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Code Schritt für Schritt – Variablen, Datentypen und Ausdrücke

InformatikAlgorithmen und ProblemlösenAlter 15–16

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Führen Sie ein kurzes Programm in Python oder in Pseudocode im Prüfungsstil Zeile für Zeile aus. Eine Variablentabelle zeigt, wie sich jeder Wert und sein Datentyp (int, float, String, Boolean) bei jeder Zuweisung ändern, und ein Ausdrucksbaum zeigt die Rangfolge der Operatoren und wie 17 // 5, 17 % 5 oder int(3.7) ausgewertet werden. Die Beispiele behandeln Ein- und Ausgabe, Verzweigung, Schleifen, Zufallszahlen mit Häufigkeitsdiagramm, virtuelle Textdateien, Umwandlungsfehler und Ausnahmen sowie den Überlauf von 32-Bit-Ganzzahlen, alles in einer Trace-Tabelle festgehalten.

Lektion: Variablen, Zuweisung, Datentypen und Ausdrücke; Ein- und Ausgabe, Verzweigung, Wiederholung, Dateien und Ausnahmen

Was sie zeigt

Eine Variable ist ein benannter Speicherplatz: Eine Zuweisung wertet den Ausdruck rechts aus und speichert das Ergebnis in der Variablen links. Dieser Simulator führt einen kleinen Lehrumfang von Python, oder Pseudocode im Prüfungsstil mit ←, DIV, MOD und IF … ENDIF, Zeile für Zeile aus. Eine Variablentabelle zeigt jeden Wert mit seinem Datentyp, ein Ausdrucksbaum zeigt die Operatorrangfolge und wie ganzzahlige Division, Modulo und Typumwandlung berechnet werden, und eine Trace-Tabelle hält jeden Schritt fest. Die Beispiele behandeln Ein- und Ausgabe, Verzweigung, Schleifen, Zufallszahlen, Dateien, Umwandlungsfehler, Ausnahmen und 32-Bit-Überlauf.

So funktioniert es

Wählen Sie ein Beispielprogramm und eine Sprache und klicken Sie auf 1 Zeile ausführen, um Zeile für Zeile vorzugehen, auf Ausführen für die gewählte Geschwindigkeit oder auf Bis zum Ende. Werte für input() oder INPUT kommen in das Feld Eingabe, ein Wert pro Zeile. Beobachten Sie nach jedem Schritt die Tabelle Variablen im Speicher, den Ausdrucksbaum und die Trace-Tabelle. Mit Code bearbeiten schreiben Sie ein eigenes Programm; stellen Sie Ganzzahlen auf 32 Bit, um den Überlauf zu sehen.

Einstellbare Parameter

  • Beispielprogramm Variablen und Datentypen, Operatoren und Rangfolge, Ein- und Ausgabe, Verzweigung (if / else), Schleifen, Zufallszahlen (Würfel), Dateien lesen und schreiben, Umwandlungsfehler und Ausnahmen, 32-Bit-Ganzzahlüberlauf
  • Sprache Python, Pseudocode (Prüfungsstil)
  • Ganzzahlen Unbegrenzt (wie Python), 32 Bit (wie Java, C)
  • Ausführungsgeschwindigkeit 0,5–20 Zeilen/s

Fragen zum Erkunden

  1. Warum scheitert age + 1 nach age = input(), während int(age) + 1 funktioniert?
  2. Welche Werte und Typen liefern 17 // 5, 17 % 5 und 17 / 5, und wie unterscheiden sich // und DIV bei -7?
  3. Warum wird 2147483647 + 1 im 32-Bit-Modus zu einer negativen Zahl?

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