Python - einfache und komplexe Datenstrukturen

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Klasse 10

Autor Wimmer96

Veröffentlicht am 01.11.2018

Schlagwörter

Python

Zusammenfassung

Python ist eine Programmiersprache, die vor allem für die Entwicklung von Web Applikationen genutzt wird. Teil dieser Referate soll es sein einen einfachen Überblick in die Einführung von Phython zu schaffen.

Einfache Datenstrukturen
Die Elemente eines Programms sollen das zu programmierende Sachgebiet so realistisch wie möglich wiederspiegeln. Deshalb wählt der Programmierer dementsprechend die
• Datenstrukturen
• Operationen
aus einer Programmiersprache, die der Realität am nächsten kommen.
Die Datenstrukturen bestimmen die Art und Weise, wie Daten und Informationen in einem Programm verwendet werden können. Die wichtigsten Operationen innerhalb von Datenstrukturen sind:
• Zuweisung
• Vergleich

Wahrheitswerte
Eine Aussage hat den Wahrheitswert wahr (True), falls sie zutrifft, und falsch (False), falls sie nicht zutrifft.
Die beiden Wahrheitswerte True und False stellen den fest in Python eingebauten Datentypen bool (boolean) dar, und müssen deswegen genau so geschrieben werden:

True
False

Zahlen
Python verwendet verschiedene Datentypen um verschiedene Arten von Zahlen zu speichern. Dabei wird im speziellen zwischen Gleitkommazahlen und Ganzzahlen unterschieden, da Gleitkommazahlen eine spezielle Kodierungsmethode im Arbeitsspeicher verwenden.
Integer
Integer sind Ganzzahlen, die intern als eine (beinahe) beliebig lange Bytefolge repräsentiert werden.
Eine Ganzzahl wird vom Interpreter als solche erkannt, wenn kein Komma verwendet wird:

type(223)  type(x) gibt den Datentypen aus
 223’ ist vom Typen int’

Achtung: Sobald eine scheinbare Ganzzahl ein Komma enthält, wird sie als float interpretiert! 12.0 ist also eine Gleitkommazahl.
Float
Float ist der Datentyp für Kommazahlen, dabei wird das Ergebnis von arithmetischen Operationen oftmals automatisch als ein float zurückgegeben! Der Interpreter interpretiert eine Zahl immer dann als float, wenn ein Punkt verwendet wird. Es ist ebenfalls zulässig, die wissenschaftliche Schreibweise mit Mantisse und Exponent anzugeben:

type(278.3)  type(x) gibt den Datentypen aus

 ‘278.3’ ist vom Typen ‘float’
type(2.783e2)
<class 'float'>

Strings
Strings, also Zeichenketten, werden in Python vom Datentyp str repräsentiert, Dabei werden seit Python 3 auch regionale Sonderzeichen problemlos verarbeitet.
Strings werden dem Interpreter durch einfache oder doppelte Hochkommas gekennzeichnet:
“doppelt”
‘einfach’

Strings
Darüber hinaus können dreifache einfache oder doppelte Hochkommata verwendet werden, wenn sich ein String über mehrere Zeilen der Quelldatei erstrecken soll:
“””Dies ist ein langer String, welcher sich über mehrere Zeilen erstrecken wird!”””
str ist, genau wie list, ein sequenzieller Datentyp. Deswegen sind alle Operationen, die für Listen gültig sind, auch für Strings gültig! Ein Wort ist nichts anderes, als eine Liste von Buchstaben, und genau als solche wird str von Python behandelt:
Der String wird in der Variablen ‘text’ gespeichert >>> text = “Der Sinn des Lebens” >>> text[0]  ‘D’
Strings
Strings sind inhärent bereits eine Art Liste (von Buchstaben). Sie können jedoch weiter unterteilt werden. Die Methode: split(Trennzeichen) ermöglicht es einen String aufzutrennen.
Bsp.:
text = ‘Das ist ein Text, er wird bald enden’
liste = text.split(‘,’)
print(liste[1])

‘er wird bald enden’

Komplexe Datenstrukturen
Python und div. Zusatzbibliotheken verfügen über eine große Anzahl an komplexen Datenstrukturen welche ein weites Spektrum an Funktionen abdecken. Es sollen hier nur einige exemplarisch genannt werden.
• Listen
• Tuples
• Dictionaries
• Sets
• Queyes
• Matrizen
Listen sind ein integraler Bestandteil jeder Form von Ordnung, und dürfen auch in Python nicht fehlen. Zuständig für Listen ist der Datentyp list, der eine sequenzielle Auflistung mit variabler Länge von beliebigen Objekten darstellt.

Listen dürfen leer sein und werden initialisiert, indem die Bestandteile in eckigen Klammern angegeben werden []: [] [1,2,3,4,5] [“es”,”war”,”einmal”] [1,2,”Gitarre”,[“Liste”,”in”,”Liste”]]
[]
[1,2,3,4,5]
[“es”,”war”,”einmal”]
[1,2,”Gitarre”,[“Liste”,”in”,”Liste”]]
Wie zu sehen ist der Datentyp des Inhaltes einer Liste beliebig und kann innerhalb einer Liste frei gemischt werden.
Innerhalb der Liste kann jedes Element mit seinem Index angesprochen werden. Die Nummerierung beginnt dabei bei 0:

  • Die Liste wird in der Variablen ‘liste’ gespeichert >>> liste = [“erstes”,”zweites”,”drittes”] >>> liste[0] ‘erstes’ >>> liste[1] ‘zweites’ >>> liste[2] ‘drittes’ Das letzte Element hat also den Index ‘Länge der Liste Minus Eins’
    Die länge einer Liste (somit die Anzahl der in Ihr gespeicherten Elemente) kann mit Hilfe der Funktion len() bestimmt werden. Bsp:
    liste = [1,2,3,4,5] print (len(liste)) >>> 5
    print(liste[0]) # erstes Element >>>1 l = len(liste)-1
    print(liste[l) # letzes Element >>>5