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--- lehrkraefte:snr:informatik:ideen [2022/11/26 11:05] – [Pygame docu] Olaf Schnürer
+++ lehrkraefte:snr:informatik:ideen [2023/02/18 10:34] (current) – [Videos von Ivos Seite] Olaf Schnürer
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+~~NOTOC~~
+===== Zu konjunktiver Normalform =====
+https://de.wikipedia.org/wiki/Konjunktive_Normalform
+Dort sind Links zu
+https://de.wikipedia.org/wiki/Verfahren_nach_Quine_und_McCluskey
+und
+https://de.wikipedia.org/wiki/Karnaugh-Veitch-Diagramm
+====== Videos von Ivos Seite ======
+  * https://www.youtube.com/watch?v=QZwneRb-zqA, https://www.youtube.com/watch?v=I0-izyq6q5s, Minecraft: https://www.youtube.com/watch?v=tDxKhiJfgYk
+  * 8-Bit Adder mit TTL-Logic https://www.youtube.com/watch?v=X31B1pVow1o
+====== Koordinatengrafik ======
+Lass zuerst zwei konzentrische Fünfecke mit Turtle zeichnen!
+Dann mit ''kantigrafik'' und Trigonometrie.
+====== Pen verwenden, mit Python ======
+dann vielleicht Escherbilder malen? Kaleidoskop?
+===== Online turtle (and python) tutorial =====
+https://hourofpython.trinket.io/a-visual-introduction-to-python#/welcome/an-hour-of-code
+====== Pygame Installationsprobleme ======
+Vermutlich ist "python -m pip install" besser als "pip install":
+relativ neu:
+https://stackoverflow.com/questions/60782785/python3-m-pip-install-vs-pip3-install
+älter:
+https://stackoverflow.com/questions/25749621/whats-the-difference-between-pip-install-and-python-m-pip-install
+===== Pygame docu =====
+https://www.pygame.org/wiki/GettingStarted
+test pygame with "python -m pygame.examples.aliens"
+Example files are located in
+~/.local/lib/python3.10/site-packages/pygame/examples
+https://stackoverflow.com/questions/71742916/no-module-named-pygame-after-using-pip
+Command palette: "Python: Select interpreter"
+===== Turtle demo files =====
+/usr/lib/python3.10/turtledemo
+https://docs.python.org/3/library/turtle.html#module-turtledemo
+====== Planung ======
+Ivo nimmt https://pypi.org/project/graphics.py/
+===== Erwartetes Vorankommen =====
+Jeweils "spätester" Termin (vermutlich sind einige deutlich schneller):
+  * Klasse 2aLIM:
+    * am 13.09. fertig mit Abschnitt 3.
+    * am 20.09. Mitte Abschnitt 5
+    * am 27.09. Abschnitt 6 beginnen
+    * am 25.10. Abschnitt 7 beginnen
+    * ------ ab hier Planung ------
+    * (1.11. Allerheiligen)
+    * am 08.11. Biber-Training und Abschnitt 7 beenden
+    * am 15.11. Biber und Abschnitt 8 beginnen
+    * am 22.11. Abschnitt 9 beginnen
+    * am 29.11. Abschnitt 10 beginnen
+    * am 06.12. u.a. ? Infos zum Ablauf der Prüfung ?
+    * am 13.12. Prüfung
+  * Klasse 2lW:
+    * am 14.09. fertig mit Abschnitt 3.
+    * am 20.09. Mitte Abschnitt 5
+    * am 28.09. Abschnitt 6 beginnen
+    * am 26.10. Abschnitt 7 beginnen
+    * ------ ab hier Planung ------
+    * am 02.11. Abschnitt 8 beginnen
+    * am 09.11. Biber-Training und Abschnitt 8 beenden
+    * am 16.11. Biber und Abschnitt 9 beginnen
+    * am 23.11. Abschnitt 10 beginnen
+    * am 30.11. Abschnitt 10 fertig, ? Infos zum Ablauf der Prüfung ?
+    * am 07.12.
+    * am 14.12. Prüfung
+  * Klasse 2rG und 2kWG (eine Doppellektion fiel aus wegen "Impulse Day"):
+    * am 23.09. fertig mit Abschnitt 3.
+    * am 30.09. Mitte Abschnitt 5
+    * am 28.10. Mitte Abschnitt 6
+    * ------ ab hier Planung ------
+    * am 04.11. Biber-Training und Abschnitt 7 beginnen
+    * am 11.11. Biber und Abschnitt 7 beenden
+    * am 18.11. Abschnitt 8
+    * am 25.11. Abschnitt 9
+    * am 02.12. Abschnitt 10, ? Infos zum Ablauf der Prüfung ?
+    * am 09.12. Prüfung
+==== Diverses ====
+in terminal: python -m turtledemo
+  * https://code.visualstudio.com/docs
+  * Jupyter-Notebooks (haben neuen Namen, habe dies irgendwo ausprobiert): Sinnvoll für Unterricht?
+  * https://www.youtube.com/watch?v=qUeud6DvOWI
+  * Kopfrechentrainer schreiben
+    * per python
+    * per pyscript
+    * per javascript (hatte schon mal angefangen, mit Latex-Syntax für Brüche!)
+    * per beeware (für Handys)
+====== von Karlheinz gelernt bzw. mit ihm ======
+  * Wahrheitstabellen mit Python erzeugen: https://fginfo.ksbg.ch/dokuwiki/doku.php?id=lehrkraefte:sbtsnr:python:logic
+  * AREPL for python
+  * .vscode folder, wohl bei workspaces
+  * Hexeditor (python extension)
+  * https://simulator.io/ für logische Schaltungen
+  * für Robotik: wohl eigene SD-Card oder so (hat Karlheinz mit Ivo besprochen)
+  * wie geht Oxocard? allgemein bzw. mit VSCode?
+====== Ideen für Informatik, 2. Klassen im Schuljahr 2022/23 ======
+Bei logischen Schaltungen: Nimm Schaltjahr Beispiel auf! Wahrheitstabelle
+Bei Unicode: KCharSelect zum Auswählen/Finden von Unicode-Symbolen. Wenn es nur um Emojis etc. geht, tut es der Emoji-Selector (oder ibus?)
+Online Python-Shell: https://pyodide.org/en/latest/console.html
+Debugger für pygame in vs code? Geht schon so halbwegs, setze Breakpoint und bewege Spielfeld weg von VSCode-Fenster (etwa anderer Bildschirm).
+Pygame: Ohne update, einfach reinzeichnen? (Punkte gehen, so wie ich im Chaosgame) (Gibt auch pixelarray in pygame, kann wohl direkt reinschreiben)
+Schreibe falsches Programm. Lass es debuggen!
+Als Art Verständnistest.
+"Spass mit der Turtle: jedes Thema, eine Aufgabe!"
+  * Ausgabe: Haus des Nikolaus, Eingabe und Variablen
+  * Wahrheitswerte und logische Verknüpfungen
+  * for-loops (n-Eck zeichnen, Spirale zeichnen)
+  * if-(else-)statements (frage, ob Spirale oder n-Eck gezeichnet werden soll)
+  * while
+Labyrinth/snake/roter Kasten mit Tastatursteuerung mit while!
+vorher Listen? Dann könnte for-loop über listen laufen lassen. Reicht aber eigentlich auch, wenn ich das mache, sobald wir Listen haben.
+Mehr Zeit einplanen, denn ab jetzt kann nette Aufgaben stellen.
+====== Recursion ======
+Podcast mit Al Sweigart gehört, er hat neues Buch.
+Schlechte Beispiele sind: Fakultät und Fibonacci (Fakultät liefert stackoverflow bei Argument 1000, Fibonacci wohl schon bei 50 länger als Universum).
+Gut alles baumartige: Weg aus Irrgarten finden! Turtle für fraktale Graphiken.
+recursive function: Muss sich selbst aufrufen (recursive case) und base case haben.
+In Python maximal Rekursionstiefe 1000, wird von Interpreter abgefangen (kann man aber erhöhen, ab ca. 2700 stürzt Betriebssystem ab), schon bei trivialem sich selbst aufrufendem Miniprogramm. (Vorteil von Interpreter zu Compiler).
+Jede Rekursion lässt sich auch mit Schleife=Iteration und Stack erledigen
+Misnomer sind:
+bottom-up recursion (ist gar keine Rekursion) und top-down recursion (das ist jede Rekursion). Beides per Fibonacci leicht erläuterbar.
+Ebenso ist dynamic programming misnomer (nur wegen NSA-project so genannt, wohl von Bell(?), wollte Geld). Ist im wesentlichen Schleife mit Stack statt Rekursion, in der wohl diverses mehrfach berechnet wird. Wie bei Fibonacci recursive.
+auch sowas wie tail optimazation ist nur Auflösen einer Rekursion durch Schleife mit Stack.
+Rekursion unnötig, falls nur ein rekursiver Aufruf am Ende, dann besser Schleife.
+===== bald zu machen =====
+  * Debuggen?
+  * Strings? length, Substrings mit [::] (alles dann wieder bei Listen); replace, find, uppercase, split, Befehl ''dir'' erklären. Dann "Drei Chinesen ..." ersetze. Uppercase.
+  * Funktionen (Modularisierung); dabei evtl. Turtle-Grafik.
+  * Listen; Listen VOR ''if''? Dann wird ''range'' klarer...
+  * Zufall ''random'' bzw. ''randint''
+  * Farben
+  * Graph zeichnen? Histogramm?
+  * Goethe-Analyse?
+  * "Brauche" Listen: String-Befehle, rauskriegen etwa per ''dir(s)'' wobei ''s'' String ist
+====== optional, als Bonus-Sachen ======
+  * Dateien: lesen schreiben?
+  * Ascii-Escape-Codes, Cursor positionieren, einfaches Game? Farben
+  * mehr zu strings: raw strings mit ''r"er sagte:"Hallo \n"'' oder so ähnlich. Alternative mit Escape-Sachen oder verschiedenen Anführungszeichen. Wie gebe ''\n'' mit print aus?
+===== Nettes =====
+  * Koralle?
+  * roten Kasten mit Tastatur steuern!
+  * Snake!
+  * Männchen durch Labyrinth steuern? Ich gebe Labyrinth vor in Bibliothek/Module/Library. Dafür nötig:
+  * Tastatur-Listening (Bibliothek bereitstellen oder pygame? PYGAME: Ich habe wormy von Al Sweigart verändert!)
+  * einfache Grafik-Bibliothek?
+  * selbst Turtle-Grafik erstellen?
+  * Ascii-Pixel-Testfeld mit Farben? (was geht wo unter Windows?)
+  * auch dort könnte Cursor steuern.
+===== Prüfung =====
+Am liebsten Open Book. Wie verhindere ich stupides Kopieren/Emailen der Lösungen?
+Bei jeder Aufgabe irgendwo deinen Namen einbauen! Als Variablennamen, als Ausgabe, n = Anzahl Buchstaben in deinem Namen.
+Lasse Programm debuggen!
+===== Erledigtes =====
+  * f-Strings; im Prinzip können sie Sachen mit casting und Konkatenation ausgeben. auch print mit mehreren Argumenten erklären, end="". Also sollte eventuell erklären, wie man Stellenanzahl, Platz etc. angibt..., vgl. https://stackoverflow.com/questions/45310254/fixed-digits-after-decimal-with-f-strings
+  * bei "for" einfach sagen, dass noch keine Listen, aber trotzdem mal ''list(range(30))'' hinschreiben?
+  * Wahrheitswerte (evtl. vor ''if'' and ''while''), Vergleiche, gleich, ungleich, groesser, kleiner
+als Bonus-Sache erklärt:
+  * print(..., sep = "----|")
+  * print(a, b, "hallo", c)
+====== readchar ======
+Muss testen, ob das unter Windows geht...
+<hidden>
+<code python>
+from readchar import readkey, key
+x = 0
+print(dir(key))
+weiter = True
+while weiter:
+    taste = readkey()
+    if taste == key.RIGHT:
+        if x < 20:
+            x = x + 1
+    elif taste == key.LEFT:
+        if x > 0:
+            x = x - 1
+    else:
+        weiter = False
+    print(x * " " + "X")
+</code>
+</hidden>
+===== Geht cv2 alias opencv-python in Windows? =====
+Ja, muss jedoch vorher:
+pip install numpy
+pip install opencv-python
+<hidden><code python opencv-test.py>
+import numpy as np
+# Musste opencv-python installieren.
+import cv2
+bild = np.zeros((512, 512, 3), np.uint8)
+cv2.line(bild, (20, 200), (300, 30), (0,0,255), 5)
+cv2.rectangle(bild, (200, 60), (20, 200), (255, 0, 0), 3)
+cv2.circle(bild, (80, 80), 50, (0, 255, 0), 4)
+cv2.putText(bild, "Hello World!", (100, 300), cv2.FONT_HERSHEY_SCRIPT_COMPLEX, 1, (255, 255, 0))
+cv2.imshow("Bild", bild)
+cv2.waitKey(0)
+cv2.destroyAllWindows()
+</code>
+</hidden>
+===== Geht curses in Windows? =====
+curses gibt es nicht (unter Linux ist das im Python module index, also Standard), es gibt aber windows-curses, was zwar läuft, aber nicht richtig.
+<hidden>
+<code python curses-test.py>
+import curses
+import os
+import random
+def  main(bildschirm):
+    bildschirm.clear()
+    maxY, maxX = bildschirm.getmaxyx()
+    bildschirm.addstr(1, 0, f"({maxY}, {maxX})")
+    curses.mousemask(curses.BUTTON1_CLICKED)
+    for y in range(maxY):
+        for x in range(maxX):
+            try:
+                bildschirm.addstr(y, x, " ")
+            except curses.error as e:
+                pass
+    xPos = maxX // 2
+    yPos = maxY // 2
+    while True:
+        bildschirm.addstr(0, 0, f"({yPos}, {xPos})")
+        zeichen = chr(bildschirm.inch(yPos, xPos) & 0xFF)
+        if zeichen == " ":
+            neu = "A"
+        elif zeichen == "Z":
+            neu = "A"
+        else:
+            neu = chr(ord(zeichen) + 1)
+        try:
+            bildschirm.addstr(yPos, xPos, neu)
+        except curses.error as e:
+            pass
+        bildschirm.move(yPos, xPos)
+        taste = bildschirm.getch()
+        bildschirm.addstr(1, 0, str(taste))
+        if taste == curses.KEY_UP:
+            if yPos > 0:
+                yPos = yPos - 1
+        elif taste == curses.KEY_DOWN:
+            if yPos + 1 < maxY:
+                yPos = yPos + 1
+        elif taste == curses.KEY_LEFT:
+            xPos = max(xPos - 1, 0)
+        elif taste == curses.KEY_RIGHT:
+            xPos = min(xPos + 1, maxX - 1)
+        elif taste == curses.KEY_MOUSE:
+            mausID, mausX, mausY, mausZ, drueckZustand = curses.getmouse()
+            if 0 <= mausX < maxX and 0 <= mausY < maxY:
+                xPos = mausX
+                yPos = mausY
+        elif taste == 27:
+            break
+# https://stackoverflow.com/questions/27372068/why-does-the-escape-key-have-a-delay-in-python-curses
+os.environ.setdefault('ESCDELAY', '25')
+curses.wrapper(main)
+</code>
+</hidden>
+====== Link zum ersten Versuch (Herbst 2022): Funktionen ======
+https://fginfo.ksbg.ch/dokuwiki/doku.php?id=lehrkraefte:snr:informatik:glf22:python:funktionen-erster-versuch
+====== Altes, ausgesondertes Material ======
+===== aus Abschnitt über while-loop: Bonus-Aufgabe: Bankautomat =====
+<WRAP center round todo>
+Schreibe ein Programm, das einen Bankautomat simuliert: Der Benutzer gibt den gewünschten Betrag (in Franken) ein, der Computer gibt diesen Betrag in Banknoten aus und versucht dabei, die Anzahl der ausgegebenen Noten möglichst gering zu halten.
+Welche Banknoten es gibt, erfährst du zum Beispiel hier: https://www.snb.ch/de/iabout/cash/history/id/cash_history_serie9
+<hidden Hinweis>
+Verwende ''<nowiki>//</nowiki>'' (ganzzahlige Division) um herauszufinden, wie oft eine Banknote ausgegeben werden soll.
+Verwende ''%'' (Rest der ganzzahligen Division) um den Betrag herauszufinden, der dann noch übrig bleibt.
+</hidden>
+</WRAP>
+<WRAP round todo>
+DIESE AUFGABE IST VIELLEICHT EINFACH ÜBERFLÜSSIG UND KANN AUSGELASSEN WERDEN (UND ICH SOLLTE SIE LOESCHEN ...).
+Bis jetzt haben wir auf dieser Seite fast nur in der Python-Shell gearbeitet. Alles geht natürlich auch in Python-Programmen.
+Welche Ausgaben erwartest du bei dem folgenden Programm? Es gibt 18 Mal "True" oder "False" aus. Notiere die 18 Ausgaben, die du erwartest, auf einem Zettel.
+Prüfe deine Antworten, indem du das Programm abspeicherst und laufen lässt! Zum Erleichtern des Vergleichs habe ich alle ''print''-Befehle durchnummeriert (durch die Zahl in der jeweiligen Kommentarzeile davor).
+<code python logische-verknuepfungen.py>
+# 1
+print(True and False)
+# 2
+print(True or True)
+# 3
+print(2 < 5)
+# 4
+print((235236235 < 2346346) or True)
+a = (5 != 6)
+# a ist eine Boolesche Variable
+# Es ist erlaubt, hier die Klammern wegzulassen, denn das Vergleichszeichen != bindet staerker als das Zuweisungszeichen =.
+# Klammern verbessern aber oft die Lesbarkeit und dienen der Fehlervermeidung.
+# (Nur als Vielprogrammierer wird man sich genau merken können, was staerker bindet.)
+# 5
+print(a)
+b = not (False or (True and (2 < 5)))
+# 6
+print(b)
+# 7
+print(True != True)
+# 8
+print(True == (False or True))
+# 9
+print((2 > 3) == (-1 >= 0))
+# Die Leerzeichen sind optional, dienen aber der besseren Lesbarkeit:
+# print((2>3)==(-1>=0))
+# hat dieselbe Bedeutung.
+# Ebenso dienen Leerzeilen der besseren Lesbarkeit.
+# 10
+print(2 * "python" == "python" + "python")
+# 11
+print(not("Python" != "python"))
+antwort = "Sanggalle"
+# 12
+print(antwort == "St. Gallen")
+x = 100
+# 13
+print(4 <= x and x < 10)
+x = -10
+# 14
+print(4 <= x and x < 10)
+x = 10
+# 15
+print(4 <= x and x < 10)
+x = 4
+# 16
+print(4 <= x and x < 10)
+# 17
+print(x*x*x == x**3)
+x = 2
+# 18
+print(x+x+x+x == x**3)
+</code>
+</WRAP>
+====== Aus Funktionen-Abschnitt ======
+<WRAP center round todo>
+Schreibe nun eine Funktion mit drei Parametern ''setzeZustand(x, y, alpha)'', die die Turtle //ohne zu zeichnen// auf den Punkt ''(x, y)'' setzt mit Blickrichtung ''alpha''.
+Verwende diese Funktion und die Funktion ''quadrat(s)'' aus der vorigen Aufgabe, um das folgende Bild zu erstellen!
+Verschachtelte (und gedrehte) Quadrate?
+</WRAP>
+====== EINZUFUEGEN ======
+Schreibe Buchstaben/Zahlen! Funktion für jeden Buchstaben! (das ist jedenfalls sinnvoll)
+https://fginfo.ksbg.ch/dokuwiki/doku.php?id=lehrkraefte:snr:informatik:bruehl-2022:funktionen
+Dort gefallen mir besonders die ineinanderliegenden $n$-Ecke.
+Diverse Erklärtexte dort sind auch gut.
+Quadrat fixer bzw. variabler Seitenlänge.
+  * Funktionen oder: Wie man grössere Programm übersichtlich gestaltet: modularer Entwurf, Baukastenprinzip.