Grundlagen

• Einleitung
• Variablen und Listen
• Schleifen
• Bedingungen
• Rechnungen

Einleitung

Diesen Einführungskurs gibt es auch als Jupyter Notebook, für die interaktive Bearbeitung der Codebeispiele:

• Einführungskurs: Einführung.ipynb

• Praktische Übungen: Einführung_II.ipynb

• Auf dieser Seite können die Dateien geöffnet und bearbeitet werden: jupyter.org (Hinweis: Alle Funktionen im Zusammenhang mit dem input-Befehl werden nicht funktionieren.)

Besser ist die Installation des Jupyter Notebooks in VisualStudioCode oder Thonny. Hier stehen alle Funktionen zur Verfügung.

Aufbau eines Pythonprogramms

Ein Pythonprogramm beginnt üblicherweise mit dem Import von benötigten Funktionen. Z.B. wird in dieser Zeile die Bibliothek 'math' eingebunden, mit deren Hilfe man mit Zeit rechnen kann:

import math

Definieren von Funktionen

Funktionen in Python sind definierte Codebereiche, die aber erst ausgeführt werden, wenn sie aufgerufen wurden. Sie sind sinnvoll, um Programme übersichtlich zu strukturieren und zu verhindern, dass derselbe Code mehrmals im Programm eingegeben werden muss.

# Hier stehen die Imports, wenn sie benötigt werden.
import math # Wird allerdings für die grundlgegenden Funktionen nicht benötigt. 
# Definition der Addition.
def add(a,b):
  return a+b

ergebnis = add(1,2) # Das Ergebnis wird in einer Variablen gespeichert.
print("1+2 ergeben: "+ str(ergebnis)) # Das Ergebnis wir auf der Konsole ausgegeben.

Variablen und Listen

Variablen

Variablen sind Elemente in der Programmierung, die Daten enthalten können. Anders als andere Elemente der Programmierung kann der Inhalt während des Programmablaufs verändert werden. 

Beispiele:

var x = 0 # Die Variable x wird mit dem Inhalt 0 befüllt.

x+=1 || x=x+1 # Die Variable x wird um den Wert 1 erhöht. 

name = “Mr. Jacobs” # Die Variable name wird mit dem Inhalt “Mr. Jacobs” befüllt. 

Folgende Regeln gelten für die Benennung von Variablen:

• Eine Variable beginnt mit einem Buchstaben oder mit einem Unterstrich. Um Probleme zu vermeiden, sollen nur englische Buchstaben verwendet werden.
• Der Variablenname darf keine Sonderzeichen außer den Unterstrich einhalten.
• Variablennamen unterscheiden Groß-/Kleinschreibung. fruit und Fruit sind unterschiedliche Variablen.

Sinnvolle Konventionen für Variablennamen

• Variablen beginnen mit einem Kleinbuchstaben.
• Konstanten (Variablen, die sich im Laufe des Programms nicht ändern) bestehen aus Großbuchstaben.
• Bei einer Verkettung von verschiedenen Wörtern beginnt jedes Wort mit einem Großbuchstaben oder man trennt die Wörter mit einem Unterstrich. Beispiel: myVeryComplicatedVariable oder auch: my_very_complicated_variable.

Listen

Ein anderer Typ von Variable ist die Liste. In einer Liste können beliebig viele Elemente des gleichen Typs eingefügt und aus- oder eingelesen werden. Beispiel:

fruit = ["Apples", "Bananas", "Raspberries"]
myGrades = [3, 4, 2, 5]

for x in fruit:
    print (x)

sum =0
for x in myGrades:
    sum +=x
    print (x)

medianGrade = sum/len(myGrades)

print("Durchschnitt: ", medianGrade)

Schleifen

Schleifen

Schleifen wiederholen Code, der in ihnen enthalten ist. Dabei gibt es zwei grundsätzliche Möglichkeiten: 

Schleifen prüfen mit jedem Durchlauf, ob eine Bedingung erfüllt/nicht erfüllt ist und brechen gegebenenfalls ab.

For-Schleife

Bei For-Schleifen ist beim ersten Durchgang schon klar, wie viele Iterationen es geben wird.

# Diese Schleife wird 10x ausgeführt. Gleichzeitig steht in jedem Durchlauf der Zähler i zur Verfügung, der jeweils um eins erhöht wird. 
for i in range (10):
  pass 
print("Die Schleife ist durchgelaufen.")

fruit = ["Apples", "Bananas", "Raspberries"] # [1]
for x in fruit:
  print(x)

## Iteration über einen String
s = "Theodor-Heuss-Schule"
for i in s:
    print(i)

Eine Schleife kann nicht leer sein, da Python keine Klammern verwendet, um Bereiche zu kennzeichnen. Daher wird der pass-Befehl verwendet, der nichts tut und damit eine Zeile markiert.

While-Schleife

Dieser Code wird 10x ausgeführt. Auch hier steht der Zähler i zur Verfügung.

i=0
while i < 10:
  i+=1
print("Die Schleife ist durchgelaufen.")

# Dieser Code wird unendlich lange ausgeführt, da die Bedingung immer wahr ist. 
while True:
  pass
print("Ich werde nie angezeigt.")

[1] Information zu Listen

Bedingungen

Bedingungen

Ein weiteres wichtiges Element aller Programmiersprachen sind Bedinungen. Wenn die gegebene Bedinung erfüllt ist, dann wird der Code in dem Bereich ausgeführt.

Beispiel einfache Passwortabfrage

def passwordCorrect(passwd):
  if passwd == "1234":
    print("Das Passwort ist korrekt, auch wenn es nicht gut ist.")
  else:
    print("Du bekommst keinen Zugang.")

Vergleichsoperatoren

==
!=
<
>
<=
>=

Rechnungen

Rechnen mit dem Computer

Modulo

Modulo ist eine praktische Art, um zu überprüfen, ob bei einer Division ein Rest bleibt.

Beispiel:

4%2 //Der Rest dieser Division ist 0.