lehrkraefte:snr:informatik:bruehl-2022:schleifen [https://fginfo.ksbg.ch Fachgruppe Informatik der KSBG]

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~~NOTOC~~

====== Schleifen  ======

Besprechung der Hausaufgabe (bei 1c evtl. Quiz besprechen).
===== Lernziele heute =====

  * ''while''-Schleifen kennenlernen (bereits informell im Zeichenprogramm verwendet)
  * ... und wie man diese sinnvoll verwendet

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In Python gibt es drei Arten von Schleifen alias Möglichkeiten, einen Code-Block mehrmals auszuführen:

  * ''repeat''-Schleifen ((Genaugenommen gibt es diese Struktur nur in unserem "Java-Dialekt" Jython von Python.)) - diese kennen wir bereits seit der ersten Doppellektion.
  * ''while''-Schleifen - diese lernen wir heute kennen
  * <del>''for''-Schleifen - das kommt nach den Oster-Ferien</del>
</WRAP>


===== ''while''-Schleifen =====

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Motivierende Beispiele:

<code text>
Solange Suppenteller nicht leer:
    Iss einen Löffel Suppe!
Putze deine Zähne!
</code>

Was ist hier das Problem?
<code text>
Solange Suppenteller nicht leer:
    Schreibe eine Email!
Putze deine Zähne!
</code>

</WRAP>


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Eine ''while''-Schleife wird mit dem Schlüsselwort ''while'' (für deutsch //solange//) eingeleitet und hat die folgende Struktur (beachte den Doppelpunkt und die Einrückung):
<code python>
while <Ausführ-Bedingung>:                                            # der sogenannte Kopf der Schleife
    <Code-Block, der so lange wiederholt ausgeführt wird,             # der sogenannte Körper der Schleife 
    wie die Ausführ-Bedingung erfüllt ist.
    Dieser Code-Block ist um vier Leerschläge eingerückt>    
</code>

Vergleich mit ''if''-Selektion: Wenn man ''while'' durch ''if'' ersetzt, wird der eingerückte Code-Block genau einmal durchgeführt, wenn die Ausführ-Bedingung erfüllt ist. Bei der ''while''-Schleife wird dieser solange ausgeführt, wie die Ausführbedingung erfüllt ist.
</WRAP>

===== Aufgabe 1, erste Erfahrungen mit ''while''-Schleifen =====

<WRAP center round todo 100%>
**Einzelarbeit, ca. 8 Minuten**

  * Teste das folgende Programm.
  * Was passiert und warum passiert dies, wenn du die letzte Zeile nicht einrückst?
  * Was passiert, wenn du die beiden letzten Zeile miteinander vertauschst?
  * <del>Was passiert, wenn du die Zeile ''x = x + 3'' löschst (oder mit ''#'' auskommentierst)?
</del>
<code python>
x = 0
while x < 20:
    print(x)
    x = x + 3     
</code>

Bearbeite dann die nächste Aufgabe.
</WRAP>

===== Aufgabe 2, selbst ein Programm mit ''while''-Schleife schreiben =====

<WRAP center round todo 100%>
**Einzelarbeit, ca. 5 Minuten**  

Schreibe ein Programm (mit einer ''while''-Schleife), das alle Zahlen zwischen 5 und 19 (einschliesslich der beiden Grenzen 5 und 19) ausgibt.

Bearbeite dann die nächste Aufgabe.
</WRAP>

===== Aufgabe 3, Quadratzahlen ausgeben =====

<WRAP center round todo 100%>
**Einzelarbeit, ca. 5 Minuten**  

Schreibe ein Programm (mit einer ''while''-Schleife), das vom Benutzer eine Zahl ''a'' einliest und die Quadrate aller Zahlen zwischen 1 und ''a'' ausgibt. Bei Eingabe 13 soll die Ausgabe wie folgt aussehen:

Hinweis: Schreibe zuerst ein Programm, dass alle Zahlen von 1 bis ''a'' ausgibt. Ändere es danach so, dass statt jeder Zahl deren Quadrat ausgegeben wird.
<code text>
1
4
9
16
25
36
49
64
81
100
121
144
169
</code>

Bearbeite dann die nächste Aufgabe.
</WRAP>


===== Aufgabe 4, Turtle-Steuerung (etwas schwieriger) =====

<WRAP center round todo 100%>
**Einzelarbeit, ca. 10 Minuten**
  
Schreibe mit Hilfe einer ''while''-Schleife ein Programm, um die Turtle zu steuern. Das Programm soll den Benutzer jeweils zur Eingabe eines Wortes auffordern.
  * Gibt der Benutzer ''links'' ein, soll die Turtle 50 Schritte vorwärts gehen und sich dann um 90 Grad nach links drehen.
  * Gibt der Benutzer ''rechts'' ein, soll die Turtle 50 Schritte vorwärts gehen und sich dann um 90 Grad nach rechts drehen.
  * Gibt der Benutzer ''Ende'' ein, so soll das Programm enden.
  * Bei allen andere Eingaben soll im Ausgabefenster (das Fenster in Tigerjython unter dem Programmcode) ''unbekannter Befehl'' ausgegeben werden.
</WRAP>


===== Bonusaufgabe, Zahlen aufsummieren =====

<WRAP center round todo 100%>
**Einzelarbeit, ca. 10 Minuten**
  
Schreibe mit Hilfe einer ''while''-Schleife ein Programm, das vom Benutzer eine Zahl entgegennimmt und die Summe aller Zahlen von 1 bis zu dieser Zahl ausrechnet.

Beispiel: Bei Eingabe 10 soll die Ausgabe lauten:
<code text>
Die Summe der Zahlen von 1 bis 
10 
ist 
55
</code>
</WRAP>




===== Hausaufgabe =====

<WRAP center round todo 100%>
Lerne auf die Prüfung! 

  * Beachte die Lösungsvorschläge, die stets am Ende der Web-Seiten stehen, meist in "Ausklapp-Boxen". Verwende eventuell das Einzelschrittverfahren, um die Programme besser zu verstehen.
  * Die Lernziele und Hinweise zur Prüfungsvorbereitung stehen am [[lehrkraefte:snr:informatik:bruehl-2022#hinweise_zur_vorbereitung|Ende der Hauptseite]].
  * Bitte melden, wenn Lösungen fehlen oder unklar sind oder sonstige Fragen aufkommen. Am schnellsten geht das über meine Email-Adresse an der Kanti am Burggraben
<WRAP center round box 60%>
MeinVorname.MeinNachname@ksbg.ch
</WRAP>
(Meine Brühl-Email-Adresse und Teams checke ich etwas seltener. Mein Name steht unten rechts auf dieser Seite.)
</WRAP>


===== Zusammenfassung =====

<hidden Erst selbst überlegen!> 
  * Ich weiss, wie eine ''while''-Schleife funktioniert und kann sie sinnvoll einsetzen.
</hidden>


===== Fragebox - auch zum Besprechen von Programmen während der Lektion (NICHT für Hausaufgaben) =====

Bitte einfach am Anfang des Programms oder der eingereichten Datei die Frage aufschreiben (mit oder ohne Hashtag ''#'' als Kommentareinleitungszeichen am Zeilenanfang).

[[https://bldsg-my.sharepoint.com/:f:/g/personal/olaf_schnuerer_ksbg_ch/EmLIcTN64lJIlEKu0EyiDYoBg9smMusTs1nVj04-F1tEFQ|Link zur Fragebox]]



===== Lösungsvorschläge =====

<hidden Aufgabe 1>
Es wird jeweils nur der eingerückte Code-Block mehrfach ausgeführt. Wie immer werden die Zeilen der Reihe nach von oben abgearbeitet.
  * Nur einmal am Ende wird der Wert der Variablen ''x'' ausgegeben.
  * Jeweils zuerst Ausgabe, dann Erhöhung um 3. Erste Ausgabe ist dann 0.
  * Endlosschleife, da die Bedingung ''x < 20'' immer gilt, da sich ''x'' innerhalb der Schleife nicht ändert.
</hidden>

<hidden Aufgabe 2>
<code python>
x = 5
while x <= 19:
    print(x)
    x = x + 1
</code>
</hidden>

<hidden Aufgabe 3>
<code python>
a = input("Gib eine Zahl ein:")
x = 1
while x <= a:
    print(x * x)
    x = x + 1    
</code>
</hidden>

<hidden Aufgabe 4>
<code python>
from gturtle import *
makeTurtle()

eingabe = input("Was soll ich tun?")
while eingabe != "Ende":
    if eingabe == "links":
        forward(50)
        left(90)
    elif eingabe == "rechts":
        forward(50)
        right(90)
    else:
        print("unbekannter Befehl")
    eingabe = input("Was soll ich tun?")    
</code>
</hidden>

<hidden Bonusaufgabe>
<code python>
a = input("Gib eine Zahl ein:")
summe = 0
x = 1
while x <= a:
    summe = summe + x
    x = x + 1
print("Die Summe der Zahlen von 1 bis")
print(a)
print("ist")
print(summe)   
</code>
</hidden>

===== Link zur Kursseite =====

[[lehrkraefte:snr:informatik:bruehl-2022:|Zur Kursseite]]