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Let's code Python

E-BookEPUB0 - No protectionE-Book
360 Seiten
Deutsch
Rheinwerk Verlag GmbHerschienen am05.05.20222. Auflage
Python macht Spaß! Steige einfach in die Programmierung ein: Mit eigenen kleinen Programmen und Spielen, selbst gebauten Kreaturen, Grafik und mehreren Leveln. Mit der Entwicklungsumgebung TigerJython ist es besonders einfach, zügig loszulegen. Sie bietet viele Hilfen eigens für Anfänger und für den Fall, dass du mal einen Fehler finden musst. Ohne Vorkenntnisse lernst du Python in überschaubaren Projekten kennen. Neue Sprachelemente werden ausführlich vorgestellt, mit farbigen Hervorhebungen und Erklärungen direkt am Code.

Aus dem Inhalt:

Installation und erste Schritte
Quiz, Vokabeltrainer, Würfel-Poker
Fehler finden leicht gemacht
Ein Grafik-Framework benutzen
Ein Roboter, der zeichnen kann
Dateien bearbeiten und speichern
Mathematische Graphen und Diagramme
Spiele nachprogrammieren: Breakout, Tic Tac Toe und mehr
Selbst gebaute Kreaturen
Multi-Level-Spiele



Hauke Fehr programmiert seit 30 Jahren in verschiedenen Sprachen. Mit wachsender Begeisterung entwickelt er mit LiveCode kommerzielle Apps im Auftrag seiner Kunden und als eigene Produkte. Die Anwendungsgebiete reichen vom Sprachenlernen bis zur Auftragsverwaltung für KMUs. Als Linguist und Hochschuldozent hat er ein besonderes Gespür fürs Lernen und Lehren. Seine Programmierkenntnisse und Ideen gibt er gern an Kunden, Kursteilnehmer und natürlich seine Leser weiter.mehr
Verfügbare Formate
BuchKartoniert, Paperback
EUR24,90
E-BookEPUB0 - No protectionE-Book
EUR24,90

Produkt

KlappentextPython macht Spaß! Steige einfach in die Programmierung ein: Mit eigenen kleinen Programmen und Spielen, selbst gebauten Kreaturen, Grafik und mehreren Leveln. Mit der Entwicklungsumgebung TigerJython ist es besonders einfach, zügig loszulegen. Sie bietet viele Hilfen eigens für Anfänger und für den Fall, dass du mal einen Fehler finden musst. Ohne Vorkenntnisse lernst du Python in überschaubaren Projekten kennen. Neue Sprachelemente werden ausführlich vorgestellt, mit farbigen Hervorhebungen und Erklärungen direkt am Code.

Aus dem Inhalt:

Installation und erste Schritte
Quiz, Vokabeltrainer, Würfel-Poker
Fehler finden leicht gemacht
Ein Grafik-Framework benutzen
Ein Roboter, der zeichnen kann
Dateien bearbeiten und speichern
Mathematische Graphen und Diagramme
Spiele nachprogrammieren: Breakout, Tic Tac Toe und mehr
Selbst gebaute Kreaturen
Multi-Level-Spiele



Hauke Fehr programmiert seit 30 Jahren in verschiedenen Sprachen. Mit wachsender Begeisterung entwickelt er mit LiveCode kommerzielle Apps im Auftrag seiner Kunden und als eigene Produkte. Die Anwendungsgebiete reichen vom Sprachenlernen bis zur Auftragsverwaltung für KMUs. Als Linguist und Hochschuldozent hat er ein besonderes Gespür fürs Lernen und Lehren. Seine Programmierkenntnisse und Ideen gibt er gern an Kunden, Kursteilnehmer und natürlich seine Leser weiter.
Details
Weitere ISBN/GTIN9783836286565
ProduktartE-Book
EinbandartE-Book
FormatEPUB
Format Hinweis0 - No protection
Erscheinungsjahr2022
Erscheinungsdatum05.05.2022
Auflage2. Auflage
ReiheRheinwerk Computing
Seiten360 Seiten
SpracheDeutsch
Dateigrösse6261 Kbytes
Artikel-Nr.8890188
Rubriken
Genre9200

Inhalt/Kritik

Inhaltsverzeichnis
Liebe Leserin, lieber Leser, ... 2


Materialien zum Buch ... 13


1. Programme schreiben -- wie geht das? ... 15


2. Wie funktionieren Computer überhaupt? ... 19


Innenleben eines PCs ... 19

Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe ... 20

Bits und Bytes ... 22

Prozessortakt -- wie schnell läuft mein PC? ... 24



3. Python -- die Programmiersprache ... 25


Maschinensprache -- die Muttersprache des Prozessors ... 25

Interpreter und Compiler ... 26

Python -- einfach und universell ... 27

Jython -- was ist das? ... 28

TigerJython -- deine Lernumgebung ... 29



4. TigerJython installieren -- einfacher geht's nicht ... 31


Installation unter Windows ... 31

Installation auf dem Mac ... 33

Installation unter Linux ... 35



5. Die ersten Schritte -- Python im Dialog ... 37


Direkte Befehle -- die Konsole ... 38

Ausgabe mit Zahlen ... 38

Die Syntax muss stimmen ... 43

Zeichenketten statt Zahlen ... 44



6. Variablen -- jetzt wird es flexibel ... 47


Variablennamen ... 49

Der »input«-Befehl -- Eingaben zum Verarbeiten ... 51



7. Programme schreiben -- es geht los! ... 55


Ein Programm in TigerJython eingeben ... 55

Das allererste Programm: Ein Zahlenzaubertrick ... 56

Zweites Programm: Ein Umrechner ... 58

Programme speichern ... 60

Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe -- diesmal mit Text ... 61

Rechner mit Rest ... 62

Das magische Quadrat ... 64

Variation: Magisches Quadrat mit fester Summe ... 67



8. Bedingungen -- was passiert, wenn ...? ... 71


»if«-Abfragen in Python ... 72

»if« mit »else« ... 75

Mehrere Bedingungen verknüpfen ... 77

»elif« -- »else if« ... 78

»if« -- »else« im Überblick ... 80

Wahr und falsch beim Verknüpfen ... 82

Programm: Eintrittsprüfung ... 83



9. Befehle und Module ... 85


Was sind Module? ... 85

Das Modul »math« ... 86

Das Modul »random« ... 90

Roulette ... 91

Programm: Entscheidungshilfe ... 92



10. Schleifen -- Wiederholungen machen Programme stark ... 95


Die Zählschleife mit »repeat« ... 96

Würfeln ohne Ende ... 98

Schleifen verschachteln ... 102

Die »while«-Schleife ... 103

Würfelpoker ... 105

Klassisches Zahlenraten ... 107

Das kleine Einmaleins ... 111

Mehr Möglichkeiten für »while«-Schleifen ... 116

Primzahlentester ... 118

Das Probeverfahren ... 118

Das Schachrätsel ... 123

Zins und Zinseszins ... 125



11. Listig -- mit Listen arbeiten ... 127


Zeichenketten sind Listen ... 127

Listen in Python ... 130

Wochentag nachschlagen ... 132

Listen per Programm erzeugen ... 133

Die »for«-Schleife mit einer Liste ... 134

Mehr Befehle, Methoden und Funktionen für Listen ... 137

Ein Lottozahlen-Tipp ... 140

Das Lottospiel: Selbst tippen und gewinnen ... 144

Mehrdimensionale Listen ... 148

Zusammenfassung: Listen ... 151



12. Die Schildkröte -- ein grafischer Roboter ... 153


Die Schildkröte steuern ... 154

Weitere Turtle-Befehle ... 161

Grafik mit Koordinaten ... 165

Funktionsgraphen programmieren ... 167

Zufallsbilder erstellen ... 169

Variationen: Zufallsmuster ... 171

Eingebaute Funktionen nutzen ... 173



13. Funktionen selber schreiben ... 175


Was sind Funktionen noch mal genau? ... 175

Eigene Funktionen schreiben ... 176

Eigene Funktion »zahlwort« ... 180

Ein eigenes Modul erstellen ... 184

Zeichnen mit Funktionen ... 186

Rekursive Funktionen ... 188



14. Sound programmieren ... 193


Sound in Python abspielen ... 193

Was sind denn eigentlich Klangdateien? ... 193

WAV-Dateien abspielen ... 195

MP3-Dateien abspielen ... 196

Eigene Musik machen ... 196

Sprachsynthese -- lass den Computer sprechen! ... 198



15. Objekte programmieren ... 201


Was sind Objekte? ... 202

Objekte in Python ... 202

Klassen und Instanzen ... 205

Objekte für alles ... 210



16. Eigene Objekte definieren ... 213


Die Funktion »__init__« ... 214

Eigene Methoden definieren ... 217

Die Funktion »__str__« ... 218

Ableitung und Vererbung -- ein Supertoaster ... 221



17. gamegrid -- Spiele bauen mit Objekten ... 225


Ein Spielfeld erzeugen ... 226

Actor -- jetzt kommen die Figuren ins Spiel ... 230

Der Fisch soll leben ... 232

Spielfiguren mit Eigenleben ... 234

Das Spielfeld kontrolliert den Takt ... 237

Die Steuerungsleiste in gamegrid ... 242



18. Steuerung und Ereignisse in gamegrid ... 245


Erweiterung der Spielidee ... 249

Kollision -- Interaktion zwischen Spielfiguren ... 251

Klang hinzufügen ... 256

Ein Spiel braucht Gegner ... 257



19. Breakball -- ein neues Spiel ... 265


Das Spielprinzip ... 265

Elemente des Programms ... 266

Erster Schritt: Spielfeld und Ball ... 266

Zweiter Schritt: Das Brett ... 271

Dritter Schritt: Die Blöcke ... 275

Die Spielsteuerung ... 280



20. Space Attack -- ein Klassiker ... 287


Das Spielprinzip ... 287

Technik: Was brauchen wir? ... 287

Das Spielfeld ... 288

Das Raumschiff ... 288

Jetzt wird geschossen ... 290

Die Aliens ... 294

Erweiterungen ... 304

Weiterer Ausbau: Deine Aufgabe ... 307



21. Flappy Ball -- geschicktes Hüpfen ... 309


Die Spielidee ... 309

Benötigte Elemente ... 309

Das Spielfeld ... 310

Der Ball ... 310

Die Ballsteuerung mit der Maus ... 312

Die Balken als Spielgegner ... 315

Das Spiel erweitern und verbessern ... 321

Weitere Ideen ... 323



22. Tic Tac Toe -- Brettspiele mit gamegrid ... 325


Das Spielprinzip ... 325

Welche Elemente werden benötigt? ... 326

Das Spielfeld ... 326

Auf die Maus reagieren ... 328

Die Spielverwaltung ... 331

Ein Objekt für die Spieldaten ... 332

Erweiterungen von Tic Tac Toe ... 340

Der Computer als Gegner ... 340

Am einfachsten: Die Zufallsmethode ... 341

Cleverer: Die doppelte Prüfmethode ... 345

Echte KI: Die Minimax-Methode ... 349



23. Wie geht es weiter? ... 351


Mit TigerJython weitermachen ... 352

Andere Python-Systeme ... 354

Andere Programmiersprachen? ... 355



Index ... 357mehr
Leseprobe


6    Variablen - jetzt wird es flexibel

Jeder Computer hat nicht nur sein Rechenwerk, sondern er braucht vor allem auch einen Speicher, in dem er Daten zwischenlagern kann. Beim Programmieren nutzen wir diesen Speicher konkret mithilfe von Variablen. Erst damit kann man wirklich sinnvoll Daten verarbeiten, denn sonst wären jeder Wert und jedes Ergebnis in einem Programm ja vorherbestimmt.

Erinnerst du dich an die Vorstellung vom Computer als Bearbeiter, der an seinem Schreibtisch sitzt und ständig Daten aus kleinen Schubladen holt, die er bearbeitet und dann wieder in diese Schubladen hineinsteckt? Diese Schubladen werden wir jetzt auch verwenden. Es sind die sogenannten Variablen, die in jeder Programmiersprache eine außerordentlich wichtige Rolle spielen.

Variabel heißt »veränderlich« - eine Variable ist ein Platzhalter für eine veränderliche Zahl, eine Zeichenkette oder einen anderen Datenwert. Die Variable ist also wie die Schublade, in die man einen Wert hineinstecken kann. Diese Schublade hat eine Beschriftung, damit man immer weiß, was wo drin ist. Die Beschriftung ist der Variablenname, mit dem man auf ihren Inhalt zugreifen kann.

Aber genug der Theorie. Wie sieht das in der Praxis aus? Wir bleiben noch in der Konsole und geben mal folgenden Befehl ein:

(¢)-Taste ... und ...? Im Ausgabefenster passiert nichts, denn wir haben ja keinen Ausgabebefehl gegeben. Der Befehl a = 25 sagt Python Folgendes:

Speichere die Zahl 25 in einer Variablen mit dem Namen a.

Merke
Wenn wir einen Variablennamen angeben, dahinter ein Gleichheitszeichen und dann einen Zahlausdruck oder eine Zeichenkette stellen, wird dieser Wert in die Variable geschrieben. Wenn die Variable noch nicht existiert, wird sie dabei automatisch erzeugt.


Jetzt gibt es also so etwas wie eine Schublade, die die Aufschrift a trägt, und in der Schublade liegt die Zahl 25.

Python bestätigt das im Dialogfenster mit der Meldung a: 25. Das heißt also: a steht fortan für die Zahl 25.

Gib jetzt Folgendes in der Konsole ein:

Ergebnis:

25

Immer wenn wir jetzt den Namen a in einem Kommando verwenden, weiß Python, dass wir den Wert meinen, der in der Variablen a drinsteckt.

Du kannst mit der Variablen jetzt genauso rechnen wie mit dem Wert 25 selbst.

print(a + 10)

ergibt:

35

Variablen und ihre Werte
Variablen werden erst in dem Moment angelegt, in dem du ihnen einen Wert gibst. Wenn ich a = 1 schreibe, dann habe ich eine Variable a angelegt, die als Inhalt den Wert 1 hat. Wenn ich der Variablen später einen anderen Wert gebe, zum Beispiel a = 12.5, dann ändert sich der Wert dieser vorhandenen Variablen a, und es wird keine neue Variable angelegt.


Du kannst in Programmen nur Variablen zum Rechnen verwenden oder ausgeben, die du vorher auch angelegt hast und denen du einen Wert gegeben hast. Variablen, denen du nie einen Wert gegeben hast, existieren nicht. Das kannst du in der Konsole leicht ausprobieren. Gib mal ein:

print(b)

Das Ergebnis ist eine Fehlermeldung:

Der Name 'b' ist nicht definiert oder falsch geschrieben.

Es existiert also keine Variable oder Funktion mit diesem Namen.

b kann nicht ausgegeben werden, weil b nicht existiert. Logisch, oder?

Erst wenn du b = 125 (oder etwas anderes) schreibst, dann existiert auch die Variable b, und dann kannst du sie auch für Berechnungen verwenden oder ausgeben.
Variablennamen

Natürlich dürfen Variablen nicht nur a, b oder c heißen. Sie können alle möglichen Namen wie eingabezahl oder geschwindigkeit oder meinErgebnis haben. Namen, die einen Hinweis darauf geben, wofür die Variable verwendet wird, helfen sehr beim Programmieren.

Allerdings gibt es auch klare Regeln, wie man Variablen nennen darf und wie nicht, damit Python die Variablen immer eindeutig als solche erkennen kann:

Variablennamen dürfen aus Klein- und Großbuchstaben sowie aus Zahlen bestehen. Sie müssen aber immer mit einem Buchstaben beginnen. Beachte aber, dass Groß- und Kleinbuchstaben wirklich unterschieden werden und ein Name nicht mal groß und mal klein geschrieben werden kann. Dann wären es zwei verschiedene Namen.


In der Regel werden normale Variablennamen in Python immer mit kleinen Buchstaben geschrieben, Leerzeichen werden meist durch Unterstriche dargestellt. Das ist kein Muss, aber es ist in Python üblich, um Programme auch für andere gut lesbar zu halten.


Variablennamen dürfen keine Sonderzeichen, deutschen Umlaute oder Leerzeichen enthalten, sondern wirklich nur internationale Buchstaben und Zahlen - und den Unterstrich _ als Ausnahme.


Will man eine Variable mit einem Namen benennen, der aus zwei Wörtern besteht, dann kann man statt des Leerzeichens also den Unterstrich verwenden, das wird snake_case genannt - oder man arbeitet mit Großbuchstaben zur Trennung. Das heißt camelCase (kleiner Anfangsbuchstabe und großer Buchstabe für das nächste Wort) bzw. CapWords - das erste wie zweite Wort beginnt mit einem Großbuchstaben ohne Leerzeichen. In TigerJython wird häufig camelCase für Variablennamen verwendet, wir werden dies auch in einigen Fällen tun und halten uns ansonsten an die Python-Empfehlung snake_case.


Beispiele für Variablennamen:

x

erlaubt

Y

Großbuchstaben sind erlaubt (aber nicht üblich, außer für Konstanten).

hallo

erlaubt

wert3

erlaubt

5fach

verboten (beginnt mit einer Zahl)

länge

verboten (Sonderzeichen ä ist nicht erlaubt)

breite des rechtecks

verboten (Leerzeichen dürfen nicht im Namen vorkommen)

laenge_quadrat

erlaubt und erwünscht (der Unterstrich zur Worttrennung wird für Variablen- und Funktionsnamen in Python empfohlen, sogenannter snake_case)

tasteGedrueckt

erlaubt und in TigerJython öfter verwendet (camelCase)

GrafikObjekt

erlaubt (CapWords wirst du später für sogenannte Klassennamen verwenden)

Nun weißt du, wie man Variablen benennen kann. Jetzt geht es darum, wie man sie verwendet.

Variablen dürfen in Python Zahlen oder Strings enthalten, zum Beispiel:

vorname = "Erwin"

Gib anschließend ein:

print("Hallo "+vorname + "!")

Die Ausgabe ist:

Hallo Erwin!

Oder noch ein anderes Beispiel. Gib nacheinander die folgenden drei Zeilen ein:

wert = 21

doppelter_wert = wert * 2

print("Das Doppelte von",wert,"ist", doppelter_wert)

Nach der letzten Zeile bekommst du die Ausgabe:

Das Doppelte von 21 ist 42

Im ersten Befehl wurde die Zahl 21 in die Variable mit dem Namen wert gelegt. Danach wurde die Variable doppelter_wert mit dem Ausdruck wert * 2 belegt. Dadurch stand die Zahl 42 in der Variablen, denn Python...

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Hauke Fehr programmiert seit 30 Jahren in verschiedenen Sprachen. Mit wachsender Begeisterung entwickelt er mit LiveCode kommerzielle Apps im Auftrag seiner Kunden und als eigene Produkte. Die Anwendungsgebiete reichen vom Sprachenlernen bis zur Auftragsverwaltung für KMUs. Als Linguist und Hochschuldozent hat er ein besonderes Gespür fürs Lernen und Lehren. Seine Programmierkenntnisse und Ideen gibt er gern an Kunden, Kursteilnehmer und natürlich seine Leser weiter.