1.3.5 Datentypen und -strukturen sinnvoll einsetzen
Unterrichtsmaterial zum Lernziel: Die Maturandinnen und Maturanden können Datentypen und -strukturen sinnvoll einsetzen.
Deklarative und funktionale Programmierung mit Python, Elm, Racket und Prolog
Umfassendes Lehrmaterial zur deklarativen Programmierung mit Schwerpunkt auf funktionaler Programmierung in Python, Elm und Racket sowie logischer Programmierung. Das Material deckt Programmierkonzepte, Datenstrukturen, Algorithmen und Webentwicklung ab.
Tic Tac Toe in Java
Ein umfassendes Unterrichtsmaterial zur objektorientierten Programmierung in Java anhand des Spiels Tic Tac Toe. Es behandelt schrittweise Themen wie AWT-GUIs, Interfaces, Event Handling, Exceptions und File I/O durch praktische Programmierübungen.
Turtle Invaders: Spiel-Programmierung in Python
Dieses Unterrichtsmaterial führt Schritt für Schritt in die Entwicklung eines Arcade-Spiels im Stil von Space Invaders mit Python und dem Turtle-Modul ein. Dabei werden grundlegende Programmierkonzepte wie Ereignissteuerung, Animationen, das global-Keyword sowie die Unterscheidung zwischen immutablen primitiven Datentypen und mutablen Listen behandelt.
Objects-First with Java (BlueJ Edition)
Dieses Lehrbuch vermittelt die objektorientierte Programmierung in Java anhand von praxisnahen Projekten und der Entwicklungsumgebung BlueJ. Es verfolgt einen reinen 'Objects-First'-Ansatz und enthält integrierte Übungen zum direkten Programmieren.
Arbitrarily Large Data and Lists in Programming
Dieses Lehrmaterial behandelt die Verarbeitung von Daten beliebiger Größe mithilfe von Listen und selbstbezüglichen Datenstrukturen. Anhand von Beispielen wird das Entwurfsrezept für rekursive Programme (Templates, Basisfälle, natürliche Rekursion) in einer funktionalen Programmiersprache eingeführt.
Programming Concepts in Python with TigerJython
Ein interaktives Online-Lehrbuch zur Vermittlung grundlegender Programmierkonzepte mit Python und der IDE TigerJython. Es bietet zahlreiche Codebeispiele und Übungen, die auf ein tiefes Verständnis von Programmierkonzepten abzielen.
Python Tutorial: Datenstrukturen
Dieses offizielle Python-Tutorial behandelt fortgeschrittene Datenstrukturen wie Listen, Tupel, Mengen und Dictionaries sowie nützliche Techniken wie List Comprehensions und Schleifen.
Einführung in Python: Grundlagen, Datentypen und erste Programme
Dieses offizielle Python-Tutorial führt in die Grundlagen der Programmiersprache ein. Es behandelt die Nutzung als Taschenrechner, Operationen mit Zeichenketten (Strings), den Umgang mit Listen sowie erste Programmierschritte inklusive Schleifen.
Python Listen und Slicing
Dieses Lehrmaterial bietet eine detaillierte Einführung in die Datenstruktur der Listen in Python. Es behandelt die Erstellung, Indizierung, Methoden wie split und join, List Comprehensions (Generatoren) sowie Slices und grundlegende Operationen.
GameGridKara 2.0 – Java lernen mit Kara
Dieses Unterrichtsmaterial führt spielerisch und anschaulich in die Programmierung mit Java ein, indem der Marienkäfer Kara in einer grafischen Mini-Umgebung gesteuert wird. Es enthält strukturierte Handouts, Programmierübungen sowie vollständige Lösungen für mehrere Lektionen.
Interaktive Web-Tools mit JavaScript erstellen
Dieses Material zeigt anschaulich, wie Formulardaten mit JavaScript ausgelesen, validiert und dynamisch verarbeitet werden. Anhand praktischer Alltags-Anwendungen wie einem BMI- und Trinkgeldrrechner wird das Programmieren interaktiver Webseiten geübt.
Dijkstra-Algorithmus und Dictionaries in Python
Eine vertiefende Programmier-Challenge, bei der Schülerinnen und Schüler den Dijkstra-Algorithmus und die Verwendung von Python-Dictionaries zur effizienten Repräsentation von Graphen schrittweise implementieren.
Entscheidungen treffen und boolesche Logik in Python
Dieses umfassende Unterrichtsmaterial führt in Python-Entscheidungsstrukturen mit if, else und logischen Operatoren wie and, or und not ein. Es erklärt anschaulich den Unterschied zwischen Zuweisung und Vergleich, behandelt den Modulo-Operator sowie break und bietet zahlreiche praxisnahe Aufgaben mit vollständigen Musterlösungen.
Einführung in die Objektorientierte Programmierung mit Python und Turtle
Dieses Unterrichtsmaterial führt in die Grundlagen der objektorientierten Programmierung (OOP) in Python ein. Anhand von Beispielen wie einer Turtle, Schafen und rationalen Zahlen werden Klassen, Objekte, Konstruktoren, Vererbung und Datenkapselung praxisnah vermittelt.
Prüfung zu Python-Grundlagen und Objektorientierter Programmierung
Dieses Dokument beschreibt eine zweiteilige Prüfung zu den Grundlagen von Python, einschliesslich Kontrollstrukturen, Datentypen und Funktionen, sowie zu grundlegenden Konzepten der objektorientierten Programmierung (OOP).
Transformation und Aufbereitung von Geodaten
Dieses Unterrichtsmaterial behandelt die Aufbereitung und Transformation von räumlichen Höhendaten. Die Lernenden bestimmen Minima und Maxima von Koordinaten, berechnen Skalierungsfaktoren und Verschiebevektoren und setzen die Daten in eine zweidimensionale Liste um.
Dateiverarbeitung und Einlesen von Daten in Python
Dieses Unterrichtsmaterial führt in das Öffnen, Lesen und Schliessen von Textdateien in Python ein. Anhand von Beispielen und kleinen Aufgaben lernen die Lernenden den Umgang mit dem with-Kontext, Fehlerbehandlung bei externen Dateien sowie das Trennen von Zeichenketten und Konvertieren in Zahlen.
Repetitionskurs Python: Grundlagen
Dieses Unterrichtsmaterial bietet eine kompakte Repetition der Python-Grundlagen. Es behandelt elementare Konzepte wie Zahlen, Operatoren, Funktionen, Kontrollstrukturen (While- und For-Schleifen, If-Else-Verzweigungen) sowie Listen anhand kurzer Erklärungen und praktischer Aufgaben.
Listen in Python
Dieses Unterrichtsmaterial führt in die Verwendung von Listen in Python ein, inklusive Syntax, Zugriff, Methoden zum Hinzufügen und Entfernen sowie Sortierung. Anhand praktischer Code-Beispiele und einer Programmieraufgabe zur Median-Berechnung wird das Gelernte angewendet.
Zahlen und Operatoren in Python
Dieses Unterrichtsmaterial führt in die grundlegenden Datentypen für Zahlen (Integer und Float) sowie arithmetische Operatoren in Python ein. Anhand kurzer Aufgaben und Code-Beispiele werden Operatoren wie Division, Modulo und Potenzierung sowie deren Datentypen und Rangordnungen praktisch erarbeitet.
Adressen von Variablen in verschiedenen Programmiersprachen
Dieses Material bietet eine umfassende Sammlung von Beispielen aus zahlreichen Programmiersprachen (darunter Assembler, C, C++, C#, Pascal und weitere), um zu demonstrieren, wie man die Speicheradresse einer Variablen ermittelt oder Variablen an spezifischen Adressen platziert.
Einführung in Dictionaries (Assoziative Arrays)
Dieser Text erklärt das Konzept von Dictionaries (Schlüssel-Wert-Paaren) als Datenstruktur im Vergleich zu Arrays. Anhand verständlicher Metaphern wird gezeigt, wie strukturierte Daten mit Schlüsseln und Werten organisiert, gespeichert und abgefragt werden.
Implementierung von Schlangen in Python
Dieses Material erklärt die objektorientierte Implementierung des abstrakten Datentyps Schlange (Queue) in Python anhand einer Klasse. Anhand eines Python-Protokolls wird die Nutzung der Schlangenoperationen demonstriert und mit einer praktischen Aufgabe zum Testen ergänzt.
Auswertung von Rechentermen mit Stapeln
Dieses Unterrichtsmaterial führt in die praktische Anwendung von Stapelspeichern (Stacks) in Python ein. Anhand von Aufgaben zur Auswertung arithmetischer Terme lernen die Lernenden, Algorithmen zu verstehen, zu ergänzen und zu testen.
Implementierung einer Stapel-Klasse
Dieses Unterrichtsmaterial zeigt anhand einer Python-Aufgabe, wie der abstrakte Datentyp Stapel (Stack) als objektorientierte Klasse implementiert wird. Die Lernenden vervollständigen die Methoden inklusive Dokumentation und nutzen Doctests zur Überprüfung.
Auswertung von Rechentermen
Dieses Unterrichtsmaterial behandelt die Darstellung und Auswertung von Rechentermen mithilfe von Datenstrukturen und Stapelspeichern. Schülerinnen und Schüler lernen, Terme in Listennotation umzuwandeln und Algorithmen zur automatisierten Auswertung zu analysieren und zu entwickeln.
Verarbeitung geometrischer Objekte in Python
Dieses Unterrichtsmaterial befasst sich mit der Darstellung und algorithmischen Verarbeitung von geometrischen Objekten mithilfe von Python-Listen und Rekursion. Die Lernenden analysieren, erweitern und testen vorgegebene Programme und Funktionen zur Manipulation, Überprüfung und grafischen Ausgabe von Figuren.
Einstieg in geschachtelte Listen anhand einer Hochzeitsgästeliste
Dieses Unterrichtsmaterial führt anhand eines praktischen Beispiels zur Verwaltung einer Gästeliste in Python in die Verarbeitung von Listen und insbesondere geschachtelten Listen ein. Die Lernenden vergleichen iterative und rekursive Ansätze zur Ausgabe von Datenstrukturen und analysieren den dazugehörigen Quelltext.
Miniprojekt - Automatensimulator
In diesem Miniprojekt entwickeln die Lernenden in Python einen Simulator für endliche Automaten basierend auf JFLAP-XML-Dateien. Dabei implementieren sie zunächst funktionale Ansätze und erweitern diese anschliessend zu einer objektorientierten Lösung.
Animationen erstellen mit Python und PyTamaro
Dieses Unterrichtsmaterial führt Schülerinnen und Schüler schrittweise dazu, mithilfe der Python-Bibliothek PyTamaro GIF-Animationen zu erstellen, Frames zu definieren und Listen von Grafiken als Animationen abzuspielen.
Ab- und zunehmender Mond
Dieses Unterrichtsmaterial führt in Python mithilfe der PyTamaro-Bibliothek ein, wie Animationen durch Listen von Grafiken und Slicing erstellt werden können. Lernende kombinieren Funktionen für zu- und abnehmende Mondphasen zu einer durchgehenden Titelanimation.
Einführung in Python-Listen
Dieses Jupyter Notebook vermittelt die Grundlagen zur Arbeit mit Listen in Python anhand von praxisnahen Codebeispielen. Es behandelt das Erstellen von Listen, den Zugriff über Indizes, Slicing sowie das Hinzufügen, Löschen und Verknüpfen von Elementen.
Datentypen und PyTamaro API
Dieses Unterrichtsmaterial führt Schülerinnen und Schüler in grundlegende Datentypen wie int, float, str und bool sowie spezifische Typen der PyTamaro-Bibliothek (Grafik, Farbe) ein. Anhand von Erklärungen und Übungen wird gelernt, Variablen und Funktionsparametern den passenden Datentyp zuzuordnen.
Einführung in die Selektion mit Python und PyTamaro
Dieses Unterrichtsmaterial führt in das Konzept der Selektion (Bedingungen, Verzweigungen mit if, elif, else) in der Programmiersprache Python ein. Es enthält zahlreiche Code-Beispiele, Erklärungen zu Vergleichsoperatoren sowie praktische Übungen.
Funktionen: Rückgabewert und Seiteneffekte
Dieses Unterrichtsmaterial erklärt anhand von Python-Beispielen (mithilfe der Bibliothek PyTamaro) den Unterschied zwischen reinen Funktionen mit Rückgabewert und Funktionen mit Seiteneffekten sowie die Typisierung von Parametern und Rückgabewerten.
Von der DNA zur Protein-Primärstruktur
In diesem Unterrichtsmaterial programmieren Lernende eine Simulation der Proteinbiosynthese in Python. Dabei setzen sie sich mit DNA-Sequenzen, Transkription, Translation, Codons und der Verwendung von Data-Dictionaries auseinander.
Fibonacci-Schnecke mit PyTamaro
In dieser Programmierübung wird eine `for`-Schleife verwendet, um mithilfe der Fibonacci-Zahlen und geometrischen Formen ein Schneckenhaus und eine vollständige Schnecke in Python (PyTamaro) zu implementieren.
Schleifen, Variablen und Listen in Python
Das Material führt in die Programmierung mit Python ein und behandelt grundlegende Konzepte wie Variablen, for-Schleifen, Listen sowie die range-Funktion anhand von praktischen Beispielen und Grafiken.
Bandiera dell'Italia
Eine Programmierübung auf Italienisch, bei der mithilfe der Grafik-Bibliothek PyTamaro und Python-Listen eine italienische Flagge erstellt und ein for-Schleife zur Automatisierung verwendet wird.
Typen, Typ-Annotationen und Funktionen in Python
Dieses Unterrichtsmaterial führt in die Verwendung von Datentypen, Funktionsaufrufen und Typ-Annotationen in Python anhand der Grafik-Bibliothek PyTamaro ein. Die Lernenden untersuchen Parameter, Argumente und Rückgabewerte und definieren eigene Funktionen mit Typ-Annotationen.
Titelanimation mit PyTamaro in Python
Dieses Unterrichtsmaterial führt Lernende dazu, mit Python und PyTamaro eine Animation aus mehreren Einzelbildern zu erstellen. Dabei werden Funktionen, Schleifen, Listen und Parameter von Animationsfunktionen praktisch angewendet.
Grafiken drehen und Konstanten in PyTamaro
Dieses Unterrichtsmaterial führt in die Verwendung von Konstanten und Rotationsfunktionen zur Erstellung und Kombination von Grafiken mit PyTamaro in Python ein. Anhand praktischer Programmieraufgaben wie dem Erstellen von Blumen, Eistüten und Wegweisern lernen die Schülerinnen und Schüler, wiederkehrende Muster zu erkennen und strukturierten Code zu schreiben.
Variablen verwenden II in PyTamaro
Dieses Unterrichtsmaterial zeigt anhand einer grafischen Zielscheibe in Python, wie Variablen und Konstanten zur Strukturierung, Parameterisierung und übersichtlicheren Gestaltung von Programmen eingesetzt werden. Die Lernenden erfahren, wie Berechnungen automatisiert und Werte flexibel angepasst werden können.
Pac-Man Maze: Grosse Rastergrafiken aus Strings erzeugen
Dieses Programmier-Tutorial zeigt Lernenden, wie man mithilfe von Listen aus Strings (ASCII-Art-ähnlichen Darstellungen) und Mapping-Funktionen komplexe Rastergrafiken wie ein Pac-Man-Labyrinth effizient erstellt. Es vertieft grundlegende Programmierkonzepte wie bedingte Anweisungen, Schleifen und Datenstrukturen in Python.
Pac-Man Animation und Listen in Python
In dieser Programmieraufgabe für Python lernen Lernende, wie man Funktionen definiert, Listen und Schleifen einsetzt sowie List Comprehensions nutzen kann, um eine Sequenz von Pac-Man-Grafiken zu erstellen und zu einer Animation anzuordnen.
Pac-Man Programmieren mit PyTamaro
In dieser Programmieraufgabe implementieren die Lernenden eine Funktion zur Erstellung einer Pac-Man-Grafik mit anpassbarem Radius und Mundwinkel. Dabei üben sie den Umgang mit Funktionen, Parametern, Zusicherungen (Assertions) und Booleschen Ausdrücken.
Listen und Listenfunktionen in Python
Dieses Unterrichtsmaterial erklärt anhand von Codebeispielen, wie Listen in Python mit `for`-Schleifen gefüllt, über Indizes bearbeitet und mit `len` ausgewertet werden. Es vermittelt grundlegende Programmiertechniken im Umgang mit Datenstrukturen.
Animationen erstellen mit Python und PyTamaro
In diesem Unterrichtsmaterial lernen Schülerinnen und Schüler, wie man mit Python und der Bibliothek PyTamaro schrittweise Animationen erstellt. Dabei werden Funktionen, Schleifen, Konstanten und die Manipulation von Listen (wie Umkehren und Konkatenation) praktisch angewendet.
Sector Font - Programmierprojekt zur Erstellung einer eigenen Schriftart
In diesem Material wird Schritt für Schritt beschrieben, wie man mithilfe von geometrischen Grundformen und der Programmierbibliothek PyTamaro eine eigene, proportionale Schriftart implementiert. Die Lernenden setzen sich dabei mit Datenstrukturen, Funktionen und der programmgesteuerten Erzeugung von Grafiken auseinander.