lehrkraefte:blc:informatik:glf22:python:woertlitrainer

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lehrkraefte:blc:informatik:glf22:python:woertlitrainer [2022/12/01 10:33]
Ivo Blöchliger [Python Snippets] 		lehrkraefte:blc:informatik:glf22:python:woertlitrainer [2022/12/16 07:02] (current)
Ivo Blöchliger [Python Snippets]
Line 54: Line 54:
  
 Hinweis: wenn ''paar'' ein Wortpaar ist, dann ist ''paar[0]'' das deutsche und ''paar[1]'' das französische Wort. Hinweis: wenn ''paar'' ein Wortpaar ist, dann ist ''paar[0]'' das deutsche und ''paar[1]'' das französische Wort.
 +
 +<hidden Lösungsvorschlag>
 +<code python>
 +import sys 
 +voci = [ ["ein Byte", "un octet"], ["ein Computer", "un ordinateur"], ["eine Software", "un logiciel"] ]
 +
 +# Wiederholen, für jedes paar in der Liste
 +for paar in voci:
 +    ok = False # Benutzer hat noch nicht richtig geantwortet
 +    anzahlfehler = 0  # Für dieses Wort, noch keinen Fehler
 +    while not ok:
 +        # Wort auf Deutsch anzeigen
 +        print(f"Übersetze: {paar[0]}")
 +        if anzahlfehler>2:  # Mehr als zwei Fehler? Dann Wort anzeigen
 +            print(f"   Hinweis: {paar[1]}")
 +        # Eingabe vom Benutzer einlesen (Zeilenumbruch abschneiden mit strip)
 +        eingabe = sys.stdin.readline().strip()
 +
 +        if eingabe==paar[1]:  # gleich dem Fremdwort?
 +            ok  = True        # Damit wird die Schleife dann beendet
 +        else:
 +            anzahlfehler = anzahlfehler + 1    # Fehlerzähler erhöhen
 +</code>
 +</hidden>
 </WRAP> </WRAP>
  
Line 59: Line 83:
 Dass das deutsche Wort über den Index ''[0]'' und das andere über ''[1]'' aufgerufen werden muss, ist weder einsichtig noch praktisch, besonders, wenn das Programm noch ausgebaut werden soll. Dass das deutsche Wort über den Index ''[0]'' und das andere über ''[1]'' aufgerufen werden muss, ist weder einsichtig noch praktisch, besonders, wenn das Programm noch ausgebaut werden soll.
  
-Es neben Arrays (von 0 bis $n-1$ durchnummerierte Einträge) auch Dictionaries, wo die Einträge durch Zeichenketten anstatt Zahlen referenziert werden:+Es gibt in Python neben Arrays (von 0 bis $n-1$ durchnummerierte Einträge) auch Dictionaries, wo die Einträge durch Zeichenketten anstatt Zahlen referenziert werden:
  
 <code python> <code python>
Line 74: Line 98:
 </code> </code>
 <WRAP todo> <WRAP todo>
-Passen Sie Ihren Wörtlitrainer an die neue Datenstruktur an.+Passen Sie Ihren Wörtli-Trainer an die neue Datenstruktur an.
 </WRAP> </WRAP>
 ===== JSON-Dateien ===== ===== JSON-Dateien =====
-JSON (JavaScript Object Notation) ist eine im Web-Bereich häufig verwendete Art, strukturierte Daten zu speichern. Diese kann auch sehr einfach in Python gelesen und geschrieben werden. Für Arrays und Dictionaries ist der Syntax sogar gleich. Diese Dateien können damit auch sehr einfach von Menschen gelesen und bearbeitet werden.+JSON (JavaScript Object Notation) ist eine im Web-Bereich häufig verwendete Art, strukturierte Daten zu speichern. Diese kann auch sehr einfach in Python gelesen und geschrieben werden. Für Arrays und Dictionaries ist der Syntax sogar gleich. Diese Dateien können damit auch sehr einfach von Menschen gelesen und bearbeitet werden. Diverse Programmiersprachen (auch Python) haben bereits Bibliotheken, um JSON-Dateien ganz einfach zu lesen und zu schreiben.
  
 JSON-Datei schreiben: JSON-Datei schreiben:
Line 85: Line 109:
         {"d":"ein Computer", "f":"un ordinateur"},\         {"d":"ein Computer", "f":"un ordinateur"},\
         {"d":"eine Software", "f":"un logiciel"}]         {"d":"eine Software", "f":"un logiciel"}]
-with open("voci.json", "w") as f: +with open("voci.json", "w") as f:   # Datei zum Schreiben öffnen 
-  f.write(json.dumps(voci, indent=2))+  f.write(json.dumps(voci, indent=2))    # Daten in Datei schreiben
   f.write("\n")   f.write("\n")
 </code> </code>
 +<WRAP todo>
 +Führen Sie obiges Programm aus und betrachten Sie dann die generierte Datei ''voci.json'' in VSCode.
 +</WRAP>
 +
  
-JSON-Datei lesen:+JSON-Datei lesen (dieses Programm funktioniert erst, wenn die Datei voci.json korrekt erzeugt wurde):
 <code python> <code python>
 import json import json
-with open("voci.json", "r") as f: +with open("voci.json", "r") as f:   # Datei zum Lesen öffnen 
-  voci = json.loads(f.read())+  voci = json.loads(f.read())       # Inhalt lesen, interpretieren und in die Variable voci speichern. 
 +   
 +# Jetzt kann mit der Variablen voci wie vorhin gearbeitet werden:
 print(voci) print(voci)
 </code> </code>
Line 120: Line 150:
 </code> </code>
 <WRAP todo> <WRAP todo>
-Testen Sie obiges Programm auch auf der Kommandozeile und geben Sie existierende und nicht existierende Dateien als Argument an (Sie können auch mit VSCode den Startknopf drücken, und dann in der internen Kommandozeile mit Pfeil nach oben das Kommando nochmals holen und eine Datei hinzufügen.+Testen Sie obiges Programm auch auf der Kommandozeile und geben Sie existierende und nicht existierende Dateien als Argument an (Sie können auch mit VSCode den Startknopf drücken, und dann in der internen Kommandozeile mit Pfeil nach oben das Kommando nochmals holen und eine Datei als Argument hinten hinzufügen).
 </WRAP> </WRAP>
  
 <WRAP todo> <WRAP todo>
-Bauen Sie die Möglichkeit, eine Datei auf der Kommandozeile zu wählen in Ihren Wörtli-Trainer ein.+Bauen Sie die Möglichkeit, eine Datei auf der Kommandozeile zu wählen, in Ihren Wörtli-Trainer ein.
 </WRAP> </WRAP>
  
 +
 +<hidden Lösungsvorschlag>
 +<code pyton voci-mit-dict-von-datei.py>
 +import sys 
 +import os
 +import json
 +
 +##################
 +# Daten einlesen #
 +##################
 +
 +# Datei bestimmen (default oder von der Kommandozeile)
 +datei = "voci.json"
 +if len(sys.argv)>1:  # Falls es ein zusätzliches Kommandozeilenargument gibt
 +    datei = sys.argv[1]
 +print(f"Versuche Daten aus der Datei {datei} einzulesen")
 +if not os.path.exists(datei):   # Falls die Datei nicht existiert, abbrechen
 +    print(f"Sorry, die Datei {datei} existiert nicht!")
 +    exit(-1)  # Abbruch mit Fehler
 +
 +# Daten einlesen
 +with open(datei, "r") as f:   # Datei zum Lesen öffnen
 +  voci = json.loads(f.read())       # Inhalt lesen, interpretieren und in die Variable voci speichern.
 + 
 +##########
 +# Lernen #
 +##########
 +
 +# Wiederholen, für jedes paar in der Liste
 +for paar in voci:
 +    ok = False # Benutzer hat noch nicht richtig geantwortet
 +    anzahlfehler = 0
 +    while not ok:
 +        # Wort auf Deutsch anzeigen
 +        print(f"Übersetze: {paar['d']}")
 +        if anzahlfehler>2:
 +            print(f"   Hinweis: {paar['f']}")
 +        # Eingabe vom Benutzer
 +        eingabe = sys.stdin.readline().strip()
 +
 +        if eingabe==paar['f']:  # gleich dem Fremdwort?
 +            ok  = True
 +        else:
 +            anzahlfehler = anzahlfehler + 1
 +</code>
 +</hidden>
 ====== Intelligenteres Abfragen ====== ====== Intelligenteres Abfragen ======
 Wörter, die man schon gut kann, sollten nicht (oder kaum) abgefragt werden. Andere sollten hingegen häufiger abgefragt werden. Auch sollte die Reihenfolge der Wörter zufällig sein. Wörter, die man schon gut kann, sollten nicht (oder kaum) abgefragt werden. Andere sollten hingegen häufiger abgefragt werden. Auch sollte die Reihenfolge der Wörter zufällig sein.
Line 132: Line 208:
 Dazu gibt es verschiedenste Ansätze. Ein ganz einfacher ist folgender: Dazu gibt es verschiedenste Ansätze. Ein ganz einfacher ist folgender:
   * Zu jedem Wortpaar wird zusätzlich ein Score ''s'' gespeichert.   * Zu jedem Wortpaar wird zusätzlich ein Score ''s'' gespeichert.
-  * Gestartet wird bei 0+  * Ganz am Anfang sind alle Scores 0
   * Hat man das Wort richtig, wird ''s'' um 1 erhöht.   * Hat man das Wort richtig, wird ''s'' um 1 erhöht.
   * Hat man das Wort falsch, wird ''s'' um 1 erniedrigt, aber nicht kleiner als 0   * Hat man das Wort falsch, wird ''s'' um 1 erniedrigt, aber nicht kleiner als 0
Line 160: Line 236:
 for i in range(10):  # 10 mal wiederholen, zum Testen for i in range(10):  # 10 mal wiederholen, zum Testen
     # Vokabular sortieren, wobei ein Eintrag mit score+zufallszahl bewertet wird:     # Vokabular sortieren, wobei ein Eintrag mit score+zufallszahl bewertet wird:
-    voci = sorted(voci, key = lambda eintrag: eintrag['s']+random.random())+    voci.sort(key = lambda eintrag: eintrag['s']+random.random())
     print(f"Erster Eintrag ist jetzt: {voci[0]}")     print(f"Erster Eintrag ist jetzt: {voci[0]}")
 </code> </code>
 +
 +====== Endfassung ======
 +<WRAP todo>
 +Erweitern Sie Ihr Programm schrittweise wie folgt und testen Sie es fortlaufend:
 +  * Anstatt die Wörter der Reihe nach durchzugehen, solle diese zufällig und nach Score abgefragt werden und das beliebig oft. Benutzen Sie dazu eine Endlosschleife ''while true:''. Um das Programm zu beenden benutzen Sie Ctrl-C.
 +  * Das Score soll angepasst werden, je nach Antwort.
 +  * Das Programm soll beendet werden, wenn man ein z.B. nur ein 'x' eingibt (oder ein anderes Zeichen oder Wort).
 +  * Wenn das Programm beendet wird, sollen die Daten wieder geschrieben werden, damit die Scores erhalten bleiben.
 +  * Erstellen Sie eine JSON-Datei mit dem aktuellen Französisch-Vokubular (gerne auch kollaborativ, so dass jeder z.B. 10 Wörter einträgt und dann die Dateien vereinigt werden).
 +
 +<hidden Lösungsvorschlag>
 +<code python voci-v1.py>
 +import sys 
 +import os
 +import json
 +import random
 +
 +##################
 +# Daten einlesen #
 +##################
 +
 +# Datei bestimmen (default oder von der Kommandozeile)
 +datei = "voci.json"
 +if len(sys.argv)>1:  # Falls es ein zusätzliches Kommandozeilenargument gibt
 +    datei = sys.argv[1]
 +print(f"Versuche Daten aus der Datei {datei} einzulesen")
 +if not os.path.exists(datei):   # Falls die Datei nicht existiert, abbrechen
 +    print(f"Sorry, die Datei {datei} existiert nicht!")
 +    exit(-1)  # Abbruch mit Fehler
 +
 +# Daten einlesen
 +with open(datei, "r") as f:   # Datei zum Lesen (read) öffnen
 +  voci = json.loads(f.read())       # Inhalt lesen, interpretieren und in die Variable voci speichern.
 +
 +# Scores hinzufügen, falls nötig
 +for paar in voci:
 +  if not "s" in paar:  # Gibt es den Schlüssel s bereits? Falls nein, hinzufügen.
 +    paar["s"] = 0
 +
 +##########
 +# Lernen #
 +##########
 +
 +# Wiederholen, bis der Benutzer abbricht
 +programmEnde = False
 +print("Hinweis: Durch Eingabe von 'x' kann das Programm beendet werden.")
 +while not programmEnde:  # Endlos-Schleife
 +    # Wörter Sortieren:
 +    voci = sorted(voci, key = lambda eintrag: eintrag['s']+random.random())
 +    # Aktuelles paar ist das erste in der Liste
 +    paar = voci[0]
 +    # Abfrage vorbereiten
 +    ok = False # Benutzer hat noch nicht richtig geantwortet
 +    anzahlfehler = 0
 +    while not ok:  # Wiederholen, bis der Benutzer richtig geantwortet hat.
 +        # Wort auf Deutsch anzeigen
 +        print(f"Übersetze: {paar['d']}     (score {paar['s']})")
 +        if anzahlfehler>2:
 +            print(f"   Hinweis: {paar['f']}")
 +        # Eingabe vom Benutzer
 +        eingabe = sys.stdin.readline().strip()
 +        if eingabe=="x":
 +            programmEnde = True
 +            break     # innere while-Schlaufe verlassen
 +
 +        if eingabe==paar['f']:  # gleich dem Fremdwort?
 +            ok  = True
 +            if anzahlfehler==0:
 +                paar['s']+=2
 +            elif anzahlfehler==1:
 +                paar['s']+=1
 +            else:
 +                paar['s'] -= 1
 +                if (paar['s']<0):
 +                    paar['s']=0
 +        else:
 +            anzahlfehler = anzahlfehler + 1
 +
 +# Daten speichern:
 +with open(datei, "w") as f:   # Datei zum Schreiben (write) öffnen
 +  f.write(json.dumps(voci, indent=2))    # Daten in Datei schreiben
 +  f.write("\n")
 +</code>
 +</hidden>
 +</WRAP>
 +
 +====== Besserer Programmierstil ======
 +Im Moment ist das Programm ein schon ziemlich unübersichtlicher Klumpen. Um das Programm übersichtlicher zu gestalten, werden wir einzelne Programmteile in Funktionen auslagern, damit das Programm am Schluss in 3 Zeilen passt:
 +
 +<code python>
 +voci, datei = daten_einlesen()
 +abfragen(voci)
 +daten_speichern(voci, datei)
 +</code>
 +
 +Dazu gibt es einen [[https://fginfo.ksbg.ch/~ivo/videos/informatik/22-23/09-woertli-trainer-refactoring.mp4|Screencast]], oder als [[https://bldsg-my.sharepoint.com/:v:/g/personal/ivo_bloechliger_ksbg_ch/EcT9M_iPJspIrRz0shkQa54BrZ2OdumLJKvhopAFmU3Bnw?e=bpmcYw|SharePoint-Stream]] (neu auch für jeden Internauten, zumindest für 18 Monate)
 +
 +<hidden Lösungsvorschlag>
 +<code python voci-refactored.py>
 +import sys 
 +import os
 +import json
 +import random
 +
 +##################
 +# Daten einlesen #
 +##################
 +
 +def dateinamen_bestimmen():
 +    datei = "voci.json"
 +    if len(sys.argv)>1:  # Falls es ein zusätzliches Kommandozeilenargument gibt
 +        datei = sys.argv[1]
 +    print(f"Versuche Daten aus der Datei {datei} einzulesen")
 +    if not os.path.exists(datei):   # Falls die Datei nicht existiert, abbrechen
 +        print(f"Sorry, die Datei {datei} existiert nicht!")
 +        exit(-1)  # Abbruch mit Fehler
 +    return datei
 +
 +
 +def scores_hinzufuegen(voci):
 +    for paar in voci:
 +        if not "s" in paar:  # Gibt es den Schlüssel s bereits? Falls nein, hinzufügen.
 +            paar["s"] = 0
 +
 +
 +def daten_einlesen():
 +    # Datei bestimmen (default oder von der Kommandozeile)
 +    dateinamen = dateinamen_bestimmen()
 +    # Daten einlesen
 +    with open(dateinamen, "r") as f:   # Datei zum Lesen (read) öffnen
 +        voci = json.loads(f.read())       # Inhalt lesen, interpretieren und in die Variable voci speichern.
 +    # Scores hinzufügen, falls nötig
 +    scores_hinzufuegen(voci)
 +    return voci, dateinamen
 +
 +
 +##########
 +# Lernen #
 +##########
 +
 +def hole_eingabe(paar, anzahlfehler):
 +    # Wort auf Deutsch anzeigen
 +    print(f"Übersetze: {paar['d']}     (score {paar['s']})")
 +    if anzahlfehler>2:
 +        print(f"   Hinweis: {paar['f']}")
 +    # Eingabe vom Benutzer
 +    return sys.stdin.readline().strip()
 +
 +
 +def wort_korrekt(eingabe, paar, anzahlfehler):
 +    if eingabe != paar['f']:
 +        return False   # Funktion sofort beenden
 +    # Eingabe ist korrekt
 +    if anzahlfehler>1:
 +        paar['s'] -= 1
 +        if (paar['s']<0):
 +            paar['s']=0
 +        return True
 +    paar['s'] += 2 - anzahlfehler
 +    return True
 +
 +
 +def wort_abfragen(paar):
 +    anzahlfehler = 0
 +    while True:  # Endlos Schleife
 +        eingabe = hole_eingabe(paar, anzahlfehler)
 +        if eingabe=="x":
 +            return True   # Programmabbruch
 +        if wort_korrekt(eingabe, paar, anzahlfehler):
 +            return False  # Wort korrekt, aber Programm nicht beenden
 +        anzahlfehler = anzahlfehler + 1
 +
 +
 +def wort_bestimmen(voci):
 +    voci.sort(key = lambda eintrag: eintrag['s']+random.random())
 +    # Aktuelles paar ist das erste in der Liste
 +    return voci[0]
 +
 +
 +def abfragen(voci):
 +    while True: # Endlosschleife
 +        paar = wort_bestimmen(voci)
 +        programmAbbruch = wort_abfragen(paar)
 +        if programmAbbruch:
 +            return
 +
 +
 +def daten_speichern(voci, dateinamen):
 +    with open(dateinamen, "w") as f:   # Datei zum Schreiben (write) öffnen
 +        f.write(json.dumps(voci, indent=2))    # Daten in Datei schreiben
 +        f.write("\n")
 +
 +
 +voci, dateiname = daten_einlesen()
 +abfragen(voci)
 +daten_speichern(voci, dateiname)
 +</code>
 +</hidden>
 +
  • lehrkraefte/blc/informatik/glf22/python/woertlitrainer.1669887238.txt.gz
  • Last modified: 2022/12/01 10:33
  • by Ivo Blöchliger