Python

Diese Python-Einführung konzentriert sich auf das Wesentliche und zeigt Ihnen, wie Sie die Sprache in eigenen Projekten einsetzen. Sie lernen alle Grundlagen kennen: Datenstrukturen und Typen, Programmierlogik, den Umgang mit Modulen, die Vorteile der funktionalen und objektorientierten Programmierung. So erfahren Sie praxisgerecht, wie Sie mit Python Daten verarbeiten, den Raspberry Pi ansteuern, wiederkehrende Aufgaben automatisieren und vieles mehr.

Mit Codebeispielen und Musterlösungen für eigene Projekte

Vorwort ... 21TEIL I Python lernen ... 23 1. Hello, World! ... 25 1.1 ... Python installieren ... 26 1.2 ... »Hello, World!« in der Python-Shell ... 31 1.3 ... »Hello, World!« als eigenständiges Script ... 34 1.4 ... Entwicklungsumgebungen (IDEs) ... 42 1.5 ... Elementare Syntaxregeln ... 45 1.6 ... Wiederholungsfragen ... 52 2. Variablen ... 53 2.1 ... Grundregeln ... 53 2.2 ... Datentypen ... 55 2.3 ... Gültigkeitsbereich von Variablen ... 62 2.4 ... Wiederholungsfragen ... 64 3. Operatoren ... 65 3.1 ... Überblick ... 65 3.2 ... Details und Sonderfälle ... 67 3.3 ... Wiederholungsfragen ... 73 4. Zahlen ... 74 4.1 ... Ganze Zahlen ... 75 4.2 ... Fließ kommazahlen ... 77 4.3 ... Komplexe Zahlen, Brüche und Festkommazahlen ... 79 4.4 ... Boolesche Werte ... 81 4.5 ... Wiederholungsfragen ... 82 5. Zeichenketten ... 83 5.1 ... Grundregeln ... 83 5.2 ... Zugriff auf Teilzeichenketten ... 86 5.3 ... Zeichenkettenfunktionen ... 88 5.4 ... Zeichenketten formatieren und konvertieren ... 92 5.5 ... Lokalisierung ... 97 5.6 ... Reguläre Ausdrücke ... 100 5.7 ... Wiederholungsfragen und Übungen ... 102 6. Datum und Zeit ... 103 6.1 ... Zeit ermitteln und darstellen ... 103 6.2 ... Mit Zeiten rechnen ... 108 6.3 ... Wiederholungsfragen und Übungen ... 110 7. Listen, Tupel, Sets und Dictionaries ... 111 7.1 ... Listen ... 112 7.2 ... Funktionen zur Verarbeitung von Listen ... 115 7.3 ... Tupel (Sequenzen) ... 122 7.4 ... Sets (Mengen) ... 125 7.5 ... Dictionaries ... 127 7.6 ... Type Annotations ... 130 7.7 ... Arrays ... 131 7.8 ... Wiederholungsfragen und Übungen ... 133 8. Verzweigungen und Schleifen ... 134 8.1 ... »if«-Verzweigung ... 134 8.2 ... Beispiel: Schaltjahrtest ... 138 8.3 ... »for«-Schleife ... 139 8.4 ... »while«-Schleife ... 147 8.5 ... Beispiele für Schleifen ... 148 8.6 ... Wiederholungsfragen und Übungen ... 153 9. Funktionen ... 155 9.1 ... Eigene Funktionen definieren ... 156 9.2 ... Lokale und globale Variablen ... 160 9.3 ... Parameter ... 164 9.4 ... Rekursion ... 169 9.5 ... Lambda-Funktionen ... 171 9.6 ... Funktionale Programmierung ... 173 9.7 ... Generatoren ... 176 9.8 ... Wiederholungsfragen und Übungen ... 17910. Umgang mit Fehlern (Exceptions) ... 182 10.1 ... Fehlerabsicherung mit »try« und »except« ... 183 10.2 ... Selbst Exceptions auslösen (»raise«) ... 189 10.3 ... Programmunterbrechungen abfangen ... 189 10.4 ... Wiederholungsfragen und Übungen ... 19211. Objektorientierte Programmierung ... 194 11.1 ... Crashkurs ... 195 11.2 ... »Hello, Class!« ... 199 11.3 ... Klassen- und Instanzvariablen ... 203 11.4 ... Methoden ... 208 11.5 ... Operator Overloading ... 214 11.6 ... Unveränderliche Objekte ... 219 11.7 ... Datenklassen ... 221 11.8 ... Vererbung ... 223 11.9 ... Wiederholungsaufgaben und Übungen ... 23012. Module ... 234 12.1 ... Module nutzen (»import«) ... 234 12.2 ... Modul-Interna ... 237 12.3 ... Module installieren (»pip«) ... 240 12.4 ... Eigene Module entwickeln ... 244 12.5 ... Wiederholungsfragen und Übungen ... 24713. Interna ... 249 13.1 ... Garbage Collection ... 249 13.2 ... Shared References ... 250 13.3 ... Namensräume erforschen ... 252 13.4 ... Python-Compiler ... 254 13.5 ... Systemfunktionen ... 255 13.6 ... Python 2 ... 258TEIL II Python anwenden ... 26314. Dateien lesen und schreiben ... 265 14.1 ... Verzeichnisse ... 265 14.2 ... Textdateien lesen und schreiben ... 270 14.3 ... Beispiel: Indexeinträge in Textdateien ändern ... 275 14.4 ... Standardeingabe und Standardausgabe ... 277 14.5 ... JSON-Dateien verarbeiten ... 279 14.6 ... XML-Dateien verarbeiten ... 283 14.7 ... Wiederholungsfragen und Übungen ... 28815. Netzwerkfunktionen ... 289 15.1 ... Download und Upload von Dateien ... 289 15.2 ... Mails versenden ... 293 15.3 ... Dropbox ... 296 15.4 ... Twitter ... 30016. Systemadministration ... 303 16.1 ... Linux-Kommandos aufrufen ... 303 16.2 ... Linux-Accounts einrichten ... 307 16.3 ... MySQL/MariaDB-Datenbankzugriff ... 310 16.4 ... Mehrere gleichartige Datenbanken analysieren ... 31517. Raspberry Pi ... 319 17.1 ... GPIO-Zugriff mit RPi.GPIO ... 320 17.2 ... LED-Ampel für die CPU-Temperatur ... 327 17.3 ... GPIO-Zugriff mit »gpiozero« ... 330 17.4 ... Sense HAT ... 33218. Grafische Benutzeroberflächen ... 339 18.1 ... »Hello, Qt!« ... 340 18.2 ... Buttons platzieren und nutzen ... 343 18.3 ... Textfelder, Grid-Layout und Nachrichtenboxen ... 347 18.4 ... Dateiauswahl ... 352 18.5 ... Listenfelder ... 355 18.6 ... Oberfläche zur GPIO-Steuerung ... 35919. Grafikprogrammierung ... 363 19.1 ... Grafische Grundfunktionen ... 364 19.2 ... Grafik in einem Widget ... 370 19.3 ... Spaß mit Sinus und Cosinus ... 373 19.4 ... Temperaturkurve anzeigen ... 37920. Wissenschaftliche Anwendung ... 386 20.1 ... Anaconda, IPython und Jupyter-Notebooks ... 387 20.2 ... NumPy ... 395 20.3 ... pandas ... 400 20.4 ... SciPy ... 406 20.5 ... Matplotlib ... 409 Anhang ... 419 A. Lösungen ... 419 A.1 ... Kapitel 1: »Hello, World!« ... 419 A.2 ... Kapitel 2: Variablen ... 421 A.3 ... Kapitel 3: Operatoren ... 423 A.4 ... Kapitel 4: Zahlen ... 423 A.5 ... Kapitel 5: Zeichenketten ... 425 A.6 ... Kapitel 6: Datum und Uhrzeit ... 426 A.7 ... Kapitel 7: Listen, Tupel, Sets und Dictionaries ... 428 A.8 ... Kapitel 8: Verzweigungen und Schleifen ... 432 A.9 ... Kapitel 9: Funktionen ... 436 A.10 ... Kapitel 10: Umgang mit Fehlern ... 441 A.11 ... Kapitel 11: Objektorientierte Programmierung ... 442 A.12 ... Kapitel 12: Module ... 447 A.13 ... Kapitel 14: Dateien lesen und schreiben ... 448 Index ... 453