Labor 5: Akkumulieren, Suchen & Sortieren - Grundlagen der Programmierung

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Lernziele

In diesem Labor üben Sie die Algorithmen aus Vorlesung 10 & 11:

Teil 1 - Akkumulieren (VL 10): Summe, Durchschnitt, Zählen mit Bedingung und Produkt berechnen
Teil 2 - Suchen & Sortieren (VL 11): Lineare Suche (Position finden, break)
Teil 2: alle Vorkommen eines Werts zählen
Teil 2: ein Array mit Bubble Sort auf- und absteigend sortieren
Abschluss: alle Bausteine in einer Aufgabe kombinieren

Wichtige Konzepte zur Erinnerung

Akkumulieren: Startwert setzen → in der Schleife verrechnen. Summe startet bei 0, Produkt bei 1.
Durchschnitt: für Nachkommastellen mit (double) casten: (double)summe / n.
Lineare Suche: position = -1 als „nicht gefunden", mit break nach dem ersten Treffer aufhören.
Bubble Sort: benachbarte Elemente vergleichen & tauschen — Swap braucht eine temp-Variable.
Auf-/absteigend: nur das Vergleichszeichen ändern: > für aufsteigend, < für absteigend.

Teil 1: Akkumulieren (VL 10) — ca. 80 Min

1 Summe eines Arrays

Aufgabenstellung

Berechnen Sie die Summe aller Werte in einem Array und geben Sie sie aus.

Anforderungen

Array: int zahlen[6] = {3, 7, 2, 8, 5, 1};
Eine Summen-Variable, die bei 0 startet
In einer for-Schleife jeden Wert aufaddieren (summe += zahlen[i];)

Beispielausgabe

Summe: 26

Musterlösung Falsches Passwort!

#include <stdio.h>

int main() {
    int zahlen[6] = {3, 7, 2, 8, 5, 1};
    int summe = 0;            // Startwert

    for (int i = 0; i < 6; i++) {
        summe += zahlen[i];      // aufaddieren
    }

    printf("Summe: %d\n", summe);
    return 0;
}

2 Notendurchschnitt berechnen

Aufgabenstellung

Berechnen Sie den Durchschnitt von 5 Noten — mit zwei Nachkommastellen.

Anforderungen

Array: int noten[5] = {2, 1, 3, 2, 4};
Erst die Summe bilden, dann durch die Anzahl teilen
Mit (double) casten, Ausgabe mit %.2f

Beispielausgabe

Durchschnitt: 2.40

Musterlösung Falsches Passwort!

#include <stdio.h>

int main() {
    int noten[5] = {2, 1, 3, 2, 4};
    int summe = 0;

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        summe += noten[i];
    }

    double schnitt = (double)summe / 5;   // cast für Nachkommastellen
    printf("Durchschnitt: %.2f\n", schnitt);
    return 0;
}

3 Zählen mit Bedingung

Aufgabenstellung

Zählen Sie, wie viele Noten besser als 3 sind (also kleiner als 3).

Anforderungen

Array: int noten[8] = {3, 2, 4, 2, 1, 5, 2, 3};
Ein Zähler, der bei 0 startet
In der Schleife: if-Bedingung prüfen, bei Treffer anzahl++

Beispielausgabe

Noten besser als 3: 4

Musterlösung Falsches Passwort!

#include <stdio.h>

int main() {
    int noten[8] = {3, 2, 4, 2, 1, 5, 2, 3};
    int anzahl = 0;

    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        if (noten[i] < 3) {
            anzahl++;
        }
    }

    printf("Noten besser als 3: %d\n", anzahl);
    return 0;
}

4 Produkt berechnen

Aufgabenstellung

Berechnen Sie das Produkt aller Array-Werte. Achtung: Der Startwert ist hier nicht 0!

Anforderungen

Array: int zahlen[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
Produkt-Variable startet bei 1 (warum nicht 0? → mit 0 wäre alles 0!)
In der Schleife multiplizieren: produkt *= zahlen[i];

Beispielausgabe

Produkt: 120

Musterlösung Falsches Passwort!

#include <stdio.h>

int main() {
    int zahlen[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int produkt = 1;           // Startwert 1, nicht 0!

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        produkt *= zahlen[i];
    }

    printf("Produkt: %d\n", produkt);
    return 0;
}

Teil 2: Suchen & Sortieren (VL 11) — ca. 100 Min

5 Lineare Suche — Position finden

Aufgabenstellung

Suchen Sie einen Wert im Array und geben Sie seine Position aus. Wird er nicht gefunden, soll das gemeldet werden.

Anforderungen

Array: int zahlen[6] = {4, 8, 15, 16, 23, 42};, gesucht: 16
position = -1 als Startwert („nicht gefunden")
Beim ersten Treffer Position merken und mit break aufhören
Am Ende prüfen: if (position != -1) ...

Beispielausgabe

16 gefunden an Position 3

Musterlösung Falsches Passwort!

#include <stdio.h>

int main() {
    int zahlen[6] = {4, 8, 15, 16, 23, 42};
    int gesucht = 16;
    int position = -1;          // -1 = nicht gefunden

    for (int i = 0; i < 6; i++) {
        if (zahlen[i] == gesucht) {
            position = i;
            break;            // gefunden -> aufhören
        }
    }

    if (position != -1)
        printf("%d gefunden an Position %d\n", gesucht, position);
    else
        printf("%d nicht gefunden\n", gesucht);
    return 0;
}

6 Alle Vorkommen zählen

Aufgabenstellung

Zählen Sie, wie oft ein Wert im Array vorkommt — diesmal ohne break, weil wir alle Treffer wollen.

Anforderungen

Array: int zahlen[9] = {3, 7, 3, 1, 3, 9, 3, 2, 5};, gesucht: 3
Ein Zähler; bei jedem Treffer anzahl++ — kein break

Beispielausgabe

3 kommt 4 mal vor

Musterlösung Falsches Passwort!

#include <stdio.h>

int main() {
    int zahlen[9] = {3, 7, 3, 1, 3, 9, 3, 2, 5};
    int gesucht = 3;
    int anzahl = 0;

    for (int i = 0; i < 9; i++) {
        if (zahlen[i] == gesucht) {
            anzahl++;            // KEIN break -> weiter zählen
        }
    }

    printf("%d kommt %d mal vor\n", gesucht, anzahl);
    return 0;
}

7 Bubble Sort (aufsteigend)

Aufgabenstellung

Sortieren Sie ein Array mit Bubble Sort aufsteigend und geben Sie es danach aus.

Anforderungen

Array: int zahlen[5] = {5, 3, 8, 1, 4};
Zwei verschachtelte Schleifen: äußere i, innere j bis n - 1 - i
Benachbarte vergleichen; wenn zahlen[j] > zahlen[j+1] → tauschen (mit temp)

Beispielausgabe

Sortiert: 1 3 4 5 8

Musterlösung Falsches Passwort!

#include <stdio.h>

int main() {
    int zahlen[5] = {5, 3, 8, 1, 4};
    int n = 5, temp;

    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) {
            if (zahlen[j] > zahlen[j + 1]) {
                temp = zahlen[j];                 // Swap
                zahlen[j] = zahlen[j + 1];
                zahlen[j + 1] = temp;
            }
        }
    }

    printf("Sortiert: ");
    for (int i = 0; i < n; i++) printf("%d ", zahlen[i]);
    printf("\n");
    return 0;
}

8 Absteigend sortieren

Aufgabenstellung

Nehmen Sie Ihren Bubble Sort aus Aufgabe 7 und sortieren Sie absteigend (größte Zahl zuerst). Tipp: nur ein Zeichen ändern!

Anforderungen

Gleiches Array: int zahlen[5] = {5, 3, 8, 1, 4};
Das Vergleichszeichen von > auf < ändern

Beispielausgabe

Absteigend: 8 5 4 3 1

Musterlösung Falsches Passwort!

#include <stdio.h>

int main() {
    int zahlen[5] = {5, 3, 8, 1, 4};
    int n = 5, temp;

    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) {
            if (zahlen[j] < zahlen[j + 1]) {   // nur < statt >
                temp = zahlen[j];
                zahlen[j] = zahlen[j + 1];
                zahlen[j + 1] = temp;
            }
        }
    }

    printf("Absteigend: ");
    for (int i = 0; i < n; i++) printf("%d ", zahlen[i]);
    printf("\n");
    return 0;
}

9 Alles kombinieren (Abschluss)

Aufgabenstellung

Die Königsaufgabe: Sortieren Sie ein Array aufsteigend und geben Sie dann Minimum, Maximum und Durchschnitt aus. Nach dem Sortieren stehen Min und Max ganz am Rand!

Anforderungen

Array: int zahlen[6] = {7, 2, 9, 4, 5, 3};
1. Bubble Sort (aufsteigend) · 2. Summe für den Durchschnitt
Min = erstes Element (zahlen[0]), Max = letztes (zahlen[n-1])

Beispielausgabe

Min: 2, Max: 9
Durchschnitt: 5.00

Musterlösung Falsches Passwort!

#include <stdio.h>

int main() {
    int zahlen[6] = {7, 2, 9, 4, 5, 3};
    int n = 6, summe = 0, temp;

    /* 1. Bubble Sort (aufsteigend) */
    for (int i = 0; i < n - 1; i++)
        for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++)
            if (zahlen[j] > zahlen[j + 1]) {
                temp = zahlen[j];
                zahlen[j] = zahlen[j + 1];
                zahlen[j + 1] = temp;
            }

    /* 2. Summe für den Durchschnitt */
    for (int i = 0; i < n; i++) summe += zahlen[i];

    /* 3. Min = erstes, Max = letztes Element */
    printf("Min: %d, Max: %d\n", zahlen[0], zahlen[n - 1]);
    printf("Durchschnitt: %.2f\n", (double)summe / n);
    return 0;
}

Geschafft! 🎉

Damit beherrscht ihr die Algorithmen-Bausteine aus VL 9–11: Akkumulieren (Summe, Durchschnitt, Zählen, Produkt), Suchen (Position, alle Vorkommen) und Sortieren (Bubble Sort auf-/absteigend). Genau diese Muster braucht ihr in der Klausur.

🔑 Passwörter für die Musterlösungen

Die Passwörter stehen unten — frei zugänglich. Bitte fair spielen: erst selbst probieren, dann mit der Musterlösung vergleichen. Eine Lösung, die ihr nur abgeschrieben habt, hilft euch in der Klausur nicht.

Aufgabe	Thema	Passwort
Aufgabe 1	Summe eines Arrays	`sum101`
Aufgabe 2	Notendurchschnitt	`avg202`
Aufgabe 3	Zählen mit Bedingung	`cnt303`
Aufgabe 4	Produkt berechnen	`prod404`
Aufgabe 5	Lineare Suche (Position)	`pos505`
Aufgabe 6	Alle Vorkommen zählen	`vor606`
Aufgabe 7	Bubble Sort (aufsteigend)	`sort707`
Aufgabe 8	Absteigend sortieren	`desc808`
Aufgabe 9	Alles kombinieren	`komb909`

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