Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- dydaktyka:cprog:2015:conditionals [2015/10/22 14:07]
pkleczek [Zadanie 1]
+++ — (current)
@@ Line 1: / Line 1: @@
-====== Pętla "for", instrukcje warunkowe, operatory relacyjne i logiczne ======
-===== Cel laboratorium =====
-  * Zapoznanie z pętlą ''for''.
-  * Zapoznanie z instrukcją warunkową ''if'' oraz jej wariantami (''if-else'', ''if-else if-else'').
-  * Budowanie warunków z użyciem operatorów relacyjnych i logicznych.
-  * Usystematyzowanie pojęć: //instrukcja//, //wyrażenie//, //operator//, //operand//.
-  * Wprowadzenie pojęcia //blok instrukcji//.
-  * Wprowadzenie nowego operatora: ''%'' (modulo).
-===== Operatory relacyjne =====
-Oprócz operatorów arytmetycznych istnieją również operatory, które stosuje się do porównywania danych -- podobnie jak w matematyce.
-Poniższa tabela zestawia operatory relacyjne i podaje ich znaczenie (zwróć szczególną uwagę na operator //równy// oraz //różny//):
-^ Operator ^ Opis ^
-| ''=='' | równy |
-| ''>''	| większy |
-| ''<''	| mniejszy |
-| ''>='' | większy lub równy |
-| ''%%<=%%'' | mniejszy lub równy |
-| ''!='' | różny |
-Wynik relacji fałszywej wynosi zawsze ''0''. \\
-Wynik relacji prawdziwej  wynosi zawsze ''1''.
-:!: Język C nie udostępnia typu logicznego (o wartościach //prawda// i //fałsz//); zamiast tego reprezentuje te wartości korzystając z typu ''int''.
-----
-Przykład użycia operatorów relacyjnych:
-<code c>
-#include <stdio.h>
-int main(void)
-{
-    int a = 12;
-    int b = 34567;
-    int r1 = (a < b);
-    int r2 = (a == b);
-    printf("a < b  = %d\n", r1);
-    printf("a == b = %d\n", r2);
-    return 0;
-}
-</code>
-===== Pętla "for" =====
-Pętla ''for'' (ang. //dla//) pozwala na wykonywanie fragmentu programu określoną ilość razy.
-Wykorzystuje ona trzy wyrażenia rozdzielone __średnikami__:
-  * **inicjalizacja licznika** -- wykonywane jeden raz, zaraz przed pierwszą iteracją (obiegiem pętli)
-  * **warunek** -- obliczany __przed__ każdym potencjalnym wykonaniem pętli (jeśli wyrażenie to jest fałszywe, pętla zostaje zakończona)
-  * **zmiana** (aktualizacja) -- obliczane __na końcu__ każdej iteracji
-Pętla ''for'' kończy się jedną instrukcją prostą lub złożoną.
-Pętla ''for'' to "pętla z warunkiem wejścia", co oznacza że pętla może nie wykonać się ani razu, jeśli na samym początku warunek nie został spełniony.
-Ogólna postać pętli ''for'':
-<code>
-for (inicjalizacja; test; aktualizacja)
-    instrukcja
-</code>
-----
-**Przykład 1 -- Wielokrotne wypisywanie na ekran**
-<code c>
-#include <stdio.h>
-int main()
-{
-    int i;
-    for(i = 1; i <= 10; i = i + 1) {
-        printf("%d\n", i);
-    }
-    return 0;
-}
-</code>
-**Przykład 2 -- Obliczanie silnii**
-<code c silnia.c>
-#include <stdio.h>
-int main()
-{
-    int s, n, i;
-    printf("Podaj liczbę naturalną n: ");
-    scanf("%d", &n);
-    s = 1;
-    for(i = 2; i <= n; i = i + 1) {
-        s = s * i;
-    }
-    printf("%d! = %d\n", n, s);
-    return 0;
-}
-</code>
-----
-**Zadanie 1** \\
-Napisz program, który oblicza sumę liczb całkowitych z zakresu od 1 do 10 przy pomocy pętli ''for''. \\
-Oczekiwany wynik: ''55''
-**Zadanie 2** \\
-Napisz program, który wczytuje zadane przez użytkownika dwie liczby całkowite ($a$ i $b$) i oblicza sumę liczb z przedziału $\langle a, b \rangle$. Z góry załóż, że $a \leq b$ -- nie sprawdzaj tego w programie. \\
-Przykład: Dla liczb $a = 3, b = 5$ poprawnym wynikiem jest $3+4+5=12$.
-===== Instrukcja warunkowa "if" =====
-Często chcemy, aby działanie programu zależało od pewnego warunku, na przykład "jeśli dzielnik wynosi 0, to wyświetl komunikat o błędzie, w przeciwnym razie oblicz wartość dzielenia". Do realizacji takich zadań służy m.in. instrukcja warunkowa ''if''.
-Instrukcja warunkowa podejmuje decyzję "którą instrukcję wykonać w następnej kolejności" na podstawie wartości wyrażenia podanego w warunku . Bardzo często jako warunku używa się wyrażenia relacyjnego.
-:!: W języku C warunek uznawany jest za spełniony (prawdziwy), jeśli jego wartość jest **różna od 0** (a więc niekoniecznie wynosi 1!).
-Ogólna postać instrukcji ''if'':
-<code>
-if (wyrażenie)
-    instrukcja
-</code>
-----
-**Przykład 1**
-<code c>
-#include <stdio.h>
-int main()
-{
-    int wiek = 60;
-    if(wiek > 50) {
-        printf("Warunek spelniony - osoba ma ponad 50 lat.\n");
-    }
-    if(wiek == 50) {
-        printf("Warunek spelniony - osoba ma rowno 50 lat.\n");
-    }
-    return 0;
-}
-</code>
-PS. Po co te "wąsiki"? - Przeczytaj kolejny fragment laboratorium.
-:!: **Uwaga** \\
-Programistom zdarza się przez nieuwagę zamiast ''=='' napisać ''=''. Ponieważ wartość wyrażenia przypisania wynosi tyle, co przypisywana wartość -- czyli to, co stoi po prawej stronie -- stąd wyrażenie to jest prawdziwe gdy tylko przypisujemy dowolną wartość różną od ''0'':
-<code c>
-#include <stdio.h>
-int main()
-{
-    int wiek = 60;
-    if(wiek > 50) {
-        printf("Warunek spelniony - osoba ma ponad 50 lat.\n");
-    }
-    if(wiek = 50) { // czy na pewno chodzilo o operator przypisania '='?
-        printf("Warunek spelniony - osoba ma rowno 50 lat.\n");
-    }
-    if(wiek = 0) { // czy na pewno chodzilo o operator przypisania '='?
-        printf("Warunek spelniony - osoba dopiero sie urodzila.\n");
-    }
-    return 0;
-}
-</code>
-===== Blok instrukcji =====
-Blok instrukcji (inaczej: instrukcja złożona) to przynajmniej dwie instrukcje scalone ze sobą poprzez zawarcie ich w nawiasach klamrowych: ''{ }'' \\
-Blok instrukcji jest traktowany przez kompilator jak pojedyncza instrukcja.
-Porównaj działanie poniższych programów:
-<code c if_without_block.c>
-#include <stdio.h>
-int main()
-{
-    int wiek = 16;
-    // nie ma klamer
-    if(wiek > 18)
-        printf("Osoba jest pelnoletnia.\n");
-        printf("Osoba moze wyrobic dowod osobisty.\n");
-    return 0;
-}
-</code>
-<code c if_with_block.c>
-#include <stdio.h>
-int main()
-{
-    int wiek = 16;
-    // sa klamry
-    if(wiek > 18) {
-        printf("Osoba jest pelnoletnia.\n");
-        printf("Osoba moze wyrobic dowod osobisty.\n");
-    }
-    return 0;
-}
-</code>
-Instrukcja warunkowa ''if'' w przypadku spełnienia warunku wykonuje tylko **jedną** instrukcję, znajdującą się bezpośrednio za ''if''-em. \\
-W przypadku pierwszego programu (mimo wcięć w kodzie) instrukcja ''if'' obejmuje tylko pierwsze wywołanie funkcji ''printf()''. \\
-W drugim przypadku umieszczenie obu instrukcji ''printf()'' w bloku kodu pozwala na wykonanie ich obu w przypadku spełnienia warunku.
-===== Instrukcja warunkowa "if-else" =====
-Często chcemy, aby działanie programu zależało od pewnego warunku, na przykład "jeśli dzielnik wynosi 0, to wyświetl komunikat o błędzie, __w przeciwnym razie__ oblicz wartość dzielenia". Do realizacji takich zadań służy m.in. instrukcja warunkowa ''if-else'' (ang. //else// -- //w przeciwnym razie//).
-Ogólna postać instrukcji ''if-else'':
-<code>
-if (wyrażenie)
-    instrukcja1
-else
-    instrukcja2
-</code>
-Jeśli warunek jest prawdą, wykonywana jest instrukcji następująca po słowie kluczowym ''if'' (czyli ''instrukcja1''). \\
-W przeciwnym razie wykonywana jest instrukcja po słowie kluczowym ''else'' (czyli ''instrukcja2'').
-----
-**Przykład 1**
-<code c>
-#include <stdio.h>
-int main()
-{
-    int wiek = 40;
-    if (wiek > 50) {
-        printf("Warunek spelniony - osoba ma ponad 50 lat.\n");
-    } else {
-        printf("Warunek nie byl spelniony - zatem osoba nie ma wiecej niz 50 lat.\n");
-    }
-    return 0;
-}
-</code>
-**Przykład 2 - Zagnieżdżanie instrukcji**
-<code c>
-#include <stdio.h>
-int main()
-{
-    int wiek = 40;
-    if (wiek > 50) {
-        if (wiek > 70) {
-            printf("Osoba ma ponad 70 lat.\n");
-        } else {
-            printf("Osoba ma ponad 50, lecz mniej niz 70 lat.\n");
-        }
-    } else {
-        printf("Osoba nie ma wiecej niz 50 lat.\n");
-    }
-    return 0;
-}
-</code>
-PS. Za moment poznasz sposoby na zapisanie tego w bardziej czytelny sposób...
-===== Instrukcja warunkowa "if-else if-else" =====
-Zdarza się, że chcemy niejako wybrać spośród jednej z kilku możliwości -- na przykład aby określić ilość miejsc zerowych równania kwadratowego rozpatrujemy trzy przypadki: $\Delta > 0$, $\Delta = 0$ oraz $\Delta < 0$.
-Do realizacji takiego zadania służy instrukcja ''if-else if-else'' o ogólnej postaci:
-<code>
-if (wyrażenie1)
-    instrukcja1
-else if (wyrażenie2)
-    instrukcja2
-...
-else if (wyrażenie_n-1)
-    instrukcja_n-1
-else
-    instrukcja_n
-</code>
-Jeśli pierwszy warunek jest prawdą, wykonywana jest instrukcja ''instrukcja1''.\\
-W przeciwnym razie, jeśli prawdziwe jest drugie wyrażenie, wykonaj instrukcję ''instrukcja2'' -- i tak dalej. \\
-Jeśli żaden z warunków nie został spełniony, wykonaj instrukcję po ''else'' (czyli instrukcję ''instrukcja_n'').
-----
-**Przykład**
-Aby uczynić program do weryfikacji wieku bardziej czytelnym możemy napisać:
-<code c>
-#include <stdio.h>
-int main()
-{
-    int wiek = 40;
-    if (wiek > 70) {
-        printf("Osoba ma ponad 70 lat.\n");
-    } else if (wiek > 50) {
-        printf("Osoba ma ponad 50, lecz mniej niz 70 lat.\n");
-    } else {
-        printf("Osoba nie ma wiecej niz 50 lat.\n");
-    }
-    return 0;
-}
-</code>
-===== Operatory logiczne =====
-Operatory logiczne języka C pozwalają na łączenie operatorów relacyjnych w bardziej efektywne instrukcje służące do testowania danych. Poniższa tabela przedstawia operatory logiczne:
-^ operator ^ opis ^ odpowiednik w algebrze Boole'a ^ przykład ^
-| ''&&'' | i (AND) | $\wedge$ | ''a && b'' |
-| ''||'' | lub (OR) | $\vee$ | ''a || b'' |
-| ''!'' | nie (NOT) | $\neg$ | ''!a'' |
-:!: Wynik relacji prawdziwej wynosi zawsze ''1'', a fałszywej -- ''0''.
-----
-**Przykład** \\
-Poniższy kod sprawdza wartość logiczną wyrażenia $\neg (a < b \wedge b > c)$:
-<code c>
-#include <stdio.h>
-int main()
-{
-    int a = 1;
-    int b = 12;
-    int c = 100;
-    printf("%d\n", !((a < b) && (b > c)));
-   return 0;
-}
-</code>
-===== Instrukcja, operator, wyrażenie... =====
-Przez ostatnie dwa laboratoria używaliśmy wielu pojęć, które są dla Ciebie prawdopodobnie obce. Teraz, gdy już masz pewną intuicję co do działania pewnych konstrukcji języka C, możemy je odrobinę dokładniej zdefiniować.
-----
-==== Operator ====
-W języku C pewne operacje (np. działania matematyczne) wyrażane są za pomocą operatorów. Na przykład, operator ''+'' powoduje zsumowanie wartości znajdujących się po jeo obydwu stronach. \\
-Skąd nazwa "operator"? Hm... może po prostu brzmi lepiej niż "ta rzecz"?
-==== Operand ====
-Operand to "coś", czym posługują się operatory. Na przykład dla operatora dzielenia (''/'') lewym operandem jest dzielna, a prawym -- dzielnik.
-==== Wyrażenie ====
-Wyrażenie (//expression//) to kombinacja operatorów i operandów. Każde wyrażenie w języku C ma wartość.
-Oto kilka przykładów wyrażeń:
-^ wyrażenie ^ wartość ^
-| ''%%4%%'' | ''4'' |
-| ''%%-6%%'' | ''-6'' |
-| ''%%4 + 21%%'' | ''25'' |
-| ''%%a * (b + c / d) / 20%%'' | (zależy od wartości ''a'', ''b'' i ''c'') |
-| ''%%q = 5 * 2%%'' | ''10'' |
-| ''%%7 > 3%%'' | ''1'' |
-==== Instrukcja ====
-Najprościej mówiąc -- instrukcja (//statement//) to wyrażenie, na końcu krórego znajduje się średnik. \\
-Zatem ''a = 5'' jest wyrażeniem, natomiast ''a = 5;'' to już instrukcja.
-Program komputerowy składa się głównie właśnie z instrukcji.
-Oto przykłady instrukcji:
-<code c>
-#include <stdio.h>
-int main()
-{
-    int a;
-    a = 1;  // instrukcja przypisania
-    if (a > 4) {    // instrukcja warunkowa
-        printf("%d\n", a);  // instrukcja wywołania funkcji
-    }
-   return 0;
-}
-</code>
-Być może zastanawiasz się: //Jak to ''if'' jest instrukcją? Przecież nie ma na końcu średnika!// \\
-Odpowiedź brzmi -- blok instrukcji traktowany jest jak jednak instrukcja.
-:!: Sam średnik również oznacza instrukcję -- //instrukcję pustą// -- zatem poniższy program jest poprawny, choć niekoniecznie robi to, co zapewne miał robić w zamierzeniu jego twórcy:
-<code c>
-#include <stdio.h>
-int main()
-{
-    int a = 3;
-    // Oblicz wartosc bezwzgledna liczby 'a'
-    if (a < 0);
-        a = -a;
-    printf("%d\n", a);
-    return 0;
-}
-</code>
-Jeśli program nie działa tak, jak oczekujesz, sprawdź czy na końcu linii z ''if'' albo ''for'' nie znalazł się przypadkiem średnik.\\
-Z drugiej strony tę właściwość można ciekawie wykorzystać - patrz: [[http://home.agh.edu.pl/~pkleczek/dokuwiki/doku.php?id=dydaktyka:cprog:faq#funkcja_scanf_nie_czeka_na_wpisanie_przeze_mnie_danych|idiom do czyszczenia bufora wejściowego]].
-----
-===== Zadania podsumowujące =====
-==== Zadanie 1 ====
-([size=10]poziom trudności:[/size] {{stars>1/4}})
-Napisz program, który poda **ilość** rozwiązań równania kwadratowego dla zadanych przez użytkownika współczynników $a$, $b$ i $c$.\\ (Nie musisz obliczać konkretnych wartości pierwiastków -- o ile istnieją!)
-==== Zadanie 2 ====
-([size=10]poziom trudności:[/size] {{stars>2/4}})
-Napisz program, który sprawdzi czy zadana przez użytkownika liczba jest liczbą parzystą i wypisze odpowiedni komunikat. \\
-Wskazówka: Podczas rozwiązywania tego zadania może Ci się przydać operator modulo (''%''), który zwraca resztę z dzielenia, np. wyrażenie ''5 % 3'' ma wartość 2.
-==== Zadanie 3 ====
-([size=10]poziom trudności:[/size] {{stars>3/4}})
-Napisz program sprawdzający w [[http://wcipeg.com/wiki/Naive_algorithm|naiwny sposób]] (czyli: najprostszy), czy zadana przez użytkownika liczba jest liczbą pierwszą. \\
-Wykorzystaj pętlę ''for'' i operator //modulo// (''%'').
-//Wskazówka 1: Najpierw zastanów się, jakie warunki musi spełniać liczba, aby była pierwsza (inaczej: jak "ręcznie" sprawdzić, czy liczba jest pierwsza).// \\
-//Wskazówka 2: Przy konstruowaniu warunku pętli bądź instrukcji warunkowych pomocne mogą Ci być [[https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawa_De_Morgana|prawa De Morgana]].// \\

Joanna Jaworek-Korjakowska

User Tools

Site Tools

Differences

Page Tools