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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. SieIn diesem Fall hier gibt die Funktion mit dem Befehl return ein Ergebnis zurück. Die Zahlen a und b, die addiert werden sollen, werden als Parameter übergeben. Diese werden in den runden Klammern der Funktion bekanntgegeben (initialisiert). Die Funktionen sind sinnvoll,mit umBlöcken Programmein übersichtlichScratch zu strukturieren und zu verhindern, dass derselbe Code mehrmals im Programm eingegeben werden muss.vergleichbar.

# Hier stehen die Imports, wenn sie benötigt werden.
import math # Wird allerdings für die grundlgegendengrundlegegenden Funktionen nicht benötigt. 

# Definition der Addition.
def add(a,b):
  return a+b

# a = int(input("Erste Zahl eingeben: ")) die Funktion int() wird benötigt, um aus der Eingabe eine Zahl zu machen. Wenn du keine Zahl eingibst, dann wird hier ein Fehler ausgegeben. 
# b = int(input("Zweite Zahl eingeben: "))
ergebnis = add(1,2) # Das Ergebnis wird in einer Variablen gespeichert.
print("1+a+b ergeben: "+ str(ergebnis)) # Das Ergebnis wir auf der Konsole ausgegeben.

Wie du sehen kannst, ist der Befehl return eingerückt. Dies muss auch sein, sonst funktioniert das Programm nicht. Probier es ruhig aus. In Python werden mit den Einrückungen Codeblöcke, die zusammengehören, markiert. Andere Programmiersprachen benutzen hierfür z. B. Klammern. Entferne die Kommentarzeichen der beiden Zeilen beginnend mit a und b. Schreibe das Programm so um, dass nun die Zahlen verwendet werden, die du in der Eingabe eingibst.

Aufgabe

a) Jetzt schreibe selber eine Funktion, die a-b rechnet.

b) Schreibe auch hier das Programm so um, dass du die Zahlen eingeben kannst.

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

Code, der in einer Python-Datei steht wird in der Reihenfolge ausgeführt, in der er steht. Code, der in einem def-Block steht, wird erst dann ausgeführt, wenn er im Programm aufgerufen wird. Daher müssen die Definitionen auch vor dem Code stehen, der ihn aufruft. Korrigiere den nachfolgenden Code:

(Die print-Funktion in diesem Beispiel hat eine andere Formatierung. Du kannst frei wählen, welche du benutzt.)

zahl =  input("Bitte gib eine Zahl zwischen 1 und 10 ein.")
print(number(zahl))

def number(z):
    return f"Das ist deine Zahl: {z}"

Funktionen müssen nicht unbedingt Werte mit return zurückgeben. Sie können auch einfach nur einen Teil der Programmfunktion übernehmen. Hier gibt die Funktion nur den Willkommensgruß nach dem Start des Programms aus.

def hello():
    print("Willkommen bei meinem tollen Programm")
    
print("Programm startet ...")
hello()

Wie man hier sieht, wurde der Funktion auch kein Parameter übergeben. Jetzt wollen wir die Funktion etwas intelligenter gestalten. Dazu benötigen wir eine Liste mit zugelassenen Usern für dieses Programm (siehe Variablen)

def hello(u):
    users = ["Mr J", "Gamer32", "NoClue01"]
    if u in users:
        print("Willkommen bei meinem tollen Programm")
    else: 
        print("Du darfst hier nicht sein. ")
    
print("Programm startet ...")
user = input("Bitte gib deinen Benutzernamen ein.")
hello(user)

Natürlich könnten wir auch mit einem Rückgabewert arbeiten, damit das Programm auch erfährt, ob die Anmeldung funktioniert hat oder nicht.

def hello(u):
    users = ["Mr J", "Gamer32", "NoClue01"]
    if u in users:
        return True
    else: 
        return False
    
print("Programm startet ...")
user = input("Bitte gib deinen Benutzernamen ein.")
if hello(user):
    print("Willkommen bei meinem tollen Programm")
else: 
    print("Du darfst hier nicht sein. ")
    exit(1) # Dieser Befehl würde das Programm an dieser Stelle mit dem Fehlercode 1 beenden.

Es ist wichtig, Funktionen und Variablen sinnvolle Namen zu geben. Die Funktion hello() hat keinen sinnvollen Namen. Man muss sich überlegen, welche Funktion im Programm die Funktion() haben soll. In diesem Fall soll überprüft werden, ob der User im System bekannt ist. Ein Name wie is_user() oder valid_user() wären hier sinnvoller. Ändere daher den Namen hello() in etwas sinnvolles und sofge dafür, dass das Programm noch funktioniert.

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