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Python-Auffrischungskurs
Zweck dieses Kapitels ist es, Ihre Kenntnisse der grundlegenden Python-Datenstrukturen, -Schlüsselwörter, Kontrollflussoperationen usw. aufzufrischen. Ich habe dieses Buch für Python-Programmierer geschrieben, die bereits gewisse Fähigkeiten besitzen. Um zum Experten zu werden, müssen Sie natürlich die Grundlagen beherrschen.
Das Verständnis der Grundlagen erlaubt es Ihnen, einen Schritt zurückzutreten und das breitere Bild zu betrachten – eine wichtige Fähigkeit, ob Sie nun den Aufstieg bei Google schaffen, Informatikprofessorin werden oder einfach nur gut programmieren können wollen. Informatikprofessoren besitzen z. B. oft ein unglaublich tiefgreifendes Wissen der Grundlagen in ihrem Gebiet, das es ihnen ermöglicht, über Grundprinzipien zu diskutieren und Forschungslücken zu erkennen, statt sich von der allerneuesten Technologie blenden zu lassen. Dieses Kapitel präsentiert die wichtigsten Python-Grundlagen, die als Fundament für die höheren Themen in diesem Buch dienen.
Grundlegende Datenstrukturen
Ein gründliches Verständnis der Datenstrukturen ist eine der grundlegendsten Fähigkeiten, die Sie als Programmierer erwerben können. Diese Grundlagen werden Ihnen immer hilfreich sein, ob Sinee nun Machine-Learning-Projekte schaffen, an großen Codeprojekte arbeiten, Websites einrichten und verwalten oder Algorithmen schreiben.
Numerische Datentypen und -strukturen
Die wichtigsten numerischen Datentypen sind Integer und Float. Ein Integer ist eine positive oder negative Zahl ohne Gleitkomma (z. B. 3). Ein Float ist eine positive oder negative Zahl mit Gleitkommagenauigkeit (z. B. 3,14159265359). Python bietet eine große Vielzahl an eingebauten numerischen Operationen sowie die Funktionalität, um diese numerischen Datentypen ineinander umzuwandeln. Schauen Sie sich die Beispiele in Listing 1–1 genau an, um diese ungemein wichtigen numerischen Operationen zu meistern.
## Arithmetische Operationen
x, y = 3, 2
print(x + y) # = 5
print(x – y) # = 1
print(x * y) # = 6
print(x / y) # = 1.5
print(x // y) # = 1
print(x % y) # = 1
print(–x) # = –3
print(abs(–x)) # = 3
print(int(3.9)) # = 3
print(float(x)) # = 3.0
print(x ** y) # = 9
Listing 1–1 Die numerischen Datentypen
Die meisten der Operatoren sind selbsterklärend. Beachten Sie, dass der Operator // eine Integer-Division durchführt. Das Ergebnis ist ein abgerundeter Integer-Wert (z. B. 3 // 2 == 1).
Boolesche Werte
Eine Variable vom Typ Boolean kann nur zwei Werte annehmen – False oder True.
In Python sind die Datentypen Boolean und Integer eng miteinander verwandt: Der Datentyp Boolean benutzt intern Integer-Werte (der boolesche Wert False wird durch den Integer-Wert 0 repräsentiert, der boolesche Wert True durch den Integer-Wert 1). Listing 1–2 zeigt ein Beispiel für diese beiden booleschen Schlüsselwörter.
x = 1 > 2
print(x)
# False
y = 2 > 1
print(y)
# True
Listing 1–2 Die booleschen Werte False und True
Nach dem Auswerten der angegebenen Ausdrücke verweist die Variable x auf den booleschen Wert False, die Variable y dagegen auf den booleschen Wert True.
Sie können die booleschen Werte mit drei wichtigen Schlüsselwörtern verwenden, um in Python kompliziertere Ausdrücke zu erzeugen.
Schlüsselwörter: and, or, not
boolesche Ausdrücke stellen grundlegende logische Operatoren dar. Allein in Kombination mit den folgenden drei Schlüsselwörtern können Sie ein breites Spektrum an potenziell komplizierten Ausdrücken erzeugen:
andDer Ausdruck x and y wird zu True ausgewertet, falls der Wert x True ist und der Wert y ebenfalls True ist. Ist einer der Werte False, wird der Gesamtausdruck ebenfalls False.
orDer Ausdruck x or y wird zu True ausgewertet, falls der Wert x True ist oder der Wert y True ist (oder beide Werte True sind). Falls nur einer der Werte True ist, wird auch der Gesamtausdruck True.
notDer Ausdruck not x wird zu True ausgewertet, falls x False ist. Ansonsten wird der Ausdruck zu False ausgewertet.
Schauen Sie sich den folgenden Python-Code in Listing 1–3 an.
x, y = True, False
print((x or y) == True)
# True
print((x and y) == False)
# True
print((not y) == True)
# True
Listing 1–3 Die Schlüsselwörter and, or und not
Mithilfe dieser drei Schlüsselwörter können Sie alle logischen Ausdrücke formulieren, die Sie jemals brauchen werden.
Die Rangordnung der booleschen Operatoren
Um die boolesche Logik wirklich zu verstehen, muss man die Reihenfolge beachten, in