Aufzählungen in Racket

Aufzählungen - Modellierung

Eine Möglichkeit unsere eigenen Datentypen zu entwerfen, ist die Aufzählung (eng. Enumeration).

Für unseren pH-Indikator können wir beispielsweise sagen:

;Die Farbe des pH-Indikators Bromthymolblau ist eine der folgenden:
; - "gelb"
; - "grün"
; - "blau"

Tipp: Es lohnt sich diese Überlegungen zur Datenmodellierung als Kommentare direkt in unseren Code zu schreiben, da wir so anschließend sehr einfach eine neue Datendefinition umsetzen können.

Aufgabe 1. Modellierung von Aufzählungen

Aufzählungen - Implementierung

Um eine in Racket verwendbare Aufzählung zu implementieren, benötigen wir drei Schlüsselwörter:

1. define
   • Definiert den Namen unseres neuen Datentyps.
2. signature
   • Gibt an, dass die folgende Aufzählung als Datentyp in der Signatur zu verwenden ist.
3. enum
   • Steht für das Englische Enumeration und wird in vielen Programmiersprachen zur Definition von Aufzählungen verwendet.
   • Hinter enum folgt eine Aufzählung aller zulässiger Werte unabhängig vom Datentyp (so können beispielsweise Daten der Datentypen string, boolean und number gemischt werden).

Im Racket-Code sieht dies wie folgt aus:

;Die Farbe des Indikators ist eine der folgenden:
; - "gelb"
; - "grün"
; - "blau"
(define bromthymolblauFarbe
  (signature
   (enum "gelb" "grün" "blau")))

Wie du siehst müssen wir, wenn wir bereits eine geeignete Modellierung geschrieben haben, einfach nur noch unsere einzelnen Aufzählungen von ist eine(s) der folgenden hinter das Schlüsselwort enum einfügen und sind bereits fertig.

Aufgabe 2. Erstellen von Aufzählungen

Aufzählungen mit festen Zahlenwerten

Du wirst sicherlich festgestellt haben, das eine Aufzählung sehr schnell sehr groß werden kann, insbesondere wenn es um Zahlenwerte geht. Das Aufschreiben von 16 Zahlenwerten bei MSS-Punkten ist vielleicht noch gut machbar, aber möchten wir dies nun beispielsweise für alle ganzzahligen Prozentwerte von 0 bis 100 machen, wird dies schnell lästig.
Für feste Wertebereiche bietet Racket daher die Funktion integer-from-to an.

Die beiden folgenden Definition lassen sich äquivalent im Racket-Code verwenden:

(define mss-punkte
  (signature
   (enum 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15)))

(define mss-punkte
  (signature
   (integer-from-to 0 15)))

Aufgabe 3. Funktionen um geeignete Aufzählungen ergänzen