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programming/lectures/scripts_functions.tex

@@ -167,19 +167,80 @@
 \end{frame}
 
 
-\begin{frame}
+\begin{frame}[fragile]
   \frametitle{Skripte und Funktionen}
   \framesubtitle{Skripte}
-  Achtung clash von variablen provozieren. Skript, das 2 Skripte aufruft.
-  Wettbewerb, wer findet den Fehler?
+  Beispiel: Plot von Sinusschwingungen
+  \footnotesize
+  \begin{lstlisting}
+>> x = (0:0.01:2*pi);
+>> frequenz_1 = 1;
+>> frequenz_2 = 2;
+>> y = sin(frequenz_1 * x);
+>> y2 = sin(frequenz_2 * x);
+>> plot(x, y);
+>> hold on;
+>> plot(x, y2);
+\end{lstlisting}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+  \frametitle{Skripte und Funktionen}
+  \framesubtitle{\"Ubungen}
+  \begin{enumerate}
+  \item \"Offnet den Editor und schreibt ein Skript, das f\"unf Sinus
+    mit den Amplituden \verb+amplitude = [0.25, 0.5, 1.0, 2.0]+ in
+    einen Graphen plottet. Benutzt eine \verb+for+ Schleife um die Amplituden abzuarbeiten. 
+  \item Speichert das Skript und f\"uhrt es von der Kommandozeile aus.
+  \item Erzeuge ein zweites Skript, das nun die Frequenz setzt und das
+    erste aufruft. Benutzt eine \verb+for+ Schleife um folgende
+    Frequenzen abzuarbeiten \verb+frequenzen = [1.0, 2.0]+.
+  \item Speichert und ruft dieses Skript \"uber die Kommandozeile auf.
+  \item Was ist geplottet, passt es zu den Erwartungen? 
+  \end{enumerate}
 \end{frame}
 
 \begin{frame}
   \frametitle{Skripte und Funktionen}
   \framesubtitle{Funktionen}
-  Funktionskopf - Schnittstelle
-  Funktionskoerper
-  Eingangs und Ausgangsargumente
+  Vorherige \"Ubung hat gezeigt, dass die Verwendung von globalen Variablen gef\"ahrlich ist.
+  Wie l\"ost man dieses Problem?\\
+  \vspace{3em}
+  \huge{Funktionen!}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+  \frametitle{Funktionen} \framesubtitle{Funktionen}
+  Funktionen haben ihren eingenen G\"ultigkeitsbereich. Variablen im
+  \textit{Workspace} sind ohne Konsequenzen f\"ur die Funktion.
+    \footnotesize
+  \begin{lstlisting}
+function plot_sinus_mit_amplituden() % Funktionskopf
+   x = (0:0.01:2*pi); % hier faengt der Funktionskoerper an
+   frequenz = 1.0;
+   amplituden = [0.25 0.5 0.75 1.0 1.25];
+
+   for i = 1:length(amplituden)
+       y = sin(frequenz * x) * amplituden(i);
+       plot(x, y)
+       hold on;
+   end 
+\end{lstlisting}\pause
+Ist das eine gute Funktion?
+\end{frame}
+
+
+\begin{frame}[fragile]
+  \frametitle{Funktionen}
+  \framesubtitle{Argumente und R\"uckgabewerte}
+  Grundlegende Idee ist $y = f(x)$.\\
+  \"Ahnlich dazu kann man den Funktionskopf mit Argumenten und R\"uckgabewerten definieren
+  \footnotesize
+  \begin{lstlisting}
+function y = plot_sinus(frequenz, amplitude)
+%          ^                         ^            ^
+%  Rueckgabewert         Argument_1       Argument_2
+\end{lstlisting}
 \end{frame}
 
 \begin{frame}[fragile]
@@ -194,6 +255,34 @@
   \end{enumerate}
 \end{frame}
 
+\begin{frame}[fragile]
+  \frametitle{Funktionen}
+  \framesubtitle{Zusammenfassung}
+  Funktionen sind kleine Code Fragmente, die
+  \begin{enumerate}
+    \item ... genau eine Aufgabe erledigen.
+    \item ... Argumente entgegennehmen k\"onnen.
+    \item ... R\"uckgabewerte haben k\"onnen.
+    \item ... ihren eigenen G\"ueltigkeitsbereich haben.
+    \item ... Skripten fast immer vorzuziehen sind.
+  \end{enumerate}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[plain]
+\huge{3. Programmierstil}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+  \frametitle{Programmierstil}
+  \framesubtitle{Was soll das?}
+  \begin{enumerate}
+    \item Die Namensgebung fuer Variablen und Konstanten.
+    \item Die Namensgebung von Skripten und Funktionen.  
+    \item Die Verwendung von Einr\"uckungen und Leerzeilen um Bl\"ocke im Code hervorzuheben.
+    \item Verwendung von Kommentaren und Hilfetexten.
+  \end{enumerate}
+\end{frame}
+
 \begin{frame}[fragile]
   \frametitle{Skripte und Funktionen}
   \framesubtitle{Programmierstil}
@@ -225,21 +314,65 @@
 \end{frame}
 
 \begin{frame}[fragile]
-  \frametitle{Skripte und Funktionen} \framesubtitle{Programmierstil}
-  Ihr d\"urft all das missachten aber:\\
-
+  \frametitle{Programmierstil}
+  Ihr d\"urft all das missachten und einen eingenen Stil entwickeln. Aber:\\
+  \vspace{2.5cm}
   \centering
   \huge{Bleibt konsitent!}\pause
-  \vspace{4em}
+  \vspace{2.5cm}
   \normalsize
+  
   Es gibt dazu ganze B\"ucher. z.B. Robert C. Martin: \textit{Clean
     Code: A Handbook of Agile Software Craftmanship}, Prentice Hall
 \end{frame}
 
+
+\begin{frame}[fragile]
+  \frametitle{Funktionen}
+  \frametitle{\"Ubungen}
+  \begin{enumerate}
+  \item Schreibe eine Funktion \verb+plotSineWave+ die die amplitude
+    des Sinus als Argument entgegennimmt.
+  \item Erweitere die Funktion in der Weise, dass sie zus\"atzlich die
+    gew\"uenschte Frequnez \"ubernimmt.
+  \item Erweitere \verb+plotSineWave+ so, dass sie eine Schar von
+    Sinuswellen unterschiedlicher Frequenz plottet.
+  \item Erweitere \verb+plotSinWave+ so, dass auch die Amplitude als
+    Vektor \"ubergeben werden kann. Die Funktion soll alle m\"oglichen
+    Kombinationen darstellen.
+  \item Erweitere \verb+plotSinWave+ so, dass die berechnete Sinus in einer 2-D Matrize zurckgegeben werden.
+  \item Fuege zwei weitere R\"uckgabeparameter hinzu, die fuer jede
+    Berechnung die Amplitude und Frequenz zur\"uckgeben.
+  \end{enumerate}
+\end{frame}
+
+
+\begin{frame}[plain]
+  \huge{4. Vom Problem zum Algorithmus zum Programm}\\
+  \begin{figure}
+    \centering
+    \includegraphics[height=0.6\textheight]{./images/turtur}
+  \end{figure}
+\end{frame}
+
 \begin{frame}
-  \frametitle{}
-  \framesubtitle{}
+  \frametitle{Vom Problem zum Algorithmus}
+  \framesubtitle{Uff, schwierig...}
+  \begin{enumerate}
+  \item Am besten faengt man mit einem weissen Blatt an. :-) \pause
+  \item Begr\"abt alle Angst vor Fehlern. \pause
+  \item Macht sich klar, was das die Ausgangsituation ist.\pause
+  \item Macht sich klar, was das Ziel ist.\pause
+  \item Zerlegt das Problem in kleinere Teile und wendet Schritte 1 - 5 auf jedes Teilproblem an.
+  \end{enumerate}  
+\end{frame}
 
+\begin{frame}
+  \frametitle{Vom Problem zum Algorithmus}
+  \framesubtitle{Uff, schwierig...}
+  Wie w\"are es mit folgendem Problem:\\ 
+  Ich habe die Aufnahme des Membranpotentials einer Nervenzelle und m\"ochte die
+  Anzahl und die Zeitpunkte der Aktionspotentiale ermitteln.
 \end{frame}