eidp-2024/Tutorium/tut05

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Tutorium 04 - 2024-11-14

Blatt 04, assert, top-level statements, Blatt 05

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Vorab - LFG Rechnernetze

• Handynummer: +49-160-8080619
• Mail: nils@narl.io

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Vorab - Ausfall Tutorium 12.12.

• Tutorium am 12.12. fällt aus
• Bitte Ersatztutorium auf der Vorlesungswebsite aussuchen
• Ihr könnt da auch Vorrechnen/Anwesenheitspunkte bekommen

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Blatt 04

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assert - Was ist das?

• Eine Annahme über einen Zustand
• Wird gerne zum Testen verwendet
• Wenn die Annahme nicht stimmt, dann stürzt euer Programm ab
• Wird manchmal als Invariante benutzt

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assert als Invariante

• Ihr müsst euch sicher sein, dass die Invariante immer stimmt
• z.B. wenn ihr auf dem Blatt mit nur korrekten Eingaben rechnen könnt

def input_number() -> int:
    num = input("Please enter a whole number:\n>")
    assert num.isnumeric()
    return int(num)

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assert als Schleifeninvariante

• Typischeres Beispiel für Invariante in Informatik ist die Schleifeninvariante
• Damit können Beweise über die Korrektheit des Algorithmus gemacht werden

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def multiply(a: int, b: int) -> int:
    x, y, p = a, b, 0
    # Die Schleifeninvariante gilt vor der Schleife
    assert (x * y) + p == a * b
    while x > 0:
        # Die Schleifeninvariante gilt an jedem Schleifenanfang
        assert (x * y) + p == a * b
        p = p + y
        # Zwischendrin muss diese nicht gelten
        x = x - 1
        # Die Schleifeninvariante muss am Ende jedes Durchlaufs gelten
        assert (x * y) + p == a * b
    # Die Schleifeninvariante muss ganz am Ende gelten
    assert (x * y) + p == a * b
    return p

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assert als Top-Level Statement

• es ist aber sehr untypisch seinen ganzen Code mit Invarianten voll zu machen
• wir programmieren ja nur korrekte Algorithmen ;)
• stattdessen wird assert gerne zum Testen verwendet
• Hier muss dann assert in die if __name__ == "__main__":
• Mit genug guten Tests können wir auch davon ausgehen, dass der Algorithmus korrekt ist

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if __name__ == "__main__":
    assert multiply(3, 4) == 12
    assert multiply(0, 1) == 0
    assert multiply(1000, 0) == 0
    assert multiply(100, 1000) == 100000

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Top-Level Statements

Wann benutzen wir if __name__ == "__main__":?

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Wann if __name__ == "__main__":?

• eigentlich immer wenn eine der Folgenden Funktionen benutzt:
  • assert
  • print(...)
  • input(...)
• außer es ist anders gefordert! Das steht dann aber explizit dabei

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Wann input()/print()?

• Es gibt zwei Aufgaben Typen
  1. Implementieren Sie Funktion f die f(...) -> ... tut.
     • meistens gibt es assert als Beispiele
  2. Implementieren Sie ein Programm das von Benutzer x fordert und y ausgibt.
     • es gibt immer eine Beispieleingabe/-ausgabe

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Beispiel Type I

Schreiben Sie eine Funktion multiply die zwei Zahlen multipliziert

def multiply(a: int, b: int) -> int:
    x, y, p = a, b, 0
    while x > 0:
        p = p + y
        x = x - 1
    return p

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Hier kann man z.B. auch die Tests einfach in die main schreiben:

if __name__ == "__main__":
    assert multiply(3, 4) == 12
    assert multiply(0, 1) == 0
    assert multiply(1000, 0) == 0
    assert multiply(100, 1000) == 100000

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Beispiel Type II

Schreiben Sie ein Programm was zwei Zahlen nimmt und das Ergebnis ausgibt, das soll solange geschehen bis der Nutzer exit schreibt

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Blatt 05

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