Komplexe Übung (I): Würfelexperimente mit einem Würfel

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Mehrfachverzweigungen

Gegeben sind die nachfolgende Funktion bzw. Prozedur zur Simulation des Würfelns mit einem idealen Würfel.

var z1 = 0, z2 = 0, z3 = 0, z4 = 0, z5 = 0, z6 = 0; function wuerfel1(anzahl) { for (var i = 1; i <= anzahl; i++) { var zufall = Math.floor(Math.random() * 6 + 1); switch (zufall) { case 1: z1++; break; case 2: z2++; break; case 3: z3++; break; case 4: z4++; break; case 5: z5++; break; default: z6++; } } } function wuerfelAusgabe1() { console.log("Augenzahl 1: " + z1); console.log("Augenzahl 2: " + z2); console.log("Augenzahl 3: " + z3); console.log("Augenzahl 4: " + z4); console.log("Augenzahl 5: " + z5); console.log("Augenzahl 6: " + z6); }

wuerfel1(1000); wuerfelAusgabe1();

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Die switch-case-default-Syntax gestattet die Konstruktion von Mehrfachverzweigungen. Die Anzahl der Fallunterscheidungen ist dabei beliebig. Der Anweisungsblock nach default wird in allen Fällen ausgeführt, die nicht zuvor untersucht worden sind.

Trotzdem erkennen wir schnell Grenzen dieser Implementation:

• Der Gebrauch einer großen Anzahl globaler Variablen kann zu unerwünschten Nebeneffekten führen.
• Gleichartige Anweisungen treten gehäuft auf.
• Eine Generalisierung der Lösungsidee (z.B. die Simulation des Werfens mehrerer Würfel) ist nicht problemlos möglich.
• Die Wertübergabe an weitere Funktionen (z.B. zur grafischen Darstellung) ist ebenfalls eingeschränkt.

Wir wollen deshalb die Zählergebnisse mit der Datenstruktur Feld verwalten.

Zählung mit einer Feldvariablen

var rand = 50; var maxBreite = 400 - 2 * rand; var maxHoehe = 300 - 2 * rand; function minMax(feld) { var ergebnis = new Array(0, 0); for (var i = 0; i < feld.length; i++) { if (ergebnis[0] > feld[i]) ergebnis[0] = feld[i]; if (ergebnis[1] < feld[i]) ergebnis[1] = feld[i]; } return ergebnis; } function balken(turtle, hoehe, breite) { turtle.forward(breite); turtle.left(90); turtle.forward(hoehe); turtle.left(90); turtle.forward(breite); turtle.left(90); turtle.forward(hoehe); turtle.left(90); turtle.forward(breite); } function BalkenDiagramm(canvas, turtle, feld) { var breite = maxBreite / feld.length; var extremWert = minMax(feld); var min = extremWert[0]; var max = extremWert[1]; canvas.clear(); turtle.hide(); turtle.move(rand, rand + max /(max - min) * maxHoehe); turtle.right(90); for (var i = 0; i < feld.length; i++) balken(turtle, feld[i] / (max - min) * maxHoehe, breite); } function wuerfelTest(feld, anzahl) { var summe = 0; for (var i = 0; i < feld.length; i++) summe = summe + feld[i]; return (feld.length == 6) && (summe == anzahl); }

Die Zählung einer zufällig geworfenen Augenzahl soll mit einer Feldvaraiblen erfolgen. Dabei entspricht der Feldindex der um $1$ verminderten Zufallszahl. Vervollständige die nachfolgenden Funktion unter Nutzung des bereitgestellten Struktogramms.

function wuerfel2(anzahl) { var ZaehlFeld = new Array(0, 0, 0, 0, 0, 0); // -- weitere Anweisungen -- return ZaehlFeld; } function wuerfelAusgabe2(ZaehlFeld) { for (var i = 0; i < ZaehlFeld.length; i++) console.log("Augenzahl " + (i + 1) + ": " + ZaehlFeld[i]); }   Quelltext überprüfen: jetzt prüfen

var newZaehlFeld = wuerfel2(1000); wuerfelAusgabe2(newZaehlFeld); BalkenDiagramm(canvas1, turtle1, newZaehlFeld);

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