;;; Konstruktion, Vorlesung vom 23.11.2000
;;; K8 Datentypen von Scheme

;;; ACHTUNG: jetzt Language-Level "Full Scheme"

;;; Def: Ein Datentyp besteht aus 
;;;      - einer Menge von Elementen
;;;      - einer Menge von Operationen darauf

;;; K8.1 Characters
;;; K8.2 Strings
;;; K8.3 Symbole
;;; K8.4 Paare und Listen
;;; K8.5 Quote

;;; K9 Ein- / Ausgabe
;;; K9.1 Sequentielle Ausführung
;;; K9.2 Einfache Grafik




;;; K8.1 Characters

;;; Elemente:
; Literale vom Typ "char"

#\x		; das Zeichen x
#\9		; die Ziffer 9
#\newline	; Zeilenvorschub
#\space		; Leerzeichen

(define hallo (list #\H #\a #\l #\l #\o #\!))









;;; Operationen:
; Typ-Prädikat
char?		; scheme-value -> boolean

; Funktionen darauf:

char=?		; char char -> boolean
char<?		; char char -> boolean
; usw.

; siehe Scheme-Standard, Abschnitt 6.3.4









;;; K8.2 Strings

;;; Elemente:

; Ein String ist eine Folge von Characters.
; Die Länge eines Strings ist die Anzahl der Characters in ihm.
; Die Characters im String sind von links ab 0 numeriert.
 
; Literale vom Typ "string"

""
"ein String"
"ein String mit \"Anführungszeichen\""







;;; Operationen:
; Typ-Prädikat
string?

string-length		; string -> number
string-ref		; string number -> char
		; (string-ref str i) liefert i-tes Zeichen in str

string=?		; string string -> boolean
string<?		; string string -> boolean
; usw.

; siehe Scheme-Standard, Abschnitt 6.3.5







;;; K8.3 Symbole

;;; Elemente:

; Bezeichner und benannte Konstanten.
; Zwei Symbole sind gleich, falls sie gleich geschrieben werden.

'hello
(define alte-fussball-spieler
  (list 'hoeness 'beckenbauer 'rummenigge))
(define formel-1-rennfahrer
  (list 'michael-schuhmacher 'jacques-villeneuve 'david-coulthard 'rubens-barrichello))







;;; Operationen:

; Typ-Prädikat
symbol?

; einzige Operation: Gleichheit

(equal? 'hoeness 'rummenigge)

(member 'gilles-villeneuve formel-1-rennfahrer)
(member 'david-coulthard formel-1-rennfahrer)

; member : scheme-value list -> scheme-value
; (member x l)
; testet (mit equal?) ob x in l vorkommt. liefert #f, falls nicht

; siehe Scheme-Standard, Abschnitt 6.3.3



;;; K8.4 Paare und Listen
;;; Elemente:

'()				; leere Liste

; cons konstruiert ein Paar aus BELIEBIGEN Scheme-Werten!
; cons : scheme-value scheme-value -> pair

(cons 1 2)			; Anzeige:	(1 . 2)
                                ;          'dotted pair'
(cons 1 '())			; Anzeige:	(1)
(cons '() 1)			; Anzeige:	(() . 1)
(cons (cons (cons '() 3) 2) 1)	; Anzeige:	(((() . 3) . 2) . 1)
(cons 1 (cons 2 (cons 3 '())))  ; Anzeige:	(1 2 3)
				; Abk. von:	(1 . (2 . (3 . ())))
(cons 1 (cons 2 3))		; Anzeige:	(1 2 . 3)
				; Abk. von:	(1 . (2 . 3))



;;; Punkt-Klammer-Zap Regel:
;;; Punkt gefolgt von Klammer-auf kann inklusive der zugehörigen
;;; Klammer-zu entfernt werden.

;;; Eine Kette von Paaren, die nicht mit der leeren Liste endet heisst
;;; "improper list"
(cons 'anton (cons 'anton 'anton))

;;; BEMERKUNG
; empty, first, rest sind Spezialitäten der Einsteiger-Level von DrScheme.
; Die Standardausdrücke von Scheme sind

'()	;;	für empty
null? 	;;	für empty?
pair? 	;;	für cons?
car	;;	für first
cdr	;;	für rest


(null? '())
(null? (cons 'holdri 'jo))

(pair? 0)
(pair? (cons 'ein-neger-mit-gazel 'le-zagt-im-regen-nie))

(car (cons #t #f))
(cdr (cons "otto" "maier"))

; Weiterhin sind
; (cadr x) == (car (cdr x))
; (cdddr x) == (cdr (cdr (cdr x))
; vordefiniert für alle Folgen von a und d bis zur Länge 4.







;;; Weitere Operationen
list?		;; Test auf "proper list"
length          ;; list -> number
append          ;; list list ... -> list
reverse         ;; list -> list
list-tail       ;; list number -> list
list-ref        ;; list number -> scheme-value
member          ;; scheme-value list -> scheme-value
assoc           ;; scheme-value list(pair) -> scheme-value

; siehe Scheme-Standard, Abschnitt 6.3.2









;;; K8.5 Quote

;;; Literale für konstante Listen
; (1 2 3)				; Fehler: 1 ist nicht Funktion
(quote (1 2 3))			; liefert: 	(1 2 3)
'(1 2 3)			; Abkürzung davon
'(1 . 2)			; liefert:	(1 . 2)
'(hoeness rummenigge beckenbauer)
             ; liefert: 	(hoeness rummenigge beckenbauer)
'5

; siehe Scheme-Standard, Abschnitt 4.1.2

; DEFINITION (Erweiterung von Def K1)
; <expression> ::= (quote <expression>)
; Der Wert von (quote e) ist e (als Konstante : scheme-value
; aufgefasst).



;;; K9 Ein- / Ausgabe
;;; K9.1 Hintereinanderausführung
; Standardoperationen:
;
; (display e)	zeigt Wert von e an	(Ergebnis: unspezifiziert)
; (newline)	erzeugt Zeilenvorschub	(Ergebnis: unspezifiziert)
; (read)	liest ein Literal von der Eingabe
; (begin e1 e2 ... en)
;		wertet e1 e2 ... en in Folge aus
;		Ergebnis: Wert von en

(display 'hello-world!)
; zeigt hello-world! auf dem Bildschirm an
(newline)

; (let (...) e1 e2 ... en)    == (let (...) (begin e1 e2 ... en))
; (lambda (...) e1 e2 ... en) == (lambda (...) (begin e1 e2 ... en))



;;; K9.2 Einfache Grafik
;;; Anfordern der Grafikbibliothek
(require-library "graphics.ss" "graphics")

;; Vorbereiten der Grafikbibliothek
(open-graphics)

;; Öffnen eines Grafikfensters (mehrfach möglich)
; open-viewport : string number number -> viewport
; (open-viewport title width height)
(define v (open-viewport "Sheila Rae, the Brave" 300 200))

(make-rgb 0.2 0.3 0.5)  ; Farbe mit 20% rot, 30% grün, 50% blau

;;; mit v : viewport
;;; (draw-line v)    : posn posn [color] -> VOID
;;; (draw-ellipse v) : posn number number [color] -> VOID
;;; (draw-pixmap v)  : string posn [color] -> VOID


((draw-line v) (make-posn 100 100) (make-posn 200 150))
((draw-line v) (make-posn 200 150) (make-posn 100 180) (make-rgb 1 0 0))
((draw-line v) (make-posn 100 180) (make-posn 100 100) (make-rgb 0 1 0))

((draw-ellipse v) (make-posn 150 100) 80 40 (make-rgb 0 0 1))
((draw-solid-ellipse v) (make-posn 150 50) 30 70 (make-rgb 1 1 0))

((draw-pixmap v) "UK_1.gif" (make-posn 10 10))
((draw-pixmap v) "US_1.gif" (make-posn 200 10))

;; Schliessen des Grafikfensters
(close-viewport v)

;; Beenden der Grafikbibliothek; schliesst noch offene Fenster
(close-graphics)