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Versteckspiel

{{Idee| Mit Hilfe des folgenden Beispiels lässt sich die while-Schleife einführen. Besser ist allerdings, wenn man es mit einer for-Schleife realisiert. D.h. falls man es nutzt, sollte man dieses Beispiel vor der for-Schleife behandeln.

Versteckspiel

Als Suchender muss man zunächst bis 100 zählen, dann laut „Ich komme...“ rufen. Erst dann darf man zum Suchen aufbrechen.

Dieses simple Spiel ist ein einfacher Algorithmus:

VERSTECKSPIELZÄHLUNG
Die erste Zahl ist 1.
Prüfe, ob die 100 erreicht wurde
Wenn das noch nicht erfüllt ist, sage die Zahl und erhöhe die Zahl um eins.
Wenn doch, dann rufe „Ich komme“

Mit while (engl. solange) lassen sich Programmabläufe abhängig von einer Bedingung wiederholen. Die Bedingung wird vor Ausführung der Anweisung abgefragt ("prechecked loop", "kopfgesteuerte Schleife").

Solange <Bedingung erfüllt> führe <Anweisung> aus.

Java-Syntax

   while (Bedingung) 
   {
      Anweisungsblock (was soll wiederholt werden?)
   }

So sähe das Verstecken-Beispiel als Methode der Klasse Verstecken aus. Der Computer schreibt die Zahlen von 1 bis zahl in die Konsole.

Hinweis

Wenn die oberen Zahlen nicht mehr zu sehen sind, liegt das an der Konsole, die nur begrenzt viele Zeilen zulässt. Das Problem kann man umgehen, indem man statt println ein print einsetzt. Dann wird nicht bei jeder Zahl eine neue Zeile begonnen.

public class Verstecken
{
      public void zaehleBisZahlundRufe(int zahl)
      {
        int x;                            // Eine Zählvariable x
        x=1;                              // Anfangswert für x
        while (x <= zahl) {   
            System.out.println (x);       // schreibe x auf die Konsole
            x++;                          // erhöhe x um 1
        }
        System.out.println ("Ich komme...!"); 
      }
}

Übung

1. Analysieren Sie die Methode zaehleBisZahlundRufe (int zahl), indem Sie folgende Dinge zunächst durchdenken und dann testen:
   • Was passiert, wenn Sie beim Methodenaufruf 1 als zahl übergeben.
   • Was passiert, wenn Sie beim Methodenaufruf negative Zahlen eingeben.
   • Was verändert sich, wenn die Zeile mit x++ über der System.out Zeile steht?
   • Wie können Sie in Zweierschritten zählen?
   • Warum wird „Ich komme“ nur ein mal ausgegeben?
2. Verändern Sie die Methode so, dass ein Coutntdown heruntergezählt wird.
3. Lassen Sie neben zahl auch die Variable schwrittweite übergeben. Sie soll bestimmen, in wie großen Schritten heraufgezählt werden soll (z.B. Schrittwete 3 ergibt: 1, 4, 7, 10...

Algorithmik
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Einstieg in Java
(Übersicht)

GUI

Das folgende Beispiel eignet sich, um eine verschachtelte if..else-Verzweigung einzuführen. Neben „if..else“ benötigen Sie Kenntnisse im Umgang mit System.out.println und der Klasse Math, die in Java standardmäßig vorhanden ist.

Die Klasse Math ist das Matheobjekt mit allen Operationen für einfache numerische Berech­nungen.(...) Der Ergebnistyp fast aller Operationen ist double.

• sqrt: Wurzelziehen
• pow: Potenzen

double x = Math.sqrt( 2 ); doulbe y = Math.pow( 2,10 );  // 2^10 = 1024

public class Formelberechner
{
public String berechnePQFormel(double pP, double pQ){
    double diskriminante;
    diskriminante = (pP/2) * (pP/2) - pQ;
    if (diskriminante >= 0) {
      double x1,x2;
      x1 = -(pP/2) + Math.sqrt (diskriminante);
      x2 = -(pP/2) - Math.sqrt (diskriminante);
      if (x1==x2){
        return "Das Ergebnis ist L={"+x2+"}";    
      }
      else {
        return "Die Ergebnisse sind L={"+x1+";"+x2+"}";
      }
    }
    else {
      return "Keine Lösung, die Diskriminate ist "+diskriminante;
    }
}

Arbeitshinweise

Beschreiben Sie, weshalb bei berechnePQFormel() innerhalb des ersten if-Anweisungs­blocks noch ein zweiter, verschachtelter if-Block auftritt. Erläutern Sie dabei die Klammersetzung der geschweiften Klammern.

1. bestimmeBetrag() gibt den Betrag einer Zahl zurück (eine negative Zahl wird zu einer positiven. Analysieren Sie die Funktionsweise dieser Methode.
2. Vergleichen Sie die beiden Varianten der quadrieren-Methoden. Beide führen zu demselben Ergebnis. Welche würden Sie bevorzugen?
3. Implementieren Sie eine Methode zieheWurzel(double pZahl), die entweder die Wurzelvon pZahl zurückgibt oder -1, falls pZahl negativ ist.(Hinweis: -1 ist natürlich mathematisch nicht richtig, aber so müssen Sie die Zahl, die Sie zurückgeben, nicht in einen String umwandeln.)

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verbesserte Version

Hallo zusammen,

ich habe selbst ein solches Beispiel gebraucht und das aktive etwas umgebaut (Trennung von Berechnung und Texterstellung, Verwendung von StringBuilder zur Erstellung der Ergebnistexte). Die verschachtelte if Bedingung ist nun in der Funktion ergebnisText(...). Sieht noch jemand einen Fehler? Danke und Gruss --Axel Gruenhagen 10:55, 30. Aug. 2009 (UTC)

public class FormelberechnerNeu {

    public String berechnePQFormel(double pP, double pQ) {
        double pPhalbe = pP / 2;        
        double diskriminante = Math.pow(pPhalbe,2) - pQ;
        double x1 = 0;
        double x2 = 0;
        if (diskriminante >= 0) {
            double sqrtDiskriminante = Math.sqrt(diskriminante);
            x1 = -(pPhalbe) + sqrtDiskriminante;
            x2 = -(pPhalbe) - sqrtDiskriminante;
        }
        return ergebnisText(x1, x2, diskriminante);
    }

    private String ergebnisText(double x1, double x2, double diskriminante) {
        StringBuilder ergebnisText = new StringBuilder();

        if (diskriminante >= 0) {
            if (x1 == x2) {
                ergebnisText.append("Das Ergebnis ist L={");
                ergebnisText.append(x2);                

            } else {
                ergebnisText.append("Die Ergebnisse sind L={");
                ergebnisText.append(x1);
                ergebnisText.append(";");
                ergebnisText.append(x2);
            }
            ergebnisText.append("}");
        } else {
            ergebnisText.append("Keine Lösung, die Diskriminante ist ");
            ergebnisText.append(diskriminante);
            
        }
        return ergebnisText.toString();
    }
}

Siehe auch

• PQ-Formel
• Mathematischer Hintergrund: Quadratische Funktionen