Programmieren: Kontrollstrukturen im Überblick

Kontrollstrukturen bestimmen, wie ein Programm abläuft.
Mit ihnen kann ein Computer Befehle der Reihe nach ausführen, Entscheidungen treffen oder Dinge wiederholen.

Es gibt drei grundlegende Kontrollstrukturen:


1. Sequenz (Abfolge)

Bei einer Sequenz werden Befehle nacheinander ausgeführt.

Beispiel aus dem Alltag

  1. Schuhe anziehen
  2. Jacke anziehen
  3. Zur Schule gehen

Die Reihenfolge ist wichtig.

Beispiele als Programm

Zahl eingeben
Zahl verdoppeln
Ergebnis ausgeben

Merkmale

  • Befehle laufen der Reihe nach ab
  • Keine Entscheidung
  • Keine Wiederholung

2. Verzweigung (Bedingung)

Bei einer Verzweigung entscheidet das Programm abhängig von einer Bedingung, welchen Weg es nimmt.

Oft wird dafür „wenn … dann … sonst …“ verwendet.

Beispiel aus dem Alltag

Wenn es regnet,
→ nehme einen Regenschirm mit.

Sonst,
→ gehe ohne Schirm.

Beispiele als Programm

Wenn Zahl > 10
    Gib „groß“ aus
Sonst
    Gib „klein“ aus

Merkmale

  • Das Programm trifft Entscheidungen
  • Bedingungen werden überprüft
  • Unterschiedliche Abläufe sind möglich

3. Wiederholung (Schleife)

Bei einer Wiederholung werden Befehle mehrfach ausgeführt.

Beispiel aus dem Alltag

10 Liegestütze machen:

  • Liegestütz ausführen
  • Wiederholen bis 10 erreicht sind

Beispiele als Programm

Wiederhole 5-mal
    Gib „Hallo“ aus

Merkmale

  • Befehle werden mehrfach ausgeführt
  • Spart viel Schreibarbeit
  • Wiederholungen können eine feste Anzahl haben oder von einer Bedingung abhängen

Für eine Unterrichtsseite zu Robot Karol könnte der Abschnitt so aussehen:

4. Anweisungen (Funktionen)

Bei größeren Programmen wiederholen sich oft dieselben Befehlsfolgen. Damit man diese nicht immer wieder neu schreiben muss, kann man Anweisungen erstellen. In anderen Programmiersprachen werden diese auch Funktionen oder Prozeduren genannt.

Eine Anweisung ist eine selbst definierte Befehlsfolge, die einen bestimmten Arbeitsschritt beschreibt. Sobald die Anweisung erstellt wurde, kann sie beliebig oft im Programm aufgerufen werden.

Vorteile von Anweisungen

  • Programme werden übersichtlicher.
  • Wiederholungen müssen nur einmal programmiert werden.
  • Fehler lassen sich leichter finden und beheben.
  • Änderungen müssen nur an einer Stelle vorgenommen werden.

Beispiel

Statt mehrmals dieselben Befehle zu schreiben:

Schritt
Schritt
LinksDrehen

kann eine eigene Anweisung erstellt werden:

Anweisung GeheUmDieEcke
    Schritt
    Schritt
    LinksDrehen
EndeAnweisung

Anschließend kann die Anweisung im Hauptprogramm verwendet werden:

GeheUmDieEcke
GeheUmDieEcke
GeheUmDieEcke

Merke

Eine Anweisung fasst mehrere Befehle zu einem neuen Befehl zusammen. Dadurch werden Programme einfacher, kürzer und besser verständlich.


Zusammenfassung

KontrollstrukturAufgabeBeispiel
SequenzBefehle der Reihe nach ausführenRezept
VerzweigungEntscheidungen treffenWenn es regnet
WiederholungBefehle mehrfach ausführenZähle von 1 bis 10
Anweisung(Funtion)Anweisung NameDerAnweisung

Merksatz

Mit den drei Kontrollstrukturen Sequenz, Verzweigung und Wiederholung lassen sich alle Programme aufbauen.


Kleine Übungsaufgaben

Aufgabe 1

Ordne zu:

  • „Wenn die Ampel grün ist, gehe über die Straße.“
  • „Putze zuerst die Zähne und ziehe danach die Schuhe an.“
  • „Schreibe deinen Namen fünfmal auf.“

Welche Kontrollstruktur passt jeweils?


Aufgabe 2

Überlege dir:

  • Ein eigenes Beispiel für eine Sequenz
  • Ein eigenes Beispiel für eine Verzweigung
  • Ein eigenes Beispiel für eine Wiederholung

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