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Funktion als Verarbeitungseinheit

Konzeption einer Verarbeitungseinheit

Wir betrachten jetzt Hausmodelle mit variablen Ausmaßen.

Hausmodell

Wenn man für viele unterschiedlich dimensionierte Baumhäuser den Materialbedarf berechnen möchte, ist es günstig, eine eigene Verarbeitungseinheit für diesen Zweck zu entwickeln. Das Verhalten der Verarbeitungseinheit lässt sich mit einem Black-Box-Diagramm verdeutlichen.

<Black-Box-Diagramm><Funktionsname>flaecheHaus</Funktionsname><Übergaben><Übergabe><Wert>2.4</Wert><Variable>laenge</Variable><Typ></Typ></Übergabe><Übergabe><Wert>1.8</Wert><Variable>breite</Variable><Typ></Typ></Übergabe><Übergabe><Wert>1.5</Wert><Variable>hoeheHaus</Variable><Typ></Typ></Übergabe><Übergabe><Wert>0.4</Wert><Variable>hoeheDach</Variable><Typ></Typ></Übergabe></Übergaben><Rückgabe><Typ></Typ><Wert>16</Wert></Rückgabe></Black-Box-Diagramm>

Wenn man der Verarbeitungseinheit die Daten eines speziellen Hauses (in m) übergibt, dann berechnet sie die gesamte Oberfläche und gibt diese zurück.

Bei einem Black-Box-Diagramm ist der innere Aufbau der Funktion (also die Frage „Wie genau bestimmt die Funktion die Länge?“) verborgen. Dennoch kann man die Funktion nutzen.

Aufgabe 1

Entwickle eine Formel, mit der man die gesamte Oberfläche eines Hauses aus den gegebenen Größen berechnen kann.

flaecheHaus(laenge, breite, hoeheHaus, hoeheDach) = 2*laenge*hoeheHaus + ...

Implementierung als Funktion

In Python lässt sich die konzipierte Verarbeitungseinheit als Funktion implementieren. Man öffnet ein neues Fenster und gibt den Quelltext dort ein. Achte auf die gezeigte Einrückung.

Besser lesbar wird der Quelltext, wenn man die Berechnungsformel über mehrere Zeilen schreibt. In Python benutzt man das Backslashsymbol \ zur Verbindung von Zeilen.

Der Quelltext besteht im Wesentlichen aus einer Funktionsdefinition. Das Programm (bzw. den Quelltext) muss man abspeichern und dann einmal ausführen, damit Python die neu definierte Funktion kennen lernt. Anschließend kann man die Funktion für konkrete Berechnungen im Ausführfenster verwenden.

Aufgabe 2

Bestimme analog mit einer geeigneten Funktion die Oberfläche eines Hauses mit den folgenden Ausmaßen: Länge: 1.8m; Breite: 1.5m; Haushöhe: 1.2m; Dachhöhe: 0.3m.

Aufgabe 3

Arbeite die Seite Fachkonzept - Funktion durch, um dich mit dem neuen Fachkonzept vertraut zu machen. Du solltest danach Antworten auf folgende Fragen geben können:

  • Welche Idee steckt hinter dem Fachkonzept "Funktion"? Wozu verwendet man Funktionen in der Informatik?
  • Was ist der Unterschied zwischen einer Funktionsdefinition und einem Funktionsaufruf?
  • Wozu dienen Parameter?
  • Was leistet die Verarbeitungsvorschrift?
  • Wie definiert und verwendet man Funktionen in Python?

Aufgabe 4

Erstelle dir eine Zusammenfassung zu Funktionen. Es bietet sich dabei eine Mind-Map an. Überlege dir dazu erst den Grundaufbau der Mind-Map. In der Mitte steht das Thema – hier Funktionen. Von dort aus führen Äste nach außen zu wichtigen Schlagworten, die mit dem Thema zu tun haben. Diese Äste sollten sich dann weiter verästeln.

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6.3.1.3.3.3
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