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Informatik

Zustandsübergangsdiagramme lesen

Ein Diagramm zeigt alle Zustände und Übergänge auf einen Blick: Kreise für Zustände, Pfeile für Übergänge.

  • ca. 10 Minuten
  • Klasse 8
  • Niveau: Basis

Das lernst du heute

  • Ich weiß, was Kreise, Pfeile und der Startpfeil bedeuten.
  • Ich kann aus einem Diagramm den neuen Zustand ablesen.
  • Ich kann ein Diagramm in eine Übergangstabelle übersetzen.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Abläufe in Automaten erklären, Zustände und Übergänge zeichnen

Ein Zustandsübergangsdiagramm ist die Zeichnung eines Automaten. Jeder Zustand ist ein Kreis mit seinem Namen. Ein Pfeil führt von einem Zustand zum nächsten. An dem Pfeil steht die Eingabe, die diesen Übergang auslöst. Ein Pfeil, der von nirgendwo kommt, zeigt auf den Startzustand. Hier siehst du das Diagramm der Schranke in Worten: Startzustand zu. Von zu mit Karte nach offen. Von zu mit Auto weg wieder nach zu. Von offen mit Auto weg nach zu. Von offen mit Karte bleibt es offen. Dieselben Informationen stehen in einer Tabelle. Beides sind nur zwei Schreibweisen für denselben Automaten.

Die vier Pfeile der Schranke. Start: zu (der Startpfeil zeigt auf zu).
Von (Kreis)Pfeil: EingabeNach (Kreis)
zuKarteoffen
zuAuto wegzu
offenAuto wegzu
offenKarteoffen

Ein Diagramm in eine Tabelle übersetzen

  1. Suche den Startpfeil. Der Kreis, auf den er zeigt, ist der Anfangszustand.
  2. Nimm einen Kreis nach dem anderen.
  3. Lies alle Pfeile, die von diesem Kreis ausgehen.
  4. Schreibe für jeden Pfeil eine Zeile: Von, Eingabe, Nach.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Kreis = Zustand.

Pfeil = Wechsel, mit der Eingabe daneben.

Startpfeil = hier beginnt der Automat.

Ein Beispiel

Beispiel

Ein U-Bahn-Plan hat Haltestellen als Punkte und Linien als Verbindungen. Ein Diagramm ist ähnlich: Zustände sind die Haltestellen, Pfeile die Fahrten.

Schritt für Schritt

Wir lesen im Schranken-Diagramm: Zustand zu, Eingabe Karte.

  1. Wir stehen im Kreis zu.
  2. Wir suchen den Pfeil, der von zu ausgeht und mit Karte beschriftet ist.
  3. Der Pfeil führt zum Kreis offen.
  4. Neuer Zustand: offen.

Mit einem Bild erklärt

VonEingabeNach
zuKarteoffen

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Im Diagramm der Schranke: Zustand zu, Eingabe Karte. Wohin führt der Pfeil?
Zeig mir den ersten Schritt

Suche den Pfeil, der bei zu beginnt und Karte trägt.

Lösung ansehen

Lösung: nach offen

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Die Schranke steht auf zu. Eingaben: Karte, Auto weg, Karte. Wie oft steht sie nach einer Eingabe auf offen?

Zeig mir den ersten Schritt

Gehe Eingabe für Eingabe vor: offen, zu, offen.

Lösung ansehen

Lösung: 2

Nach Karte: offen. Nach Auto weg: zu. Nach Karte: offen. Zweimal offen.

Tipp: Ein Pfeil, der zum selben Kreis zurückführt, heißt Schleife. Dann bleibt der Zustand gleich.

Merksatz: Kreis = Zustand. Pfeil = Übergang mit Eingabe. Startpfeil = Anfangszustand. Zurückführender Pfeil = der Zustand bleibt.

Typischer Fehler: Viele lesen die Pfeilrichtung falsch. Ein Pfeil gilt nur in Pfeilrichtung: von dem Kreis weg, in dem die Eingabe passiert.

Prüfen

Mini-Quiz

5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Wofür steht ein Kreis im Diagramm?
Lösung ansehen

Lösung: für einen Zustand

Frage 2 Ein Pfeil, der zum selben Kreis zurückführt, bedeutet: Der Zustand bleibt gleich.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Frage 3 Was zeigt der Startpfeil?
Lösung ansehen

Lösung: den Anfangszustand

Frage 4 Der Getränkeautomat hat drei Zustände und zwei Eingaben. Wie viele Pfeile gehen insgesamt aus allen Kreisen weg?

Zeig mir den ersten Schritt

Aus jedem Kreis geht für jede Eingabe ein Pfeil weg.

Lösung ansehen

Lösung: 6

3 · 2 = 6 Pfeile.

Frage 5 Ein Pfeil trägt die Beschriftung „Taste“ und führt von voll nach leer. Was heißt das?
Lösung ansehen

Lösung: Bei voll und Taste geht der Automat auf leer.

Geschafft

Im Diagramm stehen Zustände als Kreise und Übergänge als beschriftete Pfeile. Man kann es in eine Tabelle übersetzen.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

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