Berechnung der Trapezfläche in C

Einführung

In diesem Labor lernen Sie, wie man den Flächeninhalt eines Trapezes mit C-Programmierung berechnet. Das Labor behandelt die Schritte zum Einlesen der beiden parallelen Seiten und der Höhe eines Trapezes und berechnet anschließend dessen Fläche mithilfe der Formel: Fläche = 0,5 _ (a+b) _ h. Das Programm fordert den Benutzer auf, die notwendigen Werte einzugeben, und berechnet und zeigt dann den Flächeninhalt des Trapezes an.

Einlesen der beiden parallelen Seiten und der Höhe

In diesem Schritt lernen Sie, wie Sie die beiden parallelen Seiten und die Höhe eines Trapezes in C einlesen, um die Berechnung seiner Fläche vorzubereiten.

Erstellen Sie zunächst eine neue C-Datei für die Berechnung der Trapezfläche:

cd ~/project
nano trapezoid_area.c

Fügen Sie nun den folgenden Code hinzu, um die parallelen Seiten und die Höhe einzulesen:

#include <stdio.h>

int main() {
    float side1, side2, height;

    // Benutzeraufforderung zur Eingabe der ersten parallelen Seite
    printf("Geben Sie die Länge der ersten parallelen Seite ein: ");
    scanf("%f", &side1);

    // Benutzeraufforderung zur Eingabe der zweiten parallelen Seite
    printf("Geben Sie die Länge der zweiten parallelen Seite ein: ");
    scanf("%f", &side2);

    // Benutzeraufforderung zur Eingabe der Höhe
    printf("Geben Sie die Höhe des Trapezes ein: ");
    scanf("%f", &height);

    // Ausgabe der eingegebenen Werte zur Überprüfung
    printf("Erste Seite: %.2f\n", side1);
    printf("Zweite Seite: %.2f\n", side2);
    printf("Höhe: %.2f\n", height);

    return 0;
}

Kompilieren und ausführen Sie das Programm:

gcc trapezoid_area.c -o trapezoid_area
./trapezoid_area

Beispielausgabe:

Geben Sie die Länge der ersten parallelen Seite ein: 5
Geben Sie die Länge der zweiten parallelen Seite ein: 7
Geben Sie die Höhe des Trapezes ein: 3
Erste Seite: 5.00
Zweite Seite: 7.00
Höhe: 3.00

Erklärung

• Wir verwenden float, um Dezimalzahlen für die Seitenlängen und die Höhe zu speichern.
• printf() wird verwendet, um den Benutzer zur Eingabe aufzufordern.
• scanf() liest die vom Benutzer eingegebenen Fließkommawerte.
• Wir geben die eingegebenen Werte aus, um zu überprüfen, ob sie korrekt erfasst wurden.

Berechnung der Fläche = 0,5*(a+b)*h

In diesem Schritt modifizieren Sie das vorherige C-Programm, um den Flächeninhalt eines Trapezes mithilfe der Formel zu berechnen: Fläche = 0,5 _ (a+b) _ h.

Öffnen Sie die vorhandene Datei und aktualisieren Sie den Code:

cd ~/project
nano trapezoid_area.c

Ersetzen Sie den vorherigen Code durch die folgende Implementierung:

#include <stdio.h>

int main() {
    float side1, side2, height, area;

    // Benutzeraufforderung zur Eingabe der ersten parallelen Seite
    printf("Geben Sie die Länge der ersten parallelen Seite ein: ");
    scanf("%f", &side1);

    // Benutzeraufforderung zur Eingabe der zweiten parallelen Seite
    printf("Geben Sie die Länge der zweiten parallelen Seite ein: ");
    scanf("%f", &side2);

    // Benutzeraufforderung zur Eingabe der Höhe
    printf("Geben Sie die Höhe des Trapezes ein: ");
    scanf("%f", &height);

    // Berechnung der Fläche nach der Trapezformel
    area = 0.5 * (side1 + side2) * height;

    // Ausgabe der berechneten Fläche
    printf("Fläche des Trapezes: %.2f\n", area);

    return 0;
}

Kompilieren und ausführen Sie das Programm:

gcc trapezoid_area.c -o trapezoid_area
./trapezoid_area

Beispielausgabe:

Geben Sie die Länge der ersten parallelen Seite ein: 5
Geben Sie die Länge der zweiten parallelen Seite ein: 7
Geben Sie die Höhe des Trapezes ein: 3
Fläche des Trapezes: 18.00

Erklärung

• Wir haben eine neue Variable area hinzugefügt, um die berechnete Fläche zu speichern.
• Die Formel 0.5 * (side1 + side2) * height berechnet den Flächeninhalt des Trapezes.
• printf() zeigt die berechnete Fläche mit zwei Dezimalstellen an.
• Die Berechnung verwendet die Standardformel für den Flächeninhalt eines Trapezes: A = 0,5(a+b)h

Ausgabe der Fläche

In diesem Schritt erweitern Sie das Programm zur Berechnung der Trapezfläche, indem Sie formatierte Ausgaben und Fehlerbehandlung hinzufügen, um die Benutzerfreundlichkeit zu verbessern.

Öffnen Sie die vorhandene Datei und aktualisieren Sie den Code:

cd ~/project
nano trapezoid_area.c

Ersetzen Sie den vorherigen Code durch die folgende Implementierung:

#include <stdio.h>

int main() {
    float side1, side2, height, area;

    // Eingabevalidierung
    printf("Trapezflächenrechner\n");
    printf("---------------------\n");

    // Aufforderung zur Eingabe der ersten parallelen Seite
    printf("Geben Sie die Länge der ersten parallelen Seite ein: ");
    if (scanf("%f", &side1) != 1 || side1 <= 0) {
        printf("Fehler: Ungültige Eingabe für die erste Seite.\n");
        return 1;
    }

    // Aufforderung zur Eingabe der zweiten parallelen Seite
    printf("Geben Sie die Länge der zweiten parallelen Seite ein: ");
    if (scanf("%f", &side2) != 1 || side2 <= 0) {
        printf("Fehler: Ungültige Eingabe für die zweite Seite.\n");
        return 1;
    }

    // Aufforderung zur Eingabe der Höhe
    printf("Geben Sie die Höhe des Trapezes ein: ");
    if (scanf("%f", &height) != 1 || height <= 0) {
        printf("Fehler: Ungültige Eingabe für die Höhe.\n");
        return 1;
    }

    // Berechnung der Fläche nach der Trapezformel
    area = 0.5 * (side1 + side2) * height;

    // Formatierte Ausgabe der Ergebnisse
    printf("\nErgebnisse der Trapezberechnung:\n");
    printf("------------------------------\n");
    printf("Erste Seite:  %.2f\n", side1);
    printf("Zweite Seite: %.2f\n", side2);
    printf("Höhe:      %.2f\n", height);
    printf("Fläche:        %.2f Quadrat-Einheiten\n", area);

    return 0;
}

Kompilieren und ausführen Sie das Programm:

gcc trapezoid_area.c -o trapezoid_area
./trapezoid_area

Beispielausgabe:

Trapezflächenrechner
---------------------
Geben Sie die Länge der ersten parallelen Seite ein: 5
Geben Sie die Länge der zweiten parallelen Seite ein: 7
Geben Sie die Höhe des Trapezes ein: 3

Ergebnisse der Trapezberechnung:
------------------------------
Erste Seite:  5.00
Zweite Seite: 7.00
Höhe:      3.00
Fläche:        18.00 Quadrat-Einheiten

Erklärung

• Hinzugefügte Eingabevalidierung, um ungültige Eingaben zu verhindern.
• Verbesserte Ausgabeformatierung mit Überschriften und eindeutigen Beschriftungen.
• Hinzugeführte Fehlerbehandlung für falsche Eingabetypen.
• Einschließlich beschreibender Ausgabe mit allen Eingabeparametern und der berechneten Fläche.
• Verwendung von %.2f, um Fließkommazahlen mit zwei Dezimalstellen anzuzeigen.

Zusammenfassung

In diesem Labor haben Sie zunächst gelernt, die beiden parallelen Seiten und die Höhe eines Trapezes mithilfe der Funktionen printf() und scanf() einzulesen. Anschließend haben Sie den Flächeninhalt des Trapezes mit der Formel berechnet: Fläche = 0,5 _ (a+b) _ h, wobei a und b die parallelen Seiten und h die Höhe darstellen. Schließlich haben Sie den berechneten Flächeninhalt auf der Konsole ausgegeben.