Einführung: Algorithmisches Denken

Grundlagen des algorithmischen Denkens

Was ist das?Algorithmisches Denken ist wie Kochen oder Puzzeln. Es hilft, Probleme zu lösen, indem man sie in kleine, verständliche Schritte zerlegt

Warum ist das nützlich? Wer algorithmisch denken kann, versteht Computerprogramme besser und kann sie sogar selbst schreiben

Wie fange ich an? Eine einfache Programmierumgebung wie Arduino mit Ardublock ist ideal. Ardublock nutzt eine grafische Oberfläche, bei der man Programme aus Puzzleteilen zusammensetzt. Diese Puzzleteile werden dann automatisch in richtigen Programmcode umgewandelt.

Kontrollstrukturen und Algorithmen

Sequenzen, Wiederholungen (Schleifen) und Fallunterscheidungen sind grundlegende Elemente der Algorithmenentwicklung

Befehlssequenzen sind eine Aneinanderreihung von Befehlen, die nacheinander ausgeführt werden

Wiederholungen ermöglichen die mehrfache Ausführung von Befehlsblöcken. Es gibt Zählschleifen, die eine vorgegebene Anzahl an Durchläufen abarbeiten, und Solange-Schleifen, die Befehle wiederholen, solange eine Bedingung erfüllt ist

Fallunterscheidungen testen eine Bedingung und führen Befehle nur dann aus, wenn die Bedingung zutrifft (Wenn-Dann-Prinzip)

Es gibt auch Fallunterscheidungen mit Alternative (Wenn-Dann-Sonst), bei denen unterschiedliche Befehle ausgeführt werden, je nachdem, ob die Bedingung erfüllt ist oder nicht

Variablen und Datenmanagement

Variablen dienen als Speicherzellen für Daten

Sie werden deklariert, mit einem Wert versehen und können in Rechnungen verwendet werden

Es gibt verschiedene Datentypen (Integer, Float, Boolean, String), die durch ein Schloss/Schlüssel-Prinzip unterschieden werden

Neben Variablen gibt es Konstanten, deren Wert sich während der Ausführung nicht ändert

Modularisierung mit Unterprogrammen

Unterprogramme fassen Befehle zu einem neuen Befehl zusammen, der an verschiedenen Stellen im Programm verwendet werden kann

Es gibt eine Unterprogrammdeklaration zur Definition des Unterprogramms und einen Unterprogrammaufruf zur Ausführung an der gewünschten Stelle

Unterprogramme können geschachtelt werden und ermöglichen den modularen Aufbau von Programmen

Ein komplexes Beispiel ist die Übertragung der SOS-Nachricht im Morsecode, die durch Unterprogramme für Punkt und Strich realisiert wird

Prozedurale Sprachen ermöglichen es, Programme modular aufzubauen, zu testen und Unterprogramme aus fremder Quelle einzubinden

Lenzielkontrolle