Ziele

• For-Schleifen verstehen und anwenden
• Zählvariablen sinnvoll einsetzen
• Komplexere geometrische Muster programmieren

For-Schleifen

Sicher erinnerst du dich daran, wie du den Roboter Karol durch die kleinen Welten geschickt hast. Oft musste Karol bestimmte Anweisungen mehrmals hintereinander ausführen. Anstatt jede Anweisung einzeln zu tippen haben wir uns Schleifen zu Nutze gemacht. Sicher erinnerst du dich an folgendes Beispiel:

wiederhole 5 mal 
Schritt
RechtsDrehen
endewiederhole

Schleifen gibt es nicht nur bei Karol, sondern auch bei Tobi der Schildkröte. Hier sehen sie zwar etwas anders aus, erfüllen aber den selben Zweck. Möchte man Anweisungen eine feste Anzahl von malen wiederholen (Karol: wiederhole 5 mal), so nimmt man in Python den for i in range(anfang, ende): Befehl.

import turtle
t = turtle.Turtle()

for i in range(1, 10):
    t.write(i)
    t.forward(10)
t.forward(10)

Dabei ist i eine Variable, die genau wie die Variablen aus Block 1 genutzt werden kann. Wichtig: sie wird am Ende der Schleife immer um 1 erhöht. Häufig wird sie auch Zählvariable genannt.

Wichtiger Hinweis

Die Zählvariable i ist zu Beginn der Schleife gleich der ersten Zahl in range(anfang, ende). i wird jedoch nie zu ende, da die Abbruchbedingung der Schleife erreicht ist sobald i das ende erreicht. In unserem Beispiel zählt i also hoch bis 9, wird dann um 1 erhöht und bricht somit die Schleife ab.

Warnung

Anders als in vielen Programmiersprachen wird der Inhalt der Schleife bei Python um eine Tabulatortaste eingerückt. Das ist die Taste mit den zwei Pfeilen am linken Ende der Tastatur. Vergiss nie den Doppelpunkt am Ende der Schleife

Verschiedene range()-Varianten

# Nur eine Zahl: von 0 bis n-1
for i in range(5):      # 0, 1, 2, 3, 4
    t.write(i)

# Zwei Zahlen: von start bis ende-1  
for i in range(2, 8):   # 2, 3, 4, 5, 6, 7
    t.write(i)

# Drei Zahlen: von start bis ende-1 in Schritten
for i in range(0, 10, 2):  # 0, 2, 4, 6, 8
    t.write(i)

Geometrische Muster mit For-Schleifen

Einfache Formen

import turtle
t = turtle.Turtle()

# Gleichseitiges Dreieck
for i in range(3):
    t.forward(100)
    t.left(120)

# Quadrat  
for i in range(4):
    t.forward(80)
    t.left(90)

Komplexere Muster

import turtle
t = turtle.Turtle()

# Spirale
for i in range(50):
    t.forward(i * 2)
    t.left(90)

# Konzentrische Kreise
for i in range(1, 6):
    t.circle(i * 20)
    t.penup()
    t.right(90)
    t.forward(20)
    t.left(90)
    t.pendown()

Aufgaben

1. Schreibe das obige Programm so um, sodass nur eine einzige Zahl in der range() Funktion steht. Beobachte, was Tobi auf den Bildschirm schreibt.
2. Schreibe ein Programm, das Tobi dazu bringt, ein gleichseitiges Dreieck zu zeichnen. Nutze eine Schleife. Bedenke: Tobi dreht sich immer um die angegebene Gradzahl.
3. Schreibe das Programm so um das Tobi erst das Dreieck zeichnet und anschließend die Kanten mit 1, 2 und 3 beschriftet.

Aufgaben

Löse die folgenden Aufgaben selbstständig oder mit einem Partner oder Partnerin.

Aufgabe 1: Zebrastreifen

Zeichne mit einer Schleife 5 kurze, parallele Linien nebeneinander, die wie ein Zebrastreifen aussehen.

Tipp

Nutze t.forward() und t.penup() / t.pendown(), damit Tobi zwischendurch springen kann, ohne zu zeichnen.

Aufgabe 2: Treppenstufen

Zeichne eine Treppe mit 6 Stufen, jede Stufe z.B. 10 Schritte hoch und 10 Schritte breit.

Aufgabe 3: Stern

Schreibe eine Schleife, die einen 5-zackigen Stern zeichnet. Ein Stern entsteht, wenn du 5 Mal folgendes machst: vorwärts gehen, dann 144 Grad nach rechts drehen.

Aufgabe 4: Blütenmuster

Zeichne 8 Kreise um einen Mittelpunkt herum, sodass sie wie eine Blüte aussehen.

Tipp

Nach jedem Kreis: t.left(45) für gleichmäßige Verteilung.

Aufgabe 5: Regenbogen-Rechtecke

Zeichne 7 Rechtecke in verschiedenen Farben nebeneinander. Jedes Rechteck soll eine andere Farbe haben.

farben = ["red", "orange", "yellow", "green", "blue", "indigo", "violet"]

Aufgaben vor dem folgenden Block

INFO

Überlege dir, welche Teile deines Codes du öfter verwendest und wie man diese in wiederverwendbare Bausteine packen könnte.