
2 
4 
6
8
10
12
14
16
18
20
[08:35:26] Program finished successfully

Anders ist die Situation bei Programm 5c und 5d:

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