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gf_informatik:suchen_und_sortieren_2024 [2024-01-22 14:01] – ↷ Links angepasst weil Seiten im Wiki verschoben wurden hofgf_informatik:suchen_und_sortieren [2025-02-17 10:15] (aktuell) – [Aufgabe A3: Zäh Millione Kombinatione] hof
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 ====== Suchen und Sortieren ====== ====== Suchen und Sortieren ======
  
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 Direkt zu [[gf_informatik:suchen_und_sortieren:sortieren|Sortieren]] Direkt zu [[gf_informatik:suchen_und_sortieren:sortieren|Sortieren]]
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 Der Sänger von _079_ will die Telefonnummer der Angebeteten unter allen möglichen Schweizer Mobilfunknummern (10-stellig) mit dem Präfix `079` herausfinden. Dafür probiert er sämtliche Nummern von `079 000 00 00` bis `079 999 99 99` durch, was natürlich ziemlich lange dauert... Der Sänger von _079_ will die Telefonnummer der Angebeteten unter allen möglichen Schweizer Mobilfunknummern (10-stellig) mit dem Präfix `079` herausfinden. Dafür probiert er sämtliche Nummern von `079 000 00 00` bis `079 999 99 99` durch, was natürlich ziemlich lange dauert...
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 #### Aufgabe A1 - 079 #### Aufgabe A1 - 079
  
-**Tipp**: [[https://www.youtube.com/watch?v=C8Xv7MKigYo|Liedtext]] hören!+**Tipp**: Höre oder lese den Liedtext genau ([[https://www.songtexte.com/songtext/lo-and-leduc/079-g5bed3b18.html|Original]], [[https://www.swr3.de/musik/poplexikon/lyrics/lo--leduc-079--songtext-deutsche-bersetzung--lyrics-100.html|Hochdeutsch]], [[https://www.youtube.com/watch?v=C8Xv7MKigYo|Youtube]])!
  
 1. Wie viele Telefonnummern muss der Sänger von _079_ durchprobieren? 1. Wie viele Telefonnummern muss der Sänger von _079_ durchprobieren?
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 1. Wie lange dauerte die Suche, wenn wir nicht einmal die Vorwahl kennen würden (aber wüssten, dass alle Nummern mit `0` beginnen)? 1. Wie lange dauerte die Suche, wenn wir nicht einmal die Vorwahl kennen würden (aber wüssten, dass alle Nummern mit `0` beginnen)?
  
-<nodisp 2>+<nodisp 1>
 ++++Lösung| ++++Lösung|
  
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 === Aufgabe A2: Lineare Suche in Python === === Aufgabe A2: Lineare Suche in Python ===
  
-Betrachte folgenden Datensatz mit Namen und Telefonnummern. Wir haben zwei parallele Listen, die erste mit Namen, die zweite mit den dazugehörigen Telefonnummern.+Betrachte folgenden Datensatz mit Namen und Telefonnummern. Wir haben zwei parallele Listen, die erste mit Namen, die zweite mit den dazugehörigen Telefonnummern. Am gleichen Index ist in der ersten Liste der Name, in der zweiten die Telefonnummer gespeichert.
  
-Zum Beispiel ist die Telefonnummer von Anela 0790000001.+Zum Beispiel finden für den Index `1` Anela in `names[1]` und ihre Nummer 0790000001 in `numbers[1]`.
  
 <code python lineare_suche.py> <code python lineare_suche.py>
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            '0790000012', '0790000013', '0790000014', '0790000015']            '0790000012', '0790000013', '0790000014', '0790000015']
 </code> </code>
-  - Schreibe eine Python-Funktion `linear_search(l, v)`. Die Funktion soll in der Liste ''l'' nach dem Wert ''v'' suchen. Falls es gefunden wird, soll __die Position (Index)__ des Elements in der Liste //zurückgegeben// werden (*nicht* geprintet!).  +  - Schreibe eine Python-Funktion `linear_search(l, v)`. Die Funktion soll in der Liste ''l'' nach dem Wert ''v'' suchen. Falls er gefunden wird, soll __die Position (Index)__ des Elements in der Liste //zurückgegeben// werden (*nicht* geprintet!).  
-  - Test: Der Funktionsaufruf `print(linear_search(names, 'Anela'))` soll $2$ ausgeben.+  - Test: Der Funktionsaufruf `print(linear_search(names, 'Anela'))` soll $1$ ausgeben.
   - Nun wissen wir, dass die gesuchte Dame `Lyanna` (_die Geheimnisvolle_) heisst. Nutze nun diese Funktion, um die Telefonnummer von 'Lyanna' zu ermitteln.   - Nun wissen wir, dass die gesuchte Dame `Lyanna` (_die Geheimnisvolle_) heisst. Nutze nun diese Funktion, um die Telefonnummer von 'Lyanna' zu ermitteln.
  
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 ++++Tipps (zuerst ohne Tipps versuchen!)| ++++Tipps (zuerst ohne Tipps versuchen!)|
-  - Gehe IN der Funktion die Liste alle möglichen Indices (Positionen) durch. +  - Gehe IN der Funktion die Liste `l` alle möglichen Indices (Positionen) durch. 
-  - Vergleiche das Element an jedem Index mit dem gesuchten Wert. +  - Vergleiche das Element an jedem Index mit dem gesuchten Wert `v`. 
-  - Wenn es gleich ist: Gebe den Index zurück.+  - Wenn es gleich ist: Gib den Index zurück.
   - Ausserhalb der Funktion: Lese nun aus der **anderen** Liste das Element mit dem eben ermittelten Index aus.   - Ausserhalb der Funktion: Lese nun aus der **anderen** Liste das Element mit dem eben ermittelten Index aus.
 ++++ ++++
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 Für das kleine Telefonbuch oben ist es nicht so wichtig, wie schnell der Such-Algorithmus ist. Was aber, wenn wir wirklich alle 10 Millionen Kombinationen durchprobieren? Für das kleine Telefonbuch oben ist es nicht so wichtig, wie schnell der Such-Algorithmus ist. Was aber, wenn wir wirklich alle 10 Millionen Kombinationen durchprobieren?
  
-Lade die Datei [[https://kantonsschuleromanshorn.sharepoint.com/:u:/s/FSInformatik/EQpO02ZUBldHmbYjEgKka_YBeaBaTHf1IUd-lrtYrdZJkA?download=1|null79.py]] herunter und speichere sie im selben Verzeichnis wie dein Code.+Für diese Aufgabe benötigst du zusätzlich eine weitere Python-Datei, `null79.py`, die wir in unserem selbstgeschriebenen Code importieren. Dazu verwenden wir ähnlich wie zu Turtle-Zeiten das Schlüsselwort `import`:
  
-Du kannst das Telefonbuch wie folgt importieren und den Namen für eine Telefonnummer herausfinden. Der Code muss im gleichen Ordner wie `null79.py` abgespeichert werden (**funktioniert nur in TigerJython, aber nicht in WebTigerJython**)!+<code python> 
 +from null79 import names, numbers 
 +</code> 
 + 
 +Damit das funktioniert, muss die Datei `null79.py` im gleichen Ordner gespeichert sein, wie unser selbstgeschriebener Code. 
 + 
 +== Mit WebtigerPython == 
 +Am einfachsten geht das mit [[https://webtigerpython.ethz.ch/?code=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--qYhpNAaDlp91A96dVFKpNLjvv9geDMzTqszpt2lKVcBguZt0jQBdjqLQRq52DgwQ7_D-EHooiCyMLXdo6GtTAAkmLtABRWgMWihMCLtJQImsnwHMq4sgbjtVGNenv8JgAHiYzsnXcvuX0latNvPU-7Rudt_0aFvQkg3fX1OyfNFi2pEU8wTe0kzyXk3mCN88yqZYmFDdC0GkF0j0eQcOWCN4Zkwdh6F2cNkOA1Cqlo3J0TUMBPyfGdimiRdxVXddNw47QmHoI5-KNGdnjgQ8wHo_CzzTL4fj-QFgWtAAZYlEUfNEdWxXF8WtaRd2wUkFFuDZd3YbkJGuOUiRKJhZjJTQnFoGBzRKNATM4blIJpP4oAvNEmh5YQmDgKANhmAUhSDUVxWkbQNjgbBRF5Jh-WtDZiyYOE4FwQYd3YVhoiBNBaG1XVMXTOszQgC1jRA20gKrB44HSyljSy3AmpashjTygrpE0b5cF0Z0wNjGDjQGqBuX0SbcD87142zKsLErXZlSfca0uLNrsosLbWva-bUU25rtt66J9H27rzqOss_R6-h5WcP59AAcigOA0AE17bvGrZaSSKAORephgDCwK3HBjBjyeXZMB-DY0DQANHsUEy5yvcHR3HaDFoyJ72AkPwNsW4gBLkQMQdeuRiGoXZ2BgfwlDIH6vzu_1Ek4VGlD2yziDq_18eeyTSfJynPwvSrK1bUD1NjLzcfLJa1urdNJYSE1IS0br9MMyk6ukb4SlGr0jdEV8fjIUjucRW6rzN4AllDOxRXZh6CYkOXwIVt3_os6Bgbto03zNtC7yML2WMpKC3aFwmg8JS3HaMF3ob-pJ_aBshPduoto9Lca45UNmffGzmyKepQL3Vo1jQbSEZycY0mgN_gTdVTSIkpRRnOq1z3LMgUg0UchonpfIUpx8VrzoRhbJmaIoB3NBvgpxf2AMqAjKYBReWiK6et3ArSs0tQ2avADdEuxaD_ayPp3zxX7oPm7z6NAC7xOrqdtwe-xooEQFhoxs1VEGVk18la32yrnNUG89bmxhnseGEhEbI1YNgfstB0ZwGAA-R4SCEZI2NOgzB2DMA-AFsaF-R8cHOjsFUYm4FUTsBWsBXWW9KTMS7M9MSMDjoAIQV_ba7V6Khj4cFMUrCIB1S4Uw9h29LongISgohJC0Y_Bwfg54yDUHEIweo605ClxaEodQ_KtD6E5FDIgRhTCAJLAgc_U6B1dp5DEWfJ8ixARElEMAEowIyCIDAanDk9BCTBQAI6sF3EsCQaAABecogiKDyn8egRp-SrRDOklKcgBI40cnlQY7BbosNfGwuBHCyCyK9OApgxFMDxRXsEYIYD0L-JEGhQYhIamqh8BYIIg4mCDG6cQXp_lxAWHkZSGwxjbHPn_EwAApBmGsXZ5QzBXtEVkAA-DCf8vTTMEYtLWOtKlGWCE0cZsYykNWCEc65tSLANKaewYIrJunsEeX04xAzCIARGRmb5EzzA5H0Ec2Z4p5lPkvteFZxBbo-yaGsg0Gt6yNicC2WqeZ2ztzRLceAmAJCBgSpQ2ajyrx9gHEOYoLAxyikCeI1ic5eJaC4sIHiEA8poH3MY8SkkTyDlognD-94Dl9JfHc1CIq9COP9FA3-TLH5uzMQVRFyrxr1xHk3FuHY0weAUDzfQCkQTgiSNCWECIXRuiYqYcQIMTXKVUuGKMEZpAAGYeAAFZ3UnGMNIV6SlcBA2gK9GotQ7BAA&vanilla_python=true|diesem WebtigerPython-Link]] - die Datei ist hier bereits hinterlegt. 
 + 
 +== Mit TigerPython == 
 +Lade die Datei [[https://kantonsschuleromanshorn.sharepoint.com/:u:/s/FSInformatik/EQpO02ZUBldHmbYjEgKka_YBeaBaTHf1IUd-lrtYrdZJkA?download=1|null79.py]] herunter und speichere sie im selben Ordner wie dein Code. 
 + 
 +Du kannst das Telefonbuch wie folgt importieren und den Namen für eine Telefonnummer herausfinden. Der Code muss im gleichen Ordner wie `null79.py` abgespeichert werden!
  
 <code python> <code python>
Zeile 114: Zeile 124:
 print("Die Telefonnummer von " + name + " ist " + telnr) print("Die Telefonnummer von " + name + " ist " + telnr)
 </code> </code>
 +
 +== Aufgabe ==
  
 Verwende deine `linear_search()` Funktion, um die richtige Telefonnummer von Lyanna herauszufinden. Wie lange dauert die Suche? Verwende deine `linear_search()` Funktion, um die richtige Telefonnummer von Lyanna herauszufinden. Wie lange dauert die Suche?
  
-<nodisp 2>+<nodisp 1>
 ++++Lösung mit Code| ++++Lösung mit Code|
 <code python Aufgabe A3.py> <code python Aufgabe A3.py>
Zeile 130: Zeile 142:
 name = 'Lyanna' name = 'Lyanna'
 idx = linear_search(names, name) idx = linear_search(names, name)
-if idx is None:+if idx == None:
     print("Du weisch immer no nüt het si gseit")     print("Du weisch immer no nüt het si gseit")
 else: else:
Zeile 136: Zeile 148:
     print("Die Telefonnummer von " + name + " ist " + tel)     print("Die Telefonnummer von " + name + " ist " + tel)
     print("144 hei si gseit!")     print("144 hei si gseit!")
-    print("Wie isch das nume passiert, hei si seit.") +    print("Wie isch das nume passiert, hei si gseit.") 
-    print("Hueresiech, hei si seit, ey")+    print("Hueresiech, hei si gseit, ey")
 </code> </code>
  
Zeile 153: Zeile 165:
 # do something # do something
 elapsed = time.time() - start elapsed = time.time() - start
-print("do something took {0}s".format(elapsed))+print("do something took " + str(elapsed) + "s")
 </code> </code>
  
-<nodisp 2>+<nodisp 1>
 ++++Lösung| ++++Lösung|
 <code python time_algos.py> <code python time_algos.py>
Zeile 187: Zeile 199:
 ++++ ++++
  
-<nodisp 2>+<nodisp 1>
 ++++Code| ++++Code|
 <code python> <code python>
Zeile 196: Zeile 208:
 </nodisp> </nodisp>
  
-=== Aufgabe A5: Verbesserte lineare Suche (optional) ===+=== Aufgabe A6: Verbesserte lineare Suche (optional) ===
  
 Wenn wir nach einem Namen suchen, der gar nicht in der Liste vorkommt, z.B. `Alaska`, so dauert die Suche lange, weil die ganze Liste durchsucht wird. Wenn wir nach einem Namen suchen, der gar nicht in der Liste vorkommt, z.B. `Alaska`, so dauert die Suche lange, weil die ganze Liste durchsucht wird.
Zeile 216: Zeile 228:
   * Ist die Liste sortiert, soll die Suche abbrechen, wenn wir im Alphabet bereits weiter sind als der gesuchte Wert.   * Ist die Liste sortiert, soll die Suche abbrechen, wenn wir im Alphabet bereits weiter sind als der gesuchte Wert.
  
-<nodisp 2>+<nodisp 1>
 ++++Lösung| ++++Lösung|
 <code python> <code python>
Zeile 230: Zeile 242:
 </nodisp> </nodisp>
  
-=== Aufgabe A6: Besserer Algorithmus? (optional) ===+=== Aufgabe A7: Besserer Algorithmus? (optional) ===
  
 Hast du eine Idee für einen besseren, sprich effizienteren Suchalgorithmus einer bereits sortierten Liste? Bespreche mit der Lehrperson und implementiere danach in Python. Hast du eine Idee für einen besseren, sprich effizienteren Suchalgorithmus einer bereits sortierten Liste? Bespreche mit der Lehrperson und implementiere danach in Python.
Zeile 237: Zeile 249:
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  • Zuletzt geändert: 2024-01-22 14:01
  • von hof