gf2:programmierkonzeptetraining

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gf2:programmierkonzeptetraining [2025/01/13 13:09] – angelegt marrocgf2:programmierkonzeptetraining [2025/01/16 15:33] (aktuell) – marroc
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 //Was sind Variablen und was nützen sie uns?// //Was sind Variablen und was nützen sie uns?//
 <WRAP center nicebox orange> <WRAP center nicebox orange>
-Eine Variable ist ein Behälter, in dem Daten gespeichert werden können. Stelle dir z.B. einen Koffer vor, in dem du etwas aufbewahren kannst. Die Vorteile von Variablen sind:  +Eine **Variable** ist ein Behälter, in dem Daten gespeichert werden können. Stelle dir z.B. einen Koffer vor, in dem du etwas aufbewahren kannst. Einige Vorteile von Variablen sind, dass:  
-  * das Speichern von Werten,  +  * Variablen Werte speichern,  
-  * das automatische Anpassen von Werten,  +  * Variablen das automatische Anpassen von Werten ermöglichen,  
-  * ,dass Variablen das Programm agiler machen,  +  * Variablen das Programm agiler machen,  
-  * ,dass Variablen Redundanzen vermeiden können,  +  * durch Variablen Redundanzen vermieden werden können,  
-  * Das Verbessern der Lesbarkeit, der Dynamik und der Anpassbarkeit, +  * durch Variablen die Lesbarkeit verbessert werden kann und die Dynamik bzw, Anpassbarkeit erhöht werden, 
-  * ,dass Variablen bei der Modularisierung helfen, +  * Variablen bei der Modularisierung helfen, 
-  * und sich dadurch die Logik von Daten trennen lässt.+  * sich durch Variablen die Logik von Daten trennen lässt.
 </WRAP> </WRAP>
- +<WRAP nicebox green> 
-<accordion> +**Aufgabe 1**\\
-<panel title="Aufgabe 1">+
 Verändern Sie das kleine Programm so, dass Verändern Sie das kleine Programm so, dass
 A) Eine Treppe beliebiger Länge gebaut werden kann. A) Eine Treppe beliebiger Länge gebaut werden kann.
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 agent.set_item(RED_CONCRETE,64,1) # 64 Blöcke Sandstein ins erste Fach des Inventars legen agent.set_item(RED_CONCRETE,64,1) # 64 Blöcke Sandstein ins erste Fach des Inventars legen
    
 +agent.move(FORWARD,3)
 +agent.turn(LEFT)
 +agent.move(UP,1)
 +agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, False)
 +agent.move(FORWARD,1)
 +agent.turn(LEFT)
 +agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True)
 +agent.move(FORWARD,4)
 +</code>
 +</WRAP>
 +
 +<accordion>
 +<panel title="Mögliche Lösungen Aufgabe 1">
 +<code python>
 +agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True) # Agent baut, wenn er sich bewegt
 +agent.set_assist(DESTROY_OBSTACLES,True) # Agent zerstört Hindernisse beim Bauen
 +agent.set_item(RED_CONCRETE,64,1) # 64 Blöcke Sandstein ins erste Fach des Inventars legen
 +#Variablen
 +laenge =5
 +material = SANDSTONE
 +agent.set_item(material,64,1) 
 +#Das Bauen
 agent.move(FORWARD,3) agent.move(FORWARD,3)
 agent.turn(LEFT) agent.turn(LEFT)
Zeile 42: Zeile 63:
 //Warum braucht es Funktionen?// //Warum braucht es Funktionen?//
 <WRAP center nicebox orange> <WRAP center nicebox orange>
-Funktion oder oder Prozedur (die beiden Begriffe werden hier als Synonym betrachtet) bezeichnet ein Unterprogramm, das durch seinen Namen aufgerufen werden kann. Die Vorteile von Funktionen sind:  +**Funktion** oder Prozedur (die beiden Begriffe werden hier als Synonym betrachtet) bezeichnet ein Unterprogramm, das durch seinen Namen aufgerufen werden kann. Einige Vorteile von Funktionen sind:  
-  * das Vermeiden Redundanzen und das Fördern die Wiederverwendbarkeit+  * das Vermeiden Redundanzen und das Fördern die Wiederverwendbarkeit,
   * die bessere Lesbarkeit,   * die bessere Lesbarkeit,
-  * das Programm wird modularer, +  * , dass das Programm modularer wird, 
-  * Komplexe Logikabfolgen werden gekapselt, +  * , dass komplexe Logikabfolgen gekapselt werden, 
-  * die Fehlerbehebung und Wartung vereinfacht sich, +  * , dass die Fehlerbehebung und Wartung vereinfacht wird, 
-  * eine Teamarbeit ist besser möglich, +  * , dass eine Teamarbeit besser möglich wird,
-  * die Wartung und Fehlerbehebung verbessert sich.+
 </WRAP> </WRAP>
 +<WRAP nicebox green>
 +**Aufgabe 2**\\
 +Erstellen Sie aus der Aufgabe von vorhin eine Funktion mit dem Namen ''treppe'', die eine Treppe baut. Die Höhe ist dabei 2 und die Länge auf 5 festgelegt.
 +</WRAP>
 +
 <accordion> <accordion>
-<panel title="Aufgabe 2"> +<panel title="Mögliche Lösung Aufgabe 2"> 
-Erstellen Sie aus der Aufgabe von vorhin eine Funktion mit dem Namen ‘treppe’, die eine Treppe baut. Die Höhe ist dabei 2 und die Länge auf 5 festgelegt.+<code python> 
 + 
 +agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True) # Agent baut, wenn er sich bewegt 
 +agent.set_assist(DESTROY_OBSTACLES,True) # Agent zerstört Hindernisse beim Bauen 
 +agent.set_item(RED_CONCRETE,64,1) # 64 Blöcke Sandstein ins erste Fach des Inventars legen 
 + 
 +#Variablen 
 +laenge =5 
 +material = SANDSTONE 
 +agent.set_item(material,64,1)  
 + 
 +#Das Bauen 
 +def treppe(): 
 +    agent.move(FORWARD,5) 
 +    agent.turn(LEFT) 
 +    agent.move(UP,1) 
 +    agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, False) 
 +    agent.move(FORWARD,1) 
 +    agent.turn(LEFT) 
 +    agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True) 
 +    agent.move(FORWARD,6) 
 +#Das Aufrufen der Funktion 
 +treppe() 
 +</code>
 </panel> </panel>
 </accordion> </accordion>
 ==== Warum sind Parameter innerhalb einer Funktion nützlich? ==== ==== Warum sind Parameter innerhalb einer Funktion nützlich? ====
 <WRAP center nicebox orange> <WRAP center nicebox orange>
-Wenn man mit ‘def’ eine eigene Funktion definiert, kann man diese flexibler machen, indem man Parameter verwendet. Dies sind Variablen, die beim Aufruf der Funktion übergeben werden und dann innerhalb der Funktion wie lokale Variablen funktionieren.+Wenn man mit ‘def’ eine eigene Funktion definiert, kann man diese flexibler machen, indem man **Parameter** verwendet. Dies sind Variablen, die beim Aufruf der Funktion übergeben werden und dann innerhalb der Funktion wie lokale Variablen funktionieren.
 Um einige Vorteile von Parametern innerhalb von Funktionen zu nennen: Um einige Vorteile von Parametern innerhalb von Funktionen zu nennen:
   * Es ergibt eine dynamische Eingabe,   * Es ergibt eine dynamische Eingabe,
Zeile 65: Zeile 113:
   * Achtung, um eine Funktion zu "starten", muss diese aufgerufen werden!   * Achtung, um eine Funktion zu "starten", muss diese aufgerufen werden!
 </WRAP> </WRAP>
 +<WRAP nicebox green>
 +**Aufgabe 3**\\
 +Erstellen eine Funktion ''treppe2(laenge, material)'', die eine Treppe baut, dabei soll die Länge und das Material festgelegt werden können.
 +</WRAP>
 +
 <accordion> <accordion>
-<panel title="Aufgabe 2"> +<panel title="Mögliche Lösung Aufgabe 3"> 
-Erstellen eine Funktion treppe2(laenge, material), die eine Treppe baut, dabei soll die Länge und das Material festgelegt werden können.+<code python> 
 +agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True) # Agent baut, wenn er sich bewegt 
 +agent.set_assist(DESTROY_OBSTACLES,True) # Agent zerstört Hindernisse beim Bauen 
 +agent.set_item(RED_CONCRETE,64,1) # 64 Blöcke Sandstein ins erste Fach des Inventars legen 
 + 
 +#Variablen 
 +laenge =5 
 +material = SANDSTONE 
 +agent.set_item(material,64,1)  
 + 
 +#Das Bauen 
 +def treppe2(laenge,material): 
 +    agent.set_item(material,64,1) 
 +    agent.move(FORWARD, laenge) 
 +    agent.turn(LEFT) 
 +    agent.move(UP,1) 
 +    agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, False) 
 +    agent.move(FORWARD,1) 
 +    agent.turn(LEFT) 
 +    agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True) 
 +    agent.move(FORWARD, laenge+1) 
 +#Das Aufrufen der Funktion 
 +treppe2(4,RED_SANDSTONE) 
 +</code>
 </panel> </panel>
 </accordion> </accordion>
  
 +==== Warum ist eine while-Schleife nützlich? ====
 +<WRAP center nicebox orange>
 +**while-Schleifen** werden verwendet, wenn man nicht weiss, wie oft der Schleifeninhalt wiederholt werden soll. Die Anzahl Wiederholungen kann beispielsweise von einer Eingabe abhängen.  Falls die Anzahl Wiederholungen festgelegt ist, kann die while-Schleife mit einer Zählervariablen kombiniert auch verwendet werden. 
 +
 +While-Schleifen sind können auch als Endlos-Schleife formuliert werden (''while true: …'')\\
 +
 +Einige nennenswerte Vorteile sind: 
 +  * Die Flexibilität durch bedingungsgesteuerte Ausführung,
 +  * Die Dynamische Kontrolle
 +  * While-Schleifen sind geeignet für Endlos-Schleifen  (''while True'')
 +  * Komplexe Bedingungen können mit while umgesetzt werden.
 +  * While-Schleifen sind nützlich für Iterationen (periodische Wiederholung) ohne definierte Anzahl.
 +
 +</WRAP>
 +<WRAP nicebox green>
 +**Aufgabe 4**\\
 +A) Erstellen eine Funktion ''treppe3(laenge, material, hoehe)'', die eine Treppe baut, dabei soll die Länge, die Höhe (wie viele Stufen) und das Material festgelegt werden können. Dabei darf es für die Treppenhöhe nur eine gerade Anzahl Stufen geben.  Dabei soll eine while-Schleife verwendet werden.
 +B) Ein Quadrat mit Länge 5 entsteht, dabei soll eine Funktion quadrat(laenge) aufgerufen werden, und der Agent baut das Quadrat. Zusätzlich soll auch die Länge der Quadratseite angegeben werden können.
 +Es muss ein Parameter und auch eine while-Schleife verwendet werden.
 +
 +</WRAP>
 +
 +<accordion>
 +<panel title="Mögliche Lösung Aufgabe 4">
 +Aufgabe 4A)
 +<code python>
 +agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True) # Agent baut, wenn er sich bewegt
 +agent.set_assist(DESTROY_OBSTACLES,True) # Agent zerstört Hindernisse beim Bauen
 +agent.set_item(RED_CONCRETE,64,1) # 64 Blöcke Sandstein ins erste Fach des Inventars legen
 +
 +#Das Bauen
 +def treppe3(laenge,material, hoehe):
 +    agent.set_item(material,64,1)
 +    n=0
 +    while n<hoehe/2:
 +        agent.move(FORWARD, laenge)
 +        agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, False)
 +        agent.move(UP,1)
 +        agent.move(LEFT,1)
 +        agent.move(BACK,1)
 +        agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True)
 +        agent.move(BACK, laenge)
 +        agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, False)
 +        agent.move(UP,1)
 +        agent.move(LEFT,1)
 +        agent.move(FORWARD,1)
 +        agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True)
 +        n=n+1
 +#Aufruf der Funktion
 +treppe3(4,GREEN_CONCRETE, 5)]
 +
 +</code>
 +Aufgabe 4B)
 +<code>
 +agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True) # Agent baut, wenn er sich bewegt
 +agent.set_assist(DESTROY_OBSTACLES,True) # Agent zerstört Hindernisse beim Bauen
 +agent.set_item(RED_CONCRETE,64,1) # 64 Blöcke Sandstein ins erste Fach des Inventars legen
 +
 +#Funktionen
 +def quadrat(laenge):
 +    agent.set_item(EMERALD_BLOCK, 64,1)
 +    agent.set_slot(1)
 +    i=1
 +    while (i<= laenge):
 +        agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True)
 +        agent.move(FORWARD, laenge)
 +        agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, False)
 +        agent.move(LEFT,1)
 +        agent.move(BACK, laenge)
 +        i=i+1
 +#Das Aufrufen
 +quadrat(laenge)
 +</code>
 +</panel>
 +</accordion>
 +
 +
 +==== Was sind Listen und warum brauchen wir diese? ====
 +<WRAP center nicebox orange>
 +**Listen**\\
 +Mit eckigen Klammern kann man in Python eine Liste erstellen. Dabei können die einzelnen Elemente der Liste ganz unterschiedliche Typen haben. Es können sogar selbst wieder Listen sein. Auf die einzelnen Elemente der Liste kann man zugreifen, indem man den Namen der Liste mit eckigen Klammern und dem Index angibt (der Index bezeichnet die Position des Elementes in der Liste - er beginnt bei 0. 
 +</WRAP>
 +
 +<WRAP nicebox green>
 +**Aufgabe 5**\\
 +A) Verändern Sie die Funktion treppe3 so, dass es für das Material für jede Stufe eine anderes Material verwendet. Dabei soll es zwischen 3 verschiedenen Materialien abwechseln. \\
 +B) Verändern Sie die Funktion quadrat(laenge) so, dass sich ein gestreiftes Muster aus zwei verschiedenen Materialien bildet. Dabei müssen Listen verwendet werden.
 +
 +</WRAP>
 +
 +<accordion>
 +<panel title="Mögliche Lösung Aufgabe 5">
 +Aufgabe 5A)
 +<code python>
 +agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True) # Agent baut, wenn er sich bewegt
 +agent.set_assist(DESTROY_OBSTACLES,True) # Agent zerstört Hindernisse beim Bauen
 +agent.set_item(RED_CONCRETE,64,1) # 64 Blöcke Sandstein ins erste Fach des Inventars legen
 +
 +#Das Bauen
 +def treppe4(laenge, hoehe):
 +    n=0
 +    material=[RED_SANDSTONE, GREEN_CONCRETE, YELLOW_CONCRETE]
 +    while n<hoehe/2:
 +        agent.set_item( material[n] ,64,1)
 +        agent.move(FORWARD, laenge)
 +        agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, False)
 +        agent.move(UP,1)
 +        agent.move(LEFT,1)
 +        agent.move(BACK,1)
 +        agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True)
 +        agent.move(BACK,laenge)
 +        agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, False)
 +        agent.move(UP,1)
 +        agent.move(LEFT,1)
 +        agent.move(FORWARD,1)
 +        agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True)
 +        n=n+1
 +#Der Aufruf 
 +treppe4(5,7)
 +</code>
 +Aufgabe 5B)
 +<code python>
 +#Variablen
 +material=[GOLD_BLOCK,EMERALD_BLOCK]
 +agent.set_item(material[0], 64,1)
 +agent.set_item(material[1], 64,2)
 +#Funktionen
 +def quadrat(laenge):
 +    i=1
 +    while (i<=laenge):
 +        agent.set_slot(i%2+1) # hier wird durch Modulo 2 wird der Slot 1 oder 2 gewählt.
 +        agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True)
 +        agent.move(FORWARD, laenge)
 +        agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, False)
 +        agent.move(LEFT,1)
 +        agent.move(BACK, laenge)
 +        i=i+1
 +#Das Aufrufen
 +quadrat(4)
 +</code>
 +</panel>
 +</accordion>
 +
 +==== Schleife – for i in range(Start,Stop,Step) ====
 +<WRAP center nicebox orange>
 +Sehr häufig möchte man eine regelmässige **Liste** von Zahlen erstellen: z.B. alle Zahlen von 1 bis 10 oder die Zahlen von 1 bis 100 in 2er-Schritten etc. Sehr häufig möchte man eine regelmässige Liste von Zahlen erstellen. \\
 +Die **Schleife for i in range(Start,Stop,Step)** wird verwendet, um eine bestimmte Anzahl von Wiederholungen durchzuführen. Sie wiederholt (iteriert) über eine Liste von Zahlen, die durch die Funktion range() erzeugt wird. \\ Erinnerung zum Syntax: ''for i in range(start, stop, step)''. \\ Hierbei erzeugt range() eine Liste von Zahlen. Die Schleife ''for zähler in range ()'' führt den Programmteil der Schleife für jede Zahl in der Liste aus. Der Variablen zähler wird nacheinander jede Zahl aus der Liste zugewiesen.
 +</WRAP>
 +
 +<WRAP nicebox green>
 +**Aufgabe 6**\\
 +A) Erstellen eine Funktion treppe3(laenge, material, hoehe), die eine Treppe baut, dabei soll die Länge, die Höhe (wie viele Stufen) und das Material festgelegt werden können. Dabei darf es für die Treppenhöhe nur eine gerade Anzahl Stufen geben.  Dabei soll eine ‘for i in range’-Schleife verwendet werden. \\
 +B) Verändern Sie die Funktion quadrat(laenge) so, dass sich ein gestreiftes  Muster aus zwei verschiedenen Materialien bildet. Dabei müssen Listen und eine for-Schleife verwendet werden. \\
 +C) Verändern Sie die Funktion quadrat(laenge) so, dass sich ein schachbrettartiges  Muster aus zwei verschiedenen Materialien bildet. Dabei müssen Listen und eine for-Schleife verwendet werden.
 +
 +</WRAP>
 +
 +<accordion>
 +<panel title="Mögliche Lösung Aufgabe 6">
 +Aufgabe 6A)
 +<code python>
 +agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True) # Agent baut, wenn er sich bewegt
 +agent.set_assist(DESTROY_OBSTACLES,True) # Agent zerstört Hindernisse beim Bauen
 +agent.set_item(RED_CONCRETE,64,1) # 64 Blöcke Sandstein ins erste Fach des Inventars legen
 +
 +#Das Bauen
 +def treppe5(laenge, hoehe):
 +    material=[RED_SANDSTONE, GREEN_CONCRETE, YELLOW_CONCRETE]
 +    for i in range (0, hoehe,2):
 +        agent.set_item( material[i] ,64,1)
 +        agent.move(FORWARD,laenge)
 +        agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, False)
 +        agent.move(UP,1)
 +        agent.move(LEFT,1)
 +        agent.move(BACK,1)
 +        agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True)
 +        agent.move(BACK,laenge)
 +        agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, False)
 +        agent.move(UP,1)
 +        agent.move(LEFT,1)
 +        agent.move(FORWARD,1)
 +        agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True)
 +#Der Aufruf 
 +treppe5(4,5)
 +</code>
 +Aufgabe 6B
 +<code python>
 +agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True) # Agent baut, wenn er sich bewegt
 +agent.set_assist(DESTROY_OBSTACLES,True) # Agent zerstört Hindernisse beim Bauen
 +agent.set_item(RED_CONCRETE,64,1) # 64 Blöcke Sandstein ins erste Fach des Inventars legen
 +def quadrat(laenge):
 +    for j in range (laenge):
 +       
 +     agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True)
 +                agent.set_item(WHITE_CONCRETE, 60, 1)
 +                agent.move(FORWARD,1)
 +            else:
 +                agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True)
 +                agent.set_item(BLACK_CONCRETE, 60, 1)
 +                agent.move(FORWARD,1)
 +        agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, False)
 +        agent.move(LEFT,1)
 +        agent.move(BACK,laenge)
 +#Das Aufrufen
 +quadrat(5)
 +
 +
 +</code>
 +Aufgabe 6C
 +<code python>
 +agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True) # Agent baut, wenn er sich bewegt
 +agent.set_assist(DESTROY_OBSTACLES,True) # Agent zerstört Hindernisse beim Bauen
 +agent.set_item(RED_CONCRETE,64,1) # 64 Blöcke Sandstein ins erste Fach des Inventars legen
 +
 +#Funktionen
 +def quadrat(laenge):
 +    for j in range (laenge):
 +        for i in range (laenge):
 +            if ((i+j)%z=0):
 +                agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True)
 +                agent.set_item(WHITE_CONCRETE, 60, 1)
 +                agent.move(FORWARD,1)
 +            else:
 +                agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, True)
 +                agent.set_item(BLACK_CONCRETE, 60, 1)
 +                agent.move(FORWARD,1)
 +        agent.set_assist(PLACE_ON_MOVE, False)
 +        agent.move(LEFT,1)
 +        agent.move(BACK,laenge)
 +#Das Aufrufen
 +quadrat(5)
 +</code>
 +</panel>
 +</accordion>
  • gf2/programmierkonzeptetraining.1736770192.txt.gz
  • Zuletzt geändert: 2025/01/13 13:09
  • von marroc