Programmieren lernen mit Robot Karol: Unterschied zwischen den Versionen

Robot Karol ist eine Programmierumgebung mit einer Programmiersprache, die zum Erlernen des Programmierens und zur Einführung in die Algorithmik in der Schule gedacht ist. Das Programm ist Freeware und kann über den Link Karol heruntergeladen werden.

Die Programmoberfläche von Karol ist zweigeteilt: Auf der linken Seiten befindet sich der sogenannte Editor, in dem die Programme geschrieben werden. Auf der rechten Seite ist Karols Welt, in der das verfasste Programm ausgeführt werden kann.

Die Bewegungsmöglichkeiten von Karol sind recht übersichtlich. Mit den angegebenen Anweisungen kann das entsprechende Verhalten gesteuert werden.

Auf der rechten Seite der Karoloberfläche befindet sich Karols Welt. Durch Aufruf von Welt - Neue Welt kann die gewünschte Ausdehnung der neuen Welt festgelegt werden. Wenn die Ausgangsposition vom Standardstartpunkt (1,1) abweicht oder Hindernisse zur von Karol zu lösenden Welt gehören, dann empfiehlt es sich, die Welt über Welt - Welt speichern mit der Endung .kdw abzuspeichern.

Das Programm "Robot Karol" ermöglicht es uns, dem Roboter, der sich in seiner Welt bewegen und Aufgaben erfüllen kann, Anweisungen zu geben.

Eine solche Folge von Anweisungen bezeichnet man als Algorithmus.

1. Karol soll ein Rechteck ablaufen und am Ende wieder in der Ausgangsposition stehen.
2. Damit man besser erkennt, ob Karol auch ein „U“ durchläuft, soll er dabei Marken setzen. Es soll also eine „U-Form mit Markierungen“ gebildet werden.
3. Karol soll vier Ziegel in einer Reihe nebeneinander legen.

Die Fähigkeiten von Karol können durch neue, zusätzliche Methoden erweitert werden. Diese selbstdefinierten Anweisungen müssen vorher vom Programmierer festgelegt werden. Neue Methoden beginnen stets mit dem Wort Anweisung und dann mit dem Bezeichner der Methode. Es folgt eine Sequenz von Anweisungen, die beim Aufruf der Methode abgearbeitet werden. Die Festlegung der Methode endet mit dem Schlüsselwort *Anweisung.

Beispiel 1: Neue Methode Umdrehen

Anweisung Umdrehen
  LinksDrehen
  LinksDrehen
*Anweisung

Aufgabe: Karol soll einen Schritt rückwärts gehen. (Die Lösung greift nun auf die Anweisung Umdrehen zu.)

Anweisung Umdrehen 
  LinksDrehen 
  LinksDrehen 
*Anweisung 

Programm 
  Umdrehen 
  Schritt 
  Umdrehen 
*Programm

Aufgaben

1. Bringe Karol mittels einer selbstdefinierten Anweisung bei, einen Riesenschritt auf einmal zu vollführen, der so groß wie drei normale Schritte ist.
2. Bringe Karol den Rösslsprung bei, wie ihn die Springerfigur beim Schach ausführt. Erstelle ein Programm, so dass Karol mehrere Rösslsprünge ausführt und nach jedem Sprung eine Marke setzt.
   

Lösungsvorschlag

Aufgabe: Karol soll vier Ziegel in einer Reihe hintereinander legen.
Erste Lösung durch sequentielles Anschreiben der Anweisungen:

Hinlegen
Schritt
Hinlegen
Schritt
Hinlegen
Schritt
Hinlegen
Schritt

Bei größerer Zahl von Wiederholungen erweist sich das Ganze als ungünstig. Bessere Lösung: Wiederholung mit fester Anzahl

Wiederholung mit fester Anzahl
Die Anweisungen im Wiederholungsteil werden nacheinander mehrfach ausgeführt (entsprechend der angegebenen Anzahl).
Sprache Karol:

wiederhole n mal 
   Anweisungen 
*wiederhole

Die günstigere Lösung für unsere Aufgabe sieht dann wie folgt aus:

wiederhole 4 mal
   hinlegen
   schritt
*wiederhole

Aufgabe 1: Karol soll mit Ziegeln ein Quadrat auslegen.

Geschachtelte Wiederholung

Beispiel: Karol soll einen Quadratrand auslegen.

Lösung

wiederhole 4 mal
   wiederhole 3 mal
      Hinlegen
      Schritt
   *wiederhole
   LinksDrehen
*wiederhole

Der Quadratrand besteht aus vier Seiten (äußere Schleife). Jede Seite besteht wiederum aus vier Ziegeln (innere Schleife).

Aufgabe 2
Karol soll eine Welt [8x8] vollständig mit Kacheln auslegen. Schreibe dazu ein Programm, das Anweisungen für das Umdrehen und geschachtelte Wiederholungen enthält. Überlege dir zuerst eine Strategie zur Lösung der Aufgabe, bei der du sie in Teilprobleme zerlegst.

Lösungsvorschlag