Uebung-037 -- FindAllBits

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Lernziele:

• Vertiefung Schleifen

Aufgabenstellung:

Das Programm „FindAllBits.cs“ soll:

• für mindestens eine gegebene Zahl > 0 vom Typ uint eine Binärumwandlung durchführen.

  uint : ein vorzeichenloser Datentyp für ganze positive Zahlen zwischen 0 und UInt32.MaxValue

• und das Ergebnis wie im folgenden Beispiel dargestellt ausgeben.

Beispielausgabe:

Rechenvorschrift für die Binärumwandlung:

• Teile die Dezimalzahl solange durch 2, bis sie 0 ist.

• Die Anzahl der möglichen Divisionen ergibt die Anzahl der Binärstellen.

  • Beispiel:
    Die Dezimalzahl 6 entspricht der Binärzahl 110: das sind 3 Binärstellen, weil* 6 insgesamt 3 Mal durch 2 teilbar ist.

    • 6 : 2 = 3, Rest 0
    • 3 : 2 = 1, Rest 1
    • 1 : 2 = 0, Rest 1

• Bei jeder dieser Divisionen durch 2 ergibt der Rest der Division den binären Bitwert „0“ oder „1“ der gesuchten Binärzahl von rechts nach links gelesen.

  beginnend also rechts mit dem Bitwert für die niedrigste Binärstelle

---

SPOILER

Ausgabe:

Tip

[C#] Visual Studio :

namespace FindAllBits       // 
{                           //
 public class Program      // 
 {                         //
   static void Main()      //
   {
     /*------------------------- console_settings --------------------------*/
     const int cWidth = 53;                     //  console width
     const int cHeight = 46;                    //  & height
     Console.SetWindowSize(cWidth, cHeight);    //
     Console.OutputEncoding = Encoding.UTF8;    //  Unicode Symbols

     /*----------------------------- VARIABLES -----------------------------*/
     string userInput;      //  
     int index,
         formattedIndexed;  //  ✏
     double sumBitValue;
     UInt32 unsignedInput,
            savedInput;

     bool[] indexedBinary = new bool[32];
     double[] bitValue = new double[32];

     bool abort;

     /*-------------------------------- HEAD -------------------------------*/
     Console.Clear();
     Console.Write("\n                    Find All Bits                    " +
     /* cWidth: */ "\n=====================================================");

     /*---[in:]-------------------- PROMPT_USER ----------------------------*/
     do
     {
       Console.Write($"\n Geben Sie eine Zahl zwischen 0 und {UInt32.MaxValue} ein." +
                      "\n [0] - zum abbrechen ");
       /*---------------------------- GET_INPUT ----------------------------*/
       userInput = Console.ReadLine();
       UInt32.TryParse(userInput, out unsignedInput);

       abort = (unsignedInput == 0) ? true : false;
       savedInput = unsignedInput;
       /*---[calc:]---------------------------------------------------------*/
       if (abort == false)
       {
         index = 0;        // reset index 
         sumBitValue = 0;  // reset sum

         /* while input can be devided by 2 with a remainder remaining: */
         while (unsignedInput > 0 /* && (unsignedInput % 2 != 0) */ )
         {
           // bool array to safe the 0 or 1 at index:
           indexedBinary[index] = (unsignedInput % 2 != 0) ? true : false;
           formattedIndexed = (indexedBinary[index]) ? 1 : 0;
           // OUT:
           Console.Write($"\n {formattedIndexed} x 2^{index}");

           // if 1 at index:
           if (indexedBinary[index])
           {  // calc: 2 to the power of index → OUT: value
             bitValue[index] = Math.Pow(2, index);
             Console.Write($" = {bitValue[index]}");
           }
           else
           {  // value at index = 0 → OUT: empty line
             bitValue[index] = 0;
           }

           // calc: sum:
           sumBitValue = sumBitValue + bitValue[index];
           // calc: input for next iteration:
           unsignedInput = unsignedInput / 2;
           index++;  // iterate index by 1
         }

         /*---[out:]--------------------- SOLUTION -----------------------------*/
         Console.Write("\n=====================================================" +
                       $"\n Dezimalzahl: {(savedInput.ToString().PadLeft(cWidth - 22))}" +
                       $"\n Summe aller Bitwerte: {(sumBitValue.ToString().PadLeft(cWidth - 31))}" +
                       "\n-----------------------------------------------------");
         // OUT BONUS
         Console.Write("\n Binär: ");
         index = 31;
         do
         {
           if (!indexedBinary[index])
           {
             index--;
           }
           else
           {
             do
             {
               if ((index + 1) % 4 == 0)
                 Console.Write(" ");
               if (indexedBinary[index])
               {
                 Console.Write("1");
               }
               else
                 Console.Write("0");
               index--;
             } while (index >= 0);
           }
         } while (index >= 0);

         Console.Write("\n=====================================================");
       }
       else
         Console.Write("\n Abbrechen gewählt.");
     } while (!abort);
     /*-------------------------------- END --------------------------------*/
     Console.Write("\n Zum beenden Eingabetaste drücken..");
     Console.ReadLine();    //  wait for [enter]
     Console.Clear();       //
   }
 }
}