Rechnen mit Variablen

Variablen sind benannte Speicherplätze für Werte. Bis jetzt haben wir die Werte von Variablen bei der Definition auf einen konkreten Wert gesetzt oder vom Benutzer eingeben lassen.

Wir können Werte aber auch berechnen lassen. Das lernst du in diesem Kapitel.

Zuweisen von Werten

Der Wert einer Variable kann sich nach der Definition beliebig oft ändern.

Im folgenden Beispiel wird eine Variable laenge mit dem Wert 20 erstellt und später wieder abgeändert.

laenge = 20
fd(laenge)
rt(90)
laenge = 70
fd(laenge)

Du kannst bei der erneuten Zuweisung sogar den alten Wert verwenden, also laenge = laenge + 50 schreiben.

laenge = 20
fd(laenge)
rt(90)
laenge = laenge + 50
fd(laenge)

Dabei musst du dir vorstellen, dass schrittweise Folgendes geschieht:

• der alte Wert 20 von size wird in ein Rechenwerk übertragen
• die Zahl 50 wird dazugezählt
• der neue Wert 70 wird wieder in die Variable laenge gespeichert

⚠️ Vorsicht: Du darfst die dabei verwendete Schreibweise nicht mit einer mathematischen Gleichung verwechseln. Die Programmanweisung: n = n + 1 hat nichts mit einer mathematischen Gleichung zu tun, also mit der Aufgabe, n so zu bestimmen, dass sich links und rechts von Gleichheitszeichen derselbe Wert ergibt. Für n = n + 1 gibt es noch die Kurzschreibweise n += 1 , die genau dasselbe macht.

Berechnungen

Rechnen ist in Python recht einfach und funktioniert gleich wie bei vielen Taschenrechnern.

Es ist wichtig, dass du dir bewusst bist, dass Python nicht algebraisch rechnen kann und auch die mathematische Notation ein wenig anders interpretiert. In der Mathematik kannst du die Multiplikationszeichen oft weglassen, beim Programmieren dürfen sie aber auf keinen Fall fehlen.

• In der Mathematik ist folgendes gültig: 3ab(2a + 1). Der Ausdruck bedeutet: 3 × a × b × (2 × a + 1).
• In Python müssen wir das Multiplikationszeichen immer schreiben: 3 * a * b * (2 * a + 1)

Möchten wir also das Ergebnis des mathematischen Ausdrucks: 3ab(2a + 1) berechnen, so können wir folgendes schreiben:

a = 5
b = 7
x = 3 * a * b * (2 * a + 1)
print(x)

In den ersten zwei Zeilen haben wir die beiden Variablen a und b angelegt und ihnen einen Wert zugewiesen. in der dritten Zeile definieren wir eine neue Variable x und weisen der Variable das Ergebnis der Berechnung 3 * a * b * (2 * a + 1) zu.

In der letzten Zeile folgt eine neue Funktion: print(ausdruck). Die Funktion print gibt den Wert eines Ausdrucks im Ausgabefenster aus. Als Ausdrücke bezeichnen wir alles, was einen Wert hat, also beispielsweise Variablen, Zahlen, Berechnungen oder auch ein Funktionsaufruf.

Folgende print Funktionsaufrufe sind beispielsweise gültig:

a = 23
print(a)
print(123)
print(a * a)
print(a * 23 - 3 / (a - 6))
print(int(input("Geben Sie eine Zahl ein"))

Operatoren

📝 Übung 14

Schreibe ein Programm, bei dem der Benutzer das Geburtsjahr als Integer eingeben kann. Das Programm soll das ungefähre Alter der Person in Tagen berechnen. Verwende dafür die Formel: (aktuelles Jahr - Geburtsjahr) * 365, also beispielsweise (2023 - 2006) * 365

Gib das Ergebnis mit print aus.

📝 Übung 15

In den USA werden Temperaturen in Grad Fahrenheit angegeben. Die Umrechnung solcher Temperaturangaben von Grad Fahrenheit (T_F) in Grad Celsius (T_C) erfolgt nach der folgenden einfachen Formel: T_C = (T_F − 32) * 5/9

Programmiere diese Formel in Python und verwende zwei Variablen temp_F und temp_C. Bestimme damit, wie vielen die Temperatur 86F entspricht.

📝 Übung 16

Schreibe ein Programm, das Längenangaben von Zoll (z. B. 27" für die Diagonale eines Displays) in cm umrechnet.

Tipp: 1" = 2.54cm

📝 Übung 17

Schreibe ein Programm, welches die Hypotenuse eines rechtwinkeligen Dreiecks berechnet. Der Benutzer soll die Längen a und b eingeben können und das Programm berechnet die Länge der Hypotenuse mit dem Satz von Pythagoras. Gib das Ergebnis mit print aus.

Tipp: Die Wurzel einer Zahl x, kannst du mit x ** 0.5 berechnen.

📝 Übung 18

Schreibe ein Programm, bei dem der Benutzer den Flächeninhalt eines Quadrats eingeben kann. Das Programm soll die Seitenlänge des Quadrats berechnen und das Quadrat zeichnen.

📝 Übung 19

Überlege dir was das Programm ausgibt. Teste deine Überlegung, indem du das Programm in WebTigerJython kopierst und ausführst.

a = 4
b = 3 * a
c = 2 * b
print(a)
print(b)
print(c)
a = 5
c = c + 1
print(a)
print(b)
print(c)

📝 Übung 20

Überlege dir was das Programm ausgibt. Teste deine Überlegung, indem du das Programm in WebTigerJython kopierst und ausführst.

a = 7
b = 9
b = a
a = b
print(a)
print(b)

🧭 Zusammenfassung

Eine Variable entsteht dann, wenn du ihr mit dem Gleichheitszeichen einen Wert zuweist. Du kannst ihren Wert jederzeit durch eine neue Zuweisung ändern und dabei sogar ihren eigenen (alten) Wert gebrauchen.

Eine Zuweisung wird in der Form Variable = Ausdruck geschrieben, wobei der Ausdruck eine Variable, eine Zahl, eine Berechnung oder ein Funktionsaufruf sein kann.