1. Python-Grundlagen: Variablen, Strings und Zahlen

Variablen sind Speicherorte, die einen Namen haben.

Variablen und Datentypen. Python bietet mehrere grundlegende Datentypen, darunter Strings, Ganzzahlen und Gleitkommazahlen. Variablen werden mit dem Zuweisungsoperator (=) erstellt und können jeden dieser Datentypen speichern. Strings werden in Anführungszeichen gesetzt und unterstützen verschiedene Operationen wie Verkettung und Wiederholung.

String-Manipulation. Python bietet eingebaute Funktionen und Methoden zur Arbeit mit Strings:

• len(): Gibt die Länge eines Strings zurück
• upper() und lower(): Konvertieren Strings in Groß- oder Kleinbuchstaben
• format(): Ermöglicht die String-Interpolation
• Indizierung und Slicing: Zugriff auf einzelne Zeichen oder Teilstrings

Numerische Operationen. Python unterstützt grundlegende arithmetische Operationen (+, -, *, /) sowie fortgeschrittenere Operationen wie Exponentiation (**) und Modulo (%). Die Sprache bietet auch eingebaute Funktionen zur Typkonvertierung (int(), float(), str()) und mathematische Operationen (max(), min()).

2. Kontrollfluss: Booleans, Bedingte Anweisungen und Funktionen

Funktionen ermöglichen es Ihnen, einen Block von Python-Code einmal zu schreiben und viele Male zu verwenden.

Boolesche Logik. Python verwendet True und False als boolesche Werte. Vergleichsoperatoren (==, !=, >, <, >=, <=) und logische Operatoren (and, or, not) werden verwendet, um boolesche Ausdrücke zu erstellen.

Bedingte Anweisungen. Der Kontrollfluss wird mit if-, elif- und else-Anweisungen verwaltet:

• if Bedingung:

  Codeblock

• elif andere_Bedingung:

  Codeblock

• else:

  Codeblock

Funktionen. Funktionen werden mit dem Schlüsselwort def definiert, gefolgt vom Funktionsnamen und den Parametern. Sie können Argumente akzeptieren, Operationen ausführen und Werte zurückgeben. Funktionen fördern die Wiederverwendbarkeit und Organisation von Code.

3. Datenstrukturen: Listen, Wörterbücher und Tupel

Eine Liste ist ein Datentyp, der eine geordnete Sammlung von Elementen enthält.

Listen. Listen sind veränderbare, geordnete Sammlungen von Elementen. Sie werden mit eckigen Klammern [] erstellt und unterstützen verschiedene Operationen:

• Indizierung und Slicing
• append(), extend() und insert() zum Hinzufügen von Elementen
• remove() und pop() zum Entfernen von Elementen
• sort() zum Sortieren von Elementen

Wörterbücher. Wörterbücher sind ungeordnete Sammlungen von Schlüssel-Wert-Paaren. Sie werden mit geschweiften Klammern {} erstellt und Doppelpunkten zur Trennung von Schlüsseln und Werten. Wörterbücher bieten schnelle Suchvorgänge und sind nützlich zur Speicherung strukturierter Daten.

Tupel. Tupel sind unveränderliche, geordnete Sammlungen von Elementen. Sie werden mit runden Klammern () erstellt und häufig für feste Datensätze verwendet. Obwohl ihr Inhalt nach der Erstellung nicht geändert werden kann, können Tupel in mehrere Variablen entpackt werden.

4. Dateiverarbeitung: Lesen, Schreiben und Modi

Um eine Datei zu öffnen, verwenden Sie die eingebaute open()-Funktion.

Dateien öffnen. Die open()-Funktion wird verwendet, um Dateien zu öffnen, wobei verschiedene Modi verfügbar sind:

• 'r': Lesen (Standard)
• 'w': Schreiben (überschreibt vorhandenen Inhalt)
• 'a': Anhängen
• 'b': Binärmodus

Lesen und Schreiben. Dateien können mit Methoden wie read(), readline() oder readlines() gelesen werden. Das Schreiben erfolgt mit der write()-Methode. Die with-Anweisung wird empfohlen, um Dateien nach der Verwendung automatisch zu schließen.

Dateimodi und Fehlerbehandlung. Verschiedene Dateimodi ermöglichen verschiedene Operationen wie Lesen, Schreiben oder Anhängen. Es ist wichtig, potenzielle Fehler beim Arbeiten mit Dateien mit try/except-Blöcken zu behandeln, um Ausnahmen wie FileNotFoundError abzufangen.

5. Modulares Programmieren: Importieren und Erstellen von Modulen

Python-Module sind Dateien mit der Endung .py und können eine Reihe von Attributen (Variablen), Methoden (Funktionen) und Klassen (Typen) implementieren.

Module importieren. Module können mit der import-Anweisung importiert werden. Spezifische Funktionen oder Attribute können mit from module import function importiert werden. Dies ermöglicht die Wiederverwendung und Organisation von Code.

Module erstellen. Benutzerdefinierte Module können erstellt werden, indem Python-Code in .py-Dateien gespeichert wird. Diese Module können dann in anderen Python-Skripten importiert und verwendet werden. Die name-Variable kann verwendet werden, um festzustellen, ob ein Modul direkt ausgeführt oder importiert wird.

Modulsuchpfad. Python verwendet einen Suchpfad, um Module zu finden. Dieser Pfad kann mit der Umgebungsvariable PYTHONPATH oder durch Manipulation von sys.path im Code geändert werden.

6. Fehlerbehandlung: Ausnahmen und Try/Except-Blöcke

Eine Ausnahme ist typischerweise ein Hinweis darauf, dass etwas schiefgelaufen ist oder etwas Unerwartetes in Ihrem Programm aufgetreten ist.

Arten von Ausnahmen. Python hat viele eingebaute Ausnahmetypen, wie ValueError, TypeError und FileNotFoundError. Diese helfen, spezifische Probleme im Code zu identifizieren.

Try/except-Blöcke. Ausnahmen können mit try/except-Blöcken abgefangen und behandelt werden:

try:
    # Code, der eine Ausnahme auslösen könnte
except ExceptionType:
    # Code zur Behandlung der Ausnahme

Benutzerdefinierte Ausnahmen. Programmierer können benutzerdefinierte Ausnahme-Klassen erstellen, indem sie von der eingebauten Exception-Klasse erben. Dies ermöglicht eine spezifischere Fehlerbehandlung in komplexen Anwendungen.

7. Python-Standardbibliothek: Eingebaute Module und Funktionen

Python wird mit einer großen Bibliothek von Modulen verteilt, die Sie nutzen können.

Häufige Standardbibliotheksmodule:

• time: Für zeitbezogene Funktionen
• sys: Für systemspezifische Parameter und Funktionen
• os: Für Betriebssystem-Schnittstellen
• json: Für JSON-Codierung und -Decodierung
• csv: Für das Lesen und Schreiben von CSV-Dateien
• random: Für die Erzeugung von Zufallszahlen

Eingebaute Funktionen. Python bietet viele eingebaute Funktionen, die immer verfügbar sind:

• print(): Für die Ausgabe auf die Konsole
• input(): Für Benutzereingaben
• len(): Für die Ermittlung der Länge von Sequenzen
• range(): Für die Erzeugung von Zahlenfolgen
• type(): Zur Bestimmung des Typs eines Objekts

Module erkunden. Die dir()-Funktion kann verwendet werden, um den Inhalt von Modulen zu erkunden und verfügbare Funktionen und Attribute anzuzeigen. Die help()-Funktion bietet detaillierte Dokumentation für Module, Funktionen und Objekte.

Last updated: July 22, 2024