Programmieren - Arrays in C
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Questions and Answers

Was ist bei der Deklaration eines Arrays mit der Kurzschreibweise zu beachten?

  • Die Initialisierung kann nach der Deklaration erfolgen.
  • Die Deklaration kann in mehreren Anweisungen erfolgen.
  • Die Deklaration, Erstellung und Initialisierung müssen in einer Anweisung erfolgen. (correct)
  • Die Array-Größe muss immer explizit angegeben werden.

Wie kann die Größe eines Arrays implizit bestimmt werden?

  • Durch die Werte, die in geschweiften Klammern angegeben werden. (correct)
  • Durch Angabe einer Größe in eckigen Klammern.
  • Durch eine Zuweisung in einer separaten Anweisung.
  • Durch den Verweis auf eine externe Größe.

Was passiert, wenn man versucht, die Deklaration eines Arrays von der Initialisierung zu trennen?

  • Es wird einfach ignoriert und funktioniert trotzdem.
  • Es wird ein Laufzeitfehler erzeugt.
  • Es tritt ein Syntax-Fehler auf. (correct)
  • Das Array wird korrekt initialisiert.

Wie erfolgt der Zugriff auf die Elemente eines Arrays?

<p>Durch Verwendung von Indizes in einer Schleife. (B)</p> Signup and view all the answers

Wie wird der Wert eines Arrays auf der Konsole ausgegeben?

<p>Jedes Element muss separat ausgegeben werden. (A)</p> Signup and view all the answers

Was ist ein Array in der Programmiersprache C?

<p>Eine Sammlung von Variablen desselben Datentyps (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Deklaration eines Arrays korrekt?

<p>int[] array_name; (A)</p> Signup and view all the answers

Wie greift man auf das dritte Element eines Arrays in C zu?

<p>array_name[2] (B)</p> Signup and view all the answers

Welches ist ein Beispiel für ein mehrdimensionales Array?

<p>int matrix[5][5]; (A)</p> Signup and view all the answers

Was kann man mit Arrays in C nicht tun?

<p>Die Größe eines Arrays zur Laufzeit ändern (B)</p> Signup and view all the answers

Wie können mathematische Probleme mit Arrays abgebildet werden?

<p>Durch die Verwendung von Arrays zur Speicherung von Punkten (A)</p> Signup and view all the answers

Welcher dieser Begriffe beschreibt eine Sammlung von Werten, die unter einem gemeinsamen Namen gespeichert werden?

<p>Array (A)</p> Signup and view all the answers

Wie müssen die Werte in einem Array in C deklariert werden?

<p>Sie müssen vom selben Datentyp sein. (C)</p> Signup and view all the answers

Was ist ein wichtiger Vorteil von Arrays in der Programmierung?

<p>Arrays können mehrere Werte desselben Datentyps speichern. (D)</p> Signup and view all the answers

Wie beginnt der Indexzähler in einem Array?

<p>Bei 0 (D)</p> Signup and view all the answers

Wie wird die Länge eines Arrays bestimmt?

<p>Sie wird bei der Deklaration festgelegt. (C)</p> Signup and view all the answers

Welcher Datentyp kann nicht in einem Array gespeichert werden?

<p>gemischte Datentypen (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen ist korrekt bezüglich der Funktion zur Addition von Punkten?

<p>Eine Rückgabe von mehreren Werten ist in C nicht möglich. (B)</p> Signup and view all the answers

Welches Problem wird durch die Verwendung von Arrays adressiert?

<p>Die Notwendigkeit, mehrere Variablen für mehrere Daten zu verwenden. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Syntax ist korrekt für die Deklaration eines Arrays in C?

<p>int my_array[]; (B)</p> Signup and view all the answers

Warum sind Arrays eine geeignete Datenstruktur für die Speicherung von Werten?

<p>Sie sind einfach zu verarbeiten mit Loops. (B)</p> Signup and view all the answers

Was passiert, wenn man mehr Werte in ein Array einfüllen möchte, als die deklarierte Kapazität erlaubt?

<p>Ein neues Array muss erzeugt werden. (C)</p> Signup and view all the answers

Was ist die maximale Anzahl der Werte, die im Array 'double_array' gespeichert werden können?

<p>3 (C)</p> Signup and view all the answers

Welcher der folgenden Ausdrücke ist eine gültige Deklaration eines Arrays?

<p>const int size = 4; int my_array[size]; (C)</p> Signup and view all the answers

Wie beginnt der Indexzähler für ein Array in C?

<p>Bei 0 (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über 'int int_array;' ist richtig?

<p>Es sind maximal 5 int Werte speicherbar. (C)</p> Signup and view all the answers

Was enthält ein neu deklariertes Array zu Beginn?

<p>Undefinierte Werte (D)</p> Signup and view all the answers

Welcher Index würde auf das dritte Element eines Arrays zugreifen?

<p>2 (A)</p> Signup and view all the answers

Warum sollte man beim Arbeiten mit Arrays vorsichtig sein?

<p>Falsche Werte können in Berechnungen verwendet werden. (C)</p> Signup and view all the answers

Welches Element beschreibt nicht das Konzept eines Arrays?

<p>Ein Array hat eine dynamische Kapazität. (A)</p> Signup and view all the answers

Was ist bei der Deklaration eines Arrays in C erforderlich?

<p>Ein Datentyp und rechteckige Klammern. (A)</p> Signup and view all the answers

Wie viele Elemente können in einem Array mit der Kapazität 7 gespeichert werden?

<p>7 (A)</p> Signup and view all the answers

Welches Beispiel zeigt die korrekte Initialisierung eines Arrays in C?

<p>int my_array = {4, 2, 10, 3, -5, 0, 17}; (D)</p> Signup and view all the answers

Welcher Wert hat den Index 3 im gegebenen Array?

<p>3 (B)</p> Signup and view all the answers

Was ist eine falsche Aussage über Arrays?

<p>Arrays können Werte unterschiedlichen Datentyps aufnehmen. (A)</p> Signup and view all the answers

Welches dieser Konzepte ist nicht mit Arrays verbunden?

<p>Dynamische Speicherzuweisung. (B)</p> Signup and view all the answers

Wie viele Felder stehen in einem Array mit einer Kapazität von 7 zur Verfügung?

<p>7 (D)</p> Signup and view all the answers

Welches Element initialisiert das boolean-Array isPrime im Sieb des Erathosthenes?

<p>Markiert alle Zahlen als potenzielle Primzahlen (A)</p> Signup and view all the answers

Was geschieht mit den Vielfachen jeder gefundenen Primzahl im Algorithmus?

<p>Sie werden als Nicht-Primzahlen markiert (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Funktion wird empfohlen, um die Zeichenkette in reverse_array.c zeichenweise einzulesen?

<p>getchar() (B)</p> Signup and view all the answers

Was muss am Ende der Zeichenkette in reverse_array.c hinzugefügt werden?

<p>Der Null-Terminator \0 (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Bedingung sollte erfüllt sein, um das Einlesen der Zeichen in reverse_array.c zu beenden?

<p>Bis Enter gedrückt wird oder das Array voll ist (B)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Hauptfunktion des Sieb des Erathosthenes?

<p>Die ersten n Primzahlen zu finden (B)</p> Signup and view all the answers

Was passiert mit den Werten im Array after n im Sieb des Erathosthenes?

<p>Sie werden als Nicht-Primzahlen markiert (C)</p> Signup and view all the answers

Was muss man beim Programmieren in reverse_array.c beachten?

<p>Alle Zeichen müssen im Array gespeichert werden (C)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Array in C

Eine Folge von Variablen gleichen Typs, die unter einem gemeinsamen Namen gespeichert sind und über einen Index aufgerufen werden können.

Array-Deklaration

Die Definition eines Arrays, inklusive Typ und Größe.

Array-Zugriff

Der Zugriff auf ein bestimmtes Element in einem Array mittels Index.

Mehrdimensionales Array

Ein Array, das aus mehreren Dimensionen (z.B. Zeilen und Spalten) besteht.

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Array-Index

Eine Zahl, die die Position eines Elements in einem Array repräsentiert (beginnend bei 0).

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Anwendung von Arrays

Arrays werden verwendet, um große Mengen von Daten gleichen Typs effizient zu speichern und zu verarbeiten. Beispiel: Koordinaten.

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Array-Elemente

Die einzelnen Werte, die im Array gespeichert sind.

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Array-Algorithmen

Berechnungen und Bearbeitungen die auf Arrays angewandt werden.

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Array

Eine Datenstruktur, die eine nummerierte Sammlung von Werten desselben Datentyps speichert.

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Index

Eine Nummer, die verwendet wird, um ein bestimmtes Element in einem Array zu finden.

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Indexzähler-Startwert

Der Indexzähler beginnt immer bei 0.

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Array-Länge

Die Anzahl der Elemente in einem Array. Es ist fest bei der Deklaration.

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Datentyp

Alle Elemente in einem Array sind vom gleichen Datentyp (z.B., Zahlen, Zeichen).

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Array-Index-Ende

Der Index des letzten Elements ist Länge – 1.

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Array-Problematik

Mit Arrays können viele Werte des selben Datentyps in einer Variable gesammelt werden. Das vereinfacht die Verwaltung von vielen Variablen.

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Array-Funktionalität-Beispiel

Arrays ermöglichen es, Funktionen zu schreiben, die mit mehreren Werten arbeiten, ohne dass diese Werte einzeln übergeben werden müssen.

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Array-Definition

Ein Array ist eine Datenstruktur, die eine geordnete Sammlung von Werten desselben Datentyps speichert, mit einem Index-basierten Zugriff.

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Array-Datentyp

Alle Elemente in einem Array müssen vom gleichen Datentyp sein (z.B. Ganze Zahlen, Fließkommazahlen).

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Array-Kapazität

Die maximale Anzahl an Werten, die ein Array speichern kann.

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Deklaration von Arrays (C)

Die Definition eines Arrays in C umfasst den Datentyp, den Variablennamen, eckige Klammern und die Kapazität.

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Initialisierung von Arrays

Die Zuweisung von Werten zu den Elementen eines Arrays in der Deklaration.

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int my_array [7];

Deklaration eines Arrays mit dem Namen "my_array" mit der Kapazität 7 und dem Datentyp "int"(Ganzzahl).

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Array-Traversal

Das Durchlaufen aller Elemente eines Arrays, um jedes Feld zu 'besuchen'.

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Array-Zugriff mit Schleife

Mithilfe einer Schleife und eines Index kann man jedes Element eines Arrays erreichen und seinen Wert bearbeiten.

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Array-Deklaration: Kurzschreibweise

Man kann Arrays kompakter deklarieren, indem man gleichzeitig Typ, Größe und Initialisierungswerte innerhalb der Deklaration angibt.

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Array-Deklaration in C

Die Definition der Größe und des Datentyps eines Arrays. Beispiel: int mein_array[5]; definiert ein Array namens mein_array mit 5 Elementen vom Typ int.

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Array-Größe in C

Die Anzahl der Elemente, die in einem Array gespeichert werden können, wird bei der Deklaration festgelegt. Die Größe ist ein fester Wert.

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Array-Größe veränderbar?

Die Größe eines Arrays kann nach der Deklaration in C nicht direkt verändert werden. Um mehr Elemente zu speichern, muss ein neues Array erzeugt werden.

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Array-Elemente bei der Deklaration

Ein Array enthält bei der Deklaration undefinierte Werte, d.h. die Elemente haben keinen bestimmten Wert.

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Array-Zugriff auf Elemente

Der Zugriff auf einzelne Elemente eines Arrays erfolgt über einen Index. Der Index beginnt bei 0 und zählt hoch.

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Index-Bereich in Arrays

Der Index eines Elements in einem Array mit N Elementen liegt zwischen 0 und N-1.

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Array initialisieren

Das Vergeben von Anfangswerten an die Elemente eines Arrays bei der Deklaration.

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Falsche Werte in Arrays

Die Nutzung undefinierter Werte in Arrays kann zu falschen Programmberechnungen führen.

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Sieb des Eratosthenes

Ein Algorithmus zur Bestimmung von Primzahlen, der ein Array verwendet, um Zahlen als Primzahlen (true) oder Nicht-Primzahlen (false) zu markieren.

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boolean-Array isPrime

Ein Array, das verwendet wird, um zu speichern, ob eine Zahl eine Primzahl ist oder nicht. True bedeutet Primzahl, False keine Primzahl.

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Was sind die ersten Schritte beim Sieb des Eratosthenes?

Die ersten Schritte sind die Initialisierung aller Zahlen als potenzielle Primzahlen, das Markieren von 0 und 1 als Nicht-Primzalen, und das iterieren durch alle Zahlen von 2 bis n.

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Was passiert in der Schleife des Siebs?

In der Schleife werden fr jede Primzahl alle Vielfachen als Nicht-Primzahlen markiert.

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Wie speichert man eine Zeichenkette im Array?

Die Zeichenkette wird zeichenweise gelesen (mit getchar()) und in ein Array gespeichert.

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Wie wird die Zeichenkette umgekehrt?

Die Zeichenkette wird in umgekehrter Reihenfolge von hinten nach vorne ausgegeben, um die umgekehrte Reihenfolge zu erhalten.

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Was ist der Null-Terminator? (\0)

Ein spezielles Zeichen (\0), das am Ende einer Zeichenkette steht und die Lnge der Zeichenkette angibt.

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Welche Funktion liest Zeichen ein?

getchar() liest ein einzelnes Zeichen von der Konsole ein.

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Study Notes

Programmieren (IEP/ISB/SWB/TIB) - Arrays

  • Vorlesungsthema: Arrays
  • Dozent: Prof. Dr. Dennis Grewe
  • Datum: 27.10.2024

Agenda

  • Was ist ein Array in der Programmiersprache C?
  • Anwendungsbereiche von Arrays
  • Deklaration eines Arrays
  • Zugriff auf Array-Elemente
  • Mehrdimensionale Arrays

Ziele

  • Verständnis des Array-Konzepts
  • Deklaration von Arrays in C
  • Zugriff auf Arrayelemente und deren Manipulation
  • Verwendung von Arrays in Funktionen
  • Algorithmenentwurf mit Arraystrukturen
  • Anwendung des Gelernten in kleinen Programmen

Motivation (I)

  • In der Mathematik werden Vektoren und Matrizen häufig verwendet, um mathematische Probleme zu lösen.
  • Vektoren im zweidimensionalen Raum (R²) bestehen aus einem x- und einem y-Wert.
  • Vektoren im dreidimensionalen Raum (R³) bestehen aus einem x-, y- und z-Wert.

Motivation (II)

  • Beispiel: Darstellung von Punkten im zweidimensionalen Raum (z.B. (1, 2) und (3, 4)).
  • Problem: Wie werden diese Punkte effizient in einem C-Programm abgebildet?
  • Lösung: mittels Arrays

Motivation (III)

  • Problem: Für viele Punkte in Berechnungen benötigt man mehr Variablen, was den Code aufwändiger macht.
  • Problem: Funktionen zur Addition mehrerer Vektoren sind in C nicht direkt implementiert.
  • Lösung: Arrays

Was ist ein Array?

  • Ein Array (auch Feld) ist eine geordnete Sammlung von Werten vom gleichen Datentyp.
  • Die Elemente werden durch einen Index (von 0 beginnend) angesprochen.
  • Die Größe eines Arrays ist fest und kann nicht nachträglich geändert werden.
  • Syntax: [Datentyp] [Arrayname][Dimension]; z.B.: int my_array[3];

Array als Container-Datenstruktur

  • Anwendung: Speicherung und Organisation mehrerer Werte gleichen Datentyps.
  • Indexstruktur: Jedes Element im Array ist eindeutig über seinen Index adressierbar.
  • Feste Kapazität: Die Größe des Arrays wird bei der Deklaration festgelegt.

Wie wird ein Array in C deklariert?

  • Datentyp des Arrays
  • Name des Arrays
  • Anzahl der Elemente in eckigen Klammern: z.B. int my_array[7];
  • Optionale Initialisierung mit Werten: z.B. int my_array[7] = {4, 2, 10, 3, -5, 0, 17};

Arrays Deklarieren

  • Beispiele für verschiedene Datentypen (int, double, string)
  • Konstanten für die Arrays verwenden

Arbeiten mit Arrays

  • Zugriff auf Arrayelemente (Index)
  • Iterieren durch Arrays mittels Schleifen (z.B. for, while)
  • Zugriff auf Variablen mittels Indexvariable

Arbeiten mit Arrays (Zugriff, Schleifen, Kurzschreibweisen)

  • Indexiert auf die Elemente zugreifen
  • Schleifen (for, while) zur Iteration über Arrayelemente
  • Kurzschreibweise bei Arraydeklaration mit Initialisierung der Werte

Array-Deklaration: Kurzschreibweise (I)

  • Initialisierung in einer Zeile: Datentyp Arrayname[] = {Liste der Werte};
  • Beispiel: double my_array[] = {1.9, 2.9, 3.4, 3.5};
  • Implizite Array-Größe

Array-Deklaration: Kurzschreibweise (II)

  • Variable Arraygröße
  • Keine Kurzschreibweise, wenn Array-Deklaration, Initialisierung und Zuweisung in getrennten Schritten erfolgen.

Ausgabe eines Arrays

  • Schleife wie z.B. for-Schleife zur Ausgabe der Arrayelemente.

Eingabe von Werten in ein Array

  • Schleife (z.B. for) zur Eingabe von Werten über die Konsole (z.B. scanf).

Achtung: Keine Grenzprüfung der Indexvariable (I)

  • C überprüft nicht, ob der Index innerhalb der Arraygrenzen liegt.
  • Zugriff auf ungültige Indizes kann zu unerwarteten Ergebnissen (Absturz) oder Korruptions des Systems führen.

Achtung: Keine Grenzprüfung der Indexvariable (II)

  • Konsequenzen von Indexüberschreitungen:
  • Betriebssystem kann reagieren und Programm beenden.
  • Systemzustand wird undefiniert und System kann korrumpiert werden

Arrays und Zeichenketten

  • Darstellung von Zeichenketten als Arrays von char (char-Arrays)
  • Null-Terminator ('\0') am Ende der Zeichenkette
  • Beispiel: Speicherung des Strings "Hallo" in einem char-Array

Arrays und Zeichenketten (Arrays)

  • Verwendung von char-Arrays zur Darstellung von Zeichenketten.
  • Implizite Deklaration der Array-Größe, abhängig vom String.
  • Berücksichtigung von Null-Terminator ('\0') am Ende der Zeichenkette zur korrekten Darstellung des Strings.

Live Coding (Sieb des Eratosthenes)

  • Bestimmung von Primzahlen
  • Programmbeispiel mit array-basiertem Algorithmus

Live Coding (Reverse Array)

  • Umkehrung der Elemente in einem Array
  • Algorithmus und Beispielcode

Zusammenfassung

  • Vorstellung von Arrays in C
  • Anwendungsbeispiel von Basisoperationen, Deklaration, etc.
  • Beispielhafte Verwendung von Arrays mit verschiedenen Datentypen
  • Implementierung von Algorithmen mithilfe von Arrays

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In diesem Quiz lernen Sie alles über Arrays in der Programmiersprache C. Der Fokus liegt auf der Deklaration, dem Zugriff und der Manipulation von Array-Elementen sowie ihrer Verwendung in Funktionen. Vertiefen Sie Ihr Verständnis mit praktischen Anwendungen und Algorithmendesign.

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