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author: Florian Fischer
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## {.standout}
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\texttt{[v]orname.nachname}

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## \faIcon{chalkboard-teacher} Wiederholung: Zellbezüge

Gib an welche Arten der Adressierung von Zellen (**Zellbezüge**) es gab.
\vspace{0.5cm}

\pause

\begin{center}
\begin{tabular}{| l | l |}
\hline
\Large \textbf{Relative} Adressierung & \Large A1 \\
\hline
\Large \textbf{Absolute} \textcolor{red}{Zeilen}adressierung & \Large A\textbf{\$}1 \\
\hline
\Large \textbf{Absolute} \textcolor{red}{Spalten}adressierung & \Large \textbf{\$}A1 \\
\hline
\Large \textbf{Absolute} Adressierung & \Large \textbf{\$}A\textbf{\$}1 \\
\hline
\end{tabular}
\end{center}

## \faIcon{chalkboard-teacher} Wiederholung: Funktionen

Welche \boldred{vordefinierten Funktion} bietet ein **TKS** an?
\vspace{0.5cm}

\pause

\scalebox{1.8}{
\begin{tikzpicture}[scale=1.5]
\node[draw=blue] at (-2, 0.3) {MITTELWERT()};
\node[draw=orange] at (-1.6, -0.3) {RUNDEN()};
\node[draw=yellow] at (-0.3, -0.1) {SUMME()};
\node[draw=gray] at (0, 0.5) {ANZAHL()};
\node[draw=teal] at (1.5, 0) {HEUTE()};
\node[draw=red] at (1.7, -0.5) {MAX()};
\end{tikzpicture}
}

## \faIcon{chalkboard-teacher} Wiederholung: Zellbereiche

Wie können ganze **Zellbereiche** leicht adressiert werden?

\pause

\begin{center}
  \boldred{\texttt{Start:Ende}}
\end{center}

![](img/cell_range.png){.center}

## \faIcon{chalkboard-teacher} Wiederholung: Funktionswert
Gegeben ist die nachfolgende Funktionsbeschreibung:  
\begin{tcolorbox}[colframe=gray]
\begin{minipage}{0.9\textwidth}
\textbf{\texttt{FINDEN(Suchtext; Text)}} \\
Sucht eine Zeichenfolge innerhalb einer anderen (Groß-/Kleinschreibung wird beachtet)
\end{minipage}
\end{tcolorbox}

::: {.columns align=center}
:::: {.column width=60%}
Gib an, welche Zahl sie als Ergebnis liefert, wenn die Formel **`=FINDEN("h"; "Hallo")`** eingegeben wird.
::::

:::: {.column width=40%}
\pause

![](img/not_found.png){.center height=33%}
::::
:::

## Funktionen

### Bisher
Beziehungen in Tabellenkalkulationssystemen werden nur durch Zellbezüge dargestellt.
![](img/zellbezug.png){height=1cm .center}

\pause
### Heute
Grafische Verdeutlichung der Zusammenhänge
(Trennung von Eingabe- und Ausgabedaten und Funktionen)

\begin{itemize}
\Large
\item[]<2-> \boldred{$\rightarrow$ EVA-Prinzip} \pause
 \only<3> { \begin{tikzpicture}[remember picture, overlay]
   \node[draw=red, fill=bg, rotate=15]  at (4cm, 0) {\LARGE Who the fuck is EVA?};
\end{tikzpicture}}
\item[]<4> \textbf{$\rightarrow$ EVA} steht kurz für \textbf{Eingabe-Verarbeitung-Ausgabe}
\end{itemize}

## Das EVA-Prinzip

Ordne die nebenstehenden Begriffe richtig zu:

![](Copyrighted/eva.png)

## Funktionen

Eine Funktion kann man sich als eine Art Maschine vorstellen, in die Daten eingegeben werden können. 

Die Maschine verarbeitet die Daten und gibt neue Daten aus.

\begin{center}
\scalebox{0.85}{
\begin{tikzpicture}[font=\large]
  \node (m) {\includegraphics[keepaspectratio, width=5cm]{Copyrighted/function_machine.png}};

  \node (a1) at (-2.7,2.7) {3};
  \draw[line width=1pt, -Triangle] (a1) to [bend left=50] (-1.8, 2.2);

  \only<1> {
  \node[opacity=0] (a2) at (3.5, 2.9) {4};
  \draw[opacity=0, line width=1pt, -Triangle] (a2) to [bend right=30] (0, 2.2);
  \node[opacity=0] (a3) at (4, 2.2) {5};
  }
  \only<2-> {
  \node (a2) at (3.5, 2.9) {4};
  \draw[line width=1pt, -Triangle] (a2) to [bend right=30] (0, 2.2);
  
  \node (a3) at (4, 2.2) {5};
  \draw[line width=1pt, -Triangle] (a3) to [bend right=60] (1.8, 2.2);
  }

  \only<3> {
  \node (17) at ($(m.south) + (2, 0.5)$) {17};
  \draw[line width=1pt, -Triangle] (m.south) to [bend right=30] (17);
  }
\end{tikzpicture}
}
\end{center}

## Funktionen

In der Informatik verwendet man eine vereinfachte „Grafik“ zur Darstellung einer Funktion. 

\pause
In dieser grafischen Darstellung sind die Datenflüsse gut nachzuvollziehen.

\pause
![](img/dfd.png){height=4cm .center}

\pause
Man nennt diese Darstellung auch \boldred{Datenflussdiagramm}.

## \faIcon{pencil-alt} Datenflussdiagramme

Für jede Funktion gibt es eine \boldred{grafische Darstellung}, ein \boldred{Datenflussdiagramm}.  
[Beispiel:]{.underline} Funktion `MITTELWERT(…)`

\pause
\begin{center}
\scalebox{1.2}{
\begin{tikzpicture}[font=\large]
  \node[draw, line width=0.7pt, rounded corners=2, minimum width=4cm] (m) {\texttt{MITTELWERT}};
  \node[above=0.5cm of m,xshift=-1.2cm] (p1) {a};
  \node[above=0.5cm of m,xshift=1.2cm] (p2) {b};
  \draw[line width=0.7pt, -Triangle] (p1) to (m.north -| p1);
  \draw[line width=0.7pt, -Triangle] (p2) to (m.north -| p2);
  \draw[line width=0.7pt, -Triangle] (m.south) -- ($(m.south) - (0, 0.5cm)$);

  \only<1-2> {
  \node[opacity=0, align=right, xshift=-4cm, below=0.3cm of m] (f) {\boldred{Funktion} \\ (in abgerundetem\\Rechteck)};
  }
  \only<3-> {
  \node[align=right, xshift=-4cm, below=0.3cm of m] (f) {\boldred{Funktion} \\ (in abgerundetem\\Rechteck)};
  \draw[red] (f.north east) to [bend right=10] (m);
  }

  \only<1-3> {
  \node[opacity=0, align=center, above =of m] (p) {\boldred{Parameter}};
  }
  \only<4-> {
  \node[align=center, above =of m] (p) {\boldred{Parameter}};
  \draw[red] (p.west) to [bend right=30] (p1);
  \draw[red] (p.east) to [bend left=30] (p2);
  }

  \only<-4> {
  \node[opacity=0, align=left, right=0.3cm of m, yshift=0.3cm] (d) {\boldred{Datenfluss}\\ (Pfeile, die Daten\\"transportieren")};
  }
  \only<5-> {
  \node[align=left, right=0.3cm of m, yshift=0.3cm] (d) {\boldred{Datenfluss}\\ (Pfeile, die Daten\\"transportieren")};
  \draw[red] ($(d.west) + (0, 0.6cm)$) to [bend right=5] ($(m.north -| p1) + (0, 0.2cm)$);
  \draw[red] ($(d.west) + (0, 0.6cm)$) to [bend left=10] ($(m.north -| p2) + (0, 0.3cm)$);
  }

  \only<-5> {
  \node[opacity=0, align=center, xshift=2cm, yshift=0.7cm, below =of m] (a) {\boldred{Ausgabewert}\\ (Pfeil mit\\freier Spitze)};
  }
  \only<6-> {
  \node[align=center, xshift=2cm, yshift=0.7cm, below =of m] (a) {\boldred{Ausgabewert}\\ (Pfeil mit\\freier Spitze)};
  \draw[red] (a.north west) to [bend right=10] ($(m.south) - (0, 0.25cm)$);
  }
\end{tikzpicture}
}
\end{center}

## Beispiel - Strompreis

Die Grundlage für die Ermittlung der Stromkosten pro Monat wird durch den Stromanbieter festgelegt:

::: columns
:::: {.column width=50%}
> - Grundpreis: 8,90 €/Monat
> - Arbeitspreis: 41,59 Cent Cent pro Kilowattstunde (BNetzA Oktober 2024)
::::

:::: {.column width=50%}
\pause
\huge \boldred{Wie berechnet man daraus den Strompreis?}
::::
:::

## Beispiel - Strompreis pro Monat

\begin{center}
\huge $\Rightarrow \frac{\text{Verbrauch} \cdot \text{Arbeitspreis}}{100} + \text{Grundpreis}$
\end{center}

\vspace{0.5cm}

Für die Ermittlung des Strompreises müssen folgende Werte bekannt sein:

\pause

> - **(monatlicher) Verbrauch in kWh**
> - **Arbeitspreis in Cent/kWh**
> - **Grundpreis in Euro**

## \faIcon{pencil-alt} Arbeitsauftrag: Datenflussdiagramm - 5-7 min

**Erstelle ein Datenflussdiagramm zur Ermittlung der monatlichen Stromkosten.**

\centering
\huge $\Rightarrow \frac{\text{Verbrauch} \cdot \text{Arbeitspreis}}{100} + \text{Grundpreis}$

## \faIcon{pencil-alt} Arbeitsauftrag - Lösungsvorschlag

![](img/strom_dfd.png){.center height=90%}

## Datenflussdiagramme (DFD)

Datenflussdiagramme kann man mit einem Tabellenkalkulationsprogramm gut nachbilden.
[Beispiel:]{.underline} Multiplikation zweier Zahlen

\pause
![](img/tks_mult_dfd.png){.center}

## \faIcon{desktop} Arbeitsauftrag: Strompreis-Berechnung - 20 min

1. Überführe das Datenflussdiagramm zur Ermittlung des Stromverbrauchs in ein Rechenblatt. 
   **Achte auf die Verwendung von Funktionen zur Berechnung der Ausgabewerte!**
2. Berechne anschließend den Monatsverbrauch für folgende Eingabewerte:
  * Ein Haushalt benötigt im Monat ca. **335,40** kWh Strom.
  * Dabei sind eine Grundgebühr von **8,90€** und zusätzlich **41,59 ct. pro kWh** zu entrichten.

##
\vspace{-0.5cm}
![](img/tks_strom_dfd.png){.center}

## \faIcon{desktop}\faIcon{pencil-alt} Arbeitsauftrag: Caesar-Verschlüsselung (vgl. S.28 A3) - 20 min

![](Copyrighted/S28_3.png)

\begin{tikzpicture}[overlay, remember picture]
\node[anchor=west, xshift=13cm, yshift=1.3cm] at (current page.south west) {\includegraphics[keepaspectratio, height=3.5cm]{Copyrighted/S28_3_code.png}};
\end{tikzpicture}


## \faIcon{desktop}\faIcon{pencil-alt} Arbeitsauftrag: Biber-Namen (vgl. S.30 A8)

Beim jährlichen Wettbewerb „Informatik-Biber“ ist bei der Registrierung der Teilnehmenden wichtig, dass jeder Anmeldename nur einmal vergeben wird.
Ein denkbarer Aufbau ist der folgende:

::: columns
:::: {.column width=50%}
![](Copyrighted/S30_8_bieber.png)
::::

:::: {.column width=50%}
![](Copyrighted/S30_8_functions.png)
::::
:::

**Erstelle zunächst ein Datenflussdiagramm mithilfe der rechts abgebildeten Funktionen und anschließend ein Rechenblatt zur Generierung des Anmeldenamens.**
Denke dir eigene Beispielwerte aus.