Vorlesungsskript - Hochschule Emden/Leer

c○ Prof. Dr. B. Bartning, HS Emden/Leer Rumpfskript ” Informatik I/II“ (WS/SS 2010/11) 30
(2.53) Algorithmus zum Sortieren:
Bubble-Sort, deutsch sinngemäß:
Sortieren durch Nachbarvertauschungen.
Der Typ
Ganzzahl-FELD[anzahl]
bedeute ein Feld oder Array
von anzahl Ganzzahl-Elementen;
die Nummerierung laufe
von 0 bis (anzahl-1).
Entwicklung dieses Algorithmus
und nähere Besprechung s. Vorlesung.
Aufgabe:
Zeichnen Sie ein Struktogramm
zum nebenstehenden Algorithmus.
ALGORITHMUS BubbleSort
ANFANG
VARIABLE nr TYP Ganzzahl
VARIABLE vertauschung TYP Boolesch
KONSTANTE anzahl TYP Ganzzahl WERT . . .
VARIABLE zahlFeld TYP Ganzzahl-FELD[anzahl]
Lies anzahl Zahlen, besetze damit zahlFeld
TUE
vertauschung ← falsch
nr ← 0
SOLANGE nr < anzahl−1 TUE
nr ← nr + 1
WENN zahlFeld[nr-1] < zahlFeld[nr] DANN
Vertausche beide Zahlen
vertauschung ← wahr
SOLANGE vertauschung
Schreibe zahlFeld
ENDE
(2.54) Prinzip der schrittweisen Verfeinerung 〈top-down-design〉: eine Zerlegungsform, die
sich am Ablauf zur Problemlösung orientiert. Je Verfeinerungsstufe wird der Ablauf in kleinere
Handlungseinheiten zerlegt, bis er nur noch aus Elementaralgorithmen besteht (d. h.
Algorithmen, die der Prozessor direkt ausführen kann). In jedem Verfeinerungsschritt können
die drei Algorithmenstrukturen Folge, Auswahl und Wiederholung eingesetzt werden.
↑↑ Für manche Autoren sind ” schrittweise Verfeinerung“ 〈wörtlich: stepwise refinement〉 und
” top-down-design“ nicht synonym.
2.6 Operatoren, logische Verknüpfungen
(2.60) Übb Dieses Unterkapitel befasst sich zunächst mit der Erläuterung von Operatoren (d. h.
Symbole für Funktionen) und ihren Anwendungen (2.61). Danach werden spezielle Ausdrücke
näher betrachtet, und zwar die logischen Ausdrücke oder Aussagen (sie können nur ” Wahr“
oder ” Falsch“ sein). Hierbei werden insbesondere die zugehörigen Operatoren vorgestellt
(2.62ff.). Diese Begriffe werden in den Folgekapiteln auf die Sprache C ++ angewandt, sie werden
dort für das Verständnis unbedingt benötigt.
(2.61)
(a) Ein Operator 〈operator〉 ist ein Symbol für eine Funktion, nämlich für eine eindeutige
Zuordnungsvorschrift, und zwar zwischen einem oder mehreren Elementen, den sog. Operanden,
und dem Ergebniswert.
(b) Ein Ausdruck 〈expression〉 kann bestehen aus:
• einer Konstanten (ohne Operator oder als Operand) oder
• einer Variablen (ohne Operator oder als Operand) oder
• einem Operator einschließlich der zugehörigen Operanden,
dieses rekursiv beliebig tief geschachtelt.
(c) Man unterscheidet die Operatoren z. B. anhand der Anzahl ihrer Operanden:
(1) Ein Operator mit genau einem Operand heißt unär oder monadisch 〈unary〉.
Unterschiedliche Schreibweise in Bezug auf Reihenfolge Operator und Operand (Operatorsymbol
sei ⊛, Operand a):
⊛a präfix 〈prefix〉 Bsp f(a), −a (Vorzeichen als Operator),
a⊛ postfix 〈postfix〉 Bsp
¬p (log. Negation, s. (2.63))
4! (Fakultät)
(2) Ein Operator mit genau zwei Operanden binär oder dyadisch 〈binary〉.
Schreibweise (Operatorsymbol sei ⊛, Operanden a, b):
⊛ab präfix Bsp f(a, b), +(3, 4)
a ⊛ b infix 〈infix〉 Bsp 5 + 6, 4 · 3
ab⊛ postfix Bsp 5 6 +, vgl. manche HP-Taschenrechner ( ” umgekehrte polnische Notation“)