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Verwendung von Funktionen

Berechnungen mit Hilfe von Funktionen

Hier noch einmal die Berechnungen mit Python zur Bestimmung der Binärdarstellung eines Zeichens.

>>> ord('A')
65
>>> bin(65)
'0b1000001'
>>> format(65, 'b')
'1000001'
>>> hex(65)
'0x41'
>>> format(65, 'x')
'41'

Zur Berechnung werden hier die in Python vordefinierten Funktionen ord, bin, hex und format benutzt. Aber, was ist das, eine Funktion?

Fachkonzept - Funktion

Eine Funktion ist eine Verarbeitungseinheit, die übergebene Daten verarbeitet und den berechneten Funktionswert als Ergebnis zurückgibt.

Als Beispiel betrachten wird die Funktion ord. Wenn man dieser Funktion ein Zeichen (wie z.B. 'A') übergibt, dann berechnet sie daraus die Ordnungszahl im ASCII-Code (für das Zeichen 'A' ist das die Zahl 65) und liefert diese Zahl als Funktionswert zurück. Dieses Verhalten der Funktion ord lässt sich sehr gut mit einem Black-Box-Diagramm verdeutlichen.

<Black-Box-Diagramm><Funktionsname>ord</Funktionsname><Übergaben><Übergabe><Wert>'A'</Wert><Variable></Variable><Typ></Typ></Übergabe></Übergaben><Rückgabe><Typ></Typ><Wert>65</Wert></Rückgabe></Black-Box-Diagramm>

Entsprechend lässt sich das Verhalten der weiteren bereits benutzten Funktionen beschreiben.

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

Aufgabe 1

Benutze die Begriffe "Funktion", "Übergabe", und "Rückgabe", um das Verhalten der folgenden Funktionen zu beschreiben.

<Black-Box-Diagramm><Funktionsname>bin</Funktionsname><Übergaben><Übergabe><Wert>65</Wert><Variable></Variable><Typ></Typ></Übergabe></Übergaben><Rückgabe><Typ></Typ><Wert>'0b1000001'</Wert></Rückgabe></Black-Box-Diagramm> <Black-Box-Diagramm><Funktionsname>hex</Funktionsname><Übergaben><Übergabe><Wert>65</Wert><Variable></Variable><Typ></Typ></Übergabe></Übergaben><Rückgabe><Typ></Typ><Wert>'0x41'</Wert></Rückgabe></Black-Box-Diagramm> <Black-Box-Diagramm><Funktionsname>format</Funktionsname><Übergaben><Übergabe><Wert>65</Wert><Variable></Variable><Typ></Typ></Übergabe><Übergabe><Wert>'b'</Wert><Variable></Variable><Typ></Typ></Übergabe></Übergaben><Rückgabe><Typ></Typ><Wert>'1000001'</Wert></Rückgabe></Black-Box-Diagramm>

Aufgabe 2

Analysiere nochmal den folgenden Python-Dialog und erstelle Black-Box-Diagramme für die benutzten Funktionen.

>>> int('1000001', 2)
65
>>> int('41', 16)
65
>>> chr(65)
'A'

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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