Læringsmål og pensum. Forberdring vha preallokering. Oversikt

Transkript

1 1 Læringsmål og pensum TDT410 Informsjonsteknologi grunnkurs: Uke 40 Funksjoner, skoping og trcing Asbjørn Thomssen, IDI Læringsmål Funksjoner med flere eller ingen utrgumenter Skop til skript og funksjoner Trcing v progrmmer Pensum Mtlb, Chpter Oversikt Fr sist: logiske typer Funksjoner med utprmetre (rgumenter) flere prmetre ingen prmetre prmeteroverføring cll-by-vlue Skoping Trcing v skript og funksjoner Tidligere eksmensoppgve stubbprogrmmering Progrmeksempel: Tetersl Forberdring vh prellokering function fv = lglogiskvektor(v,verdi) ntll = length(v); fv = flse(1,ntll); % llokerer plss for n = 1:length(v) if v(n) > verdi fv(n) = true; %function Det å sette v plssen først, er veldig effektivt i forholdt til å bygge opp vektoren litt etter litt (ved å legge til enkeltelementer)

2 6 Logiske vektorer Relsjonsopertorene ( == => =< etc.) kn brukes til å lge logiske vektorer: logvec = vec > 3 Resulttet er ltså en ny vektor med true/flse (0/1) som elementer Ersttter lglogiskvektor som vi progrmmerte etc. Kn også kombinere med de logiske elementopertorene for rry : & og (nd, or) Merk forskjellen på tidligere bruk v && og som bre kn brukes på sklrer Effektiv kode vh indeksering med logiske vektorer Tr bre ut de elementene hvor den tilsvre element i den logiske indeksvektoren er true: dtvec(logvec) smmenlign for-løkke Eksempel A = [ ] B = A([1 3 ]) L = A > 60 B = A(L) - OK B = A([ ]) Vnlig double vnlig indeksering hvor verdier i indeksvektor kn være mellom 1 til length(a). feiler!! Hvorfor? B = A(logicl([ ])) OK!!! B = A(logicl([ 1 0 1])) gir element 1 og 3 (resten betrktes ikke) Utfører effektivt det som vi måtte skrive som en for-løkke! Konverterer vektor fr double til logicl 7 8 Vektorisering v koden Noen fllgruver Nyttige Mtlb egenskper for å ersttte progrmmering med løkker og seleksjon: Sklr og rry-opersjoner Logiske vektorer Innebygde funksjoner Prellokering v vektorer Prøve å bruke et rry med double med 1ere og 0ere istedenfor logicl Glemme t en må bruke.* etc for å gjøre elementopersjoner på rry (vektorer og mtriser) Glemme t && og bre brukes på sklrer

3 9 Oversikt Fr sist: logiske typer Funksjoner med utprmetre (rgumenter) flere prmetre ingen prmetre Prmeteroverføring cll-by-vlue Skoping Trcing v skript og funksjoner Tidligere eksmensoppgve stubbprogrmmering Progrmeksempel: Tetersl 10 Funksjoner retur flere verdier function [utrgumenter] = funksjonsnvn(innrgumenter) % Kommentr som beskriver funksjonen Setninger her; Disse må inneholde en tilordning v verdier til utrgumentene list Retur v flere verdier skjer gjennom [utrgumenter] Vnlig å skille elementene med komm (konvensjon) komm-sepersjon utrgumenter kn også erstttes med en enkel vribel når bre en verdi i retur, eller helt uteltes (funksjon som ikke returnerer noe) 11 Arel og omkrets v sirkel 1 Funksjoner uten retur v verdi function [rel, omkrets] = relsirkel(rd) % Funksjonen beregner rel og omkrets v en sirkel % med rdius rd rel = pi* rd.*rd; omkrets = * pi * rd; Eksempel bruk: [rel omkrets] = relsirkel(.) function funksjonsnvn(innrgumenter) % Kommentr som beskriver funksjonen Setninger her; Typisk funksjoner som skriver ut resultter bsert på innrgumentene Noen gnger hr funksjoner ingen innrgumenter F.eks bruk rnd og skriv ut en lottokupong Kn d droppe tomme prenteser etter funksjonsnvn Vektor v vrible

4 13 14 Oppsummering utrgumenter NB! Viktig å være klr over t vrible inn og ut v funksjoner kn være enkle vrible, lister og tbeller som overlt ellers i Mtlb. Det vil si t utrgumentene (prmetre) kn være på formen: function utverdi = minfunksjon(.) utverdi =-1 function [rot1, rot]= minfunksjon (...) rot1 = 1; rot = -; function rot = minfunksjon (...) rot(1)=1; rot()= -; function tbell = minfunksjon (...). tbell(1,1)=1; tbell(,)=-; I tillegg til dette kn vi h flere prmetre inn, dskilt med komm Husk lltid like mnge prmetre (rgumenter) i funksjonskllet som det som er definert i funksjonen Oversikt Fr sist: logiske typer Funksjoner med utprmetre (rgumenter) flere prmetre ingen prmetre Prmeteroverføring cll-by-vlue Skoping Trcing v skript og funksjoner Tidligere eksmensoppgve stubbprogrmmering Progrmeksempel: Tetersl 1 Om synbrhet (skoping) 16 Om synbrhet () Skopet til en vribel er det rbeidsområdet som den er gyldig i. Arbeidsområdet i kommndovinduet klles bsisrbeidsområdet (bse workspce) Alle skript deler bsisrbeidsområdet (-> konflikter) Vriblene i en funksjon er skjult (usynlige) for skriptet som kller den (funksjonen oppretter sitt eget lokle rbeidsområde) Vi kn ltså bruke smme vribelnvn i skriptet og funksjonen uten t de påvirker hverndre Vrible i en funksjon er temporære dvs. de forsvinner når funksjonen er ferdig rbeidsområdet slettes.

5 17 Funksjoner kll og skop eksempelkjøring Primærlger (RAM) 18 Funksjoner kll og skop () Progrmpeker (PC progrm counter) Tomt rbeidsområde kommndovindu (bse workspce) - ingen vribler i RAM tll = input('skriv inn et nytt tll: '); tll = finnmx(,tll);, tll); Mur rundt skript og dets workspce Skriptet hr bre tilgng til vrible innenfor muren tll = input('skriv inn et nytt tll: '); tll = finnmx(,tll);, tll); 19 Funksjoner kll og skop (3) 0 Funksjoner kll og skop (4) function stor = finnmx(,b); If > b stor = ; %function Funksjonen lstes inn og med nytt loklt rbeidsområde (workspce) tll = input('skriv inn et nytt tll: '); tll = finnmx(,tll);, tll); tll tll = input('skriv inn et nytt tll: '); tll = finnmx(,tll);, tll); tll

6 1 Funksjoner kll og skop () Funksjoner kll og skop (6) function stor = finnmx(,b); If > b stor = ; %function tll = input('skriv inn et nytt tll: '); tll = finnmx(,tll);, tll); b stor tll tll Innrgumenter kopieres (cllby-vlue) og kontroll gis til funksjonen function stor = finnmx(,b); If > b stor = ; %function tll = input('skriv inn et nytt tll: '); tll = finnmx(,tll);, tll); b stor tll tll 3 Funksjoner kll og skop (7) 4 Funksjoner kll og skop (8) function stor = finnmx(,b); If > b stor = ; %function b stor function stor = finnmx(,b); If > b stor = ; %function b stor tll = input('skriv inn et nytt tll: '); tll = finnmx(,tll);, tll); tll tll tll = input('skriv inn et nytt tll: '); tll = finnmx(,tll);, tll); tll tll

7 Funksjoner kll og skop (9) 6 Funksjoner kll og skop (10) function stor = finnmx(,b); If > b stor = ; %function b stor Kopiering v utrgumenter ved retur (cll-by-vlue) tll = input('skriv inn et nytt tll: '); tll = finnmx(,tll);, tll); tll tll Overføring v dt mellom murene skjer gjennom rgumentene tll = input('skriv inn et nytt tll: '); tll = finnmx(,tll);, tll); tll tll 7 Funksjoner kll og skop (11) 8 Oversikt Fr sist: logiske typer tll = input('skriv inn et nytt tll: '); tll = finnmx(,tll);, tll); tll tll Alle vribler er i utgngspunktet lokle for det progrm de er deklrert i Funksjoner med utprmetre (rgumenter) flere prmetre ingen prmetre prmeteroverføring cll-by-vlue Skoping Trcing v skript og funksjoner Tidligere eksmensoppgve stubbprogrmmering Progrmeksempel: Tetersl

8 9 30 Feiltyper i progrmmer Feilsøking vh trcing Syntks ulovlige setninger dvs språkfeil mngle komm, stvefeil reserverte ord, ulovlig nvn på vrible,... Kjøretid oppdges når progrmmet utføres referere til ikke-eksistere elementer i vektor, prøve å dele med null, Logiske resonneringsfeil fr progrmmerer feil i formler som brukes, feil betingr i if-setninger, Trcing vh echo echo skriver ut kommndoene etterhvert som de utføres echo on echo off kn spørre etter verdi til vribelen som kontrollerer echo-tilstnden Trcing eksempel >> sirkel Gi inn rdius4 Arelet er:0.6 Omkretsen er:.133 >> echo on >> sirkel + r = input ('Gi inn rdius'); Gi inn rdius + = pi * r ^ ; + omkrets = * pi * r; + disp (['Arelet er:', numstr()]); Arelet er: disp (['Omkretsen er:', numstr(omkrets)]); Omkretsen er: script; >> trce vist i lill

9 33 34 Progrmstubber Brukes når en skl lge progrmmer som må bruke mnge egefinerte funksjoner Komplekse og større progrm Modultenking Uferdige funksjoner Hr gjerne korrekt nvn og rgumenter Forenklet innhold shortcuts Tillter å bruke funksjoner som plssholder som senere skrives ordentlig kode for Muliggjør å beholde dekomponering, modulritet og logikk i skript og funksjoner uten detljert kode overlt Kn kjøre systemet med stubbene Lettere å utvikle og teste Slipper å skrive lt på engng Kn grdvis utvikle systemet 3 36 Stubbprogrmmering Oversikt % This progrm gets vlues % for x nd y, nd % clcultes nd prints z [x y] = getvls; z = clcz(x,y); printll(x,y,z) function [x, y] = getvls x = 33; y = 11; function z = clcz(x,y) z =.; function printll(x,y,z) disp( Something ) Fr sist: logiske typer Funksjoner med utprmetre (rgumenter) flere prmetre ingen prmetre prmeteroverføring cll-by-vlue Skoping Trcing v skript og funksjoner Tidligere eksmensoppgve stubbprogrmmering Progrmeksempel: Tetersl

10 37 Progrmeksempel Tetersl Lg enkel versjon for reservering v plss (skript) - 1 pseudokode Dtstruktur Vi skl senere utvide progrmeksempelet med å: håndtere pris, ntll billetter og slgsinntekt -1b lge egen funksjon for prisberegning 1-c lge egne funksjoner for å lese inn lovlig stolnr. og skrive ut bildet v reserverte seter i slen (mtrise) 1d lgre person, rbtt etc. for hvert sete 38 Eksempel 1 I denne oppgven betrkter vi en tetersl som består v 10 rder. I hver rd er det 1 stoler. Du skl lge et progrm i Mtlb som reserverer plsser i slen. Progrmmet skl fungere på følge måte: En tilskuer fremmer ønske om hvilken plss (rd og stol) hun eller hn ønsker å reservere. Dersom plssen er ledig blir den reservert (teksten : Plssen blir reservert skrives ut), dersom plssen er oppttt skrives teksten : Plssen er oppttt ut. Progrmmet skl kunne gjents for et vilkårlig ntll reservsjoner. Når plssregistreringen er vsluttet skl progrmmet skrive ut en oversikt som viser hvilke v plssene som er reservert og hvilke som ikke er det. Øverst på neste foil er et eksempel på utskrift vist. 39 Eksempel 1 40 Eksempel 1 Pseudokode 1. utkst INN: rd og stol UT: reservsjon true eller flse Les inn rd gjent så lenge lovlig rd Les stol Reserver plss Les inn rd sluttgjent Skriv ut resultt Løsningsstrtegi : - skriv progrmmet i pseudokode - velg dtstruktur - skriv progrmmet i Mtlb - Test ut progrmmet Dtstruktur : mtrise sl(1, 0) v type logicl Mtriseelement lik true, ledig. Mtriseelement lik flse, oppttt.

11 41 Reservering v plss Eksempel 1 pseudokode litt mer detljering Les inn rd gjent så lenge lovlig rd Les inn stol hvis stol ledig i rd Reserver sol Skriv melding ellers Skriv melding slutthvis Les inn rd sluttgjent Utskrift gjent for lle rder gjent for lle stoler Skriv sttus for stol i rd sluttgjent Lg linjeskift for ny rd sluttgjent 4 for n = 1 : ntrder for m = 1 : ntstoler fprintf( %d, sl(n,m)); fprintf( ); Kode for utskrift v sl n 1 10 m