Willkommen zur zweiten Episode unserer Einführung in die Programmierung mit Python. In der vorherigen Episode hast Du gesehen, wie nützlich es ist, diese Sprache zu beherrschen und wie Du mit den verschiedenen Variablentypen beginnen kannst. In diesem Abschnitt lernst Du die verschiedenen Operatoren in Python kennen und erfährst, wie Schleifen und verschiedene nützliche Funktionen in Python funktionieren. Beginnen wir gleich!
Arithmetische Operatoren:
Eine Python-Shell kann deinen Taschenrechner ersetzen, da die grundlegenden arithmetischen Operationen nativ implementiert sind:
- + für die Addition
- – für die Subtraktion
- * für die Multiplikation
- / für die Division
- % für Modulo (gibt den Rest der Division zurück)
- **für die Potenz
Diese Operationen können nicht nur mit Zahlen, sondern auch mit anderen Arten von Variablen durchgeführt werden.
Tests (Bedingte Anweisungen)
Die if-Anweisung ist die einfachste Teststruktur. Ihre Syntax in Python ist blockbasiert. Wir werden uns zunächst mit diesem Konzept beschäftigen.
Befehlsblock - Einrücken
Um einen Codeblock in Python anzugeben, musst du (mithilfe von Tabulatoren) jede Zeile des Blocks um denselben Betrag einrücken.
if-Anweisung:
Die Syntax der Anweisung lautet wie folgt:
Bedingung ist ein boolescher Ausdruck, d. h. ein Ausdruck, der den Wert True (Wahr) oder False (Falsch) annimmt.
Hier ist ein Beispiel:
Vergleichsoperatoren:
Diese Tabelle fasst die Vergleichsoperationen zusammen, die in Bedingungen verwendet werden können:
Schleifen :
Beim Programmieren müssen wir oft eine Reihe von Anweisungen unter einer oder mehreren Bedingungen mehrmals wiederholen.
Schleifen helfen uns dabei, diese Aufgabe einfach und effizient zu erledigen.
While Schleife:
Das Prinzip ist einfach. Eine while-Schleife führt eine Reihe von Anweisungen aus, solange eine Bedingung erfüllt ist. Um zu funktionieren, benötigt sie normalerweise drei Schritte: :
Die Initialisierung einer Iterationsvariablen (i).
Das Testen der Iterationsvariable.(i<3)
Das Aktualisieren der Iterationsvariable. (i=i+1)
For-Schleifen :
Die for-Schleife dient auch dazu, einen Anweisungsblock zu wiederholen. Sie wird normalerweise verwendet, um über eine vordefinierte Folge von Werten zu iterieren. Die Sequenzen sind oft vom Typ range, list oder tuple, können aber auch aus Zeichenketten bestehen :
Das in ist für die Verwendung der Schleife unerlässlich, es ist das in, mit dem die Sequenz durchlaufen wird.
Wenn die Schleife ausgeführt wird, enthält i das erste Element in L, und der Anweisungsblock wird ausgeführt. Dann enthält i das zweite Element von L, und so weiter bis zum letzten Element der Liste.
Bei beiden Arten von Schleifen kann es vorkommen, dass Du die Schleife beenden musst, bevor sie zu Ende ist. Dazu wird die Anweisung break verwendet.
Wenn in diesem Beispiel das eingegebene Passwort mehr als dreimal von „0000“ abweicht, zeigt die Schleife „Versuchen Sie es später noch einmal“ an und die Anweisung „break“ beendet die Schleife sofort.
Im gleichen Register wie die Anweisung break ist continue ebenfalls eine Anweisung innerhalb einer Schleife, die es ermöglicht, eine Iteration der Schleife nicht zu überspringen.
Im folgenden Beispiel durchläuft die for-Schleife, die die Liste a durchläuft, den Wert 0. Da aber die Berechnung von 1/0 nicht möglich ist, überspringt die continue-Anweisung diesen Wert und geht zum nächsten über.
Funktionen
Wie in der Mathematik ermöglichen es Funktionen, eine wiederverwendbare Folge von Anweisungen zusammenzufassen, sodass derselbe Code nicht mehrmals in ein Programm kopiert werden muss.
Außerdem sind Funktionen parametrisierbar und können ein oder mehrere Ergebnisse liefern, was die Möglichkeiten erweitert. In einigen Fällen können sie auch gar nichts zurückgeben.
Wenn du eine Funktion aufrufst, musst Du den Wert der Parameter angeben, die bei der Ausführung der Funktion verwendet werden sollen (in Klammern hinter dem Funktionsnamen). Dies ist nicht erforderlich, wenn ein Parameter einen „Standardwert“ hat, der in diesem Fall einen Standardwert annimmt. Um einem Parameter anzugeben, dass er nicht seinen Standardwert annehmen soll, musst du nur den Wert angeben, der verwendet werden soll.
Um eine Funktion zu definieren und aufzurufen, wird die folgende Syntax verwendet:
Wenn Du zum Beispiel die folgende Funktion aufrufst, wird das Quadrat einer Zahl zurückgegeben, wenn sie positiv ist, und sonst 0.
Globale Variablen in einer Funktion :
Eine Variable, die außerhalb einer Funktion definiert wurde, kann innerhalb der Funktion wiederverwendet werden. Wenn jedoch eine Änderung an der Variable innerhalb der Funktion vorgenommen wird, bleibt sie nur so lange bestehen, wie die Funktion aufgerufen wird:
Es ist dann möglich, die Variable in der Funktion zu ändern, wenn sie in der Funktion als globale Variable deklariert ist:
Rekursivität
Python ermöglicht auch Rekursivität. Rekursivität ist die Eigenschaft einer Funktion, sich selbst zu definieren, indem sie sich selbst aufruft.
Es ist wichtig, eine „Abbruchbedingung“ zu setzen, damit der Aufruf einer Funktion nicht zu unendlich vielen Aufrufen führt (und damit dein Programm abbricht).
Glückwunsch! Du hast Die Einführung in Python bis jetzt aufmerksam verfolgt.
Wenn Du Dich noch ein bisschen mehr anstrengst, wirst Du in zwei Wochen in der Lage sein, einen Anwendungsfall für Data Science zu erstellen.
Wir sehen uns nächste Woche wieder, um uns mit dem Laden eines Datensatzes und dem Cleaning der Daten zu beschäftigen.
