hausaufgabe3.ipynb

{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# 3. Hausaufgabe\n",
    "\n",
    "Geben Sie diese Hausaufgabe gemeinsam mit Ihrem/r Partner/in ab. Füllen Sie dazu dieses Notebook aus und speichern Sie es ab (Disketten-Icon oben links). Laden Sie dann die Datei (`hausaufgabe3.ipynb`) in Moodle hoch. Verwenden Sie Kommentare im Python-Quellcode und Markdown-Textboxen im Jupyter-Notebook ([Syntax-Beispiele](https://de.wikipedia.org/wiki/Markdown#Auszeichnungsbeispiele)) um ihr Programm zu kommentieren. Für diese Hausaufgabe sollten Sie das 4. bis 6. Kapitel durchgearbeitet haben, da Rekursion, Verzweigungen und Funktionen mit Rückgabewert benötigt werden.\n",
    "\n",
    "\n",
    "* Geben Sie bitte Ihrem **Notebook einen Namen**, sodass es Ihnen und Ihrem Partner zugeordnet werden kann (z.B. *hausaufgabe2_nachname1_nachname2.ipynb*)\n",
    "* Fügen Sie außerdem **Kommentare** zu ihrem Code hinzu, mit denen Sie erklären, was die Funktion macht (Schleife, Bedingungen, etc. beschreiben). Dies kann man durch zwei Varianten machen:\n",
    "    - \\# \n",
    "    - Mit Hilfe der Raute kann ein Kommentar in einem Codeblock stehen, um einzelne Codesgemente zu beschreiben und zu interpretieren\n",
    "        - z.B. : # Kommentar zu  einzelnen Code-Segmenten\n",
    "    -  '''     '''\n",
    "    - Hier kann ein Kommentar stehen, der die Funktion als Ganzes beschreibt\n",
    "        - z.B. ''' Beschreibung einer Funktion '''\n",
    "        \n",
    "Wir wünschen viel Erfolg beim Lösen der Aufgaben!\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Aufgabe 1\n",
    "\n",
    "Stellen Sie sich vor, Sie spielen Schere-Stein-Papier mit ihrer Partner\\*in.\n",
    "\n",
    "Wer das Spiel nicht kennt:\n",
    "Zwei Spieler\\*innen müssen sich gleichzeitig für eins der drei Symbole (Schere, Stein oder Papier) entscheiden. \n",
    "Der Gewinner wird folgendermaßen ermittelt:\n",
    "- Stein schlägt Schere\n",
    "- Schere schlägt Papier\n",
    "- Papier schlägt Stein\n",
    "\n",
    "Falls beide Spieler\\*innen dasselbe Symbol ausgewählt haben, wird noch einmal gespielt.\n",
    "\n",
    "Ihre Aufgabe ist es, einen Durchlauf des Spiels zu implementieren.\n",
    "\n",
    "1. Schreiben Sie eine Funktion `schere_stein_papier`, die zwei Zeichenketten als Argumente erwartet und \"Spieler\\*in 1 gewinnt\" oder \"Spieler\\*in 2 gewinnt\" ausgibt, abhängig davon, ob Argument 1 gegen Argument 2 gewinnt oder umgedreht.\n",
    "    - Falls die **Argumente gleich** sind, soll eine Mitteilung gemacht werden, dass noch einmal gespielt werden muss. \n",
    "    - Decken Sie auch den Fall ab, dass ein Argument eine **andere Zeichenkette** sein kann, z.B. \"Brunnen\". Hier soll eine Warnung gezeigt werden, dass einer der Spieler\\*innen versucht, zu betrügen. \n",
    "\n",
    "2. Schreiben Sie eine Funktion, die die **Nutzer\\*in bittet, zwei Zeichenketten einzugeben** und dann die Funktion `schere_stein_papier` nutzt, um zu entscheiden, welche Spieler\\*in gewonnen hat.\n",
    "\n",
    "3. **Freiwillig und zum Knobeln**: Schreiben Sie eine Funktion, die drei Durchläufe `schere-stein-papier` spielt und den Gesamtsieger ermittelt."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    " # Implementieren Sie hier die Funktionen\n",
    " "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# Rufen Sie hier ihre Funktionen auf, um sie zu testen"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Aufgabe 2\n",
    "\n",
    "*(Dies ist [Aufgabe 4 im 5. Kapitel](https://scm.cms.hu-berlin.de/ibi/python/blob/master/notebooks/seminar05.ipynb#aufgabe-4).)*\n",
    "\n",
    "Was gibt das folgende Programm aus? Zeichnen Sie (entweder mit Stift und Papier oder in einem Markdown Feld, siehe ein Beispiel unten) ein Stapeldiagramm (siehe [Abschnitt 3.9](https://scm.cms.hu-berlin.de/ibi/python/blob/master/notebooks/seminar03.ipynb#3-9-stapel-diagramme)), das den Zustand des Programms ausgibt, wenn `recurse(3, 0)` aufgerufen wird: "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "def recurse(n, s):\n",
    "    if n == 0:\n",
    "        print(s)\n",
    "    else:\n",
    "        recurse(n-1, n+s)\n",
    "\n",
    "recurse(5, 0)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "1. Was würde passieren, wenn wir diese Funktion so aufrufen würden: `recurse(-1, 0)`?\n",
    "\n",
    "2. Fügen Sie einen Docstring zur Funktion hinzu, der alles erklärt, was man wissen sollte, um diese Funktion nutzen zu können (und nicht mehr!).\n",
    "\n",
    "*Hinweis: Laden Sie das digitalisierte Stapeldiagramm zusammen mit diesem Notebook in Moodle hoch. Wenn Sie wollen, können Sie auch ASCII-Textboxen direkt hier einfügen, ungefähr so:*\n",
    "\n",
    "```\n",
    "          +----------------------------------------+\n",
    "__main__  | teil1 -> 'Holleri du dödel di '        |\n",
    "          | teil2 -> 'diri diri dudel dö'          |\n",
    "          +----------------------------------------+\n",
    "\n",
    "```"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Aufgabe 3\n",
    "\n",
    "*(Das ist [Aufgabe 4 im 6. Kapitel](https://scm.cms.hu-berlin.de/ibi/python/blob/master/notebooks/seminar06.ipynb#aufgabe-4).)*\n",
    "\n",
    "Eine ganze Zahl `a` ist eine Potenz von `b`, wenn `a` durch `b` teilbar ist und `a/b` eine Potenz von `b` ist. (Beispielsweise ist 27 eine Potenz von 3, denn 27 ist durch 3 teilbar und 9 ist eine Potenz von 3.) Schreiben Sie eine Funktion `is_power` die Parameter `a` und `b` erwartet und `True` zurückgibt, wenn `a` eine Potenz von `b` ist (ansonsten `False`). Hinweis: Überlegen Sie sich, was der Basisfall ist und wie Sie diesen behandeln.\n",
    "\n",
    "*Falls Sie die Lösung aus der Übung übernehmen, schreiben Sie Kommentare, die zeigen, dass Sie den Code und die Rekursion verstanden haben. Ansonsten wird die Aufgabe nicht gewertet.*"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    " # Implementieren  Sie hier ihre Funktion\n",
    "\n",
    "    "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# Rufen Sie hier ihre Funktionen auf, um sie zu testen"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Aufgabe 4\n",
    "\n",
    "Ziel dieser Aufgabe ist, eine ASCII-Tabelle für die Zeichen mit dem Code von 32 (dezimal) bis 127 (dezimal) mit den zugehören Hexadezimalcodes auszugeben. Das Ergebnis sollte so aussehen:\n",
    "\n",
    "```\n",
    "20     21 !   22 \"   23 #   24 $   25 %   26 &   27 '   28 (   29 )   2a *   2b +   2c ,   2d -   2e .   2f /   \n",
    "30 0   31 1   32 2   33 3   34 4   35 5   36 6   37 7   38 8   39 9   3a :   3b ;   3c <   3d =   3e >   3f ?   \n",
    "40 @   41 A   42 B   43 C   44 D   45 E   46 F   47 G   48 H   49 I   4a J   4b K   4c L   4d M   4e N   4f O   \n",
    "50 P   51 Q   52 R   53 S   54 T   55 U   56 V   57 W   58 X   59 Y   5a Z   5b [   5c \\   5d ]   5e ^   5f _   \n",
    "60 `   61 a   62 b   63 c   64 d   65 e   66 f   67 g   68 h   69 i   6a j   6b k   6c l   6d m   6e n   6f o   \n",
    "70 p   71 q   72 r   73 s   74 t   75 u   76 v   77 w   78 x   79 y   7a z   7b {   7c |   7d }   7e ~   \n",
    "```\n",
    "\n",
    "Lesen Sie sich den Exkurs am Anfang des [5. Kapitels](https://scm.cms.hu-berlin.de/ibi/python/blob/master/notebooks/seminar05.ipynb) durch und versuchen Sie zu verstehen, wie die Funktion `dez_zu_allem` funktioniert. Dazu sollte es reichen, die Funktion mit verschiedenen Eingaben aufzurufen und zu verstehen, wie die jeweilige Ausgabe mit der Eingabe zusammenhängt. (Der Parameter `s` stellt das Alphabet für ein Positionssystem dar, wobei alle Zeichen einfach hintereinander als Zeichenkette erwartet werden.) \n",
    "\n",
    "Kopieren Sie sich die Funktion `dez_zu_allem` hierher und rufen Sie sie mit dem Dezimalcode für das Zeichen 'B' auf (diesen finden Sie in der ASCII-Tabelle aus der Vorlesung), so dass der Wert als Hexadezimalzahl zurückgegeben wird. Geben Sie diese Hexadezimalzahl mit `print` aus. (Es sollte '42' ausgegeben werden.)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# Fügen Sie hier dez_zu_allem sowie Ihren Testcode ein"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Mit der Funktion `chr` können wir Dezimalzahlen zwischen 0 und 127 in das entsprechende ASCII-Zeichen (als Zeichenkette) umwandeln. Probieren Sie es aus, indem Sie mit Hilfe von `chr` das Zeichen mit dem (dezimalen) ASCII-Code 84 ausgeben. (Es sollte `T` ausgegeben werden.)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# Fügen Sie hier Ihren Code ein\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Schreiben Sie jetzt eine Funktion `zeichentabelle`, die folgende Parameter erwartet:\n",
    "- `anfang`: die Dezimalzahl des ASCII-Codes des ersten Zeichens, welches ausgegeben werden soll\n",
    "- `ende`: die Dezimalzahl des ASCII-Codes des letzten Zeichens, welches ausgegeben werden soll\n",
    "- `trennzeichen`: eine Zeichenkette, die als Trennzeichen zwischen zwei Code-Zeichen-Paaren ausgegeben werden soll\n",
    "- `paare_pro_zeile`: die Anzahl an Code-Zeichen-Paaren die pro Zeile ausgegeben werden sollen\n",
    "\n",
    "Die Funktion soll mit Hilfe einer `for`-Schleife und der `range`-Funktion über alle Dezimalzahlen zwischen `anfang` und `ende` (jeweils inklusive) laufen und den Hexadezimalcode sowie das zugehörige Zeichen durch Leerzeichen getrennt ausgeben. Danach soll das `trennzeichen` ausgegeben werden und nach entsprechend vielen Paaren soll eine neue Zeile erzeugt werden. \n",
    "\n",
    "Hinweis: Sie können bei der `print`-Funktion die Ausgabe eines Zeilenumbruchs unterdrücken, indem Sie dem Parameter `end` einen anderen Wert mitgeben, beispielsweise so:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "print(\"Spalte 1\", end=\" | \")\n",
    "print(\"Spalte 2\", end=\" | \")\n",
    "print(\"Spalte 3\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# Implementieren Sie hier die Funktion \n",
    "def zeichentabelle():\n",
    "    \"\"\"...\"\"\"\n",
    "\n",
    "\n"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "# Testaufruf, der die Tabelle oben erzeugen sollte\n",
    "zeichentabelle(32, 127, \"   \", 16)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Hier folgen weitere Tipps ... versuchen Sie es aber erst einmal ohne diese Tipps.\n",
    "\n",
    "<a data-flickr-embed=\"true\"  href=\"https://www.flickr.com/photos/jasoneppink/4964471335\" title=\"Spoiler Alert\"><img src=\"https://farm5.staticflickr.com/4110/4964471335_1f86a923f3_n.jpg\" width=\"320\" height=\"213\" alt=\"Spoiler Alert\"></a><script async src=\"//embedr.flickr.com/assets/client-code.js\" charset=\"utf-8\"></script>\n",
    "\n",
    "Der Restoperator `%` kann Ihnen helfen, im richtigen Rhythmus Zeilenumbrüche einzufügen.  \n",
    "\n",
    "<a data-flickr-embed=\"true\"  href=\"https://www.flickr.com/photos/jasoneppink/4964471335\" title=\"Spoiler Alert\"><img src=\"https://farm5.staticflickr.com/4110/4964471335_1f86a923f3_n.jpg\" width=\"320\" height=\"213\" alt=\"Spoiler Alert\"></a><script async src=\"//embedr.flickr.com/assets/client-code.js\" charset=\"utf-8\"></script>\n",
    "\n",
    "Sie müssen den Rest der aktuellen Zahl bei Division durch `paare_pro_zeile` prüfen. \n",
    "\n",
    "<a data-flickr-embed=\"true\"  href=\"https://www.flickr.com/photos/jasoneppink/4964471335\" title=\"Spoiler Alert\"><img src=\"https://farm5.staticflickr.com/4110/4964471335_1f86a923f3_n.jpg\" width=\"320\" height=\"213\" alt=\"Spoiler Alert\"></a><script async src=\"//embedr.flickr.com/assets/client-code.js\" charset=\"utf-8\"></script>\n",
    "\n",
    "Es ist etwas knifflig, die Zeilen mit dem richtigen Wert beginnen zu lassen (im Beispiel `20`, `30`, `40`). Das ist ganz normal und sie müssen etwas probieren, um das zu schaffen.\n",
    "\n",
    "<a data-flickr-embed=\"true\"  href=\"https://www.flickr.com/photos/jasoneppink/4964471335\" title=\"Spoiler Alert\"><img src=\"https://farm5.staticflickr.com/4110/4964471335_1f86a923f3_n.jpg\" width=\"320\" height=\"213\" alt=\"Spoiler Alert\"></a><script async src=\"//embedr.flickr.com/assets/client-code.js\" charset=\"utf-8\"></script>\n",
    "\n",
    "Probieren Sie verschiedene Werte für den Rest durch, dann sollte es klappen.\n",
    "\n",
    "Da Python Unicode unterstützt können mit der `chr`-Funktion alle Zeichen aus dem Unicode-Vorrat ausgegeben werden. Probieren Sie es einmal mit Zahlen größer als 127 aus:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "print(chr(2000))\n",
    "print(chr(4000))\n",
    "print(chr(8000))\n",
    "print(chr(16000))\n",
    "print(chr(32000))\n",
    "print(chr(64000))"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "*(Nicht alle Zahlenwerte funktionieren, nur diejenigen, die auch im Unicode definiert sind.)*\n",
    "\n",
    "Finden Sie den Dezimalwert (!) für das Zeichen `ä` im Unicode (nicht UTF-8) und geben Sie dieses mittels `chr` aus. Es kann sein, dass Sie nur den Hexadezimalwert finden - diesen müssten sie dann zunächst in einen Dezimalwert umrechnen, z.B. auf [dieser Webseite](http://www.binaryhexconverter.com/hex-to-decimal-converter)."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": []
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Und wenn Sie bis hierher gekommen sind: geben Sie eine Tabelle von Zeichen aus einem anderen Schriftsystem Ihrer Wahl aus, indem Sie Ihre Funktion `zeichentabelle` mit anderen Start- und Endwerten aufrufen:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": []
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "## Aufgabe 5 (Zusatz):\n",
    "\n",
    "Nutzen Sie Rekursion (falls nicht schon in Hausaufgabe2 benutzt), um Ihre Schildkröte ein Kunstwerk malen zu lassen. Schauen Sie in Notebook 5 nach, um sich inspirieren zu lassen.\n",
    "\n",
    "Diese Aufgabe ist freiwillig. \n",
    "\n",
    "Sie können gerne wieder kreativ werden."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "![Smiley](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0f/Face-glasses.svg)"
   ]
  }
 ],
 "metadata": {
  "language_info": {
   "name": "python",
   "pygments_lexer": "ipython3"
  }
 },
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 "nbformat_minor": 2
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