Zum Inhalt springen

1. Einrichtung & Basics

Vorwort

Python ist eine beliebte Programmiersprache, die für ihre Einfachheit und Vielseitigkeit bekannt ist. In diesem Tutorial zeige ich dir, wie du Python installieren und einrichten kannst, sowie die grundlegenden Funktionen der Sprache.

In diesem Teil erwarte ich auf keinen Fall, dass du nachher alle Funktionen etc. auswendig kannst. Umso mehr ist es wichtig, dass wenn du später diese Funktionen siehst, dass du ein grobes Verständnis hast, was diese Funktionen tun.

Legen wir los!

1. Python installieren

Zunächst musst du Python auf deinem Computer installieren. Gehe dazu in den Microsoft Store und installiere dir Python 3.10. Den Microsoft Store findest du, indem du die Windows Taste drückst und nach Microsoft Store suchst.

Wenn du Python erfolgreich installiert hast, kannst du Python finden, indem du die Windows Taste drückst und Python eingibst (du musst es nicht öffnen). Für jedes Tutorial empfehle ich dir, eine separate Skriptdatei zu erstellen. Dies tust du, indem du zuerst im Dateiexplorer die Dateiendungen einschaltest.

Hier ist eine Schritt für Schritt Anleitung:
1. Öffne den Windows Explorer, indem du auf das Ordnersymbol in der Taskleiste klickst oder die Tastenkombination Windows + E drückst
2. Klicke auf die Registerkarte „Ansicht“ in der Menüleiste des Explorers
3. Setze ein Häkchen bei „Dateinamenerweiterungen“ in der Gruppe „Ein-/Ausblenden“
4. Die Dateinamenerweiterungen werden nun angezeigt

Danach kannst du einen Ordner erstellen und dort drin deine Skript Dateien ablegen/erstellen.
Die Skript Dateien kannst du erstellen, indem du in dem Ordner eine neue Textdatei erstellst und die .txt Erweiterung zu .py (für Python) änderst.

Schliesslich kannst du die Python Datei mit der IDLE öffnen:
1. Die Windows Taste drücken und nach IDLE suchen
2. Die IDLE öffnen

Wenn die IDLE gestartet ist, kannst du oben links auf „file“ klicken, danach auf „open“ und den eben erstellten Python Skript öffnen. Nun wird sich neben der Konsole die Skript Datei öffnen. Beachte, dass du den Code in der Skript Datei schreiben musst und nicht in der Konsole!

Jetzt kannst du loslegen mit dem Programmieren!
Um den Skript auszuführen, kannst du F5 oder Run drücken und der Skript wird in der Konsole ausgeführt.

Nun schauen wir uns die Grundlagen von Python an!
Für die folgenden Beispiele solltest du immer den gesamten Code löschen, so dass es keinen Konflikt zu zuvor erstellten Variablen gibt.

2. Variablen definieren

Variablen sind wichtige Funktionen in Python, die es dir ermöglichen Werte zu speichern und später darauf zuzugreifen. Um eine Variable zu definieren, kannst du einfach den Namen der Variable und den Wert eingeben, den du der Variabel zuweisen möchtest.

Beispiel:

name = "Paul"
age = 43
alive = True

# Hier geben wir die oben definierten Variablen aus. 
print(name)
print(age)
print(alive)

In diesem Beispiel haben wir 3 Variabeln definiert:
-Die erste Variable (name) ist ein String, was bedeutet, dass sie alle möglichen Zeichen enthalten kann.
-Die zweite Variable (age) ist eine Float. Float Variabeln können Zahlen beinhalten. Sie können auch Komma Zahlen beinhalten.
-Die letzte Variable (alive) ist ein Boolean. Diese Variabel hat nur 2 Werte (True oder False).
Booleans werden oft verwendet, um Ja oder Nein Fragen zu beantworten, da sie schnell und einfach abgefragt werden können.

Drücke jetzt F5 und Enter, um den Skript zu speichern & auszuführen. Danach wirst du in der Konsole die Ausgabe der erstellten Variablen sehen.

In jedem Python Code kann man Kommentare hinzufügen, indem man vor dem Kommentar ein Hashtag # setzt.

3. Schleifen und Bedingungen

Schleifen und Bedingungen sind weitere wichtige Funktionen in Python, die es dir ermöglicht, Code zu wiederholen oder abhängig von bestimmten Bedingungen auszuführen.

Beispiel für eine Schleife:

for number in range(10):
    print(number)

Dieser Code wird eine Schleife ausführen, die 10 Mal durchläuft und jedes Mal die Variable „number“ ausgibt.

Beispiel für eine Bedingung:

x = 5
if x > 3:
    print("x ist größer als 3")

Dieser Code wird prüfen, ob die Variable „x“ größer als 3 ist und wird eine Nachricht ausgeben, wenn dies der Fall ist. In diesem Beispiel würde der Skript „x ist größer als 3“ ausgeben.

4. Libraries

Python Libraries (Bibliotheken) sind vorgefertigte Code-Sammlungen, die von anderen Entwicklern erstellt wurden, um bestimmte Aufgaben zu erleichtern. Sie können in Python-Programmen verwendet werden, um komplexe Funktionen schnell und einfach zu implementieren.

Ein Beispiel für eine Python Library ist „NumPy“, die für mathematische Berechnungen verwendet wird. Um diese Bibliothek zu verwenden, müssen Sie sie zuerst installieren.
Um eine Library zu installieren, verwenden wir „pip“. PIP ist ein Paketmanager mit dem wir Python Library’s installieren. Du kannst NumPy mit pip installieren, indem du die Eingabeaufforderung öffnest und dort den Code „pip install numpy“ ausführst. Die Eingabeaufforderung (CMD) öffnest du, indem du in Windows nach „cmd“ suchst.

Nachdem wir NumPy installiert haben, können wir die IDLE neustarten und NumPy am Anfang des Codes importieren:

import numpy as np

In diesem Code importieren wir numpy als np. Im Code können wir numpy dann mit np. abrufen.

Die Bibliotheken importiert man immer am Anfang des Python Codes. Andernfalls kann der Skript noch nicht darauf zugreifen, weil sie noch nicht importiert wurde.

In diesem Beispiel werden wir mit NumPy den Durchschnitt von einer Zahlenkette (Array) berechnen:

import numpy as np

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
average = np.mean(numbers)

#Gibt den Durchschnitt aus. Sollte 3 in der Konsole anzeigen.
print (average)

Dieses Beispiel erstellt eine Zeichenkette mit den Zahlen 1, 2, 3, 4 und 5. Dann wird der Durchschnitt mit np.mean(numbers) definiert und dieser am Schluss in der Konsole ausgegeben.

Das .mean() ist eine Methode, welche auf np (NumPy) aufgerufen wird. In Python kann man Methoden auf die ursprüngliche Funktion hinzufügen, um andere Resultate zu erzielen.
Ein Beispiel für eine weitere Methode ist .lower():

text = "HALLO! Ich bin ein Beispieltext"
text = text.lower()

print(text)

Die würde dann: „hallo! ich bin ein beispieltext“ ausgeben, da die .lower() Methode auf der Textvariabel angewendet wurde.
Das ganze geht übrigens auch mit der .upper() Methode. Das würde dann alles gross schreiben.
Man muss nicht jede Methode auswendig können, da jede Library etc. eigene Methoden hat.

5. Funktionen

Einige der wichtigsten Python Funktionen, welche man sich merken sollte, sind:

– input(): Ermöglicht es dem Benutzer, Zeichen von der Konsole einzugeben.

name = input("Wie ist dein Name? ")
print("Hallo " + name + "!")

Dieser Code fragt den Nutzer nach dem Namen mit der Input Funktion.


– if/else: Eine Funktion, die es ermöglicht, Bedingungen zu überprüfen und je nach dem unterschiedliche Aktionen auszuführen.

x = 5 #Du kannst die Zahl ändern, um andere Ergebnisse zu erziehlen.

if x > 10:
    print("x ist größer als 10")
else:
    print("x ist kleiner oder gleich 10")

In diesem Beispiel wird eine Nummer mit 5 definiert. Danach wird mit if/else abgefragt, ob die Variabel grösser als 10 ist. Wenn dies wahr ist, wird „x ist größer als 10“ ausgegeben, was in diesem Beispiel jedoch nicht der Fall ist.


– for/while: Schleifen, die es ermöglichen Aktionen mehrmals (wiederholt) auszuführen.

print("\nFor Schleife:") #\n bedeutet "Newline" und startet eine neue Zeile.
# For-Schleife
for i in range(1, 6): # Wir definieren eine temporäre Variabel "i"
    print("Zahl:", i)

print("\nWhile Schleife:") #\n bedeutet "Newline" und startet eine neue Zeile.
# While-Schleife
j = 1 # Wir definieren eine temporäre Variabel "j"
while j < 6: 
    print("Zahl:", j)
    j += 1

In diesem Beispiel wird zuerst eine For-Schleife verwendet, um die Zahlen von 1 bis 6 auszugeben. Die range-Funktion erzeugt eine Liste von Zahlen von 1 bis 6, die dann nacheinander durchlaufen werden.

Als nächstes wird eine While-Schleife verwendet, um die gleichen Zahlen auszugeben. Hier wird eine Variable j definiert und dann solange erhöht, bis sie den Wert 6 erreicht hat. Innerhalb der Schleife wird die aktuelle Zahl ausgegeben und dann j um 1 erhöht.


– print(): Eine Funktion, die es ermöglicht, Text in der Konsole auszugeben.

print("Dieser Text wird in der Konsole ausgegeben") # Gibt reiner Text aus

name = "Paul"
print(name) # Gibt eine Variabel aus

print("Dein Name ist " + name) # Du kannst dies mit einem + oder , auch kombinieren!



– def: Eine Funktion, die es ermöglicht, eigene Funktionen zu definieren und wiederzuverwenden.

def say_hello():
    print("Hallo!")

say_hello() # Ruft die Funktion auf

Dies definiert eine Funktion mit dem Namen „say_hello“. In diesem Beispiel gibt die Funktion einfach den Text „Hallo!“ aus, wenn sie aufgerufen wird.

Zuerst wird die Funktion definiert. Dies löst noch nichts aus.
Nachdem die Funktion definiert wurde, kann sie gerufen / ausgeführt werden.

Abschluss

Mir ist bewusst, dass das sehr viele Informationen auf einmal sind und du dir wahrscheinlich nicht mal die Hälfte davon merken konntest.
Das Wichtigste ist, dass du dich daran erinnerst was sie tun, wenn du diese Funktionen in den nächsten Kapiteln wieder siehst.