Hier wird beschrieben wie man sich Python installieren kann. Dabei behandeln wir erstmal nur das Betriebssystem Windows, da es bei MacOS und Linux schon vorinstalliert ist.
Python ist eine sehr bekannte und mittlerweile weit verbreitete Scriptsprache, welche für automatisierungen oder aber auch für Künstliche Intelligenz verwendet wird. Natürlich kann die Sprache aber auch für quasi alle anderen Sachen herhalten und benutzt werden.
Die installation teile ich mal in drei Stufen ein.
Python kann von der offiziellen Webseite https://www.python.org/downloads/ heruntergeladen werden. Hier gibt es nun für jedes Betriebssystem und CPU Architektur die richtige Version. Ganz oben gibt es mit einem Button direkt die aktuellste stabile Version für das automatisch erkannte Betriebssystem. Wir können, wenn wir also keine Ansprüche an die Version haben und einfach die aktuellste nehmen können, einfach oben auf den Button klicken.
Um die Installation zu starten, navigieren wir zu dem Download-Ordner und doppelklicken auf die eben gedownloadete Datei. Sie sollte ungefähr wie folgt bennant sein wobei die X für die Versionsnummer stehen: python-x.x.x-amd64.exe
Sollte nun ein Fenster scheinen wählen wir nochmal Ausführen.
Nun erscheint ein weiteres Fenster, indem wir anklicken sollen was wir genau wollen. Da klicken wir auf das rot Umrandete Install Now
Nun bekommen wir als letztes das Fenster, das alles geklappt hat.
Um die Installation zu testen, können wir recht einfach ein Terminal aufmachen und dort python --version eingeben um zu sehen ob es den Befehl nun gibt.
Um das Terminal aufzumachen drücken wir die Windows-Taste und die Taste R. Damit rufen wir ein Fenster auf (siehe Abbildung 1), indem wir Programme ausführen können. In dieses Fenster schreiben wir nun cmd rein und drücken Enter. Damit öffnen wir die Eingabeauffroderung (siehe Abbildung 2) in der wir nun ebenfalls wieder Befehle ausführen können.
Nun können wir in diesem Fenster den Befehl python --version eingeben um zu schauen ob wir eine Ausgabe mit dr Versionsnummer bekommen:
1Z:>python --version
2Python 3.12.2
Hier wollen wir uns nun einmal mehr mit den Grundlagen von Python beschäftigen und gehen auf die verschiedenen Grundlagen der Sprache ein.
Ausgaben werden dazu benutzt um dem Benutzer etwas anzuzeigen. Das kann zum einem das Ergebnis sein, welches er erhofft zu bekommen oder aber eine Meldung die uns beim Programmieren weiter unterstützt.
Eine Ausgabe kann in Python mit der Funktion print() erfolgen. Innerhalb der Klammern von print kommt der Text, die Zahlen oder aber die Variable die wir auf der Konsole ausgeben wollen. Hier ein paar Beispiele:
1print("Hallo")
2print("Welt")
3print("Dies ist mal ein etwas längerer Satz")
4print("Auch Zahlen können in einem Text stehen")
5print(10)
6print(meineVariable)
Mittels eines Datentyps einer Variablen kann bestimmt werden, welche Werte diese Variable annehmen kann oder welche Operationen wir auf Sie anwenden können. So kann man auf Text die + Operation anwenden um Texte miteinander zu kombinieren und auf Zahlen +,-,/ und *. Außerdem kann noch unterschieden Werden zwischen einem Float (Fließkommazahl) und einem Int (Ganzzahl).
Kommentare sind in einem Programm Zeilen, die vom Computer nicht beachtet werden. Das heißt Sie werden bei der Ausführung einfach ignoriert. In Python kann man einen Kommentar schreiben, indem man eine Raute (#) vor einer Zeile packt.
1# Ich bin ein Kommentar
Eine Fallunterscheidung dient dazu zwischen zwei Zuständen zu unterscheiden und verschiedenen Code für die Zustände auszuführen. Als Beispiel möchte man z.B. zusätzlichen Code ausführen wenn jemand über 18 ist (z.B. Zugang zu einer Webseite). Auch in der realen Welt gibt es natürlich auch Fallunterscheidungen die wir intuitiv fällen. So gibt es z.B. die Möglichkeit sich wenn es kalt ist eine Jacke anzuziehen.
In der Programmierung ist es allerdings nicht ganz so einfach mit den Bedingungen. Hier muss jede Bedingung nach WAHR oder FALSCH beurteilt werden können. Diese Werte WAHR oder FALSCH werden auch als boolsche Werte bezeichnet. Für diese Aussagen (boolsche Bedingung => Eine Bedingung die nach einer boolschen Wert auswertbar ist) stehen uns folgende Operatoren zur Verfügung:
| Operator | Wort | Beispiel |
|---|---|---|
| > | größer | 5 > 10 5 ist kleiner als 10 (WAHR) |
| < | kleiner | 10 < 5 10 ist kleiner als 5 (FALSCH) |
| >= | größer gleich | 16 >= 17 16 ist größer oder gleich 17 (FALSCH) |
| <= | kleiner gleich | 16 <= 16 16 ist kleiner oder gleich 16 (WAHR) |
| != | nicht gleich | 0 != 1 0 ist nicht gleich 1 (WAHR) |
| == | gleich | 1 == 1 1 ist gleich 1 (WAHR) |
Mithilfe dieser Operatoren lassen sich nun die Bedingungen schreiben. Um so eine Bedingung zu schreiben, müssen wir vorher das Schlüsselwort für eine Fallunterscheidung voran schreiben if um in Klammern dahinter die Bedingung zu schreiben. Sollte nun die Bedingung wahr sein, wird alle was in den geschweiften Klammern dahinter kommt ausgeführt. Wenn man möchte kann man hinter der if noch ein else schreiben um einen block nur Auszuführen, wenn die Bedingung in der if Anweisung den Wert FALSCH liefert.
Als Beispiele:
1# definiere eine Variable die mein Alter speichert
2meinAlter = 23
3
4if meinAlter >= 18:
5 print('Du bist volljährig')
6
Programm welches das Alter speichert und "Du bist volljährig" auf der Konsole schreibt wenn man älter oder gleich 18 Jahre alt ist.
1meinAlter = 23
2
3if meinAlter >= 18:
4 print('Du bist volljährig')
5else:
6 print('Du bist noch minderjährig')
7
Programm welches das Alter speichert und "Du bist volljährig" auf der Konsole schreibt wenn man älter oder gleich 18 Jahre alt ist. Sollte man jedoch jünger als 18 Jahre alt sein wird "Du bist noch minderjährig" auf die Konsole geschrieben
1meinAlter = 23
2
3if meinAlter >= 18:
4 print('Du bist volljährig')
5elif meinAlter >= 16:
6 print('noch nicht volljährig, aber nah dran')
7else:
8 print('Du bist noch minderjährig')
Dieses Programm gibt ein "Du bist volljährig" wenn der Benutzer älter oder gleich 18 Jahre alt ist. Zudem wird noch ein anderer Text ausgebenen wenn das alter größer oder gleich 16 ist. Als alternative wenn nichts anderes zutrifft wird "Du bist noch minderjährig" ausgegeben. In dem Beispiel wird das
elif-Konstrukt verwendet, welches nur die erste Bedingung ausführt. Das ist hier besonders Sinnvoll, da ansonsten immer beide Texte ausgebeben werden würden (da jemand der über 18 Jahre ist auch immer über 16 Jahre alt ist) und wir mit demelif-Konstrukt nun nach der ersten Bedingung den rest des Konstrukts überspringen können, sollte jemand über oder gleich 18 Jahre alt sein.
Ein Array ist eine Möglichkeit unter einer Variable mehrere Werte zu addressieren. So brauchen wir aktuell um zum Beispiel die Werte für die Temperaturen der letzten Woche zu speichern insgesamt 7 Variablen. Leider können wir mit diesen Variablen nicht sehr dynamisch umgehen, da bei einem Zugriff auf eine Variable der Name der Variablen immer angegeben werden muss. Um die Werte also zum Beispiel alle zu addieren müssten wir die in unserem Fall die 7 Variablen zusammen addieren. Sobald wir jetzt aber ein weiteren Wert speichern wollen, müssen wir uns wieder eine neue Variable anlegen und das Programm ändern, so dass wir die neue Variable mit in die Berechnungen mit einbeziehen.
Um das einfacher und dynamischer zu halten kommen nun Arrays in spiel. Hiermit ist es möglich wie gesagt mehrere Werte über einen gemeinsamen Namen und einen Index zu definieren. So können wir uns zum Beispel die ersten 5 Ungerade Zahlen in einem Array so definieren:
1meineZahlen = [1,3,5,7,9]
Ein Array wird wie eine Variable definiert, nur statt einen Wert anzugeben, können wir hier in Eckgen-Klammern mehrere Werte desselben Typs angeben.
Die länge eines Arrays kann man sich in Python ebenfalls dynamisch Anzeigen lassen, indem man die in Python integrierte Funktion len() benutzt.
1meineZahlen = [1,2,3,5,7,9]
2print(len(meineZahlen))
Schleifen dienen in der Programmierung dazu Aufgaben zu bewältigen die öfters getan werden müssen. So ist bei einem Spiel immer so eine Schleife dabei die z.B. unseren Bildschirm immer neu lädt um so z.B. Dinge bewegen zu können. So kann man mit dem Schlüsselwort while so eine Schleife einleiten und dann in runden Klammern dahinter sofort die Bedingung definieren.
1while(x < 1000):
2 # Wird solange ausgeführt wie die Bedingung (in den Klammern) wahr ist.
Also um ein kleines Beispiel zu machen, wollen wir nun die Zahlen von 1 bis 1000 ausgeben. Mit der alten weise müssten wir leider 1000x print() schreiben. Wir wollen das aber natürlich etwas vereinfachen und nehmen daher eine Schleife.
1x = 1; # wir wollen bei 1 anfangen
2
3while(x <= 1000): # solange x kleiner oder gleich ist als 1000 gehen wir in die Schleife
4 # wird solange ausgeführt wie die Variable x kleiner oder gleich 1000 ist.
5 # Ausgabe der Variablen x
6 print(x)
7
8 # erhöhe x um eins um die Schleife auch irgendwann beenden zu können.
9 x = x + 1
Die for-Schleife dient dazu über eine Sequenz zu iterieren. Das heißt bei jeden Schleifendurchlauf nimmt die Zählvariable jedes Element in der Datenstruktur einmal als Wert an.
1temp = [9, 11, 14, 16, 16, 15, 12, 15]
2
3for i in temp:
4 print(i)
Ausgabe: 9 11 14 16 16 15 12 15
Mittels Funktionen können Codeteile ausgelagert werden und zentral an einer Stelle zur Verfügung gestellt werden. Das ist von Vorteil, wenn man Code in einem Programm oft verwendet und daher den Code nur an einer Stelle updaten möchte. Desweiteren ist es mit Funktionen einfacher funktionalitäten zu teilen und anderen Bereit zustellen oder aber in diese Funktionen selber in anderen Projekten wiederzuverwenden.
Um in Python eine Funktion zu erstellen, wird das Schlüsselwort def vor dem Namen der Funktion geschrieben. Danach kommen Klammern (). In diesen Klammern können nun Parameter definiert werden um bestimmte Variablen auch innerhalb der Funktion zur Verfügung zu haben. Die Funktion kann nach der definition aufgerufen werden, indem man den Namen mit den beiden Klammern schreibt.
1# definition der Funktion
2def meineFunktion():
3 print('Ich bin eine Funktion')
4
5
6# Aufruf der Funktion.
7meineFunktion()
8
9# definition der Funktion mit einem Parameter
10def meineFunktion2(meinParameter):
11 print(meinParameter)
12
13
14# Aufruf der Funktion mit Parameter
15# Hier wird in den Klammern der Wert eingetragen und kann in der Funktion benutzt werden
16meineFunktion2('hello')