while-loops (while-Schleifen)
Schau dir das folgende Video zu while-loops an und löse die darin enthaltenen kleinen Aufgaben!
Die Syntax von while-Schleifen ist ähnlich zu der von if-statements:
while <Ausführungsbedingung der Schleife>: Code-Block (auch Rumpf der Schleife genannt)
Der eingerückte Code-Block wird solange wieder und wieder durchgeführt, wie die Ausführungsbedingung gilt.
Die Ausführungsbedingung einer while-Schleife hängt fast immer von Variablen ab. Diese müssen am Anfang initialisiert werden (oft so, dass die Schleife mindestens einmal ausgeführt wird) und im Rumpf der Schleife so verändert werden, dass die Schleife irgendwann verlassen wird.
Vermeide Endlosschleifen! Falls das doch passiert: Abbruch der Programms im Terminal mit Ctrl+c
.
Aufgabe: for-loop durch while-loop ersetzen
Jede for-loop kann durch eine while-loop ersetzt werden:
(1) Schreibe ein Programm mit einer while-Schleife und ohne for-Schleife, das dasselbe tut wie das folgende Programm:
- einfache-for-schleife.py
for i in range(5, 20): print(i)
(2) Verändere dein Programm so, dass es von 20 beginnend abwärts mit Schrittweite 3 alle Zahlen ausgibt, die echt grösser als -7 sind.
Kleines Intermezzo: Zufallszahlen (random numbers) in Python
Gib in der Python-Shell den Befehl
import random
ein (dieser importiert alle Befehle aus der random-Bibliothek) und dann
random.randint(1,6)
Um den letzten Befehl noch einige weitere Male auszuführen: Drücke die Pfeiltaste ↑
(damit bekommt man die vorige Eingabe) und dann Enter
. Wiederhole dies einige Male. Variiere die Argumente 1
und 6
im Befehl random.randint(1,6)
und bekomme so heraus, was dieser Befehl macht.
Was liefert der Befehl random.random()
?
Aufgabe: Kopfrechentrainer (hier nur Addition)
Speichere das folgende Programm ab und ändere es so, dass der Benutzer nach jeder Additionsaufgabe gefragt wird, ob er noch eine weitere Aufgabe lösen möchte. Bei Eingabe von “n” oder “nein” soll das Programm enden, sonst (beispielsweise beim Drücken von Enter
ohne vorherige Eingabe) soll eine weitere Additionsaufgabe gestellt werden.
- additionstrainer.py
import random a = random.randint(-10, 10) b = random.randint(-10, 10) eingabe = int(input(f"Berechne {a} plus {b}: ")) if eingabe == a + b: print("Korrekt!") else: print(f"Falsch. Richtig wäre {a+b} gewesen.")
Bonus-Aufgabe: Wer mag, kann jedesmal abhängig von einer Zufallszahl (mit Werten 1, 2, 3 (und 4)) eine Additions-, Subtraktions- oder Multiplikationsaufgabe (oder “aufgehende” Divisionsaufgabe) stellen. (Achtung, Division durch Null vermeiden!)
Aufgabe: Zahlenraten
Spieler A denkt sich eine (ganzzahlige) Zufallszahl zwischen 1 und 100 aus. Spieler B rät eine Zahl. Spieler A informiert ihn dann, ob er zu hoch bzw. zu tief bzw. richtig geraten hat. Spieler B wiederholt das Raten so lange, bis er die richtige Zahl herausbekommen hat.
Schreibe ein Python-Programm, so dass der Computer den Part von Spieler A übernimmt und der Benutzer den Part von Spieler B. Gib am Ende aus, wie viele Versuche Spieler B benötigt hat.
Bonus-Frage: Finde eine Rate-Strategie für B, so dass B mit möglichst wenig Fehlversuchen auskommt.
Bonus-Material
Sehr nette Bonus-Aufgabe: Game loop oder: Mein erstes Spiel
Unter dem folgenden Link ist ein Skelett eines Programms, das du verbessern sollst (Download im Ordner deiner Wahl per rechter Maustaste).
(Achtung: Das Programm enthält eine Endlosschleife! Abbruch per Ctrl+c
im Terminal.)
Wenn du das Programm in etwa verstehst, löse sofort die Aufgaben unten. Sonst schau dir das folgende Erklärvideo an:
Video zum Programm "box-steuern"
Ändere das Programm so, dass:
- (1) Drücken der Escape-Taste, der Taste “q” oder Anklicken des Kreuzes rechts oben im Pygame-Fenster das Programm beenden.
- (2) Die grüne Box (imfolgenden Schlange genannt, auch wenn sie sehr kurz ist) mit den Cursor-Tasten bewegt werden kann (Bewegung um ein Kästchen pro Tastendruck).
- (3) Die Schlange das Spielfeld nicht verlassen kann (wenn die Box etwa am rechten Rand ist und die rechte Pfeiltaste gedrückt wird, passiert nichts).
- (4) Wenn die Schlange auf das Feld mit der roten Box kommt (die Schlange frisst den Apfel), soll ein neuer Apfel an einer neuen Position erzeugt werden.
- (5) Drücken der Taste “f” (wie Farbe) zum Farbwechsel der Schlange auf Blau bzw. zurück auf Grün führt.
Bonus-Aufgaben (such dir aus, was dir gefällt):
- (6) Wenn die grüne Box einen Spielfeldrand erreicht und weiter in diese Richtung gesteuert wird, erscheint sie am gegenüberliegenden Spielfeldrand.
- (7) Für jeden gefressenen Apfel bekommt die Schlange 100 Punkte gutgeschrieben. Den aktuellen Punktestand kannst du im Terminal ausgeben.
- (8) Der Apfel kann der Schlange davonlaufen: Steuere den Apfel etwa mit den Tasten “a”, “s”, “d”, “w”.
- (9) Sei kreativ und erweitere das Spiel!
- (10) Die Schlange läuft stets mit konstanter Geschwindigkeit (auch wenn keine Taste gedrückt wird). Drücken der Pfeiltasten ändert nur die Richtung.
- (11) Wenn du Snake programmieren willst, solltest du lernen, was Listen sind! … vermutlich kommt das in einem der folgenden Abschnitte dran …