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Ablaufdiagramm und Tracetabelle – Verzweigung und Schleifen

InformatikAlgorithmen und ProblemlösenAlter 13–14

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Derselbe Algorithmus erscheint nebeneinander als Ablaufdiagramm und als Pseudocode, Python oder Blöcke. Die Lernenden legen die Eingaben fest und gehen Schritt für Schritt durch IF … ELSE, verschachtelte IF und FOR-, WHILE- und REPEAT … UNTIL-Schleifen, während der durchlaufene Weg aufleuchtet und sich eine Tracetabelle Zeile für Zeile mit einem Durchlaufzähler füllt. Eingebaute Aufgaben behandeln Summieren, Zählen, Maximum, Minimum und Mittelwert, zusammengesetzte Bedingungen mit AND/OR/NOT, die De-Morgan-Regeln, Kurzschlussauswertung und Ereignisbehandlung; im Bearbeitungsmodus lässt sich ein Algorithmus bauen oder reparieren und mit Testdaten prüfen.

Lektion: Kontrollstrukturen: Verzweigung und Wiederholung

Was sie zeigt

Algorithmen bestehen aus drei Kontrollstrukturen: Sequenz, Verzweigung und Wiederholung. Diese Simulation führt einen Algorithmus Anweisung für Anweisung aus und zeigt dasselbe Programm als Ablaufdiagramm und als Pseudocode, Python oder Blöcke. Jeder Schritt fügt der Tracetabelle eine Zeile hinzu, wie bei einem Schreibtischtest von Hand. Sie können zählergesteuerte FOR-Schleifen, bedingungsgesteuerte WHILE-Schleifen, die auch nullmal laufen können, und REPEAT … UNTIL-Schleifen, die mindestens einmal laufen, direkt vergleichen, dazu Wahrheitstabellen, die De-Morgan-Regeln und die Kurzschlussauswertung.

So funktioniert es

Wählen Sie eine Aufgabe, prüfen Sie die Eingaben und klicken Sie auf Schritt. Die gerade ausgeführte Form wird markiert, der dicke Pfeil zeigt den gewählten Zweig, und in der Tracetabelle erscheint eine neue Zeile. Mit Abspielen läuft das Programm automatisch. Wechseln Sie die Code-Ansicht zwischen Pseudocode, Python und Blöcke. Mit Algorithmus ändern fügen Sie Schritte hinzu, ändern oder löschen sie, und mit Tests ausführen prüfen Sie Ihren Algorithmus mit Testdaten.

Einstellbare Parameter

  • Aufgabe Verzweigung IF … ELSE: bestanden?, Verschachteltes IF: Noten A, B, C, FOR-Schleife: Summieren, FOR-Schleife: Zählen, Maximum, Minimum und Mittelwert, WHILE-Schleife mit Endwert (−1), REPEAT … UNTIL: Eingabeprüfung, Zusammengesetzte Bedingungen, De-Morgan-Regeln, Kurzschlussauswertung, Ereignisse: Klick und Taste, Challenge: Maximum reparieren, Challenge: Negative zählen, Leer: eigener Algorithmus
  • Eingaben, durch Kommas getrennt (leer = Eingaben der Aufgabe)
  • Code-Ansicht Pseudocode, Python, Blöcke
  • Kurzschluss AND/OR
  • Tempo 1–10 Schritte/s

Fragen zum Erkunden

  1. Wie oft wird der Rumpf einer FOR-Schleife ausgeführt, wenn n gleich 0 ist?
  2. Warum läuft eine REPEAT … UNTIL-Schleife mindestens einmal, eine WHILE-Schleife aber womöglich gar nicht?
  3. Warum versagt der Maximum-Algorithmus, wenn alle Eingaben negativ sind, und wie beheben Sie das?

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