Python

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Allgemeines

Die Sprache wurde Anfang der 1990er Jahre von Guido van Rossum am Centrum Wiskunde & Informatica in Amsterdam entwickelt.

shebang

Bei Ausführung auf der Shell/Kommandozeile verweist ein "shebang" am Anfang des Skripts auf die Datei, die das Skript ausführen soll. In Linux (Ubuntu) ist dies z. B. 

#! /usr/bin/python3

Damit der "shebang" auf allen unixoiden System (z. B. auch Mac) funktioniert, empfiehlt sich die Schreibweise 

#! /usr/bin/env python3

Gegebenenfalls muss das Skript vorher aufführbar gemacht werden: 

chmod 0755 script.py

Unter Windows wird der "shebang" ignoriert.

IDLE

IDLE ist die IDE des Python-Projekts.

IDLE personalisieren

> Options, Configure IDLE

Verhalten bei F5

Die Aufforderung zu speichern bei der Ausführung einer noch nicht gesicherten Datei abschalten:

  • Reiter General, At Start of Run (F5) > No Prompt

History in der IDLE-Shell aktivieren

  • Reiter Keys > history-next > Get New Keys for Selection, 'Up Arrow und Down Arrow auswählen und speichern.

Kommandozeile beenden

Die Kommandozeile wird in IDLE, bash oder cmd folgendermaßen beendet: 

exit()

oder 

quit()

oder 

Strg-D

Funktionen

Allgemeines

Funktionsadresse in Variablen speichern

Die Speicheradresse einer Funktion kann man einer Variablen zuweisen. 

def zaehleBis10():
    zahl = 1
    while zahl <= 10:
        print(zahl)
        zahl += 1

neueFunktion = zaehleBis10
neueFunktion()

Vorbelegte Parameter

Parameter können vorbelegt und gegebenenfalls beim Funktionsaufruf geändert werden. 

def aufsummieren(a = 10):
    summe = 0
    for i in range(1,a + 1,1):
        summe += i
    print(summe)
    return summe

aufsummieren(11)

Man kann einzelne Parameter vorbelegen und andere ohne Vorbelegung lassen. Allerdings müssen nach dem ersten vorbelegten Parameter alle weiteren auch vorbelegt sein.

Parameter anhand des Namens übergeben

Wenn man die Namen der Parametervariablen anspricht, braucht man nicht die vorgegebene Reihenfolge zu beachten. Unten stehende Funktionsaufrufe produzieren die gleiche Ausgabe: 

def termin(tag, monat, jahr):
   print("Heute ist der "+str(tag)+"."+str(monat)+"."+str(jahr))

termin(2,11,2019)
termin(jahr=2019,monat=11, tag=2)

Ausgabe:
 Heute ist der 2.11.2019
 Heute ist der 2.11.2019

Tupel als Parameter

Vor den Parameter wird ein Sternchen gesetzt. Mit Hilfe dieser Konstruktion kann man eine unbegrenzte Anzahl von Werten eingeben: 

def aufsummieren(*twert):
    summe = 0
    for i in twert:
        summe += i
    print(summe)
    return summe

aufsummieren(2,3,10,9)

Dictionarys als Parameter

Es ist möglich, variable Parameter über Namenszuweisungen anzusprechen. Vor den Parameter werden zwei Sternchen gesetzt: 

def dictAlsParameter(**woerterbuch):
   for wort in woerterbuch:
      print(wort,woerterbuch[wort])

dictAlsParameter(Name = "Jon",Nachname = "Doe",Wohnort = "Hollywood")

lambda-Funktionen

lambda-Funktionen können anonym sein. Sie enthalten eine implizite return-Anweisung und werden in einer Variablen gespeichert. 

>>> rechnen = lambda a, b: a + b
>>> rechnen(3,4)
7

format()

name = input("Wie heißt du? ")
alter = int(input("Wie alt bist du? "))
print("Du heißt {} und bist {} Jahre alt.".format(name,alter))

[...] Ausgabe: 

Du heißt Jon und bist 44 Jahre alt.

String

Ein String, oder Zeichenkette, kann man als eine Sequenz von einzelnen Zeichen sehen.[1]

Auslesen von Zeichen aus der Kette

Über die Indexnummern der Zeichenkette kann man einzelne Zeichen ausgeben lassen: 

>>> meinString = "Zeichenkette"
>>> print(meinString[0])
Z

Man kann die Indexnummern auch rückläufig verwenden, dann ist [-1] das letzte Zeichen der Kette: 

>>> meinString = "Zeichenkette"
>>> print(meinString[-2:])
te

>>> print(meinString[:-2])
Zeichenket

Länge des Strings

Die Funktion len gibt die Länge des Strings (Anzahl der Zeichen) zurück: 

>>> meinString = "Zeichenkette"
>>> len(meinString)
12

>>> len("aha")
3

upper case und lower case

Strings können in Groß- bzw. Kleinbuchstaben umgewandelt werden: 

>>> string1 = "hallo"
>>> string1 = string1.upper()
>>> print(string1)
HALLO

>>> string2 = "GUTEN TAG"
>>> string2 = string2.lower()
>>> print(string2)
guten tag

Teilstrings ersetzen mit replace

>>> meinString = "Mein neues Programm"
>>> meinString = meinString.replace("neues", "schönes")
>>> print (meinString)
Mein schönes Programm

Zahlen

Es gibt Ganzzahlen (int), Fließkommazahlen (float) und komplexe Zahlen (complex).

Funktion abs()

abs() liefert den absoluten Wert einer Zahl. 

>>> x = -3.25
>>> y = abs(x)
>>> print(y)
3.25

Funktion pow()

Diese Funktion berechnet die Potenz x hoch y: 

>>> x = 3
>>> y = 4
>>> z = pow(x,y)
>>> print(z)
81

Funktion round()

Diese Funktion rundet Dezimalzahlen auf bzw. ab: 

>>> round(5.96734959002,2)
5.97

Die Zahl nach dem Komma bezeichnet die Anzahl der "Nachkommastellen")

Modul math

Für die Verwendung der math-Funktionen (ceil, floor, sqrt etc.) muss zuerst das Modul math importiert werden: 

import math

bzw. 

from math import *

Listen

Die Liste (list) ist ein sequentieller Datentyp. Was Python eine Liste nennt, würde in den meisten anderen Programmiersprachen als Array bezeichnet werden.[2]

extend()

Mit extend() hängt man eine bestehende Liste an eine andere bestehende Liste an: 

# language list
language = ['French', 'English', 'German']

# another list of language
language1 = ['Spanish', 'Portuguese']

language.extend(language1)

# Extended List
print('Language List: ', language)
[3]

Alternativ: 

language = language + language1

append()

Mit append() hängt man an eine Liste an ein weiteres Element an: 

language = ['French', 'English', 'German']
language.append("Italian")

insert()

insert() fügt mit Hilfe der Indexnummer ein weiteres Element in die Liste ein: 

language = ['French', 'English', 'German']
language.insert(1,"Dutch")

Weitere häufig verwendete Listenfunktionen

  • remove(x) entfernt das Element x aus der Liste.
  • clear() leert die ganze Liste.
  • pop() entfernt das letzte Element aus der Liste.
  • index(x) sucht das Element x und gibt seine Indexnummer aus
  • count(x) zählt, wie oft das Element x in der Liste vorkommt.
  • sort() sortiert die Listenelemente.
  • reverse() kehrt die Reihenfolge um.
  • copy() erstellt einen Klon der Liste: list2 = list1.copy()

Listen sortieren

Funktion sort(): liste.sort()

Bubblesort

def bubblesort(x, Index) :
    for i in range(Index) :
        for j in range(Index-i-1) :
          if x[j] > x[j+1] :
            x[j], x[j+1] = exchange(x[j], x[j+1]);

Beispiel:
bubblesort(liste,6)
print(liste)

Tupel

Tupel (tuple') können so wie Listen über Indexnummern abgerufen werden. Allerdings sind Tupel unveränderlich. 

>>> koordinaten = (2,3,4)
>>> print (koordinaten[0])
2

Listen von Tupeln: 

>>> tupleListe = [koordinaten, (55,89), (23,9)]
>>> tupleListe[0]
(2, 3, 4)
>>> tupleListe[0][1]
3

Dictionarys

Dictionarys enthalten Schlüssel-Werte-Paare. 

>>> meinDict = {"schluessel1" : "wert1", "schluessel2" : "wert2", "schluessel3" : "wert3", "schluessel4" : "wert4", "schluessel5" : "wert5"}
>>> print(meinDict["schluessel4"])
wert4
>>> print(meinDict.get("schluessel4"))
wert4

Es können verschiedene Datentypen verwendet werden, z. B. auch Zahlen.

Verzweigungen (bedingte Anweisungen)

Bedingter Ausdruck / conditional expression

Man kann eine Bedingung in einer Zeile prüfen: 

name = input("Is this a test? ")
x = "YES" if name == "Test" else "NO"
print(x)

Schleifen

while

x = 1000
while x > 100:
	print (x, end = ' ')
	x = x / 2

Ausgabe: 

1000 500.0 250.0 125.0

for

>>> z = 1
>>> for i in 'Hallo':
	print (i * z)
	z = z + 1

	
H
aa
lll
llll
ooooo



continue

Die Schleife wird unterbrochen: 

for i in 'Hello World':
	if i == 'o':
		continue
	print (i, end = ' ')
	
H e l l   W r l d

break

Die Schleife wird verlassen: 

for i in 'Hello World':
	if i == 'e':
		break
else:
	print ("Der Buchstabe 'x' kommt in diesem String nicht vor.")

Es erfolgt keine Ausgabe.

else

Für Kenner anderer Programmiersprachen kurios: Schleifen können mit else abgeschlossen werden. Die Anweisungen im else-Teil werden ausgeführt, sobald die Bedingung nicht mehr erfüllt ist 

for i in 'Hello World':
	if i == 'x':
		break
else:
	print ("Der Buchstabe 'x' kommt in diesem String nicht vor.")

Ausgabe: 

Der Buchstabe 'x' kommt in diesem String nicht vor

Fehler und Ausnahmen

alter = input("Wie alt bist du? ")
try:
   alter = int(alter)
except:
   print("Falsche Eingabe!")
else:
   print("Du bist", alter, "Jahre alt.")
finally:
   print("Programmende")

Spezifizierung des Fehlers: 

zahl1 = 150
zahl2 = input("Geben Sie den Divisor an: ")
try:
   zahl2 = int(zahl2)
   print("Der Quotient ist {}".format(zahl1 / zahl2))
except ValueError:
   print("Sie müssen eine Zahl eingeben.")
except  ZeroDivisionError:
   print("Division durch 0 nicht möglich.")
except:
   print("Ungültiger Wert!")


pyinstaller

Installation Windows

pip install pyinstaller

Installation Ubuntu

apt install python3-pip
pip3 install pyinstaller

Bei Fehlermeldung "ModuleNotFoundError: No module named 'pip._internal'":

Kontrolle der Installation: 

pip3 -V

Neuinstallation erzwingen: 

curl https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py -o get-pip.py 
python3 get-pip.py --force-reinstall

Kontrolle der Installation: 

pip3 -V

[4]

Jetzt funktioniert pip3 install pyinstaller. Sollte analog auch auf Mac funktionieren.

Typographie

>>> herz = u'\u2764'
>>> print(herz)
❤

Formatierung

Formatierung von float-Zahlen ("Gleitkommazahlen") auf 2 Nachkommastellen: '%.2f' % 

kapital = 22092.442508224092
print('%.2f' % kapital)
>>> 22092.44

[5]

Kompilieren

Ubuntu

Das Programm pyinstaller muss installiert sein. 

 pyinstaller /pfadzumskript/skript.py'

pyinstaller -F erzeugt ein Stand Alone Executable. Dieses liegt dann im Verzeichnis dist des Ordners, von dem aus in der Shell die Kompilierung gestartet wurde.

Windows

  • Über cmd vom User-Verzeichnis in das Skript-Verzeichnis wechseln:
cd appdata\local\programs\python\python35\scripts

pip install pyinstaller

pyinstaller c:\pfadzumskript\skript.py

pyinstaller -F erzeugt ein Stand Alone Executable. Dieses liegt dann im Python-Verzeichnis im Unterordner scripts\dist.


Troubleshooting

Deutsche Sonderzeichen lassen sich in IDLE nicht abspeichern

Entweder an den Anfang des Skripts folgende Zeile setzen: 

# -*- coding: utf-8 -*-

bzw. 

# -*- coding: cp1252 -*-

[6]

oder in IDLE (Shell-Menü) folgende Einstellung vornehmen: Options > Configure IDLE > General > Default Source Encoding > UTF-8

Code liegt in Python 2 vor

>> Umwandlung mit dem Skript 2to3.py. Das Skript liegt im Verzeichnis von Python 2.

Man kann sich 2to3.py natürlich auch in das lokale Verzeichnis legen. Umwandlung mit 

python -w 2to3.py py2Datei.py

Links und Quellen


Youtube

Bücher

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