Lernpfad:Lerntheke Marsrover/18: Unterschied zwischen den Versionen

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Lernpfad:Lerntheke Marsrover/18 (Quelltext anzeigen)

Version vom 17. November 2020, 09:45 Uhr

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-{{Karte}}
+{{Karte|Hilfe=9}}
+Wenn ein Algorithmus zu groß und komplex wird, dann ist es hilfreich, die Strukturierte Zerlegung (siehe dazu {{Pfad|17|Karte 17}}) anzuwenden, um ihn in kleiner Teilprobleme zu zerlegen. In Java nutzt man dazu ''Methoden''.
+Jede ''Methoden'' an sich ist wieder ein Algorithmus, der als Befehl in anderen Programmen verwendet werden kann. Du kennst schon einige Methoden. Beispielsweise
+* <code>fahre()</code>,
+* <code>drehe(richtung)</code> oder
+* <code>analysiereGestein()</code>.
+{{Aufgabe:Start}}
+Was sind Vorteile, wenn ein Programm in einzelne Methoden aufgeteilt wird? Notiere im Heft.
+{{Aufgabe:End}}
+{{Lösung:Start}}
+* Weniger doppelter Code.
+* Bessere ''Wartbarkeit'', da Fehler nicht an mehreren Stellen gesucht und korrigiert werden müssen.
+* Bessere Lesbarkeit des Quelltextes.
+* Leichtere Aufteilung im Team. ("Ich implementiere <code>fahre</code>, du implementierst <code>drehe</code>.")
+{{Lösung:End}}
+In Java wird eine ''Methode'' so definiert:
+<syntaxhighlight lang="java">
+public void dreimalFahre() {
+	fahre();
+    fahre();
+    fahre();
+}
+</syntaxhighlight>
+Sie besteht aus einem ''Methodenkopf'' und einem ''Methodenrumpf''. Der Rumpf enthält die Befehle, die ausgeführt werden sollen. Der Kopf besteht aus den Schlüsselwörtern <code>public void</code> und einem ''Bezeichner'' für den neuen Befehl. Den Bezeichner kannst du frei wählen, aber er sollte aussagekräftig sein.
+{{Aufgabe:Start|Icon=Greenfoot Rover.png}}
+# Implementiere eine Methode <code>public void umdrehen()</code>, die den Rover um 180 Grad dreht.
+# Implementiere eine Methode <code>public void vierVorUndRechts()</code>, die den Rover vier vor fahren lässt und ihn dann nach rechts dreht.
+{{Aufgabe:End}}
+{{Lösung:Start}}
+<syntaxhighlight lang="java">
+public void umdrehen() {
+    drehe("rechts");
+    drehe("rechts");
+}
+public void vierVorUndRechts() {
+	fahre();
+    fahre();
+    fahre();
+    fahre();
+    drehe("rechts");
+}
+</syntaxhighlight>
+{{Lösung:End}}
+{{Aufgabe:Start|Icon=Greenfoot Rover.png}}
+Der Rover steht vor dem gezeigten Hügelsystem.
+[[Datei:Rover Karte19 Raute.jpg|center]]
+# Zerlege das Problem in deinem Heft  in sinnvolle Teilprobleme.
+# Implementiere jedes Teilproblem für sich in einer Methode. (Wähle sinnvolle Bezeichner für die Methoden.)
+# Implementiere eine Lösung des Problems unter Verwendung der Methoden aus 2.
+{{Aufgabe:End}}{{Aufgabe:Start|Für Fortgeschrittene|Icon=Greenfoot Rover.png}}
+Entwirf das Programm so, dass die Größe des Hügels egal ist. Die Form einer Raute bleibt aber erhalten. Lade die Karte <code>"karte18_huegelraute"</code> in die Planetenwelt für eine zufällige Raute bei jedem Reset.
+{{Aufgabe:End}}
+{{Lösung:Start}}
+Mögliche Zerlegung:
+; <code>rauteAbfahren()</code>
+: Lösung des Problems: Die gesamte Raute wird abgefahren und die Steine gesammelt.
+; <code>fahreSeite()</code>
+: Fährt eine Seite der Raute ab, wenn der Rover mit Blickrichtung zur Raute steht.
+; <code>fahreUmHuegel()</code>
+: Fährt um einen einzelnen Huegel an einer Seite der Raute.
+<syntaxhighlight lang="java">
+public void fahreUmHuegel() {
+	drehe("links");
+    fahre();
+    drehe("rechts");
+    fahre();
+}
+public void fahreSeite() {
+	fahreUmHuegel();
+    fahreUmHuegel();
+    fahreUmHuegel();
+    drehe("rechts");		// Blickrichtung zur Raute
+}
+public void rauteAbfahren() {
+	fahreSeite();
+    analysiereGestein();	// Analysiere das Gestein am Ende der Seite
+    fahreSeite();
+    analysiereGestein();
+    fahreSeite();
+    analysiereGestein();
+    fahreSeite();
+}
+</syntaxhighlight>
+{{Lösung:End}}
+{{Lösung:Start|Lösung des fortgeschrittenen Problems}}
+<syntaxhighlight lang="java">
+public void fahreUmHuegel() {
+	drehe("links");
+    fahre();
+    drehe("rechts");
+    fahre();
+}
+public void fahreSeite() {
+	// Solange kein Hügel vorhanden
+	while( !huegelVorhanden("vorne") ) {
+		fahreUmHuegel();
+	}
+    // Blickrichtung zur Raute
+    drehe("rechts");
+}
+public void rauteAbfahren() {
+	fahreSeite();
+    analysiereGestein();	// Analysiere das Gestein am Ende der Seite
+    fahreSeite();
+    analysiereGestein();
+    fahreSeite();
+    analysiereGestein();
+    fahreSeite();
+}
+</syntaxhighlight>
+{{Lösung:End}}
 {{Inhalt/Lerntheke}}