Aufgabe 3 - Wiederholung Roboter: Quader

Tipp: Speichere nach jedem funktionierenden Teil eine Kopie deines Codes, bevor du ihn für den nächsten Teil erweiterst.

Hinweis: Der aktuelle Inhalt von Hauptprogramm.java wird zur automatischen Codeanalyse an ein KI-System übertragen. Schreibe keine Namen oder andere personenbezogenen Daten in Kommentare.

a) Roboter dudu in einer 12 × 12-Welt

Erstelle einen Roboter mit dem Objektnamen dudu in einer Welt mit 12 × 12 Feldern.

In Aufgabe 2 erzeugt new Robot(1, 1, 15, 15) einen Roboter. Die vier Zahlen bedeuten: Startspalte, Startzeile, Breite und Länge der Welt.

b) Quader aus Ziegeln

Schreibe ein Programm, sodass dudu einen Quader aus Ziegeln baut: 3 Ziegel lang, 5 Ziegel breit und 4 Ziegel hoch.

Die Grundfläche ist 3 × 5 Felder groß. Auf jedem dieser 15 Felder liegen 4 Ziegel übereinander. Wo der Quader in der Welt steht, darfst du selbst festlegen.

Beachte: hinlegen() legt einen Ziegel auf das Feld vor dem Roboter, hinlegen(4) vier Ziegel übereinander. Der Roboter kann höchstens einen Ziegel hoch- oder heruntersteigen.

Hilfe 1

Zerlege den Quader in Reihen oder Schichten: Was muss dudu für eine einzige Reihe tun?

Hilfe 2

Baue eine Reihe der Länge 3 mit einer inneren Schleife. Eine äußere Schleife wiederholt das für alle 5 Reihen. Überlege, wie dudu danach zum Anfang der nächsten Reihe kommt, ohne auf einen Stapel zu steigen.

Hilfe 3

Ergänze die Lücken in diesem Gerüst:

Robot dudu = new Robot(1, 1, 12, 12);
for (int reihe = 0; reihe < ___; reihe++) {
   // zur nächsten Spur gehen und in Baurichtung drehen
   ___
   for (int feld = 0; feld < ___; feld++) {
      dudu.schritt();
      // zum Feld der Reihe drehen, Stapel legen, zurückdrehen
      ___
   }
   // zurück zum Anfang der Spur gehen
   ___
}

c) Programmcode und Struktogramm

Notiere den Programmcode aus b) auf deinem Arbeitsblatt und zeichne das passende Struktogramm. Stelle beide Schleifen als ineinanderliegende Wiederholungsblöcke dar.

Mein Struktogramm passt zu meinem Programm aus b) und zeigt die äußere und die innere Schleife.

Übersicht: alle Teilaufgaben und Ergebnisse

Hier stehen alle Arbeitsaufträge dieser Aufgabe mit ihren Ergebnissen – gut geeignet für die gemeinsame Besprechung.

a) Roboter dudu in einer 12 × 12-Welt

Erstelle einen Roboter mit dem Objektnamen dudu in einer Welt mit 12 × 12 Feldern.

Richtiges Ergebnis: Robot dudu = new Robot(1, 1, 12, 12); – die ersten beiden Argumente legen die Startposition fest, die letzten beiden die 12 × 12-Welt.

b) Quader aus Ziegeln

Schreibe ein Programm, sodass dudu einen Quader aus Ziegeln baut: 3 Ziegel lang, 5 Ziegel breit und 4 Ziegel hoch.

Richtiges Ergebnis

Eine äußere Schleife läuft über die 5 Reihen, eine innere über die 3 Felder einer Reihe. dudu geht auf der Spur neben der Reihe, dreht sich zum Feld und legt mit hinlegen(4) einen Stapel. Insgesamt liegen 3 · 5 · 4 = 60 Ziegel.

Robot dudu = new Robot(1, 1, 12, 12);
for (int reihe = 0; reihe < 5; reihe++) {
   dudu.schritt();
   dudu.linksDrehen();
   for (int feld = 0; feld < 3; feld++) {
      dudu.schritt();
      dudu.linksDrehen();
      dudu.hinlegen(4);
      dudu.rechtsDrehen();
   }
   dudu.linksDrehen();
   dudu.linksDrehen();
   for (int i = 0; i < 3; i++) {
      dudu.schritt();
   }
   dudu.linksDrehen();
}

c) Programmcode und Struktogramm

Notiere den Programmcode aus b) auf deinem Arbeitsblatt und zeichne das passende Struktogramm. Stelle beide Schleifen als ineinanderliegende Wiederholungsblöcke dar.

Richtiges Ergebnis: Im Struktogramm steht der Block „wiederhole 3-mal“ innerhalb des Blocks „wiederhole 5-mal“.

Abschlussquiz – Frage 1

Was bewirkt Robot dudu = new Robot(1, 1, 12, 12);?

Richtiges Ergebnis: Es wird ein neues Objekt der Klasse Robot erzeugt. · Die Objektvariable dudu verweist auf den neuen Roboter. · Die Welt ist 12 Felder breit und 12 Felder lang.

Abschlussquiz – Frage 2

Wie viele Ziegel braucht der Quader (3 lang, 5 breit, 4 hoch)?

Richtiges Ergebnis: 60

Abschlussquiz – Frage 3

Welche Aussagen über verschachtelte Schleifen stimmen?

Richtiges Ergebnis: Die innere Schleife wird bei jedem Durchlauf der äußeren Schleife vollständig ausgeführt. · Bei einer äußeren Schleife mit 5 und einer inneren mit 3 Durchläufen wird der innere Block 15-mal ausgeführt.

Abschlussquiz – Frage 4

Warum legt dudu die Ziegel neben sich ab, statt auf den Quader zu steigen?

Richtiges Ergebnis: hinlegen() legt Ziegel auf das Feld vor dem Roboter. · Der Roboter kann höchstens einen Ziegel hoch- oder heruntersteigen.

Abschlussquiz – Frage 5

Wie stellst du die Schleifen im Struktogramm dar?

Richtiges Ergebnis: Als Wiederholungsblock wie „wiederhole 5-mal“, der die zu wiederholenden Anweisungen umschließt. · Die innere Schleife steht als eigener Wiederholungsblock innerhalb des äußeren Blocks.