Informatik · Klasse 2–8 · aktualisiert
Algorithmische Grundstrukturen einfach erklärt
Du lernst drei Bausteine für Abläufe kennen: Sequenz, Verzweigung und Wiederholung. Du verfolgst Schritte und sagst voraus, was passiert.
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Kurz gesagt
Abläufe baust du aus drei Bausteinen. Die Sequenz führt Schritte nacheinander aus. Die Verzweigung wählt mit einer Bedingung einen von zwei Wegen. Die Wiederholung führt einen Block mehrmals aus, bei der Zählschleife mit festgelegter Anzahl.
Beim Brotstreichen, beim Aufräumen oder bei einem Spiel gibst du dir oder anderen Schritte vor. Dabei kommt es auf die Reihenfolge an. Mit drei Bausteinen baust du Abläufe auf, und die lernst du hier kennen.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
4 Abschnitte
Ein Ablauf ist eine Folge von Schritten. Jeder Schritt ist ein Befehl, zum Beispiel „Nimm das Brot“. Für die Reihenfolge der Schritte gibt es drei Bausteine.
Die Sequenz: Die Schritte werden nacheinander ausgeführt, einer nach dem anderen.
Die Verzweigung: Es gibt eine Bedingung und zwei Teile mit Schritten. Die Bedingung entscheidet, welcher der beiden Teile ausgeführt wird.
Die Wiederholung, auch Schleife genannt: Ein Block mit Schritten wird mehrmals ausgeführt.
Definition
Sequenz
Eine Sequenz ist eine Reihe von Schritten, die nacheinander ausgeführt werden. Jeder Schritt kommt erst dran, wenn der Schritt davor fertig ist.
| Baustein | Was geschieht? |
|---|---|
| Sequenz | Die Schritte laufen nacheinander. |
| Verzweigung | Eine Bedingung wählt einen von zwei Teilen aus. |
| Wiederholung | Ein Block mit Schritten wird mehrmals ausgeführt. |
Beispiel: Brot streichen (ausgedachtes Beispiel)
- 1Nimm eine Scheibe Brot.
- 2Streiche Butter darauf.
- 3Lege Käse darauf.
- 4Das ist eine Sequenz: Die Schritte laufen nacheinander von oben nach unten.
Teste dich
Manchmal sollst du dasselbe mehrmals tun. Du musst den Schritt nicht mehrmals aufschreiben. Du schreibst ihn einmal und sagst, wie oft er wiederholt wird.
Bei einer Zählschleife ist die Anzahl der Durchläufe festgelegt. Der Block, der wiederholt wird, heißt Schleifenrumpf. Bei jedem Durchlauf wird der ganze Schleifenrumpf ausgeführt.
So schreibst du es in unseren ausgedachten Beispielen: „Wiederhole 3-mal:“ und darunter die Schritte, die sich wiederholen. Ein Computer zählt dabei von einer Anfangszahl bis zu einer Endzahl und wiederholt jedes Mal den Block.
Definition
Zählschleife
Eine Zählschleife ist eine Wiederholung, bei der die Anzahl der Durchläufe festgelegt ist. Der Block, der sich wiederholt, heißt Schleifenrumpf.
Beispiel: Roboter geht drei Schritte (ausgedachtes Beispiel)
- 1Ohne Schleife: Gehe einen Schritt. Gehe einen Schritt. Gehe einen Schritt.
- 2Mit Zählschleife: Wiederhole 3-mal: Gehe einen Schritt.
- 3Der Roboter geht in beiden Fällen drei Schritte. Die Schleife ist kürzer.
Teste dich
Eine Verzweigung besteht aus einer Bedingung und zwei Teilen mit Schritten. Diese Teile heißen Zweige. Zuerst wird die Bedingung ausgewertet, also geprüft. Sie ist entweder wahr (sie trifft zu) oder falsch (sie trifft nicht zu).
Trifft die Bedingung zu, wird der erste Zweig ausgeführt. Trifft sie nicht zu, wird der zweite Zweig ausgeführt. Du schreibst das so: „Wenn Bedingung, dann Schritte, sonst andere Schritte.“ Computersprachen schreiben dafür oft IF, THEN und ELSE.
Die Bedingung wird jedes Mal neu geprüft, wenn die Verzweigung erreicht wird. Das Ergebnis kann sich von Mal zu Mal ändern. Gibt es nur einen Zweig, wird er übersprungen, wenn die Bedingung nicht zutrifft.
Definition
Verzweigung
Eine Verzweigung besteht aus einer Bedingung und zwei Zweigen. Trifft die Bedingung zu, läuft der erste Zweig. Sonst läuft der zweite Zweig.
Beispiel: An der Ampel (ausgedachtes Beispiel)
- 1Regel: Wenn die Ampel grün ist, dann gehe los, sonst bleibe stehen.
- 2Ampel grün: Die Bedingung trifft zu. Du gehst los.
- 3Ampel rot: Die Bedingung trifft nicht zu. Du bleibst stehen.
Merke: Bei einer Verzweigung mit zwei Zweigen läuft ein Zweig: der erste, wenn die Bedingung zutrifft, sonst der zweite.
Teste dich
Bei einem Ablauf gehst du von oben nach unten. Du liest einen Schritt nach dem anderen und tust genau das, was dort steht.
So erkennst du die Bausteine: Schritte ohne „wenn“ und ohne „wiederhole“ sind eine Sequenz. Ein „Wenn … sonst …“ ist eine Verzweigung. Ein „Wiederhole …“ ist eine Wiederholung.
Bei einer Verzweigung prüfst du zuerst die Bedingung. Dann führst du nur den passenden Zweig aus. Bei einer Wiederholung führst du den ganzen Block so oft aus, wie festgelegt ist. Danach geht es mit den Schritten weiter, die darunter stehen.
Beispiel: Tasche packen (ausgedachtes Beispiel)
- 1Nimm eine Tasche.
- 2Wenn es regnet, dann nimm den Schirm, sonst nimm die Mütze.
- 3Wiederhole 2-mal: Lege ein Heft in die Tasche.
- 4Mache die Tasche zu.
- 5Es regnet: Tasche, Schirm, Heft, Heft, Tasche zu. Schritt 1 und 4 sind Sequenz, Schritt 2 ist eine Verzweigung, Schritt 3 ist eine Wiederholung.
Merke: Verfolge einen Ablauf von oben nach unten. Bei „Wenn“ wählst du einen Zweig, bei „Wiederhole“ führst du den Block mehrmals aus.
Teste dich
Alles auf einen Blick
Algorithmische Grundstrukturen
Sequenz
Die Schritte laufen nacheinander.
Verzweigung
Eine Bedingung wählt einen von zwei Zweigen.
Zählschleife
Die Anzahl der Durchläufe ist festgelegt.
Bedingung
Sie trifft zu oder trifft nicht zu und wird bei jedem Erreichen neu geprüft.
Ablauf verfolgen
Von oben nach unten lesen und Schritt für Schritt mitgehen.
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Zählen und entscheiden (ausgedachtes Beispiel)
- 1Aufgabe: Zähle von 1 bis 3. Wenn die Zahl kleiner als 2 ist, sage „klein“, sonst sage „groß“.
- 2Durchlauf 1: Zahl 1. Ist 1 kleiner als 2? Ja. Du sagst „klein“.
- 3Durchlauf 2: Zahl 2. Ist 2 kleiner als 2? Nein. Du sagst „groß“.
- 4Durchlauf 3: Zahl 3. Ist 3 kleiner als 2? Nein. Du sagst „groß“.
- 5Ergebnis: klein, groß, groß. Die Schleife läuft 3-mal, die Verzweigung steckt in jedem Durchlauf.
Fehler finden
Prüfe die Aussagen zu den drei Bausteinen In einer Zeile steckt ein Fehler. Tippe sie an.
Fehler in Zeile 3Beide Zweige auszuführen ist falsch. Richtig: Trifft die Bedingung zu, läuft der erste Zweig, sonst der zweite.
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann deine Antworten.
Eine Sequenz führt die Schritte aus. Bei einer Zählschleife ist die Anzahl der Durchläufe . Von den zwei Zweigen einer Verzweigung führt der Computer aus.
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
Übung mit Feedback