Komplexe Algorithmen, Arrays (Allgemeines zu Perl)

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Komplexe Algorithmen, Arrays

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+27 replies
Gast Jack2442

2011-11-20 20:51

Hi, irgendwie bekomm ich die Aufgaben nicht gebacken, muss sie bis Mittwoch haben. Könnte mir bitte jemand dabei helfen, wäre sehr nett =) danke

1 Ganzzahlige rechtwinklige Dreiecke

• Es gibt rechtwinklige Dreiecke (d.h. Dreiecke, für die der Satz des Pythagoras gilt), deren Seitenlängen alle
ganze Zahlen sind.

• Schreiben Sie ein Programm, das alle diese Dreiecke in Form der Längen ihrer drei Seiten findet und diese drei
Seitenlängen für jedes gefundene Dreieck ausgibt. Hierbei sollen nur Seitenlängen, die nicht größer als 500
sind, berücksichtigt werden.

• Geben Sie zusätzlich die Anzahl der gefundenen Dreiecke aus.

• Hinweis: Nutzen Sie drei geschachtelte for-Schleifen, die alle Möglichkeiten durchprobieren. Diese Vorgehensweise ist ein Beispiel für eine sogenannte "Brute Force"-Methode.

2 Primzahlen

• Schreiben Sie ein Programm, das eine positive ganze Zahl von der Tastatur einliest und alle Primzahlen, die
kleiner als diese Zahl sind, ausgibt.

3 Selection Sort

• Schreiben Sie ein Programm, das mit Hilfe der Perl-Funktion sort vom Benutzer eingegebene Namen sortiert.

• Der Benutzer soll zuerst die Anzahl der Namen und dann die Namen selbst über die Tastatur eingeben. Die
eingegebenen Namen sollen in einem Array abgelegt werden. Das Ergebnis des Sortierprozesses soll auf dem
Bildschirm ausgegeben werden.

• Fakultative Zusatzaufgabe: Verwenden Sie zum Sortieren der Namen nicht die Perl-Funktion sort, sondern
realisieren Sie den im Abschnitt 'Algorithmen' zum Sortieren von Namen verwendeten Algorithmus
(SelectionSort).
Halten Sie sich dabei genau an das dort angegebene Struktogramm für den Sortieralgorithmus. Beachten Sie
dabei aber, dass der Vergleich von zwei Namen im String-Kontext erfolgen muss (also name[i] lt min ).
Last edited: 2011-11-20 21:13:00 +0100 (CET)
- pq
  
  2011-11-20 21:14
  
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  2003-08-04
  12208 Artikel
  Admin1
  
  ihr habt aufgaben für perl 6?
  oder geht es hier eher um perl 5 und du hast dich beim forum verklickt?
  ich verschiebe bei gelegenheit den thread ins perl5-forum nach oben.
  Always code as if the guy who ends up maintaining your code will be a violent psychopath who knows where you live. -- Damian Conway in "Perl Best Practices"
  lesen: Wie frage ich & perlintro brian's Leitfaden für jedes Perl-Problem
- +9 replies
- pq
  
  2011-11-20 21:16
  
  User since
  2003-08-04
  12208 Artikel
  Admin1
  
  es wäre gut, wenn du schreiben würdest, wo es probleme gibt und was du schon kannst. ist programmieren für dich neu oder nur perl? kannst du die algorithmen etwa schon in pseudo-code formulieren oder hapert es auch bei der mathematik?
  Always code as if the guy who ends up maintaining your code will be a violent psychopath who knows where you live. -- Damian Conway in "Perl Best Practices"
  lesen: Wie frage ich & perlintro brian's Leitfaden für jedes Perl-Problem
  - +8 replies
  - Gast Jack2442
    
    2011-11-20 21:23
    
    Hi, ups ja habs verwechselt. ja hierbei hanelt es sich um perl5. ne, leider habe ich keinerlei programmierkenntnisse was perl betrifft. Primär studier ich auch was anderes, Informatik haben wir nur einen Semester, und ich krieg das einfach nicht hin. Einfach Ein-/Ausgabe haben ich noch so hingekriegt, aber hier hört der spaß schon auf. Ich kann das nachvollziehen, zumindest in den Vorlesungen, aber wenns ans Eingemachte geht (es selsbst zu programmieren) muss ich meist kapitullieren. Das einzige was ich relativ gut beherrsche ist HTML bzw Homepagegestaltungen, aber das hat mit Perl nicht wirklich viel zu tun.
    
    Last edited: 2011-11-20 21:27:49 +0100 (CET)
    - +7 replies
    - lichtkind
      
      2011-11-20 21:33
      
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      2004-03-22
      5679 Artikel
      ModeratorIn + EditorIn
      
      och man kann auch seiten mit perl schreiben, aber versuch erstmal sio weit so kommen wie du kannst. es ist nicht so schwer:
      
      Perl5Tutorial
      
      schleifen hast du sicher schon einmal gesehen.
      
      Last edited: 2011-11-20 22:29:30 +0100 (CET)
      Tutorien in der Wiki, mein zeug:
      kephra, baumhaus, garten, gezwitscher
      
      Es beginnt immer mit einer Entscheidung.
      - +6 replies
      - Gast Jack2442
        
        2011-11-20 21:40
        
        hi, danke für die hilfe, aber ich hab hier bereits genug infos im skript, aber das problem ist, dass es nicht wirklich hilft. es geht um die umsetzung und das ist nicht wirklich mein ding.
        Last edited: 2011-11-20 21:58:22 +0100 (CET)
        
        +5 replies
        
        lichtkind
        
        2011-11-20 21:59
        
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        2004-03-22
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        ModeratorIn + EditorIn
        
        trotzdem zeig wie weit du gekommen bist
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        +4 replies
        
        Gast Jack2442
        
        2011-11-20 22:20
        
        Hm, ich glaub so wird das nix. der thread kann gelöscht werden. danke
        Last edited: 2011-11-20 22:26:17 +0100 (CET)
        
        +3 replies
        
        murphy
        
        2011-11-20 22:36
        
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        2004-07-19
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        HausmeisterIn
        
        Sicher gibt es auf diesem Forum genügend erfahrene Entwickler, die die Lösungen zu den Aufgaben mal eben schnell programmieren könnten. Dabei lernst Du dann aber nichts und das widerspräche dem Sinn von Übungsaufgaben.
        
        Deswegen werden hier nicht so gerne fertige Lösungen für Übungsprobleme gepostet sondern lieber Hilfe zur Selbsthilfe gegeben!
        When C++ is your hammer, every problem looks like your thumb.
        
        +2 replies
        
        Gast Jack2442
        
        2011-11-20 22:56
        
        Ja, ich kann das nachvollziehen was du schreibst, und ja das wäre es in der Tat. Nur wir haben eine Lerngruppe und würden das auch besprechen. Im Moment aber steht mir das Wasser bis zum Halse (und noch ist Ebbe). Habe für andere Prüfungen schon genug zu lernen. Apropos Prüfung, am Ende des Semesters steht auch eine Informatik-Prüfung an, für die ich das drauf haben muss. Im Moment bin ich ein wenig in Bredouille geraten, weil wie gesagt, so viel auf einmal auf einen zukommt. Naja, studentenleben halt. Im Grunde ganz normal ^^
        Last edited: 2011-11-20 23:03:14 +0100 (CET)
        
        lichtkind
        
        2011-11-20 23:06
        
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        2004-03-22
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        ModeratorIn + EditorIn
        
        Entscheide dich bitte willst du programmieren können (und das geht recht schnell und einfach), oder willst du daran glauben probleme zu haben :)
        
        es geht hier nur um paar 4-5 zeiler und das ganze wäre schon längst gegessen wenn du dich von anfang für lösung entscheidest.
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        Es beginnt immer mit einer Entscheidung.
- lichtkind
  
  2011-11-20 21:29
  
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  2004-03-22
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  ModeratorIn + EditorIn
  
  Verschoben von Raku / Perl 6 nach Allgemeines zu Perl
  Tutorien in der Wiki, mein zeug:
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- +3 replies
- murphy
  
  2011-11-20 22:53
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  2004-07-19
  1776 Artikel
  HausmeisterIn
  Mal ein paar allgemeine Tips, wie man das geschickt umsetzen könnte:
  
  Guest Jack2442
  [...]
  1 Ganzzahlige rechtwinklige Dreiecke
  
  • Es gibt rechtwinklige Dreiecke (d.h. Dreiecke, für die der Satz des Pythagoras gilt), deren Seitenlängen alle
  ganze Zahlen sind.
  
  • Schreiben Sie ein Programm, das alle diese Dreiecke in Form der Längen ihrer drei Seiten findet und diese drei
  Seitenlängen für jedes gefundene Dreieck ausgibt. Hierbei sollen nur Seitenlängen, die nicht größer als 500
  sind, berücksichtigt werden.
  
  • Geben Sie zusätzlich die Anzahl der gefundenen Dreiecke aus.
  [...]
  
  Die Aufgabenstellung gibt weiter an, dass man das Problem mittels "roher Gewalt" bzw. durch Durchprobieren lösen soll. Es gilt also drei Dinge zu bewerkstelligen:
  
  Man muss sich überlegen, wie man eine mögliche Lösung des Problemes im Computer als Datenstruktur darstellt. In diesem Fall ist das einfach: Drei Seitenlängen, die ganze Zahlen sind, werden zu drei Skalaren.
  Jetzt gilt es, dem Computer beizubringen, wie er prüft, ob eine mögliche Lösung tatsächlich eine Lösung ist. Man schreibe also eine Subroutine, die drei Seitenlängen als Eingabe nimmt und einen Wahrheitswert liefert, der sagt ob sie den Satz des Pythagoras erfüllen.
  Schließlich muss man irgendwie alle möglichen Lösungen generieren, jede an die Prüfroutine übergeben und genau diejenigen ausgeben, die die Prüfung bestehen. Das Stichwort fürs Generieren möglicher Lösungen sind Schleifen, eine für jede der Seitenlängen.
  
  Quote
  [...]
  2 Primzahlen
  
  • Schreiben Sie ein Programm, das eine positive ganze Zahl von der Tastatur einliest und alle Primzahlen, die
  kleiner als diese Zahl sind, ausgibt.
  [...]
  
  Die Aufgabenstellung legt nahe auch hier zumindest eine Schleife über alle natürlichen Zahlen kleiner als die Eingabe zu verwenden. Dann braucht man nurmehr einen Test, ob der Wert im aktuellen Schleifendurchlauf auch eine Primzahl ist. Wenn man ohnehin über alle natürlichen Zahlen kleiner als eine bestimmte Grenze iteriert, dann bietet sich dafür das einfache Sieb des Eratosthenes an.
  
  Quote
  [...]
  3 Selection Sort
  [...]
  
  Hier ist die Aufgabenstellung für mich derart selbserklärend, dass ich keine Idee habe, wie man sie noch verdaulicher formulieren kann :-/
  When C++ is your hammer, every problem looks like your thumb.
  - lichtkind
    
    2011-11-20 23:07
    
    User since
    2004-03-22
    5679 Artikel
    ModeratorIn + EditorIn
    
    danke thomas, inkl letztem post, das wollt ich auch noch posten
    Tutorien in der Wiki, mein zeug:
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    Es beginnt immer mit einer Entscheidung.
  - Gast Jack2442
    
    2011-11-20 23:10
    
    Danke für die Tipps, ich werds dann mal versuchen :-)
    
    modedit Editiert von pq: vollzitat entfernt
    Last edited: 2011-11-20 23:37:36 +0100 (CET)
- +12 replies
- topeg
  
  2011-11-21 04:27
  
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  2006-07-10
  2611 Artikel
  BenutzerIn
  
  Guest Jack2442
  1 Ganzzahlige rechtwinklige Dreiecke
  
  Der Hinweis auf den Satz des Pythagoras sollte schon einiges klar stellen. Dieser besagt ja:
  Quote
  Die Summe der Quadrate der Katheten entspricht dem Hypotenusen Quadrat.
  
  In Perl Ausgedrückt wäre es ($katheteA**2+$katheteB**2)**0.5=$hypotenuse
  Wenn du nun noch prüfst ob $hypotenuse eine reine Integer-Zahl ist, hast du die Aufgabe quasi schon gelöst.
  Zur weiteren Hilfe. Als versierter Handwerker weiß ich, dass die Längen 3-4-5 als Dreieck einen Rechten Winkel ergeben. Und ich Schätze mal das es bis 500 ungefähr 456 einzigartige Dreiecke gibt, welche die geforderten Bedingungen erfüllen.
  
  Guest Jack2442
  2 Primzahlen
  
  Eine Primzahl ist eine Zahl die nur durch 1 und sich selbst ohne Rest teilbar ist. Das bedeutet eine Zahl die durch eine andere Primzahl ganzzahlig teilbar ist kann keine Primzahl sein. Das sagt schon recht genau was du tun musst.
  Gehe alle Zahlen von 2 (denn alle Primzahlen sind durch 1 teilbar) durch und teste, ob die durch die schon gefundenen Zahlen ganzzahlig teilbar sind.
  Als weiterer Tipp der Befehl Modulo mod gibt den Rest zurück der bei einem Ganzzahligen Teilen übrig bleibt.
  
  Guest Jack2442
  3 Selection Sort
  
  Nun das sollte keine große Herausforderung sein. Von STDIN lesen dann eine Schleife so häufig wiederholen wie die Zahl vorher eingeben wurde und dabei von STDIN Lesen die Werte in ein Array und mit sort sortieren. Dann das Array ausgeben.
  
  Fang mal an und wenn du nicht weiter kommst dann können wir dir hier sicherlich helfen.
  - +2 replies
  - lichtkind
    
    2011-11-21 04:46
    
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    2004-03-22
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    ModeratorIn + EditorIn
    
    **0.5 ist schön tricky aber sqrt wäre eher was für anfänger. hach remember the days ... pascal hatte sogar SQR
    
    es sind 456, das hast du geraten ja? *g*
    Last edited: 2011-11-21 04:51:49 +0100 (CET)
    Tutorien in der Wiki, mein zeug:
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    Es beginnt immer mit einer Entscheidung.
    - topeg
      
      2011-11-21 05:36
      
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      BenutzerIn
      
      Ja das waren noch Zeiten. Wenn ich mich richtig erinnere war mein erstes "richtiges" Programm eines, dass Primzahlen berechnete. Ich verstehe bis heute nicht wieso niemand beeindruckt war, als ich nach den Sommerferien mit einem Stapel Endlospapier in die Schule kam und alle Primzahlen bis 999999 darauf hatte. Möglicherweise war es auch etwas zu hoch für die Grundschule.
      
      Und natürlich habe ich geraten. Alles andere wäre ja unfair. ;-)
      
      Edit:
      
      Ich weiß nicht wie genau die Aufgabenstellung zu verstehen ist. Wenn man sie so Interpretiert, dass auch "Vergrößerungen" von Dreiecken ausgeschlossen werden. Also Dreiecke deren Längenverhältnisse zueinander schon einmal auftauchten, so sind es nur noch 83. Weniger können es auch nicht werden, da nun jedes Tripel mindestens eine Primzahl enthält. Wer Spaß daran hat kann ja mal beweisen warum es niemals eine Kombination mit drei Primzahlen geben kann. (Wenn ich mich richtig erinnere ist es leichter zu beweisen, dass jede Kombination eine durch 2 Teilbare Zahl enthalten muss.)
      Last edited: 2011-11-21 06:02:53 +0100 (CET)
  - +4 replies
  - GUIfreund
    
    2011-11-21 14:08
    
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    2011-08-08
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    BenutzerIn
    
    2011-11-21T03:27:10 topeg
    Der Hinweis auf den Satz des Pythagoras sollte schon einiges klar stellen. Dieser besagt ja:
    Quote
    Die Summe der Quadrate der Katheten entspricht dem Hypotenusen Quadrat.
    
    In Perl Ausgedrückt wäre es ($katheteA**2+$katheteB**2)**0.5=$hypotenuse
    Wenn du nun noch prüfst ob $hypotenuse eine reine Integer-Zahl ist, hast du die Aufgabe quasi schon gelöst.
    
    Vorsicht 1: Hoffentlich übernimmt der OP die Zeile nicht per Copy&Paste in sein Programm.
    
    Vorsicht 2: In der Aufgabe ist von 3 Schleifen die Rede. Ich weiß nicht, ob eine Lösung mit nur 2 Schleifen extra Punkte gibt oder einen Abzug.
    
    Tipp an den OP: ~~Du kannst ausnutzen, dass die Hypothenuse stets größer als die Katheten ist. Außerdem~~ kannst du ohne weiteres annehmen, dass $katheteA größer als $katheteB ist. ~~Beides~~ Dies macht die Lösung nicht komplizierter, sondern nur etwas schneller.
    
    Editiert von GUIfreund: Antwort an den Lösungsweg angepasst.
    Last edited: 2011-11-21 14:14:59 +0100 (CET)
    Gruß
    GUIfreund
    - +3 replies
    - lichtkind
      
      2011-11-21 14:58
      
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      2004-03-22
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      ModeratorIn + EditorIn
      
      wenn der lehrer wirklich 3 schleifen sieht will ers entewder den schülern ganz einfach machen oder hat selbst nicht viel drauf.
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      - +2 replies
      - murphy
        
        2011-11-21 15:55
        
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        HausmeisterIn
        
        Vielleicht hat der Lehrer auch weitergedacht und will drei Schleifen haben, weil er sich des Problems bewusst ist, welches ich in msg #154386 erwähne.
        When C++ is your hammer, every problem looks like your thumb.
        
        lichtkind
        
        2011-11-21 16:33
        
        User since
        2004-03-22
        5679 Artikel
        ModeratorIn + EditorIn
        
        ja reine int loops, in der logik habe ich seit asm-tagen nicht mehr gedacht :)
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        Es beginnt immer mit einer Entscheidung.
  - +5 replies
  - murphy
    
    2011-11-21 15:49
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    2004-07-19
    1776 Artikel
    HausmeisterIn
    
    2011-11-21T03:27:10 topeg
    [...]
    Der Hinweis auf den Satz des Pythagoras sollte schon einiges klar stellen. Dieser besagt ja:
    Quote
    Die Summe der Quadrate der Katheten entspricht dem Hypotenusen Quadrat.
    
    In Perl Ausgedrückt wäre es ($katheteA**2+$katheteB**2)**0.5=$hypotenuse
    [...]
    
    Diese Formulierung in Programmcode halte ich in diesem Fall für eine ganz schlechte Idee, denn es gibt für die Potenzoperationen (oder auch für sqrt) keinerlei Garantie dass das Ergebnis jemals ganzzahlig sein muss!
    
    Es kommt vielmehr immer eine Gleitkommazahl heraus und die muss nur im Rahmen der Maschinengenauigkeit nah am Ergebnis liegen, muss aber keinesfalls eine Ganzzahl sein nur weil das algebraisch korrekte Ergebnis eine Ganzzahl wäre. Wenn überhaupt könnte man hier also prüfen, ob das Ergebnis näher als eine bestimmte Fehlermarge an einer Ganzzahl liegt.
    
    Im hier vorliegenden Falle besteht aber keine Notwendigkeit irgendwelche näherungsweisen Prüfungen vorzunehmen, da man das ganze auch schlicht mit Integerarithmetik erschlagen kann. Man prüfe eben ob
    
    Code (perl): (dl )
    
    ($katheteA * $katheteA) + ($katheteB * $katheteB) == ($hypothenuse * $hypothenuse)
    
    When C++ is your hammer, every problem looks like your thumb.
    - +4 replies
    - topeg
      
      2011-11-21 17:21
      
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      2006-07-10
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      BenutzerIn
      
      Würde ich es in Assember schreiben, bräche ich das Ziehen der Wurzel ab, wenn eine Nachkommastelle in Sicht wäre und würde mit der nächsten Hypotenuse weiter machen.
      Auch in höheren Programmiersprachen ist das kein Problem, da nach echten Integerzahlen gesucht wird und keine Floats weiterverwendet werden.
      Ein Problem gibt es nur wenn mit Operationen auf Fließkommazahlen eine Integer Zahl ermittelt werden soll. Dabei können sich Fehler ansammeln.
      - +3 replies
      - murphy
        
        2011-11-21 18:26
        
        User since
        2004-07-19
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        HausmeisterIn
        
        Es ist schlicht falsch, dass Perl hier automatisch mit Ganzzahlen rechnen würde:
        
        Code: (dl )
        
        1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
        
        $ perl -MDevel::Peek -E 'Dump 4 ** 0.5' SV = NV(0xe245f0) at 0xe07860 REFCNT = 1 FLAGS = (PADTMP,NOK,READONLY,pNOK) NV = 2 $ perl -MDevel::Peek -E 'Dump sqrt(4)' SV = NV(0x1e545f0) at 0x1e37860 REFCNT = 1 FLAGS = (PADTMP,NOK,READONLY,pNOK) NV = 2
        
        Man beachte, da steht NV nicht IV, Perl hat also Ergebnisse produziert, die Fließkommazahlen sind.
        
        Es ist natürlich schön und gut wenn der Prozessor genau genug arbeitet, dass die Fließkommazahl ein exakter Integer ist, aber wirklich darauf verlassen kann man sich nicht. Meines Wissens rechnen die meisten Hardwareimplementationen Wurzeln nicht mit einem iterativen Verfahren aus, bei dem man eventuell leicht feststellen könnte, wann die Approximation die Menge der natürlichen Zahlen verlässt, sondern die gängigste Implementation führt über Lookuptabellen für Exponentialfunktion und Logarithmus.
        
        Im übrigen fiele mir auf Anhieb auch gar kein approximatives Verfahren für das Wurzelziehen aus natürlichen Zahlen ein, bei dem man komplett mit natürlichen Zahlen rechnen kann, sofern die Lösung selbst in dieser Menge liegt. Wenn Du einen solchen Algorithmus kennst, topeg, würde mich der interessieren :-)
        When C++ is your hammer, every problem looks like your thumb.
        
        +2 replies
        
        topeg
        
        2011-11-21 20:17
        
        User since
        2006-07-10
        2611 Artikel
        BenutzerIn
        
        Ich rechne mit dem Wert nicht ich vergleiche damit nur. Ein Fehler kann da nicht auftauchen. Entweder ist der Wert binär darstellbar (das sind alle Natürlichen Zahlen) oder nicht. Wenn nicht kann es auch kein Integer sein. Dabei ist es egal ob der Wert in einem Double steht oder nicht.
        
        Ich benutzte das Verfahren von Heron und stellte die Brüche als Integerpaare dar.
        Wichtig war es sich von einer größeren Zahl zu nähern. (passiert automatisch wenn man mit dem Ausgangswert beginnt)
        Wenn nach n Schritten das Quadrat des natürlichen Anteils des Bruches nicht gleich dem Ausgangswert ist, dann hat die Wurzel keine natürliche Lösung. Aber ich muss gestehen ich weiß nicht mehr genau wie ich getestet habe. Möglicherweise habe ich auch geschaut ob das Quadrat des ganzzahligen Anteils des Bruches kleiner als der Ausgangswert war.
        Last edited: 2011-11-21 20:27:16 +0100 (CET)
        
        murphy
        
        2011-11-21 23:05
        
        User since
        2004-07-19
        1776 Artikel
        HausmeisterIn
        
        2011-11-21T19:17:09 topeg
        Ich rechne mit dem Wert nicht ich vergleiche damit nur. [...] Dabei ist es egal ob der Wert in einem Double steht oder nicht.
        [...]
        
        Das ist eben gerade falsch, denn Gleichheitsvergleiche von Gleitkommazahlen sind unzuverlässig. Es ist vollkommen standardkonform wenn das System sqrt(4) => 1.99 rechnet, wenn die Maschinengenauigkeit nicht mehr hergibt. Und wenn ich 1.99 == 2 vergleiche oder int(1.99) == 1.99 dann kommt eben falsch heraus. Die Genauigkeit wird in der Regel höher sein, aber es gibt keine Garantien und auch wenn hinten viele weitere Ziffern 9 stehen, werden die Vergleiche noch fehlschlagen.
        
        Quote
        [...]
        Ich benutzte das Verfahren von Heron und stellte die Brüche als Integerpaare dar.
        [...]
        
        Ok, das ist etwas völlig anderes als Dein ursprünglicher Codeschnipsel andeutete, aber das sollte in der Tat funktionieren. Man rechnet dann allerdings nicht mehr mit natürlichen, sondern mit rationalen Zahlen.
        When C++ is your hammer, every problem looks like your thumb.

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