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1.2 ERSTE SCHRITTE

 

 

EINFÜHRUNG

 

Ein Computerprogramm besteht in der Regel aus mehreren Anweisungen. In der Programmiersprache Python kannst du einzelne Anweisungen auch sofort ausführen. Dieses Vorgehen eignet sich besonders gut, um erste Erfahrungen mit Python zu machen oder etwas auszutesten. Dazu musst du das Konsolen-Symbol anklicken, wodurch das Konsolenfenster geöffnet wird.  Auf der Befehlszeile, die mit >>> beginnt, tippst du die Anweisung ein und schliesst sie mit der ENTER-Taste (carriage return) ab. Wie in einem gewöhnlichen Editor kannst du dich mit den Cursortasten auf der Befehlszeile hin- und herbewegen und einzelne Zeichen löschen oder einfügen. Sobald du ENTER drückst, wird die Befehlszeile ausgeführt, ausser es handelt sich um einen mehrzeiligen Befehl. In diesem Fall wird der Befehl erst ausgeführt, wenn du mehrmals ENTER drückst.

Du kannst auch bereits verarbeitete Eingaben mit der Maus markieren und mit CTRL+C in die Zwischenablage kopieren. Befindest du dich auf der Befehlszeile, so kannst du mit CTRL+V den Inhalt der Zwischenablage dort einfügen.

Das Unterstreichungszeichen (Underline) ist ein Platzhalter für das Resultat einer vorgängigen Rechenoperation. Mit Cursor-Up kannst du die letzten Eingabezeilen zurückholen und mit Cursor-Left bzw. Cursor-Right editieren.

 

 

PYTHON KENNENLERNEN

 

Die folgenden Vorschläge kannst du ruhig auch ein wenig variieren, so wie du es gerade gut und lustig findest und je nachdem, was dich interessiert. Starte dazu TigerJython und wähle die Schaltfläche Konsole.


Tippe zum Kennenlernen der vier Grundrechenoperationen ein:

 
>>> 4 + 13
    17
>>> 2.5 - 5.7
    -3.2
>>> 1356 * 22345
    30299820
>>> 1 / 7
    0.14285714285714285

Wie du siehst, kannst du ganze Zahlen oder auch Dezimalbrüche verwenden. Die ganzen Zahlen nennt man integer (int) und die Dezimalbrüche float.

Du kannst mehrere Operationen auf eine Zeile schreiben. Dabei musst du den Vorrang der Operationen beachten, wobei gilt, dass * und / stärker binden als + und - und bei gleicher Rangordnung der Ausdruck von links nach rechts abgearbeitet wird. Du kannst zusammengehörende Operation auch in ein rundes Klammerpaar schreiben. (Eckige und geschweifte Klammern haben aber eine andere Bedeutung):

>>> (66 - 12) * 5 / 6
    45.0

>>> 66 - 12 * 5 / 6
    56.0

Wichtig sind auch die Ganzzahl-Division und der Divisionsrest (Modulo-Operation):

>>> 5 // 3
    1

>>> 5 % 3
    2

Python kann mit langen Zahlen problemlos umgeben, beispielsweise bei der Verwendung des Potenzoperators:

>>> 45**123
    22138041353571795138171990088959838587798501812515796
    35495262099494113535880540560608088894435720496058262
    03407737866682728901508127084151522949268748976128137
    6128136645054322872994134741020388901233673095703125L

Es gibt eine Reihe von eingebauten Funktionen, beispielsweise:

>>> abs(-9)
    9

>>> max(1, 5, 2, 4)
    5

Viele weitere Funktionen sind erst verfügbar, wenn du die entsprechenden Module importierst. Du kannst auf zwei Arten importieren. Bei der ersten Art musst du bei der Verwendung der Funktion (beim Funktionsaufruf) auch immer noch den Modulnamen mit einem Punkt voranstellen, bei der zweien Art kannst du die Funktion direkt aufrufen.

>>> import math
>>> math.pi
    3.141592653589793
>>> math.cos(pi)
    -1
>>> from math import *
>>> pi
    3.141592653589793
>>> sin(pi)
    1.2246467991473533e-16

Du siehst auch, dass ein Computerprogramm nie exakt rechnet, denn sin(pi) müsste ja exakt 0 sein.

Eine Aneinanderreihung von Buchstaben und Satzzeichen heisst String und du definierst ihn durch Verwendung von einfachen oder doppelten Anführungszeichen. Mit dem print-Befehl kannst du Strings und andere Werte in einem Ausgabefenster ausschreiben. Dabei verwendest du das Komma als Trennzeichen.

>>> print "Das Resultat ist", 2

Im Ausgabefenster erscheint: Das Resultat ist 2

Wie in der Mathematik kannst du Werte mit einem Variablennamen versehen. Dazu verwendest du einen Bezeichner aus einem oder mehreren Buchstaben. Nicht erlaubt sind aber Leerzeichen, Umlaute, Akzente und die meisten Spezialzeichen. Variablen dienen auch dazu, ein vorher errechnetes Resultat weiter zu verwenden. Es ist sehr praktisch, dass die bereits bekannten Variablen (und ihr Datentyp) im rechten Teil des Konsolenfensters aufgelistet sind.

>>> a = 2
>>> b = 3
>>> sum = a + b
>>> print "Die Summe von", a, "und", b, "ist", sum

Im Ausgabefenster erscheint: Die Summe von 2 und 3 ist 5

Eine eindimensionale Sammlung von beliebigen Daten nennt man eine Liste. Listen sind in allen Programmiersprachen ein äusserst zweckmässiger und flexibler Datentyp. In Python schreibst du die Listenelemente einfach in eine eckige Klammer und kannst sie mit print im Ausgabefenster anzeigen lassen.

>>> li = [1, "Huhn", 3.14]
>>> print li

Im Ausgabefenster: [1, "Huhn", 3.14]

Listen und viele andere Objekte besitzen zugehörige Funktionen, die man Methoden nennt. Beispielsweise kannst du mit der Methode append() ein neues Element am Ende der Liste hinzufügen:

>>> li.append("Ei")
>>> print li

Im Ausgabefenster: [1, 'Huhn', 3.14, 'Ei']

Du kannst auch eigene Funktionen definieren. Dazu verwendest du das Schlüsselwort def. Werte gibst du mit return zurück. Nach der Definition kannst du deine Funktion wie jede andere eingebaute Funktion aufrufen:

>>> def sum(a, b):
>>>     return a + b
>>> sum(2, 3)

     5

 

 

DER TURTLE BEFEHLE ERTEILEN

 

Die Konsole ist sehr nützlich, um schnell ein paar Befehle oder Funktionen auszuprobieren. Willst du dich beispielsweise in die Turtlegrafik einarbeiten, so importierst du zuerst das Modul gturtle und erstellst mit dem Befehl makeTurtle() ein Turtlefenster mit einer Turtle.

>>> from gturtle import *
>>> makeTurtle()


Danach stehen dir alle Befehle aus der Turtlegrafik direkt zur Verfügung. Beispielsweise:

 


forward(100) kurz: fd(100) 100 Schritte (Pixel) vorwärts bewegen
back(50) kurz: bk(50) 50 Schritte rückwärts bewegen
left(90) kurz: lt(90) 90° nach links drehen
right(90) kurz: rt(90) 90° nach rechts drehen
clearScreen() kurz: cs() löscht alle Spuren und setzt die Turtle in die Mitte


Beispiel:

>>> fd(100)
>>> dot(20)
>>> rt(90)
>>> fd(100)
>>> dot(20)
>>> home()

 

 

Mit dem Schlüsselwort repeat kannst du eine oder mehrere Anweisungen wiederholt ausführen. Wenn du mehrere Befehle als Befehlsblock wiederholen willst, so musst du sie gleich weit einrücken.

>>> repeat 4:
       fd(100)
       rt(90)

 

 

Wie oben gezeigt, kannst du mehrere zusammengehörige Anweisungen unter einem eigenen Namen zusammenfassen. Du erstellst eine eigene Funktionsdefinition. Der hauptsächliche Vorteil von Funktionen besteht darin, dass du Funktionen beiliebig oft einfach durch ihren Namen aufrufen kannst, statt den gesamten Code jedes Mal erneut aufzuschreiben.

>>> def zeichnequadrat():
      repeat 4:
         fd(100)
         rt(90)

>>> zeichnequadrat()
>>> rt(180)
>>> zeichnequadrat()

 

Es macht dir sicher Spass, weitere Turtlebefehle auszuprobieren. Eine Übersicht der Befehle findest du im Kapitel Turtlegrafik unter Dokumentation. In diesem Kapitel lernst du auch systematisch, wie du ganze Programme schreiben kannst.