Planung

1. Planung • einfache Dateibehandlung (externe Dateien, Öffnen, Lesen/Schreiben, Schließen). • Diskussion des Problems, die Wörter in einem gegebenen Text zu zählen und sie mit ihrer Häufigkeit alphabetisch geordnet auszugeben. Zunächst: Dateien. Lese aus einer Eingabe-Datei, schreibe in eine Ausgabe-Datei. Programm: nächste Folie.

2. #include <fstream.h> #include <conio.h> #include <stdlib.h> const int Max_LG = 30; void main() { ifstream lesen; ofstream schreiben; char Gelesen[Max_LG]; lesen.open("prog-11.cpp"); if (!lesen) { cout << "Fehler\n"; exit(-1); } schreiben.open("aus.out"); if (!schreiben) { cout << " Fehler\n"; exit(-1); } while (!lesen.eof()) { lesen >> Gelesen; schreiben << Gelesen << endl; } lesen.close(); schreiben.close(); }

3. Zu beachten: • #include <fstream.h>bindet die Bibliothek ein. • ifstream lesen: von der Datei-Variablen lesen soll gelesen werden, sie muß also einen Wert bekommen und zum Lesen geöffnet werden (mit lesen.open("prog-11.cpp"); Erfolg beim Öffnen: lesen != 0,Mißerfolg: lesen == 0 [z.B.: Datei existiert nicht]) • Benutzung: wiecin • Testen: lesen.eof() (!= 0 genau dann, wenn das Ende der Datei noch nicht erreicht ist) • Nach Benutzung: schließen mit lesen.close() • Analog: ofstream für die Ausgabe.

4. Punkte: • Benutzung von Dateien: wie Standard Ein-/Ausgabe • ifstream: Eingabe, ofstream: Ausgabe • Bindung von Datei-Variablen an Dateien beim Öffnen. Schließen der Datei beim Verlassen des entsprechenden Blocks. • Werden Dateien zum Schreiben geöffnet, so geht ihr vorheriger Inhalt verloren!

5. Wörter zählen • Problem: • zähle die Wörter in einem gegebenen Text • gib sie mit ihrer Häufigkeit alphabetisch geordnet aus Datenstruktur: (erweiterter) binärer Suchbaum text struct BinBaum { char text[maxLen]; int zaehler; BinBaum * LSohn, *RSohn; }; zaehler LSohn RSohn

6. Strategie: • Suchen nach einer Zeichenkette im binären Suchbaum • Zeichenkette nicht gefunden: neuen Knoten einfügen, Zähler zu 1 initialisieren • Zeichenkette gefunden: Zähler um 1 erhöhen

7. BinBaum * Einfuegen(BinBaum *B, char * k) { void strcpy(char *, char *); int strcmp(char *, char *); if (B == NULL) { BinBaum *Hilf = new BinBaum; strcpy(Hilf->text, k); Hilf->zaehler = 1; Hilf->LSohn = Hilf->RSohn = NULL; return Hilf; } else { int Vergl = strcmp(B->text,k); if (Vergl < 0) B->RSohn = Einfuegen(B->RSohn, k); else if (Vergl > 0) B->LSohn = Einfuegen(B->LSohn, k); else if (Vergl == 0) B->zaehler += 1; return B; } }

8. 17 6 23 4 7 18 26 Alphabetisch geordnete Ausgabe? • Durchlaufe den binären Suchbaum mit Wurzel wrekursiv wie folgt: • Durchlauf durch den linken Unterbaum von w • Ausdruck der Wurzel w • Durchlauf durch den rechten Unterbaum von w Resultat: geordnete Ausgabe Beispiel: 17 6 23 4 7 18 26

9. Wie beweist man das? Durch vollständige Induktion nach der Anzahl der Knoten. Der Induktionsbeginn (kein Knoten) ist trivial. Der Induktionsschritt: der linke Unterbaum wird geordnet ausgegeben (IV), dann wird die Wurzel ausgegeben, dann wird der rechte Unterbaum geordnet ausgegeben (IV). Die Wurzel steht bzgl. der Ordnung in der Mitte.

10. void Ausdrucken(BinBaum *K, ofstream *aus) { void KnotenDruck(BinBaum *, ofstream *); if (K != NULL) { Ausdrucken(K->LSohn, aus); KnotenDruck(K, aus); Ausdrucken(K->RSohn, aus); } }

11. void main() { BinBaum * Einlesen(ifstream *), *BST; void Ausdrucken(BinBaum *, ofstream *); ifstream *EingabeDatei; ofstream *Ausgabe = new ofstream("von.aus"); EingabeDatei = new ifstream("von.txt"); if (!EingabeDatei) { cout << "Problem: Eingabe\n"; exit(-1); } BST = Einlesen(EingabeDatei); Ausdrucken(BST, Ausgabe); }

12. mit der Variante ofstream *Ausgabe = new ofstream("von.aus"); Bemerkenswert: • Ein- und Ausgabedateien werden als Zeiger auf ifstream und ofstream deklariert. • beachte die Initialisierung: ifstream *EingabeDatei; EingabeDatei = new ifstream("von.txt");

13. BinBaum * Einlesen(ifstream *inp) { BinBaum *bst = NULL, * Einfuegen(BinBaum *, char *); char gelesen[maxLen]; *inp >> gelesen; while (!(*inp).eof()) { bst = Einfuegen(bst, gelesen); *inp >> gelesen; } return bst; } Feinheiten: *inp und (*inp).eof()

14. Analog: Ausgabe void KnotenDruck(BinBaum *T, ofstream *aus){ void Schreiben(char *, int, ofstream *); Schreiben(T->text, T->zaehler, aus); } void Schreiben(char * s, int k, ofstream *aus) { *aus << k << "\t\t\t" << s << endl; }

15. Herr von Ribbeck auf Ribbeck im Havelland, Ein Birnbaum in seinem Garten stand, Und kam die goldene Herbsteszeit Und die Birnen leuchteten weit und breit, Da stopfte, wenn's Mittag vom Turme scholl, Der von Ribbeck sich beide Taschen voll, Und kam in Pantinen ein Junge daher, So rief er: »Junge, wiste 'ne Beer?« Und kam ein Mädel, so rief er: »Lütt Dirn, Kumm man röwer, ick hebb 'ne Birn.« So ging es viel Jahre, bis lobesam Der von Ribbeck auf Ribbeck zu sterben kam. Er fühlte sein Ende. 's war Herbsteszeit, Wieder lachten die Birnen weit und breit; Da sagte von Ribbeck: »Ich scheide nun ab. Legt mir eine Birne mit ins Grab.« Und drei Tage drauf, aus dem Doppeldachhaus, Trugen von Ribbeck sie hinaus, Alle Bauern und Büdner mit Feiergesicht Sangen »Jesus meine Zuversicht«, Und die Kinder klagten, das Herze schwer: »He is dod nu. Wer giwt uns nu 'ne Beer?« 1 Trugen 1 Turme 12 Und 1 Wer 1 Wieder 1 Zuversicht«, 1 ab, 1 ab. 1 alte, 1 alten 4 auf 2 aus 1 bat, 1 beide 1 bis 1 breit, 1 breit. 1 breit;

16. Inorder(Wurzel BLinks) w ( ) Druck(w) Inorder BLinks BRechts Inorder(Wurzel BRechts) Durchlauf durch Bäume 17 Diese Art des Durchlaufs heißt Inorder-Durchlauf. 6 23 4 7 18 26 =

17. w ( ) Präorder BLinks BRechts Druck(w) = Präorder(Wurzel BLinks) Präorder(Wurzel BRechts) 17 6 23 17 # 6 # 4 # 7 # 23 # 18 # 26 4 7 18 26

18. w BLinks BRechts Postorder(Wurzel BLinks) ) ( = Postorder(Wurzel BRechts) Postorder Druck(w) 17 6 23 4 # 7 # 6 # 18 # 26 # 23 # 17 4 7 18 26

19. Strategie bei allen drei Durchlaufarten heißt Tiefensuche (es wird zunächst in die Tiefe und nicht in die Breite gegangen). Alternative: Breitensuche - trage den Baum schichtenweise ab. Beispiel: 17 17 # 6 # 23 # 4 # 7 # 18 # 26 6 23 4 7 18 26 Implementation?