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if-else

9. IF-ELSE

 

 

DU LERNST HIER...

 

wie man vorgehen muss, damit Programmblöcke nur unter gewissen Bedingungen ausgeführt werden. Du lernst auch, wie man Bedingungen negiert  und wie man sie mit Und-, sowie Oder-Operatoren kombiniert.

 

 

MUSTERBEISPIEL

 

In deinem Programm erzeugst du mit dem Befehl randin(-250, 250) zwei Zufallszahlen x und y und lässt die Turtle an die Position (x, y) springen. Dort zeichnest einen rotern Punkt, wenn sich die Turtle innerhalb des Kreises mit dem Radius 250 befindet, sonst einen grauen Punkt. Diesen Vorgang wiederholst du 10 000 mal. Manchmal wird dies auch als Zufallsregen bezeichnet.

Befindet sich die Turtle innerhalb des Kreises, so gilt nach dem Satz von Pythagoras, dass ihr Abstandsquadrat rsquare zum Ursprung kleiner als 250 * 250 = 62500 ist.

Umgangssprachlich würdest du sagen:

"Falls das Radiusquadrat kleiner als 62500 ist, zeichne einen roten Punkt, sonst zeichne einen grauen Punkt."

Dies drückst du mit dem Keyword if bedingung: aus und  rückst den nachfolgenden Programmblock ein. Dabei darfst du den Doppelpunkt nicht vergessen! Falls die Bedingung nicht erfüllt ist, wird der Programmblock ausgeführt, der unter der Zeile mit else: (wieder mit Doppelpunkt) steht.

 


Programm:
from gturtle import *
from random import randint

makeTurtle()
hideTurtle()

repeat 10000:
    x = randint(-250, 250)
    y = randint(-250, 250)
    setPos(x, y)
    rsquare = x * x + y * y
    if rsquare < 62500:
       setPenColor("red")
       dot(4)
    else:
       setPenColor("gray")
       dot(4)
Programmcode markieren (Ctrl+C kopieren, Ctrl+V einfügen)

 

 

MERKE DIR...

 

Statt zu sagen, dass eine Bedingung erfüllt oder nicht erfüllt ist, sagt man auch, die Bedingung sei wahr oder falsch. Sollen die grauen Punkte nicht gezeichnet werden, kannst du den else-Teil auch weglassen. Versuche es!

Falls du das Programm vorzeitig abbrechen willst, so klickst du auf den roten quadratischen Button.

 

 

 

BEDINGUNGEN MIT UND VERKNÜPFEN

 

Wie auch in der Umgangssprache üblich, kannst du zwei Bedingungen mit and verknüpfen. Die so kombinierte Bedingung ist nur dann wahr, wenn beide Teilbedingungen wahr sind. Hier zeichnest du dann rote Punkte, wenn die x-Koordinate der Turtle grösser als -100 und kleiner als 100 ist. Es entsteht offenbar ein vertikaler roter Streifen.

 
Programm:
from gturtle import *
from random import randint

makeTurtle()
hideTurtle()

repeat 10000:
    x = randint(-250,250)
    y = randint(-250,250)
    setPos(x, y)
    if x > -100 and x < 100:
       setPenColor("red")
       dot(4)
    else:
       setPenColor("gray")
       dot(4)
Programmcode markieren (Ctrl+C kopieren, Ctrl+V einfügen)

 

 

 

BEDINGUNGEN MIT ODER VERKNÜPFEN

 

Ein horizontaler roter Streifen genügt der Bedingung y > -100 and y < 100. Punkte, die entweder im vertikalen oder horizontalen oder in beiden Gebieten liegen, erfüllen beide Bedingungen. Umgangssprachlich sagst du, dass sie im vertikalen oder (auch) horizontalen Streifen liegen. Du verknüpfst die beiden Bedingungen mit or.

 
Programm:
from gturtle import *
from random import randint

makeTurtle()
hideTurtle()

repeat 10000:
    x = randint(-250,250)
    y = randint(-250,250)
    setPos(x, y)
    if (x > -50 and x < 50) or (y > -50 and y < 50):
       setPenColor("red")
       dot(4)
    else:
       setPenColor("gray")
       dot(4)
Programmcode markieren (Ctrl+C kopieren, Ctrl+V einfügen)

 

 

 

EINE BEDINGUNG NEGIEREN

 

Mit dem Keyword not kannst du eine Bedingung negieren, das heisst, ihren Wahrheitswert umkehren. Punkte, die nicht im vertikalen Streifen liegen, genügen der Bedingung not (x > -100 and x < 100), wie das folgende Programm zeigt:

 
Programm:
from gturtle import *
from random import randint

makeTurtle()
hideTurtle()

repeat10000:
    x = randint(-250, 250)
    y = randint(-250, 250)
    setPos(x, y)
    if not (x > -100 and x < 100):
       setPenColor("red")
       dot(4)
    else:
       setPenColor("gray")
       dot(4)
Programmcode markieren (Ctrl+C kopieren, Ctrl+V einfügen)

 

 

MERKE DIR...

 

Die korrekte Klammerung bei Bedingungen ist sehr wichtig. Da not stärker bindet als and und or, musst du hier eine Klammer setzen. Am schwächsten bindet or.

Den grauen Streifen erhältst du logischerweise auch, wenn du verlangst, dass x <= -50 oder x >= 50 ist. Man kann also Bedingungen verschieden formulieren. Versuche es!

Für Zahlen gibt es folgende Vergleichsoperatoren:

  <   kleiner
  <=   kleiner oder gleich
  ==   gleich
  >=   grösser oder gleich
  >   grösser
  !=   verschieden

Du musst dich insbesondere an die Verdoppelung des Gleichheitszeichens bei der Gleichheitsbedingung gewöhnen. Diese ist nötig, damit der Computer zwischen der Zuweisung und der Gleichheitsbedingung unterscheiden kann.

 

 

 

MEHRFACH-AUSWAHL

 

Um mehr als zwei Fälle zu unterscheiden, musst du im else-Teil wieder eine if-Bedingung einfügen. In Python kann man kürzer elif verwenden und schreibt:

 
if bed1:
    ... 
elif bed2:
    ...
else:
    ...

Du siehst dies an folgendem Musterbeispiel, wie zufällig eine aus 5 Stiftfarben ausgewählt wird.

 

Programm:

from gturtle import *
from random import randint

makeTurtle()
hideTurtle()
n = randint(1, 6)

if n == 1:
    setPenColor("red")
elif n == 2:
    setPenColor("yellow")
elif n == 3:
    setPenColor("magenta")
elif n == 4:
    setPenColor("green") 
elif n == 5:
    setPenColor("blue")        
else:
    setPenColor("black") 
dot(100)
  
Programmcode markieren (Ctrl+C kopieren, Ctrl+V einfügen)

 

 

ZUM SELBST LÖSEN

 
1.

Verwende Zufallszahlen zwischen -150 und 150, um folgende Grafiken zu erhalten.

a)

b)

 

2.

Du hast gelernt, dass man mit folgendem Programm eine Spirale zeichnen kann.

from gturtle import *
makeTurtle()
hideTurtle()

s = 10
repeat 100:
    forward(s)
    right(90)
    s = s + 2

Verwende die if-else-Struktur, um eine zweifarbige Spirale zu zeichnen.

 

 
 
3.

Verwende die Mehrfachauswahl, um eine vierfarbige Spirale zu zeichnen.

 

 

   

 

9-1
Didaktische Hinweise:

In diesem Kapitel  ergeben sich natürliche Bezüge zur Logik in der Alltagssprache, zur  Aussagenlogik und Mengenlehre, zur Booleschen Algebra und sogar zu Logikschaltungen. Wie weit diese ausgebaut werden, ist von der Schulstufe und den Vorkenntnissen, aber auch den Vorlieben der Lehrperson abhängig.

9-2
Didaktische Hinweise:

Man beachte, dass im täglichen Leben entweder-oder und oder-auch nicht konsequent verwendet werden. In der Informatik bewirkt der or-Operator immer ein oder-auch.