LU04e - Verknüpfte Bedingungen
Einige Selektionen lassen sich nicht mit einer einzigen Bedingung ausdrücken.
Zum Beispiel: Das Alter einer Person muss zwischen 18 und 27 sein.
Diese Bedingung kann in Form von zwei Selektionen dargestellt werden:
Da die zweite Selektion abhängig von der ersten Selektion ist, spricht man von verschachtelten Selektionen. Eine andere Möglichkeit um die Bedingung auszudrücken, ist eine verknüpfte Bedingung.
Die beiden Teilbedingungen werden mittels UND
verknüpft.
Nur wenn beide Teilbedingungen erfüllt sind, ist die Bedingung als Ganzes erfüllt.
Sie müssen beide Teilbedingungen vollständig codieren, also Variable Operator Konstante
. Es gibt keine abgekürzte Schreibweise im Sinne von
Falls (Alter > = 18 UND < = 27)
Beim Programmieren empfiehlt es sich, die Teilbedingungen jeweils in Klammern zu setzen. Dadurch ist es einfacher den Überblick zu behalten.
Logische Operatoren
Logische Operationen benötigen wir für Bedingungen bei Selektionen und Iterationen. Sobald eine Bedingung aus zwei oder mehr Teilbedingungen besteht, müssen wir diese mit logischen Operatoren verknüpfen.
Mengenlehre
Siehe auch https://de.wikibooks.org/wiki/Mathe_f%C3%BCr_Nicht-Freaks:_Verkn%C3%BCpfungen_zwischen_Mengen
Angelehnt an die Mengenlehre stellen wir das Resultat einer Verknüpfung grafisch dar. Jede Teilbedingung wird mit einem Oval dargestellt.
- Innerhalb des Ovals liegen alle Werte, für die die Bedingung erfüllt ist.
- Ausserhalb des Ovals sind Werte, für die die Bedingung nicht erfüllt ist.
Wenn wir mehrere Bedingungen kombinieren, können wir die logischen Operationen grafisch darstellen.
Übersicht der logischen Operatoren
Für die folgenden Beispiele verwenden wir eine Gruppe von Personen:
Name | Alter | Geschlecht |
---|---|---|
Anna | 17 | W |
Beat | 17 | M |
Carla | 18 | W |
David | 18 | M |
Emma | 19 | W |
Frank | 19 | M |
Ausserdem verwenden wir zwei Teilbedingungen:
- (alter > 18)
- (geschlecht = 'W')
Betrachten wir zunächst die Teilbedingungen einzeln, so ergibt sich folgendes Bild:
Legen wir beide Abbildungen übereinander, so haben wir folgendes Bild:
AND
Falls ( (alter > 18) AND (geschlecht = 'W') ) // Pseudocode if alter > 18 and geschlecht == 'W': #Python if ( (alter > 18) && (geschlecht == 'W') ) { // Java
Die Bedingung ist nur erfüllt, wenn beide Teilbedingungen erfüllt sind.
OR
Falls ( (alter > 18) OR (geschlecht = 'W') ) // Pseudocode if alter > 18 or geschlecht == 'W': #Python if ( (alter > 18) || (geschlecht == 'W') ) { // Java
Die Bedingung ist erfüllt, wenn eine oder beide Teilbedingungen erfüllt sind.
Auswerten von verknüpften Bedingungen
Der Computer muss jede Bedingung auf einen bool'schen 1) Wert reduzieren.
Er kann streng genommen nur Bedingungen in der Form Falls TRUE
bzw. Falls FALSE
überhaupt verarbeiten.
Um eine verknüpfte Bedingung auszuwerten muss der Computer daher diese Bedingung schrittweise vereinfachen:
- Die Teilbedingung in den innersten Klammern werden ausgewertet. Dies ergibt für jede Teilbedingung den Wert
TRUE
oderFALSE
. - Das Ergebnis der Auswertung in Schritt 1 werden verknüpft und ebenfalls ausgewertet. Dadurch entsteht die gewünschte, verinfachte Form der Bedingung.
Die folgende Grafik zeigt dieses Vorgehen beim Vereinfachen einer Bedingung. Das Beispiel geht davon aus, dass das Alter = 25
ist.
Verknüpfungsoperatoren
Wir betrachten vorerst zwei logische Operatoren zur Verknüpfung von Teilbedingungen:
UND | Beide Teilbedingungen müssen true sein |
ODER | Mindestens eine Teilbedingung muss true sein |
Diese Tabelle zeigt, welchen Einfluss der Verknüpfungsoperator auf die Bedingung hat.
Variablen | Teilbedingungen | Verknüpfung | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
zahl1= | zahl2= | zahl1 >= 18 | zahl2 < 50 | (zahl1 >= 18) && (zahl2 < 50) | (zahl1 >= 18) || (zahl2 < 50) | |
32 | 40 | true | true | true | true | |
32 | 76 | true | false | false | true | |
4 | 40 | false | true | false | true | |
4 | 76 | false | false | false | false |
TRUE
oder FALSE