AB 1 Programmierung mit Python

• Dein erstes Programm
• Die print()-Funktion
• Kommentare
  • Einzeilige Kommentare
  • Mehrzeilige Kommentare
• Zahlen und Berechnungsoperatoren
  • Berechnungsoperatoren
• Strings
  • Verkettung mit dem + Operator
• Variablen
  • Wie definiert man Variablen?
  • Überschreiben von Variablenwerten
• Datentypen
• Die input()-Funktion
• Datentypen umwandeln

Schau dir die folgenden Videos an. Mach das Gezeigte nach und schau nicht einfach nur passiv zu.

In den Videos arbeitet er mit dem PyCharm-Editor, aber wir verwenden VS Code. Beide Editoren sehen jedoch ähnlich aus.

Er schreibt in der Datei main.py, du schreibst in der Datei script.py.

Dein erstes Programm

Die print()-Funktion

Mit der print()-Funktion kannst du Texte im Terminal anzeigen:

print("Hallo Welt")

Ausgabe im Terminal:

Hallo Welt

Aufgabe 1
Verwende zwei print()-Funktionen, um die folgende Ausgabe im Terminal zu zeigen:

Python ist super :-)
Ich bin in der 10. Klasse

Aufgabe 2
Verwende zwei print()-Funktionen, um die folgende Ausgabe zweimal hintereinander
auf zwei Zeilen im Terminal zu zeigen:

Ich verstehe nur Bahnhof!
Ich verstehe nur Bahnhof!

Kommentare

In Python sind Kommentare Textteile im Code, die nicht ausgeführt werden.
Sie helfen, den Code zu erklären oder zu dokumentieren.

Einzeilige Kommentare

Sie beginnen mit einem # und alles danach wird ignoriert.

# Dies ist ein Kommentar, der nicht ausgeführt wird
print("Hallo Welt")  # Dies ist ein Kommentar neben einer Codezeile

Ausgabe im Terminal:

Hallo Welt

Erklärung: Die erste Zeile wird komplett ignoriert, und der Text rechts vom # wird ebenfalls ignoriert, während die print()-Funktion ausgeführt wird.

Mehrzeilige Kommentare

Sie beginnen und enden mit drei Anführungszeichen """. Alles dazwischen wird ignoriert.

"""
Das ist ein
mehrzeiliger Kommentar.
Er erstreckt sich über mehrere Zeilen.
"""
print("Python ist super!")

Ausgabe im Terminal:

Python ist super!

Erklärung: Der gesamte Text zwischen den dreifachen Anführungszeichen wird ignoriert, und die print()-Funktion wird ausgeführt.

Aufgabe 3
Füge einen einzeiligen Kommentar zu folgendem Code hinzu, der erklärt, was der Code macht:

print("Hallo Welt")

Aufgabe 4
Kommentiere den folgenden Code so, dass die erste print()-Funktion nicht ausgeführt wird:

print("Dieser Code soll nicht ausgeführt werden")
print("Dieser Code wird ausgeführt")

Zahlen und Berechnungsoperatoren

Mit der print()-Funktion kannst du nicht nur Text, sondern auch ganze Zahlen und Dezimalzahlen im Terminal ausgeben:

print(22)
print(-11)
print(2.62)

Ausgabe im Terminal:

22
-11
2.62

Wichtig: Zahlen stehen ohne Anführungszeichen. Texte müssen immer in Anführungszeichen stehen.

Aufgabe 5
Welche Ausgabe erhältst du im Terminal, wenn du die folgenden print()-Funktionen ausführst?

print(15)
print(-7.5)
print(0)

Berechnungsoperatoren

Mit Berechnungsoperatoren kannst du mathematische Operationen wie die Addition, die Subtraktion, die Multiplikation und die Division durchführen.

Zusätzlich ermöglicht der Operator ** das Potenzieren von Zahlen.

Der Operator // führt eine Ganzzahldivision durch, das heißt, das Ergebnis wird als ganze Zahl zurückgegeben.

Beim Modulo-Operator % wird ebenfalls eine Division ausgeführt, jedoch gibt er nur den Rest der Division zurück.

Aufgabe 6
Führe die folgenden Befehle einzeln aus. Welche Ausgaben erscheinen im Terminal?
a) print(100 + 25)
b) print(2 ** 5)
c) print(80 // 3)
d) print(25 % 4)
e) print(3 * 5 + 8)
f) print(3 ** 3 % 5)
g) print(60 / 5 - 2)
h) print(3 * 15 // 4)

Aufgabe 7
Schreibe ein Programm, das die Summe, die Differenz, das Produkt und den Quotienten der Zahlen 12 und 8 berechnet und das Ergebnis jeweils mit einem print()-Befehl im Terminal anzeigt.

Aufgabe 8
Berechne mit Python (25 + 5) * 3 - 12 // 2 und zeige das Ergebnis im Terminal an.

Aufgabe 9
Berechne mit Python den Durchschnitt von vier beliebigen Zahlen (z. B. 23, 67, 12, 90). Verwende dazu den print()-Befehl, um das Ergebnis im Terminal anzuzeigen.

Strings

In Python sind Strings (Zeichenketten) eine Folge von Zeichen, die als Text dargestellt werden. Sie werden von doppelten Anführungszeichen " " umschlossen.

Du kannst sie aber auch von einfachen Anführungszeichen ' ' umschließen. Strings können Buchstaben, Zahlen, Symbole oder eine Kombination davon enthalten.

Verkettung mit dem + Operator

Mit dem + Operator kannst du Texte (Strings) miteinander verbinden.
Dies nennt man auch Verketten.

Bemerkung: Wenn du den + Operator verwendest, werden die Strings direkt aneinandergefügt, ohne dass automatisch Leerzeichen zwischen den Werten eingefügt werden. Um ein Leerzeichen hinzuzufügen, musst du es explizit als " " in die Verkettung einfügen.

Beispiel:

print("Hallo" + "Welt")
print("Hallo" + " " + "Welt")

Ausgabe im Terminal:

HalloWelt
Hallo Welt

Aufgabe 10
Was wird im Terminal ausgegeben, wenn du die folgenden print()-Befehle ausführst?

print("Guten" + "Tag")
print("Guten" + " " + "Tag")

Aufgabe 11
Welche Ausgabe erhältst du, wenn du diesen print()-Befehl ausführst?

print("Ein" + "-" + "Zwei" + "-" + "Drei")

Aufgabe 12
Verkette die folgenden Teile eines Satzes zu einem vollständigen Satz, und füge dabei Leerzeichen ein, wo nötig:

print("Ich" + "habe" + "Hunger.")

Aufgabe 13
Führe den folgenden Code aus und erkläre die Ausgabe im Terminal.

print(10 + 5) 
print("10" + "5")  

Aufgabe 14
Führe den folgenden Code aus und beschreibe den Fehler, der auftritt. Erkläre, warum der Fehler passiert.

print("10" + 5)  

Variablen

Variablen sind Speicherorte für Informationen, die später im Programm verwendet werden können.

Beispiel:

name = "Lara"
age = 40

Bemerkung: Text (wie "Lara") muss immer in Anführungszeichen stehen, während Zahlen ohne Anführungszeichen geschrieben werden.

Du kannst auch Variablen, die du definiert hast, mit der print()-Funktion ausgeben:

name = 'Lara'
age = 40
print(name)
print(age)

Ausgabe im Terminal:

Lara
40

Wie definiert man Variablen?

Eine Variable erhält einen Namen und einen Wert, die durch den Zuweisungsoperator = (Gleichheitszeichen) miteinander verbunden sind. Beim Benennen einer Variablen gibt es jedoch einige Regeln, die du beachten musst:

• Ein Variablenname muss mit einem Buchstaben oder einem Unterstrich beginnen, aber niemals mit einer Zahl.
• Ein Variablenname darf keine Leerzeichen oder Sonderzeichen wie Umlaute (ä, ö, ü) enthalten.
• Du darfst keine reservierten Schlüsselwörter wie class, if oder while als Variablennamen verwenden.
• Python unterscheidet zwischen Groß- und Kleinschreibung. Das bedeutet, dass name und Name zwei verschiedene Variablen sind.

Überschreiben von Variablenwerten

In Python kannst du den Wert einer Variable jederzeit ändern. Das nennt man das Überschreiben einer Variablen, wenn der alte Wert durch einen neuen ersetzt wird.

x = 10  
print(x)  

x = 20  
print(x)  

Ausgabe im Terminal:

10
20

Erklärung: Zuerst hat die Variable x den Wert 10. Danach wird sie mit dem Wert 20 überschrieben. Der alte Wert 10 wird also komplett ersetzt.

Bemerkung: Du kannst Variablen so oft überschreiben, wie du möchtest. Der neue Wert muss nicht den gleichen Datentyp wie der alte Wert haben. Du kannst zum Beispiel einen String in eine Variable speichern, die vorher eine Zahl war.

x = 100  
print(x)

x = "Hallo"  
print(x) 

Aufgabe 15
Definiere zwei Variablen:
a) Eine Variable mit dem Namen vorname, die den Wert "Max" hat.
b) Eine Variable mit dem Namen alter, die den Wert 25 hat.
Verwende anschließend die print()-Funktion, um beide Variablen im Terminal auszugeben.

Aufgabe 17
Welche der folgenden Variablennamen sind in Python erlaubt?
a) and
b) Schüler
c) Zeit
d) class
e) URL
f) print
g) town name
h) global_index
i) Wetter
j) IN/OUT

Datentypen

In Python gibt es verschiedene Datentypen, die bestimmen, wie Daten behandelt werden. Wir haben bereits drei kennengelernt.

String (Zeichenkette): Ein Text, der in Anführungszeichen steht.

text = "Hallo, Welt!"

Integer (Ganzzahl): Eine Zahl ohne Dezimalstellen.

zahl = 42

Float (Gleitkommazahl): Eine Zahl mit Dezimalstellen.

pi = 3.14

Mit der type()-Funktion kannst du herausfinden, welcher Datentyp ein Wert hat:

print(type("Hallo Welt"))
print(type(42))
print(type(3.14))

Ausgabe im Terminal:

<class 'str'>
<class 'int'>
<class 'float'>

Aufgabe 18
Nenne den Datentyp der folgenden Werte.
a) 45
b) 20.00
c) "Oktober"
d) 75.375
e) "PC"
f) "Klasse 9a"

Aufgabe 19
Schreibe Python-Code, um den Datentyp der folgenden Werte mithilfe der type()-Funktion herauszufinden und im Terminal auszugeben:
a) 99
b) 30.6
c) "Stuttgart"
d) 100.0

Die input()-Funktion

Manchmal möchtest du, dass der Benutzer deines Programms dir Informationen gibt, wie z.B. seinen Namen, sein Alter oder seinen Wohnort. Dafür kannst du die input()-Funktion verwenden:

wohnort = input("Wo wohnst du? ")
print(wohnort)

Wenn das Programm ausgeführt wird, erscheint Folgendes im Terminal:

Wo wohnst du?

Der Benutzer kann dann eine Eingabe machen. Sobald der Benutzer die Enter-Taste drückt, wird die Eingabe in der Variable wohnort gespeichert und anschließend mit print() ausgegeben.

Beispielablauf:

Wo wohnst du? Berlin
Berlin

Erklärung: Das Programm zeigt dem Benutzer die Frage Wo wohnst du? im Terminal an und wartet auf eine Eingabe. Alles, was der Benutzer eingibt (egal ob Text oder Zahlen), wird als String in der Variable wohnort gespeichert und danach mit der print()-Funktion im Terminal ausgegeben.

Aufgabe 20
Was wird im Terminal ausgegeben, wenn der Benutzer Anna eingibt?

name = input()
print("Hallo, " + name + "!")

Aufgabe 21
Erkläre, was das Programm macht und was passiert, wenn der Benutzer Berlin eingibt.

stadt = input()
print("Du wohnst in " + stadt)

Aufgabe 22
Schreibe ein Programm, das den Benutzer nach einem Tier fragt und die Eingabe direkt im Terminal ausgibt. Verwende einen passenden Text innerhalb von input(), wie "Welches ist dein Lieblingstier?".

Aufgabe 23
Schreibe ein Programm, das den Benutzer nach seinem Geburtsort fragt und die Eingabe direkt im Terminal ausgibt. Verwende einen passenden Text innerhalb von input(), wie "Wo bist du geboren?".

Aufgabe 24
Frage den Benutzer nach den Nachbarländern Deutschlands im Norden, Westen, Süden und Osten. Verwende passende Texte wie "Welches Land liegt im Norden von Deutschland?" und gib anschließend alle Antworten aus.

norden = input("Welches Land liegt im Norden von Deutschland? ")
# Schreibe hier den restlichen Code für die anderen Richtungen

print(norden)
# Füge hier die Ausgaben für die anderen Länder ein

Aufgabe 25
Frage den Benutzer nach einer Zahl und gib die Eingabe im Terminal aus. Verwende dabei einen passenden Text.

Aufgabe 26
Schreibe ein Programm, das den Benutzer nach seinem Vor- und Nachnamen, seinem Alter und seinem Lieblingsessen fragt. Das Programm soll dann eine vollständige, personalisierte Ausgabe erzeugen, die alle diese Informationen kombiniert.
a) Verwende die input()-Funktion für alle Eingaben (Vorname, Nachname, Alter, Lieblingsessen).
b) Verwende die print()-Funktion mit dem + Operator, um alle Informationen zu einem vollständigen Satz zu verknüpfen.
c) Achte darauf, dass das Programm korrekt mit Leerzeichen arbeitet, um eine gut lesbare Ausgabe zu erzeugen.
Beispiel für die Ausgabe:

Hallo Max Mustermann, du bist 25 Jahre alt und dein Lieblingsessen ist Pizza.

Datentypen umwandeln

In Python müssen Daten manchmal von einem Typ in einen anderen umgewandelt werden. Zum Beispiel möchtest du vielleicht eine Zahl in einen Text (String) umwandeln oder einen Text, der eine Zahl darstellt, in eine Ganzzahl konvertieren.

Dafür stehen in Python spezielle Funktionen zur Verfügung:

Die str()-Funktion wandelt eine Zahl in einen Text (String) um.

zahl = 42
text = str(zahl)

Die int()-Funktion wandelt einen Text, der nur aus einer Zahl besteht, in eine Ganzzahl um. Achtung: Der Text muss vollständig eine Zahl sein, sonst tritt ein Fehler auf.

text = "123"
zahl = int(text)

Die float()-Funktion wandelt einen Text oder eine Ganzzahl in eine Gleitkommazahl (float) um. Dies ist nützlich, wenn du mit Dezimalzahlen arbeiten möchtest.

text = "3.14"
zahl = float(text)

Aufgabe 27
Überlege dir bei den folgenden Codezeilen, welche Ausgabe erscheinen wird. Führe die Zeilen dann aus, um deine Vermutung zu überprüfen:
a) print(int(15.9))
b) print(float(“20”))
c) print(str(55.5))
d) print(int(0.999))
e) print(float(99))