3 - Řídicí struktury a cykly

• pro vyučující

1. Podmínky a cykly (řídicí struktury), operátory.
2. Testování HW programů před odevzdáním
3. Debug (krokovani programu)

• Debug ve VSCode

• Vypište čísla od 1 do 10 s využitím cyklů for, while a do-while.
• Nahraďte terminační podmínku příkazem break.
• Vypište všechna sudá čísla od 1 do $n$, kde $n$ zadá uživatel na standardním vstupu
• Vypište součin všech čísel vypsaných v předchozím kroku
• Vypište řadu $n$ čísel ve tvaru:

1, -1, 1, -1, 1, -1, ...

• Vytvořte posloupnost náhodných čísel (vlastním programem nebo s využitím příkazu shuf a napište program, který čísla načte a výpočet poměr sudých a lichých čísel na jedno a dvě desetinná místa.

• Seznamte se s testováním programu před odevzdáním.
• Prozkoumejte adresářovou strukturu výchozích souboru pro HW 01 - Načítání vstupu, výpočet a výstup.
• Stáhněte soubor b0b36prp-hw01.zip, který rozbalte ve svém pracovním adresáři cvičení např. ~/prp/lab03.
• Zip archív rozbalte v terminálu příkazem unzip b0b36prp-hw01.zip

unzip b0b36prp-hw01.zip 
Archive:  b0b36prp-hw01.zip
   creating: b0b36prp-hw01/
 extracting: b0b36prp-hw01/generate_solutions.sh  
   creating: b0b36prp-hw01/data/
 extracting: b0b36prp-hw01/data/pub03.in  
 extracting: b0b36prp-hw01/data/pub01.out  
 extracting: b0b36prp-hw01/data/pub01.in  
 extracting: b0b36prp-hw01/data/pub03.out  
 extracting: b0b36prp-hw01/data/pub04.in  
 extracting: b0b36prp-hw01/data/pub02.in  
 extracting: b0b36prp-hw01/data/pub02.out  
 extracting: b0b36prp-hw01/data/pub04.out  
 extracting: b0b36prp-hw01/b0b36prp-hw01-genref-osx  
 extracting: b0b36prp-hw01/b0b36prp-hw01-genref  
 extracting: b0b36prp-hw01/main.c  
 extracting: b0b36prp-hw01/Makefile  

• Vypište adresářovou strukturu příkazem tree.

tree b0b36prp-hw01 
b0b36prp-hw01
├── Makefile
├── b0b36prp-hw01-genref
├── b0b36prp-hw01-genref-osx
├── data
│   ├── pub01.in
│   ├── pub01.out
│   ├── pub02.in
│   ├── pub02.out
│   ├── pub03.in
│   ├── pub03.out
│   ├── pub04.in
│   └── pub04.out
├── generate_solutions.sh
└── main.c

1 directory, 13 file

• Vyzkoušejte si spuštění referenčního řešení b0b36prp-hw01-genref na přiložených vstupech.
• Vyzkoušejte si přesměrování vstupu a výstupu a porovnání nově vygenerovaných souborů například příkazem diff nebo vimdiff, či jiným porovnávačem/rozdílovačem. Můžete např. ručně upravit obsah výstupního souboru, aby záměrně obsahoval chybu.
• Seznamte se s požitím nástroje hexdump a vyzkoušejte si zobrazení souborů s různými bílými znaky.

* Vypište:

*
**
***
****
*****

• Vypište:

*****
****
***
**
*

• Vypište následující tabulku (využijte formátovaného výstupu např. “%3d” nebo si napište vlastní funkci s využitím pouze putchar):

  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9
 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49
 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59
 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69
 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79
 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89
 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

• Jak to naprogramujete s využitím pouze jediného cyklu? Jak s dvěma vnořenými cykly? Co se vám zdá lepší a proč?
• Nyní zkuste vypsat pouze diagonálu:

  0
    11
       22
          33
             44
                55
                   66
                      77
                         88
                            99

• Nyní tu druhou:

                             9
                         18
                      27
                   36
                45
             54
          63
       72
    81
 90

• A co obě zároveň?

  0                          9
    11                   18
       22             27
          33       36
             44 45
             54 55
          63       66
       72             77
    81                   88
 90                         99

• Parametrizujte svuj kód. Dokážete pouhou změnou parametru vypsat totéž pro tabulku 5×5?

• Vypište v dekadické, hexadecimální a binární reprezentaci znaku zapsanéh na standardním vstupu uživatelem
• Výpis v binárním tvaru můžete realizovat bitovými operátory, např. bitový posun a součin.
• Výpis dekadické a hexadecimální reprezentaci lze použít printf().
• Binární výpis můžete realizovat funkcí, ve které realizujte postupný bitový posun, např. doleva (operátor v « 1) a součin s 128 (b10000000) a tisknutí znaku '0' nebo '1' (např. funkcí putchar) v závislosti na vyhodnocení výrazu jako logická nepravda (FALSE) nebo pravda (TRUE).

• Příklad použití

clang main.c && echo 'a' | ./a.out
97
61
b01100001

• Napište program, který pro zadanou částku (v celých korunách) vypíše nejmenší počet mincí (20, 10, 5, 2, 1), ze kterých se dá daná částka složit.
• Rozšiřte program tak, aby vypisoval pouze použité mince.
• Nechte program vypsat vloženou částku i v jiných měnách.

• Naprogramujte zjednodušenou verzi programu cal.
• Nejdříve zkuste vypsat:

 Mo Tu We Th Fr Sa Su
  1  2  3  4  5  6  7
  8  9 10 11 12 13 14
 15 16 17 18 19 20 21
 22 23 24 25 26 27 28
 29 30 31

• Pak zkuste kalendář pro mesíc září:

 September
 Mo Tu We Th Fr Sa Su
           1  2  3  4
  5  6  7  8  9 10 11
 12 13 14 15 16 17 18
 19 20 21 22 23 24 25
 26 27 28 29 30

• nebo rovnou kalendář pro tři po sobě jdoucí měsíce:

 September
 Mo Tu We Th Fr Sa Su
           1  2  3  4
  5  6  7  8  9 10 11
 12 13 14 15 16 17 18
 19 20 21 22 23 24 25
 26 27 28 29 30

 October
 Mo Tu We Th Fr Sa Su
                 1  2
  3  4  5  6  7  8  9
 10 11 12 13 14 15 16
 17 18 19 20 21 22 23
 24 25 26 27 28 29 30
 31

 November
 Mo Tu We Th Fr Sa Su
     1  2  3  4  5  6
  7  8  9 10 11 12 13
 14 15 16 17 18 19 20
 21 22 23 24 25 26 27
 28 29 30

• Parametrizujte kód, pokud tak již nemáte a zkuste vypsat kalendář pro různý rozsah měsícu.
• Následující vám může pomoci:

static char *day_of_week[] = {"Mo", "Tu", "We", "Th", "Fr", "Sa", "Su" };
static char *name_of_month[] = {
    "January",
    "February",
    "March",
    "April",
    "May",
    "June",
    "July",
    "August",
    "September",
    "October",
    "November",
    "December"
};
static int days_in_month[] = { 31, 28, 31, 30, 31, 30,
                               31, 31, 30, 31, 30, 31 };
static int first_day_in_september = 2; // 1. 9. 2021 is Wednesday
static int first_day_in_year = 4; // 1. 1. 2021 is Friday

• Napiště program který umožní výpočet Ludolfova čísla jako součtu Leibnizovy řady

$$ \qquad\pi = 4 \sum_{k=0}^\infty\dfrac{(-1)^k}{2k+1} = \dfrac{4}{1}-\dfrac{4}{3}+\dfrac{4}{5}-\dfrac{4}{7}+\dfrac{4}{9}-\dfrac{4}{11}+\cdots $$

• Vytvořte funkci pro výpočet Ludolfova čísla pomocí $n$ prvků Leibnizovy řady
• Zjistěte kolik členů řady je potřeba zahrnout, abychom dostali Ludolfovo číslo s přesností na $10^{-6}$.