Primer z zanko while

Poglejmo si kako bi se lotili izdelave programa za izračun povprečne vrednosti ocen kontrolnih nalog dijakov. Koliko ocen bomo vnesli ni znano pred začetkom izvajanja programa.

VHOD:

   Ocene kontrolnih nalog dijakov.   

 IZHOD:

   Povprečna vrednost ocen.    

Operacije:

   Srednjo vrednost ocen izračunamo tako, da seštejemo vse ocene dijakov in jih delimo s številom ocen.

ALGORITEM:

Korak 1: Algoritem opišimo z manj podrobnostmi:

    Inicializiraj (postavi vrednosti spremenljivk na 0) vsoto in število kontrolnih nalog dijakov.

    Izračunaj vsoto.

    Izračunaj srednjo vrednost.

    Izpiši srednjo vrednost.

Korak 2: Algoritem razdelajmo podrobneje. Ocene prištevajmo k vsoti tako dolgo, dokler ne vnesemo ocene z vrednostjo -1. Upoštevajmo, da srednje vrednosti ne moremo izračunati, če nismo vnesli nobene ocene, saj bi pri deljenju vsote vseh ocen z nič prišlo do napake.

    Inicializiraj (postavi vrednosti spremenljivk na 0) vsoto in število kontrolnih nalog dijakov.

   // Izračunaj vsoto bomo razdelali podrobneje:

       Vnesi prvo oceno

       while nisi vnesel ocene  z vrednostjo -1

                           število kontrolnih nalog dijakov povečaj za 1

                           vsoti prištej oceno

                           vnesi oceno

       // preverimo, če smo vnesli vsaj eno oceno (ali je število kontrolnih nalog dijakov večje od 0)

       if število kontrolnih nalog dijakov večje od  0

          srednja vrednost  =  vsota  /  število kontrolnih nalog dijakov

          izpiši srednjo vrednost

      else

          izpiši, da srednje vrednosti nismo mogli izračunati, ker   nismo vnesli nobenega študenta

Programska koda ima naslednjo obliko: 

// Izracun povprecne ocene ocen kontrolnih nalog dijakov
// z uporabo markerja (-1) za konec vnosa ocen v zanki
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
 
int main()
{
	float povprecje;  			  // realno stevilo za povprecno oceno
	int stevec_kontrolnih_nalog, ocena, vsota;
 
	// inicializacija spremenljivk
	vsota = 0;
	stevec_kontrolnih_nalog = 0;
 
	// izracun vsote
	cout << "Vpisi oceno, -1 za konec vnosa ocen: ";
	cin >> ocena;
 
	while (ocena != -1) {
		vsota += ocena;
		stevec_kontrolnih_nalog++;
		cout << "Vpisi oceno, -1 za konec vnosa ocen: ";
		cin >> ocena;
	}
 
	// preverimo, če smo vnesli vsaj eno oceno (ali je število kontrolnih nalog dijakov večje od 0)

 	if (stevec_kontrolnih_nalog != 0) {
		povprecje = (float) vsota / stevec_kontrolnih_nalog;
		cout << "Povprecna ocena kontrolnih nalog je: " << setprecision(2)
			  << setiosflags(ios::fixed | ios::showpoint)
			  << povprecje << endl;
		
	}
	else
		cout << "Nobene ocene nismo vnesli, zato ne moremo izračunati srednje vrednosti." << endl;
 
	return 0;   // Program se je uspešno zaključil
}

Prefiksni in postfiksni izrazi

V gornjem programu smo spoznali nova operatorja ++ in +=. 

Prireditveni stavek vsota += ocena;  je krajši zapis prireditvenega stavka vsota =vsota+ocena.

V stavku vsota += ocena; se izvede operacija prištevanja rezultata aritmetičnega izraza (na desni strani operatorja +) spremenljivki, rezultat pa je nova vrednost spremenljivke.  

Ostali operatorji so še:

• "-=", ki izvede operacijo odštevanja rezultata aritmetičnega izraza na desni strani od spremenljivke, rezultat pa je nova vrednost spremenljivke.
• "*=", ki izvede operacijo množenja rezultata aritmetičnega izraza na desni strani  s spremenljivko, rezultat pa je nova vrednost spremenljivke.
• "/=", ki izvede operacijo deljenja spremenljivke z rezultatom aritmetičnega izraza na desni strani, rezultat pa je nova vrednost spremenljivke.
• "%=", ki izvede operacijo izračuna ostanka deljenja spremenljivke z rezultatom aritmetičnega izraza na desni strani, rezultat pa je nova vrednost spremenljivke. Ta operator lahko uporabimo samo, če je vrednost spremenljivke in aritmetičnega izraza celo število, v ostalih primerih pa izvajalnik programa sam pretvori vrednosti spremenljivke in rezultata aritmetičnega izraza v cela števila. Zaradi te pretvorbe lahko dobimo drugačen rezultat kot smo pričakovali.

Prireditveni stavek stevec_kontrolnih_nalog++; je krajši zapis prireditvenega stavka stevec_kontrolnih_nalog = stevec_kontrolnih_nalog + 1; V našem primeru smo uporabili postinkrementalni operator.

Ločimo predinkrementalne in postinkrementalne operatorje. Če uporabimo v drugem stavku (npr. znotraj izpisa, v pogoju, v ponovitvenem stavku) predinkrementalni operator, se najprej trenutni vrednosti spremenljivke  prišteje vrednost 1, nato pa se rezultat uporabi.

Poglejmo primer stavka, kjer uporabimo predinkrementalni operator:

stevec_kontrolnih_nalog = 0;
cout << "Uporaba predinkrementalnega operatorja: "<<++stevec_kontrolnih_nalog << endl; 

V tem primeru se najprej vrednost spremenljivke stevec_kontrolnih_nalog poveča za 1 (vrednost se poveča iz 0 na 1) in nato izpiše. Na zaslonu se izpiše: "Uporaba predinkrementalnega operatorja: 1".

Poglejmo si še uporabo postinkrementalnega operatorja:

stevec_kontrolnih_nalog = 0;
cout << "Uporaba postinkrementalnega operatorja: "<< stevec_kontrolnih_nalog++ << endl;

V tem primeru se najprej izpiše vrednost spremenljivke stevec_kontrolnih_nalog nato pa se vrednost spremenljivke poveča za 1 (vrednost se poveča iz 0 na 1) . Na zaslonu se izpiše: "Uporaba postinkrementalnega operatorja: 0".

Če uporabimo namesto operatorja "++", operator "--", vrednost spremenljivke zmanjšamo za 1. Če je operator "--" pred spremenljivko, mu pravimo preddekrementalni operator, če pa je za spremenljivko mu pravimo postdekrementalni operator.

Vhodno-izhodni manipulatorji 

Poglejmo stavek za izpis povprečne ocene:

cout << "Povprecna ocena kontrolnih nalog je: " << setprecision(2)
  << setiosflags(ios::fixed | ios::showpoint)
  << povprecje << endl;
  

V tem stavku smo uporabili vhodno-izhodne manipulatorje, ki smo jih vključili s pomočjo vključitvenenega stavka #include <iomanip>. Definirani so v razredu ios (v njem najdemo metode za delo z vhodno-izhodnimi enotami), zato se njihova definicija  začne z "ios::". V našem primeru smo uporabili vhodno-izhodne manipulatorje zato da smo izboljšali izpis podatkov.  Uporabili smo naslednje manipulatorje:

setprecision(2)        - spremenljivko (v našem primeru povprecje) izpišemo na dve decimalni mesti natančno.

ios::fixed                  - realno število izpišemo v neeksponentni obliki (npr. število 100,33 izpišemo kot 100.33).

ios: showpoint          - izpišemo decimalno piko v realnem številu.

Pogosto se uporablajo še naslednji vhodno-izhodni manipulatorji:

double test=10.334; 
cout << setw(10) << setprecision(2) <<setfill('*') 
     << setiosflags(ios::fixed | ios::showpoint)
     << test << endl;

Rezultat izpisa spremenljivke test je *****10.33

Pretvorbeni  operator

V stavku:

povprecje = (float) vsota / stevec_kontrolnih_nalog;

je uporabljen takoimenovani eksplicitni pretvorbeni operator (angl. "cast operator"). Gre za eksplicitno pretvorbo spremenljivke vsota,  ki je celo števili v realno število (to storimo s (float) vsota).  Če ne bi uporabili tega operatorja bi bil rezultat izračuna aritmetičnega izraza celo število, kjer bi se odrezale decimalna mesta (namesto 72.77 bi dobili 72).

Programski jezik C in njegovo nadaljevanje C++ omogočata implicitne pretvorbe v izrazih, kar lahko povzroča programerju precej preglavic pri prenosu programov med računalniki, ki uporabljajo različne prevajalnike in imajo različno arhitekturo in operacijski sistem. V teh dveh jezikih lahko izvajamo operacije med spremenljivkami, ki so različnih tipov (npr. lahko zmnožimo realno število z znakom - rezultat bo realno število, saj se bo znak pretvoril v njegovo ASCII kodo).

Možni so naslednji osnovni podatkovni tipi:

realna števila:

• long double,
• double,
• float.

cela števila:

• unsigned long int,
• unsigned int,
• int,
• unsigned short int,
• short int.

znaki:

• unsigned char,
• char.

Poleg  ekplicitnih pretvorb obstajajo standardne pretvorbe. Te izvršuje prevajalnik v mešanih izrazih. Veljajo naslednja pravila:

• Spremenljivke tipov char, short in enum se pretvorijo v tip int. Če pri ovrednotenju postane vrednost izraza prevelika za int, se pretvorijo v tip unsigned int.
• Spremenljivke tipa unsigned char in unsigned short se pretvoririjo v tip unsigned int.
• Kadar je po prejšnjih korakih izraz še vedno mešan, se operandi pretvorijo po naslednji hierarhiji tipov; spremenljivke. ki so zapisane z manj biti, se pretvorijo v spremenljivke tipa z več biti. Velja da je: int < unsigned int < long < unsigned long < float < double < long double.

Primer:

char c;

short s;

int i;

c-s/i - rezultat je tipa  int.

Nasvet:

Uporabljajte eksplicitne pretvorbe spremenljivk različnih tipov v izrazih, če želite da bodo programi delovali tako kot si želite.

Prioriteta operatorjev po uvedbi zgoraj opisanih operatorjev je naslednja:

( )

++  --  +  -  ! (tip)

*  /  %

+  -

<<  >>

<  <=  >  >=

==  ! =

&&

||

?:

=  + =  -=  *=  /=  %=