Grundlagen mit Turtle

Grundidee: Ein Schildkröte (Turtle) befindet sich auf dem Bildschirm an einer bestimmten Position $(x,y)$ und schaut in eine bestimmte Richtung (festgelegt durch einen Winkel $\alpha$ wie im Einheitskreis).

Die Turtle kann sich vorwärts bewegen (forward) dabei zeichnen (oder nicht mit move) und sich drehen mit left oder right.

Damit können recht einfach spannende Grafiken gezeichnet werden.

Legen Sie einen neuen Ordner an (z.B. mit dem Namen 'turtle').

Speichern Sie darin folgende minimale Turtleklasse: kroete.py

Speichern Sie im gleichen Ordner folgendes Test-Programm: turtletest.py

Testen Sie das Test-Programm und versuchen Sie es zu verstehen.

Soll von einem Punkt $(x,y)$ weiter in die Richtung vom Winkel $\alpha$ gegangen werden, muss also in die Richtung vom Vektor $\begin{pmatrix}\cos(\alpha)\\ \sin(\alpha) \end{pmatrix}$ gegangen werden. Dieser Vektor entspricht der Verschiebung des Nullpunkts zum Punk $P_{\alpha}$ auf dem Einheitskreis.

Wenn die Schrittlänge $r$ ist, reicht es, beide Einträge vom Vektor mit $r$ zu multiplizieren. Der neue Punkt hat also die Koordinaten $$ \left(x + r \cdot \cos(\alpha),\,\, y+ r \cdot \sin(\alpha)\right) $$

Mit For-Schlaufen werden Programmblöcke wiederholt. Dabei wird eine Laufvariable hochgezählt (bzw. läuft die Werte in einer Liste durch).

for i in range(10):     # 10 Wiederholungen, i läuft von 0 bis und mit 9
  print(i)
  if i%2 == 0:          # i%2 ist der Rest der Division durch zwei, also 0 oder 1.
     print("gerade")
 
print("Das wird nicht wiederholt")

Mehr Beispiele dazu

# Die Funktionen Cosinus und Sinus sowie die Konstante pi importieren
from math import cos,sin,pi
 
w=30
print(f"cos({w})={cos(w/180*pi)}, sin({w})={sin(w/180*pi)}")

Wie bereits gesehen, bieten sich Funktionen an, ein Programm in kleine Unterprogramme zu zerlegen.

Funktionen können (müssen aber nicht) mit return Werte zurückgeben. Ein return beendet die Funktion sofort.

Funktionen können beliebig viele Parameter (bzw. Argumente) entgegennehmen.

Beispiel:

from kroete import Kroete
 
# Definition der Funktion quadrat, wird nicht direkt ausgeführt.
def quadrat(schildi, s):
    """Zeichnet ein Quadrat mit der Turtle schildi und Seitenlänge s"""
    for i in range(4):
        schildi.forward(s)
        schildi.left(90)
 
t = Kroete()
# Aufruf der Funktion. schildi wird dann zu t, s zu 200
quadrat(t, 200)