Project Euler 1 – Powershell Edition

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Wie kürzlich versprochen starten wir nun einen kleinen betreuten Programmieransatz in Powershell.
Ebenso wie in einer Zeit vor früher mit Perl, wollen wir uns hier zunächst ein wenig bei Project Euler austoben.
Wer Project Euler noch nicht kennt, hierbei handelt es sich um eine größer werdende Ansammlung unterschiedlichster mehr oder weniger mathematischer Probleme für Programmierer.
Zumindest die ersten paar Aufgaben sind sehr einsteigerfreundlich und auch für echte Newbies geeignet!

Wir starten hier nun erstmal bei Aufgabe 1 von Project Euler in Powershell.
Dafür sehen wir uns zunächst einmal die Problemstellung an die auf der Website ( Euler 1 ) wie folgt beschrieben wird:

If we list all the natural numbers below 10 that are multiples of 3 or 5, we get 3, 5, 6 and 9. The sum of these multiples is 23.
Find the sum of all the multiples of 3 or 5 below 1000.


Wir suchen also die Summe aller Vielfachen von 3 und 5 unter 1000.

Hierfür gibt es nun mehrere Ansätze, da es sich um eine Herangehensweise für Anfänger handeln soll, belassen wir es bei der einfachen Lösung.

Sehen wir uns die Bausteine des Scripts zunächst mal der Reihe nach an:

Zunächst starten wir unter Zuhilfenahme der .NET-Klasse system.diagnostics.stopwatch eine Stoppuhr um die Laufzeit unseres Scripts zu messen. Bei den ersten paar Aufgaben werden wir hier kaum merkliche Unterschiede feststellen mit unterschiedlichen Lösungsvarianten, was sich allerdings mit zunehmender Schwierigkeit und Komplexität der Probleme von Aufgabe zu Aufgabe drastisch ändert.

#Starten der "Stoppuhr" unter Zuhilfenahme der .NET-Klasse system.diagnostics.stopwatch$timetracker = [system.diagnostics.stopwatch]::startNew()

#In $elapsedtime werden die zur Verarbeitung benötigten Sekunden seit dem Start der Stoppuhr geschrieben
$elapsedtime = $timetracker.Elapsed.Seconds

#Ausgabe der Laufzeit des Scripts
write-host "Die Gesamtlaufzeit betrug " $elapsedtime " Sekunden."

Warum haben wir uns hier für eine entliehene .NET-Klasse entschieden anstatt das über ein Powershell-Kommando wie bspw. das CMDlet Measure-Command zu lösen?
Ganz einfach: Aus Gewohnheit und weil bei Measure-Command ohne weiteres pipen die Ausgabe der zu erfolgenden Kommandos nie im stdout, also für uns sichtbar in der Konsolenausgabe landen.

Als nächster Baustein folgt die Schleife mit der wir über die gewünschten Zahlen iterieren, das “Herzstück” des Scripts. Hierbei initialisieren wir im Schleifenkopf einen Zähler, welcher auch als aktuell zu prüfende Zahl dient. Vorab deklarieren wir eine Summenvariable, in welcher wir gleich die entsprechenden Zahlen aufaddieren werden und weisen dieser den Wert 0 zu.

#Initialisieren der Summenvariable
$Summe = 0

#Kopf der For-Schleife, mit welcher wir die Zahlen von 1 bis 999 durchlaufen
for($zaehler = 1;$zaehler -lt 1000; $zaehler ++){

#Prüfung ob die aktuelle Zahl durch 3 oder 5 teilbar ist
    if($zaehler % 3 -eq 0 -or $zaehler % 5 -eq 0){

#Falls ja, wird die aktuelle Zahl zur bisherigen Summe addiert
        $Summe = $Summe + $zaehler
    }
}

Als letzten Baustein fügen wir abschließend noch eine Ausgabe unseres Ergebnisses hinzu.
Hier verwenden wir des Weiteren den Parameter -NoNewline für das Kommando Write-Host, welcher das automatische Anfügen eines Zeilenumbruches unterbindet. Dadurch können wir die Summe selbst farbig innerhalb der selben Zeile ausgeben wie die vorangestellte Info.
Das ist zwar nicht Teil der Aufgabe, dient aber der Übersichtlichkeit unserer zugegebenermaßen kleinen Ausgabe und wir lernen schonmal einen neuen Parameter kennen.


#Ausgabe der Info bzgl. der Summe
write-host "Die Summe der Vielfachen von 3 oder 5 unter 1000 lautet:`t" -NoNewline  

#Ausgabe der Summe selbst
write-host $Summe -ForegroundColor Yellow

Zusammengesetzt ergibt sich hieraus nun folgendes kleine Script, welches die Problemstellung der Aufgabe 1 von Project Euler erfolgreich absolviert:

Weitere Project Euler-Aufgaben und andere Tutorials und Tipps im Kontext Powershell werden zeitnah folgen.
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