Kaesler Das große Python3 Workbook

Mit vielen Beispielen und Übungen - Programmieren leicht gemacht!
2. Auflage 2020
ISBN: 978-3-7519-0896-2
Verlag: Books on Demand
Format: EPUB
Kopierschutz: Wasserzeichen (»Systemvoraussetzungen)

E-Book, Deutsch, 128 Seiten

Python3 ist in der beruflichen Bildung sowie in Studium und Praxis eine der beliebtesten Programmiersprachen. Dieses Arbeitsbuch ist als Workbook aufbereitet, wie Sie es aus dem Sprachunterricht kennen. Schrittweise werden die Inhalte erklärt, eine Vielzahl an Beispielen, Zwischenübungen sowie Programmieraufgaben helfen, das neue Wissen anzuwenden und zu festigen.

Das Buch ist besonders für den Unterricht in Gymnasien, in Kollegs, in der beruflichen Aus- und Weiterbildung sowie in Programmierkursen geeignet. Für Selbstlerner gibt es zu dem Buch einen Löser mit allen Lösungen zu den Übungsaufgaben.

Autoren/Hrsg.

Kaesler, Clemens

Leseproben

5. Verzweigungen in Python
5.1 Einfache Verzweigung
Um die sog. "einfache Verzweigung“ zu veranschaulichen, verwenden wir ein Ratespiel, das in den folgenden Kapiteln immer komplexer ausgestaltet wird. Beispiel: „Throw the dice“ für Chuck, the Gambler Zu Beginn möchte ich Ihnen Chuck, the Gambler, ein übler Glücksspieler aus Las Vegas vorstellen. Er möchte von Ihnen ein Computerprogramm in PYTHON, das zufällig die Werte zweier Würfel angibt. Der Gegenspieler soll die Augensumme der Würfel raten. Wer die richtige Zahl errät, erhält 10,- €. Wer falsch rät bezahlt 2,- €. Bevor die Lösung in Form eines Programmiercodes herunter geschrieben wird. Ist es wichtig, dass das Problem mit Hilfe einer Analyse klar erfasst wird. Hierzu hilft es, das Problem in einem sog. PSEUDO-Code in einzelnen Schritten klar zu beschreiben. Der PSEUDO-Code ist eine „Schritt für Schritt“ Beschreibung der Problemlösung, die später in einen Programmiercode überführt werden kann. Wie Sie am Pseudo-Code erkennen können, enthält die Problemlösung eine Verzweigung. Bei sehr vielen Problemstellungen hängen die weiteren Lösungsschritte somit von Bedingungen ab. In Python können solche Entscheidungen mit if-Verzweigungen gelöst werden. Für das Programmieren ist es zudem hilfreich, die Lösung grafisch mit Hilfe eines Struktogramms (wie in Kapitel 2 vorgestellt) darzustellen. Unser Beispiel hätte damit folgende grafische Darstellung: Lerntipp: Decken Sie die Grafik erst ab und versuche selbst ein Struktogramm zum Spiel „Throw the dice“ zu erstellen. Nun können wir die Codierung in PYTHON vornehmen: Lernhinweis: Die Zahlen vor den Programmierzeilen gehören nicht zur Programmierung, sondern sollen nur helfen, die einzelnen Programmierschritte zu erläutern. Beispiel: Codierung von „Throw the dice“ in PYTHON 1) #throw the dice 2) import random 3) print ("Raten Sie die Zahl der Würfel, die Augen der beiden Würfel werden addiert") 4) ratezahl = int(input("Rate die Summe der Würfelaugen!")) 5) wuerfel1 = random.randint(1, 6)
wuerfel2 = random.randint (1, 6)
summe = wuerfel1 + wuerfel2 6) if ratezahl == summe: 7) print ("Super, du bekommst 10,-€") else: print ("Leider verloren, du musst 2,- € bezahlen!") #(Das Programm wird noch weiterentwickelt, bitte immer Beispielprogramme in
PYTHON IDLE abtippen) Hier die Erläuterung der einzelnen Schritte: Nennung des Programmtitels, keine eigentliche Programmierung Import des Moduls „random“ zur Generierung von Zufallszahlen. Das Spiel wird erläutert, über den print-Befehl wird der nachfolgende Text am Bildschirm angezeigt. Eingabe der Ratezahl über den Input-Befehl (Nutzer kann über Tastatur eingeben), der Wert wird auf die Variable „ratezahl“ gelegt .4 Die Zufallszahlen für Würfel 1 und Würfel 2 werden generiert. Die Summe wird gebildet (einfache arithmetische Berechnung mit der Variablen „summe“) Verzweigung (if..): Es wird die Bedingung geprüft: Falls die Ratezahl der Summe entspricht, dann Ausgabe am Bildschirm „Super , du bekommst 10,- €“, sonst (else) die Ausgabe „Leider verloren, du musst 10,- € bezahlen. Lernhinweis: Gleichheitszeichen (Programmierzeile 5 und Programmierzeile 7). Ein einfaches Gleichheitszeichen (wuerfel1 = random.randint(1, 6)) bedeutet, dass die Variable einen Wert zugewiesen bekommt. Das doppelte Gleichheitszeichen (==) bedeutet, dass es hier um einen Vergleich, also um das Prüfen einer Bedingung geht! Im Allgemeinen gilt für die einfache Verzweigung in PYTHON folgende Syntax: if … Bedingung : statement else: statement Lernhinweis: Nach der Bedingung in der if-Zeile wird immer ein Doppelpunkt gesetzt (Fehlerquelle!), das anschließende Statement muss vier Leerzeichen eingerückt sein (sonst Fehlermeldung). Dies gilt analog für den else-Zweig! Pyhton zwingt dadurch zu einer sauberen und klar strukturierten Programmierung (bei anderen Programmiersprachen muss nicht eingerückt werden, was jedoch gerade bei Mehrfachverzweigungen schnell unübersichtlich wird). Übungsaufgaben zu Kapitel 5.1
Aufgabe 1:
Erstellen Sie für folgendes Problem ein Pseudo-Code Struktogramm Programm in Python Problem: Beim Online-Shop für Tierfutter soll je nach Bestellwert ein Rabatt gewährt werden. Ist der Bestellwert über 2.000,- €, dann wird ein Rabatt von 5 % gewährt. Ist der Bestellwert gleich oder niedriger als 2.000,- € wird kein Rabatt gewährt. Dann soll abgefragt werden ob der Kunde in Süd-Deutschland wohnt oder in Nord-Deutschland. Wohnt der Kunde in Süd-Deutschland wird der Rechnung ein Porto von 12,- € zugeschlagen, wohnt der Kunde in Nord-Deutschland wird ein Porto von 18,- € zugeschlagen. Am Ende soll das Programm den Gesamtrechnungsbetrag ausgeben! a) Pseudo-Code:
b) Struktogramm
c) Programm:
Übertragen Sie das Programm in die IDLE und testen Sie den Erfolg! Aufgabe 2:
Erstellen Sie für folgendes Problem ein Pseudo-Code Struktogramm Programm in Python Problem: Sie sollen eine Software erstellen, die den Gesundheitszustand des Nutzers erfasst. Ist der Nutzer Nichtraucher erhält er zwei Bonuspunkte, ist er Sportler erhält er drei Bonuspunkte, lebt der Nutzer auf dem Land erhält er einen Bonuspunkt, lebt er in der Stadt werden zwei Punkte abgezogen. Trinkt er jeden Tag Alkohol werden ebenfalls zwei Punkte abgezogen, trinkt er nicht jeden Tag Alkohol gib es einen Bonuspunkt. Die Gesamtzahl der Punkte soll ausgewiesen werden. Ist die Punktzahl über 5 Punkten soll die Bildschirmausgabe lauten: „Sie haben einen gesunden Lebensstil!“. a) Pseudo-Code:
b) Struktogramm
c) Programm:
Übertragen Sie das Programm in die IDLE und testen Sie den Erfolg! 5.2 Mehrfache Verzweigung
Im vorigen Kapitel haben wir einfache Verzweigungen (IF…) behandelt. Bei vielen Problemlösungen greift die einfache Verzweigung jedoch zu kurz, sondern muss geschachtelt werden. Das bedeutet, dass innerhalb der Verzweigung eine weitere Verzweigung eröffnet wird. Beispiel: Wir gehen wieder zu unserem Spiel „Throw the dice“ von Chuck, the Gambler! Er hat sich – um das Spiel spannender zu gestalten – eine neue Wendung überlegt. Die Grundidee des Spiels bleibt gleich, jedoch soll der Gegenspieler mehr Gewinnchancen haben. So soll im Falle, dass die Ratezahl gleich der Würfelsumme ist, ein Gewinn von 10,- € ausgezahlt werden. Entspricht die Ratezahl der Würfelsumme abzüglich des Wertes 1 (Summe-1), so sollen noch 6,-€ ausgezahlt werden. Verliert der Gegenspieler, so muss er bei diesem Spiel 3,-€ bezahlen. Die grafische Darstellung mit Hilfe eines Struktogramms: (Lerntipp: Decken Sie das Struktogramms erst ab und versuchen es selbst!) Beispiel:
Codierung von „Throw the dice“ in PYTHON 1) #throw the dice 2) import random 3) print "Raten Sie die Zahl der Würfel, die Augen der beiden Würfel...

Über Autor(innen)

Kaesler, Clemens
Diplom Handelslehrer Clemens Kaesler unterrichtet Informatik an Beruflichen Gymnasium und in der Fachschul-Weiterbildung. Seine vielfältigen Erfahrungen im Unterrichten von Programmiersprachen floßen in das Python Workbook mit ein.