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Programmierübungen

Programmieren lernt man am besten durch Programmieren. Nicht durch das Zugucken, auch nicht durch das Lesen von Büchern und Webseiten, und auch nicht durch das Schauen von Videos.

Übungen zu Schleifen

Bei den folgenden Aufgaben ist die Lösung mit einer for-Schleife einfach zu erstellen. Kannst du sie auch mit einer while-Schleife lösen?

Für Profis, dich sich mit Rekursion auskennen: Man kann die Aufgaben sogar komplett ohne Schleife lösen.

Zahlen bis maximum

Von der Tastatur wird eine Zahl maximum eingelesen. Anschließend gibt das Programm alle Zahlen von 1 bis maximum aus.

Eingabe: 8
Ausgabe: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

Gerade Zahlen

Von der Tastatur wird eine Zahl maximum eingelesen. Anschließend gibt das Programm alle geraden Zahlen von 0 bis maximum aus.

Eingabe: 6
Ausgabe: 0, 2, 4, 6

Hoch- und Runterzählen

Das Programm gibt die Zahlen von 1 bis 10 und dahinter die Zahlen von 10 bis 1 aus. Es zählt also einmal rauf und dann wieder runter. Versuche, nur eine for-Schleife zu verwenden.

Ausgabe: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1

Sternenreihe

Schreiben Sie ein Programm, das zunächst die Eingabe einer positiven Zahl anzahl über die Tastatur erwartet. Anschließend soll das Programm anzahl-mal ein Sternchen (*) auf den Bildschirm ausgeben. Beispielablauf des Programms (Benutzereingaben in <>):

Anzahl (>0): <8>
********

Sternentreppe

Schreiben Sie ein Programm, das nach Eingabe einer positiven Zahl hoehe eine Treppe der im folgenden Beispielprogramm skizzierten Form auf den Bildschirm ausgibt. Die Treppe soll aus hoehe-Zeilen bestehen. Beispielablauf des Programms (Benutzereingaben in <>):

Hoehe (>0): <5>

*
**
***
****
*****

Sternendreieck

Schreiben Sie ein Programm, das nach Eingabe einer ungeraden Zahl basislaenge ein Sterndreieck auf den Bildschirm ausgibt. Die unterste Reihe soll dabei aus basislaenge Sternchen bestehen. Beispielablauf des Programms (Benutzereingaben in <>):

Basislaenge (>0 und ungerade): <9>

    *
   ***
  *****
 *******
*********

BMI-Rechner

Der Body-Mass-Index (BMI) ist eine Maßzahl für die Bewertung des Körpergewichts eines Menschen. Der BMI berechnet sich aus dem Körpergewicht [kg] dividiert durch das Quadrat der Körpergröße [m²]. Die Formel lautet: BMI = Körpergewicht / (Körpergröße in m)². Die Einheit des BMI ist demnach kg/m². Implementieren Sie einen BMI-Rechner.

Beispielablauf des Programms (Benutzereingaben in <>):

Bitte geben Sie Ihr Gewicht ein (in kg): <75>
Bitte geben Sie ihre Größe ein (in m): <1.81>
BMI = 22.89307408198773

Notenrechner

Der Notenrechner berechnet die Note bei Eingabe der Gesamtpunktzahl und der erreichten Punkte nach dem IHK-Schlüssel.

Noteab
1 92%
2 81%
3 67%
4 50%
5 30%

Beispielablauf eines Programms (Nutzereingaben in <>):

Maximale Punktzahl: <10>
Note	ab
1 	9.2
2 	8.1
3 	6.7
4 	5.0
5 	3.0
6 	0.0

Maximale Punktzahl: <5>
Note	ab
1 	4.6
2 	4.05
3 	3.35
4 	2.5
5 	1.5
6 	0.0

Zahlenraten

Bei dem Spiel Zahlenraten geht es darum, möglichst schnell eine Zahl zwischen 0 und 100 zu erraten, die sich der Computer zufällig ausgedacht hat. Man kann dem Computer immer wieder eine Zahl nennen und er antwortet jeweils mit Die gesuchte Zahl ist kleiner oder Die gesuchte Zahl ist größer oder Richtig geraten.

Erstelle ein Programm, mit dem du das Spiel gegen den Computer spielen kann.

Tipp: Eine Zufallszahl zwischen a und b kann in Python mit import random und dann mit random.randint(a, b) erzeugt werden.

IBAN-Prüfsumme

Die IBAN ist eine international standardisierte Notation für Bankkontonummern. Ein Beispiel seht ihr hier.

DE68 2105 0170 0012 3456 78

Sie wird z.B. bei Überweisungen verwendet, um das Empfängerkonto anzugeben. Diese IBAN hat im vorderen Bereich zwei Prüfziffern, mit denen geprüft werden kann, ob die IBAN korrekt eingetragen wurde.

  1. Schreibe ein Programm, das eine IBAN überprüft und ausgibt, ob eine eingegebene IBAN korrekt ist oder nicht.
  2. (schwieriger) Schreibe ein Programm, dass eine Prüfziffer berechnet.

FizzBuzz Katas

Bei dem FizzBuzz-Spiel werden die Zahlen von 1 bis 100 durchlaufen. Nun können folgende Fälle eintreten:

  1. Wenn die Zahl durch 3 teilbar ist, wird „Fizz“ ausgegeben
  2. wenn sie durch 5 teilbar ist, wird „Buzz“ ausgegeben und
  3. wenn sie durch 3 und 5 teilbar ist, wird „FizzBuzz“ ausgegeben.
  4. Tritt keiner dieser Fälle ein, wird die Zahl ausgegeben.

Ob eine Zahl durch eine andere Zahl teilbar ist, kann mit Hilfe des Modulo-Operators (oder Restwert-Operator) % herausgefunden werden. Er berechnet den Divisionsrest: 10 % 3 ist 1, da 10 geteilt durch 3 genau 3 Rest 1 ergibt.

Die ersten 20 Ausgaben sehen wir folgt aus:

1
2
Fizz
4
Buzz
Fizz
7
8
Fizz
Buzz
11
Fizz
13
14
FizzBuzz
16
17
Fizz
19
Buzz

Versuche das Problem nun auf unterschiedliche Arten in den folgenden Katas (Übungen) zu lösen:

  1. auf Papier
  2. mit einer Methode
  3. ohne Verwendung einer Schleife (rekursiv)
  4. mit Hilfe von nebenläufigen Threads
  5. mit einer anderen IDE
  6. in einer anderen Programmiersprache
  7. als Client-Server Anwendung
  8. mit einer grafischen Oberfläche (GUI)
  9. Objekt-Orientiert: Klassen und Objekte verwenden
  10. objekt-orientiert mit Vererbung
  11. funktional mit map, reduce und lambda-Ausdrücken
  12. als Webanwendung (mit bottle)
  13. in git-repo einchecken
  14. als installierbares Programm
  15. als getestetes Programm (mit unittest und doctests)
  16. mit einem EA-Modul ansteuern
  17. mit Anbindung an eine Datenbank
  18. mit Dokumentation
  19. als Chatbot (z.B. mit sopel https://sopel.chat/)
  20. auf einem Cluster (mit GNU parallel)
  21. in einem UML-Aktivitätsdiagramm
  22. in einem UML-Sequenzdiagramm
  23. in einem UML-Klassendiagramm
  24. Als IOT-Anwendung mit einem Message-Broker (MQTT)
  25. Mit Kommandozeilenparametern
  26. Mit einer Konfigurationsdatei
  27. Als Web-Service mit REST-API
  28. In einer MVC-Architektur
  29. Als Spiel (mit pygame)
  30. In einem docker Container
  31. Mit Fehlerbehandlung
  32. Mit einem neuronalen Netzwerk
  33. Mit logging in ein logfile
  34. Mit einem Profiler
  35. Mit einer geplotteten Visualisierung

Mögliche Lösungen für die Katas befinden sich in einem hier.

Katas im Randori-Prinzip

Ein Coding Dojo ist eine Form der gezielten kollaborativen Übung für Softwerker, bei der wir voneinander lernen und zusammen eine interessante Programmieraufgabe lösen können.

Es arbeiten immer zwei Leute an einem Computer und programmieren zusammen testgetrieben (TDD) und im Pair (Driver + Navigator). Die Zuschauer können via Beamer das Entwickeln verfolgen und den Programmierenden Anregungen und Tipps geben.
Nach ein paar Minuten (Timebox) rotieren wir weiter (Randori Prinzip):
Einer der Programmierenden kehrt ins Publikum zurück, ein weiterer Zuschauer rückt aus dem Publikum nach. So kann jeder zur Lösung beitragen und von möglichst vielen Leuten lernen.

Welches Code Kata wir wählen, also welcher Problemstellung wir uns an diesem Abend widmen, entscheiden wir gemeinsam in der Gruppe.

(Quelle: Softwerkskammer)

  • Project Euler ist eine Sammlung mathematischer Aufgaben und Programmierübungen für unterschiedliche Programmiersprachen. Es gibt viele Lösungen, die in einem Forum gesammelt werden.
  • Wer der englischen Sprache mächtig ist, findet bei RosettaCode eine Vielzahl von Programmieraufgaben inklusive Lösungen in vielen verschiedenen Programmiersprachen.
schule/programmieruebungen.txt · Zuletzt geändert: 11.01.2018 16:52 von Marco Bakera