Labor 5: Arrays und Funktionen - Grundlagen der Programmierung

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📋 Lernziele

In diesem Labor werden Sie:

✅ Teil 1 - Arrays: Arrays deklarieren, initialisieren und mit Schleifen durchlaufen
✅ Teil 1 - Arrays: Daten in Arrays speichern und ausgeben
✅ Teil 1 - Arrays: Einfache Berechnungen mit Arrays (Summe, Maximum)
✅ Teil 2 - Funktionen: Eigene Funktionen ohne Rückgabewert (void) schreiben
✅ Teil 2 - Funktionen: Funktionen mit Parametern erstellen
✅ Teil 2 - Funktionen: Funktionen mit Rückgabewert verwenden

⚠️ Wichtige Regeln

Arrays beginnen bei Index 0! Ein Array mit 5 Elementen hat Indizes 0, 1, 2, 3, 4
Array-Größe ist fest! Nach der Deklaration kann die Größe nicht geändert werden
Funktionen vor main() definieren oder Prototyp verwenden
void = kein Rückgabewert, return = Wert zurückgeben

📊 Teil 1: Arrays (ca. 90 Min)

1 Mein erstes Array

🎯 Aufgabenstellung

Erstellen Sie ein Programm, das ein Array mit 5 Zahlen erstellt und alle Zahlen ausgibt.

💡 Was ist ein Array?

Ein Array ist wie eine Reihe von Schubladen, die alle den gleichen Typ haben.

Statt 5 einzelne Variablen zu erstellen, haben wir eine Variable mit 5 Plätzen.

📝 So funktioniert es

// Array deklarieren und initialisieren:
int zahlen[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

// Zugriff auf einzelne Elemente:
zahlen[0] → 10  (erstes Element)
zahlen[1] → 20  (zweites Element)
zahlen[4] → 50  (letztes Element)

📝 Beispielausgabe

Meine Zahlen:
Element 0: 10
Element 1: 20
Element 2: 30
Element 3: 40
Element 4: 50

💡 Hinweise

Deklaration: int zahlen[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
Verwenden Sie eine for-Schleife von 0 bis 4
Zugriff: zahlen[i]

🔒 Musterlösung

Falsches Passwort!

Dateiname: erstes_array.c

/*
 * erstes_array.c
 * Mein erstes Array - Zahlen speichern und ausgeben
 */

#include <stdio.h>

int main()
{
    // Array mit 5 Zahlen erstellen
    int zahlen[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

    printf("Meine Zahlen:\n");

    // Mit for-Schleife durch das Array gehen
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        printf("Element %d: %d\n", i, zahlen[i]);
    }

    return 0;
}

2 Array-Summe berechnen

🎯 Aufgabenstellung

Erstellen Sie ein Array mit 5 Zahlen und berechnen Sie die Summe aller Elemente.

📝 Beispielausgabe

Array: 10 20 30 40 50
Die Summe ist: 150

💡 Hinweise

Erstellen Sie eine Variable summe und setzen Sie sie auf 0
In der Schleife: summe = summe + zahlen[i];
Oder kürzer: summe += zahlen[i];

🔒 Musterlösung

Falsches Passwort!

Dateiname: array_summe.c

/*
 * array_summe.c
 * Summe aller Array-Elemente berechnen
 */

#include <stdio.h>

int main()
{
    int zahlen[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
    int summe = 0;

    // Array ausgeben
    printf("Array: ");
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        printf("%d ", zahlen[i]);
        summe += zahlen[i];  // Zur Summe addieren
    }

    printf("\nDie Summe ist: %d\n", summe);

    return 0;
}

3 Maximum finden

🎯 Aufgabenstellung

Finden Sie die größte Zahl in einem Array.

💡 Wie findet man das Maximum?

Nehmen Sie das erste Element als "bisheriges Maximum"
Vergleichen Sie jedes weitere Element damit
Wenn ein Element größer ist, wird es das neue Maximum

📝 Beispielausgabe

Array: 15 42 8 23 37
Die größte Zahl ist: 42

💡 Hinweise

Initialisierung: int max = zahlen[0];
In der Schleife: if (zahlen[i] > max) { max = zahlen[i]; }

🔒 Musterlösung

Falsches Passwort!

Dateiname: array_max.c

/*
 * array_max.c
 * Die größte Zahl im Array finden
 */

#include <stdio.h>

int main()
{
    int zahlen[5] = {15, 42, 8, 23, 37};

    // Erstes Element als Startwert
    int max = zahlen[0];

    // Array ausgeben
    printf("Array: ");
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        printf("%d ", zahlen[i]);

        // Prüfen ob aktuelles Element größer ist
        if (zahlen[i] > max)
        {
            max = zahlen[i];
        }
    }

    printf("\nDie größte Zahl ist: %d\n", max);

    return 0;
}

4 Benutzereingabe in Array

🎯 Aufgabenstellung

Lassen Sie den Benutzer 3 Zahlen eingeben und speichern Sie diese in einem Array.

Geben Sie danach alle Zahlen und ihre Summe aus.

📝 Beispielausgabe

Geben Sie 3 Zahlen ein:
Zahl 1: 10
Zahl 2: 25
Zahl 3: 15

Ihre Zahlen: 10 25 15
Summe: 50

💡 Hinweise

Leeres Array: int zahlen[3];
Einlesen: scanf("%d", &zahlen[i]);
Beachten Sie das & vor zahlen[i]!

🔒 Musterlösung

Falsches Passwort!

Dateiname: array_eingabe.c

/*
 * array_eingabe.c
 * Benutzereingabe in ein Array speichern
 */

#include <stdio.h>

int main()
{
    int zahlen[3];
    int summe = 0;

    printf("Geben Sie 3 Zahlen ein:\n");

    // Zahlen einlesen
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        printf("Zahl %d: ", i + 1);
        scanf("%d", &zahlen[i]);
    }

    // Zahlen ausgeben und Summe berechnen
    printf("\nIhre Zahlen: ");
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        printf("%d ", zahlen[i]);
        summe += zahlen[i];
    }

    printf("\nSumme: %d\n", summe);

    return 0;
}

⚙️ Teil 2: Funktionen (ca. 90 Min)

5 Meine erste Funktion

🎯 Aufgabenstellung

Schreiben Sie eine Funktion begruessen(), die "Hallo Welt!" ausgibt.

Rufen Sie diese Funktion aus main() auf.

💡 Was ist eine Funktion?

Eine Funktion ist ein Codeblock mit einem Namen, den man mehrfach aufrufen kann.

void bedeutet: Die Funktion gibt keinen Wert zurück.

📝 So funktioniert es

// Funktion definieren (vor main!):
void begruessen()
{
    printf("Hallo Welt!\n");
}

// Funktion aufrufen (in main):
begruessen();

📝 Beispielausgabe

Hallo Welt!

🔒 Musterlösung

Falsches Passwort!

Dateiname: erste_funktion.c

/*
 * erste_funktion.c
 * Meine erste eigene Funktion
 */

#include <stdio.h>

// Funktion definieren (vor main!)
void begruessen()
{
    printf("Hallo Welt!\n");
}

int main()
{
    // Funktion aufrufen
    begruessen();

    return 0;
}

6 Funktion mit Parameter

🎯 Aufgabenstellung

Schreiben Sie eine Funktion zeigeZahl(int zahl), die eine übergebene Zahl ausgibt.

Rufen Sie die Funktion mit verschiedenen Zahlen auf.

💡 Was sind Parameter?

Parameter sind Werte, die man einer Funktion beim Aufruf übergibt.

Sie stehen in den Klammern: void zeigeZahl(int zahl)

📝 Beispielausgabe

Die Zahl ist: 42
Die Zahl ist: 100
Die Zahl ist: 7

🔒 Musterlösung

Falsches Passwort!

Dateiname: funktion_parameter.c

/*
 * funktion_parameter.c
 * Funktion mit Parameter
 */

#include <stdio.h>

// Funktion mit Parameter
void zeigeZahl(int zahl)
{
    printf("Die Zahl ist: %d\n", zahl);
}

int main()
{
    // Funktion mit verschiedenen Werten aufrufen
    zeigeZahl(42);
    zeigeZahl(100);
    zeigeZahl(7);

    return 0;
}

7 Funktion mit Rückgabewert

🎯 Aufgabenstellung

Schreiben Sie eine Funktion verdopple(int zahl), die eine Zahl verdoppelt und das Ergebnis zurückgibt.

💡 Was ist ein Rückgabewert?

Mit return gibt eine Funktion einen Wert zurück.

Statt void schreibt man den Datentyp des Rückgabewerts (z.B. int).

📝 So funktioniert es

// Funktion mit Rückgabewert:
int verdopple(int zahl)
{
    return zahl * 2;
}

// Aufruf und Ergebnis speichern:
int ergebnis = verdopple(5);  // ergebnis ist jetzt 10

📝 Beispielausgabe

5 verdoppelt ist 10
12 verdoppelt ist 24

🔒 Musterlösung

Falsches Passwort!

Dateiname: funktion_return.c

/*
 * funktion_return.c
 * Funktion mit Rückgabewert
 */

#include <stdio.h>

// Funktion gibt einen int zurück
int verdopple(int zahl)
{
    return zahl * 2;
}

int main()
{
    int ergebnis1 = verdopple(5);
    int ergebnis2 = verdopple(12);

    printf("5 verdoppelt ist %d\n", ergebnis1);
    printf("12 verdoppelt ist %d\n", ergebnis2);

    return 0;
}

8 Einfacher Rechner

🎯 Aufgabenstellung

Erstellen Sie zwei Funktionen:

int addiere(int a, int b) - addiert zwei Zahlen
int multipliziere(int a, int b) - multipliziert zwei Zahlen

Testen Sie beide Funktionen in main().

📝 Beispielausgabe

5 + 3 = 8
5 * 3 = 15

🔒 Musterlösung

Falsches Passwort!

Dateiname: rechner.c

/*
 * rechner.c
 * Einfacher Rechner mit Funktionen
 */

#include <stdio.h>

// Addition
int addiere(int a, int b)
{
    return a + b;
}

// Multiplikation
int multipliziere(int a, int b)
{
    return a * b;
}

int main()
{
    int x = 5;
    int y = 3;

    printf("%d + %d = %d\n", x, y, addiere(x, y));
    printf("%d * %d = %d\n", x, y, multipliziere(x, y));

    return 0;
}

9 Array an Funktion übergeben

🎯 Aufgabenstellung

Schreiben Sie eine Funktion zeigeArray(int arr[], int groesse), die ein Array ausgibt.

Übergeben Sie ein Array aus main() an diese Funktion.

💡 Arrays an Funktionen übergeben

Bei Arrays müssen Sie auch die Größe übergeben!

Syntax: void funktion(int arr[], int groesse)

📝 Beispielausgabe

Array-Inhalt: 10 20 30 40 50

🔒 Musterlösung

Falsches Passwort!

Dateiname: array_funktion.c

/*
 * array_funktion.c
 * Array an Funktion übergeben
 */

#include <stdio.h>

// Funktion, die ein Array ausgibt
void zeigeArray(int arr[], int groesse)
{
    printf("Array-Inhalt: ");
    for (int i = 0; i < groesse; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

int main()
{
    int zahlen[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

    // Array an Funktion übergeben
    zeigeArray(zahlen, 5);

    return 0;
}

10 Bonus: Array-Summe als Funktion

🎯 Aufgabenstellung

Kombinieren Sie Ihr Wissen! Schreiben Sie eine Funktion int berechneSumme(int arr[], int groesse),

die die Summe aller Elemente eines Arrays zurückgibt.

📝 Beispielausgabe

Array: 10 20 30 40 50
Die Summe ist: 150

🔒 Musterlösung

Falsches Passwort!

Dateiname: array_summe_funktion.c

/*
 * array_summe_funktion.c
 * Array-Summe als Funktion mit Rückgabewert
 */

#include <stdio.h>

// Funktion berechnet Summe eines Arrays
int berechneSumme(int arr[], int groesse)
{
    int summe = 0;

    for (int i = 0; i < groesse; i++)
    {
        summe += arr[i];
    }

    return summe;
}

// Funktion gibt Array aus
void zeigeArray(int arr[], int groesse)
{
    printf("Array: ");
    for (int i = 0; i < groesse; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

int main()
{
    int zahlen[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

    zeigeArray(zahlen, 5);

    int summe = berechneSumme(zahlen, 5);
    printf("Die Summe ist: %d\n", summe);

    return 0;
}

🎉 Labor 5 geschafft!

Was Sie gelernt haben:

Thema	Was Sie können
Arrays	Deklarieren, initialisieren, mit Schleifen durchlaufen
Array-Berechnungen	Summe, Maximum, Benutzereingabe
void-Funktionen	Funktionen ohne Rückgabewert
Parameter	Werte an Funktionen übergeben
Rückgabewerte	Mit return Ergebnisse zurückgeben
Arrays + Funktionen	Arrays an Funktionen übergeben

🔑 Passwörter für die Musterlösungen

Die Passwörter werden in der Laborsitzung bekannt gegeben.

🚀 Weiter so!

Arrays und Funktionen sind die Grundbausteine für größere Programme.
Üben Sie weiter - beim Programmieren macht Übung den Meister! 💪

💻 Labor 5

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1 Mein erstes Array

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💡 Was ist ein Array?

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📝 Beispielausgabe

💡 Hinweise

2 Array-Summe berechnen

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📝 Beispielausgabe

💡 Hinweise

3 Maximum finden

🎯 Aufgabenstellung

💡 Wie findet man das Maximum?

📝 Beispielausgabe

💡 Hinweise

4 Benutzereingabe in Array

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💡 Hinweise

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5 Meine erste Funktion

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💡 Was ist eine Funktion?

📝 So funktioniert es

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6 Funktion mit Parameter

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💡 Was sind Parameter?

📝 Beispielausgabe

7 Funktion mit Rückgabewert

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💡 Was ist ein Rückgabewert?

📝 So funktioniert es

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8 Einfacher Rechner

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📝 Beispielausgabe

9 Array an Funktion übergeben

🎯 Aufgabenstellung

💡 Arrays an Funktionen übergeben

📝 Beispielausgabe

10 Bonus: Array-Summe als Funktion

🎯 Aufgabenstellung

📝 Beispielausgabe

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Was Sie gelernt haben:

🔑 Passwörter für die Musterlösungen

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