Rekursive Prozeduren 1
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Eine Turtle ist eine Zeichenroboter, den man sich wie eine Schildkröte mit Stift am Bauch vorstellen kann. Eine Turtle lebt auf genau einer Zeichenfläche (canvas).
In den folgenden Beispielen werden Sie auf verschiedenen canvas mit verschiedenen Turtles arbeiten. Um diese anzusprechen, hat jede Fläche und jede Turtle einen eigenen Namen, welcher zur Kommunikation angegeben wird. In der Regel wird die erste Zeichenfläche canvas1 mit turtle1, canvas2 mit turtle2 und so weiter bearbeitet.
Sämtliche Kommandos, die eine Turtle versteht, finden sich in der folgenden Liste. Das Aufrufmuster ist: ([comando] [turtle] [parameter])
Befehlsliste
| Befehl | Beschreibung |
|---|---|
| home | setzt die Turtle auf die Mitte der Zeichenfläche |
| move turtle x y | setzt die Turtle auf den Punkt (x,y) der Zeichenfläche (Koordinatenursprung: linke obere Ecke) |
| forward turtle x | lässt die Turtle x Schritte nach vorn gehen |
| backward turtle x | lässt die Turtle x Schritte nach hinten gehen |
| pendown turtle | setzt den stift ab, sodass Turtle-Bewegungen eine Spur hinterlassen (Standard) |
| penup turtle | nimmt den stift hoch, sodass Turtle-Bewegungen keine Spur hinterlassen |
| penwidth turtle x | Setzt die Stärke des Stiftes auf x |
| pencolor turtle r g b | setzt die Farbe des Stiftes (Rot-Gelb-Grün-Werte im Bereich 0-255) |
| right turtle x | dreht die Turtle um x Grad nach rechts |
| left turtle x | dreht die Turtle um x Grad nach links |
| hide turtle | blendet die Turtle aus |
| show turtle | blendet die Turtle ein |
| clone turtle | clont die Turtle in der Aktuellen Position |
| panerase turtle | Die Turtle löscht die Markierungen, denen sie begegnet (wie ein Radiergummi). |
| clear canvas | löscht die Zeichenfläche |
Beispiel
Setzen Sie sich mit dem folgenden Beispiel auseinander und modifizieren Sie die Prozedur quad.
|
<eval id="4ae30126a3ec6"> (clear canvas1) (home turtle1) (quad turtle1 50)</eval> |
Rechteck
1. Schreiben Sie eine Prozedur, die ein Rechteck mit den Seitenlängen a und b mit einer der turtle2 auf canvas2 zeichnet.
<eval id="4ae302a9cc2f8"> (clear canvas2) (move turtle2 20 180) (rechteck 100 70) </eval>
Nikolaus
Schreiben Sie eine Prozedur, deren Ausführung turtle3 auf canvas3 das Haus vom Nikolaus zeichnen lässt. Diese Prozedur soll als Argumente den Namen der Turtle sowie die Länge der Grundseite des Hauses verwenden.
<eval id="4ae304e730d68"> (clear canvas3) (move turtle3 20 170) (nikolaus turtle2 40) </eval>
Turtle-Kreis
Schreiben Sie eine rekursive Prozedur kreis, die die Turtle turtle4 einen Kreis auf canvas4 zeichnen lässt. Überlegen Sie, welche Eingaben die Prozedur kreis nimmt: Ein Turtle-Kreis ist ein 360-Eck. Jeder der 360 Turtle-Schritte beträgt 1 Längeneinheit (LE). Nach jedem Schritt dreht sich die Turtle um 1 Grad nach rechts (oder links). Der Umfang dieses Kreises beträgt offenbar 360 LE.
<eval id="4ae319c7a59ac">(kreis turtle4)</eval>
Tree
Erproben Sie die folgende rekursive Prozedur tree und machen Sie sich klar, wie die rekursive Struktur des Baumes in der Prozedur direkt abgebildet wird.
<eval id="4ae2fcc599117"></eval>
(clear canvas5) (move turtle5 300 230) (define tree (lambda(side turtle)
(cond
((< side 20) #t)
(else
(penwidth turtle (+ (/ side 10) 1 ))
(forward turtle side)
(left turtle 45)
(tree (/ side 2) turtle)
(right turtle 90)
(tree (/ side 2) turtle)
(left turtle 45)
(backward turtle side)))))(tree 100 turtle5) |
Random Walk
Erarbeiten Sie eine rekursive Prozedur randomwalk, die eine turtle und eine Schrittanzahl erwartet und die turtle bei jedem Schritt zufällig 0 bis 16 grad nach rechts dreht und 0 bis 10 Pixel vorwärts bewegt. Erstellen sie vorher einen Zufallszahlengenerator mit
(define random (random-maker <init>))</init>
Danach bekommt man mit (random <zahl>)</zahl> eine neue Zufallszahl.
| <eval id="4ae2fcc5998f1">;randomwalk canvas4 turtle4</eval> |
Rosette
Lassen Sie sich von der schönen Rosette (s.u.) inspirieren und entwerfen Sie ähnliche. Beginnen Sie stets mit der Planung und verbalen Beschreibung der zu zeichnenden Figuren. Die Implementation erfolgt mit rekursiven Turtle-Prozeduren.
| <eval id="4ae2fcc59a0e0">;Rosette canvas5 turtle5</eval> |