Schrödinger programmiert Python

Vorwort . . . 22
1. Schrödinger startet durch -- mit Python! Python, erste schnelle Schritte . . . 23

Die Programmiersprache Python! . . . 25
Das Zen of Python und die Sache mit den PEPs . . . 26
Python, ein erstes »Hallo Welt« . . . 27
Fingerübungen mit »print« . . . 31
Hallo Welt in (einzeiligen) Variationen . . . 32
Wir müssen reden: Du und deine Variablen . . . 35
Variablen -- was geht? Und was ist voll krass korrekt? . . . 39
Die Sache mit den (Daten-)Typen . . . 43
Diese Datentypen sind für dich da! . . . 47
Über den richtigen Kamm scheren -- Datentypen konvertieren . . . 48
Lustiges Konvertieren -- was Python zu was macht . . . 51
Die Funktion »str()« -- verwandelt alles in Text . . . 51
Die Funktion »int()« -- ganze Zahlen . . . 52
Die Funktion »float()« -- Fließkomma mit Punkt . . . 53
Die Funktion »bool()« -- Wahrheit oder Pflicht . . . 53
Was ist das denn für ein Typ -- »type()« . . . 54
Probier' s doch mal aus . . . 56
Und was ist noch wichtig? . . . 57
Syntax, Variablen, Datentypen und dynamische Typisierung . . . 58

2. Ein Dinkel macht noch keinen Korn. Syntax, Kommentar und guter Stil . . . 59

Eingabe, Berechnung und eine Ausgabe . . . 61
Zahlen mit Komma -- statt mit dem Punkt . . . 64
Die Zeit der Abrechnung ist gekommen . . . 66
Damit kannst du rechnen -- die Grundrechenarten . . . 67
Wie wär' s mit einem Rabatt? . . . 69
Du und deine Kontrollstruktur . . . 72
»while« -- Schleifen binden leicht gemacht . . . 72
Ganz wichtig: Die Bedingung der Schleife . . . 73
Ein schneller Blick auf die Vergleiche . . . 74
Schleifen binden -- der erste eigene Prototyp . . . 76
Entrückt -- Einrückungen statt Klammern . . . 79
Fehlerschau -- nicht alles, was gefällt, ist auch erlaubt . . . 82
Weiter im (Kassen-)Programm -- jetzt mit Schleife . . . 84
. . . es gibt keine blöden Kommentare! . . . 87
Die »if«-Anweisung -- wenn schon, denn schon . . . 88
Zeit für Entscheidungen -- dein erstes »if« . . . 89
Wenn, dann und ansonsten? . . . 91
Wenn schon, denn schon und auch noch »else« . . . . . . 92
Einfachere Bedingungen! . . . 93
Kürzeres »else if« mit »elif« . . . 94
»while« -- The Python-Way mit »break« . . . 97
Die Sache mit dem Walross := . . . 98
match -- case, wähl mal . . . 100
Was hast du gelernt? Was haben wir gemacht? . . . 106

3. Arbeitszimmer und Werkbänke. Funktionen und Rückgabewerte . . . 107

Funktionen . . . 108
Der Name der Funktion . . . 109
Falsche oder richtige Funktionsnamen? . . . 110
Eigene Funktionen -- der erste Prototyp . . . 111
Deine Funktion im Programmablauf . . . 113
Deine erste eigene Funktion . . . 114
Dynamik dank Parameter? . . . 115
Zeit zum Ausprobieren! Einmal »lecker Funktion« mit extra Parametern! . . . 117
Mehr Freiheit dank der Standardwerte . . . 118
Standardwerte -- Probieren geht über Studieren . . . 119
Schlüssel-Wert-Paare -- alles richtig zugeordnet . . . 121
Wie könnte so eine Funktion »spam« aussehen? . . . 122
Besser als jede Doku -- Docstrings . . . 124
Weiter mit der Funktion in Kastenform . . . 126
Funktionen -- die Super-Fehlervermeider . . . 128
The return of the living values . . . 132
Der »Wertekorrigierer« -- Steuerung mit »return« . . . 134
Mehrere Werte mit »return« zurückgeben . . . 135
Du und deine Funktion -- ein paar Beispiele . . . 136
Spiel' s noch mal Sam -- die Rekursion! . . . 137
Die dunkle Seite der Funktionen -- »local« und »global« . . . 138
Lokal vs. global -- was geht? . . . 139
»global« -- die dunkle Seite der Macht . . . 140
Große Aufgabe dank Funktionen ganz klein -- Kassenprogramm reloaded . . . 141
Was hast du gelernt? Was haben wir gemacht? . . . 144

4. Listen, Tupel, Sets und Dictionaries. . . . alle Daten sind schon da! . . . 145

Du und deine Liste . . . 146
Der 1. FC Dinkel und andere Mannschaften . . . 149
Teile und herrsche -- Teile von Listen . . . 151
Der neue Star auf dem Feld -- die »for«-Schleife . . . 152
Wie für »for« gemacht -- »range« . . . 153
Das Hornberger Elfmeterschießen -- erst mit »for« und dann mit »range« . . . 155
Index und Wert ausgeben mit »enumerate« . . . 157
Wenn Besuch kommt -- eine Mannschaft mehr . . . 158
Die Sache mit den Methoden . . . 159
Eine ganze Liste anhängen mit »extend« . . . 160
Einzelne Werte einfügen mit »insert« . . . 161
Alles wieder andersrum -- mit »reverse« . . . 162
Geordnet und wohlsortiert, dank »sort« . . . 162
Sortieren nach Schrödingers Gnaden . . . 164
Ein Element aus der Liste holen und entfernen -- »pop« . . . 166
Ja, wo is' er denn -- »index« . . . 167
Einfach nur löschen -- »remove« . . . 167
Alle Werte sind schon da -- »count« und »in« . . . 168
Du, die Liste und deine Vereine . . . 170
Ziemlich einmalig -- das Set . . . 173
Tupel -- in Stein gemeißelte Listen . . . 175
Du und deine Tore -- gut gespeichert im Dictionary . . . 178
Werte auslesen mit »get« . . . 179
Zeigt her eure Werte -- alle Werte eines Dictionarys ausgeben . . . 180
Was hast du gelernt? Was haben wir gemacht? . . . 182

5. Text, Strings und Abenteurer. Texte verändern und bearbeiten . . . 183

Hilfreich wie eine Machete im Dschungel -- der Backslash »« . . . 186
Texte zusammenfügen . . . 188
Übung macht den Meister . . . 190
Die erste Aufgabe -- Umbenennen von Dateinamen . . . 191
Die richtige Ausrüstung für den Textdschungel -- hilfreiche Methoden . . . 194
Alle Funktionalitäten in einer Funktion . . . 196
Strings schöner ausgeben -- mehr als nur Kosmetik . . . 199
Variable im Text -- praktisch und einfach mit »{ }« . . . 202
Der Vollständigkeit halber -- formatiert mit »%« . . . 204
Alle Wörter großgeschrieben -- »title« . . . 205
Wie oft ist das noch da -- »count« . . . 205
Wo ist der Schatz -- suchen mit »find« und »rfind« . . . 206
So machst du aus Listen Texte -- »join« . . . 207
Ist das eigentlich ' ne Zahl -- »isnumeric« . . . 208
Buchstaben und Zahlen -- »isalnum« . . . 209
Sind da nur Buchstaben -- »isalpha« . . . 209
Von der grauen Theorie zum praktischen Nutzen . . . 210
Method Chaining -- Methoden in Reihe . . . 213
Was hast du gelernt? Was haben wir gemacht? . . . 214

6. Von Käfern und anderen Fehlern. Nur kein Fehler ist ein guter Fehler . . . 215

Fehlerbehandlung mit »try« und »except« . . . 218
Bombensichere Eingaben dank »try« und »except« . . . 219
Kenne deine Gegner -- unterschiedliche Fehlerarten . . . 223
Fehlerbehandlungen im Eigenbau . . . 225
Mit deinem Fehler auf du und du . . . 226
Schönere Fehlerbehandlung mit »else« und »finally« . . . 230
Fehler geschüttelt, nicht gerührt . . . 231
Zu guter Letzt -- »finally« . . . 233
Debuggen (nicht nur) mit Thonny . . . 234
Du, der Debugger und die Breakpoints . . . 236
Gezielte Fehlerjagd mit Breakpoints . . . 240
Was hast du gelernt? Was haben wir gemacht? . . . 242

7. Die Module spielen verrückt. Die Standardbibliothek und noch viel mehr . . . 243

Schnelle Infos dank Docstring und »help« . . . 247
Ein Modul namens »dateiname« . . . 249
Modul und trotzdem Programm . . . 251
Das doppelt gemoppelte Modul für den direkten Test . . . 254
Mächtig vielseitig -- globale Variablen (nicht nur) in Modulen . . . 255
Die Methode »dateiname« -- nur noch flexibler . . . 258
Schrecklich lange Modulnamen -- »as« . . . 260
Das Modul einer Variablen zuweisen . . . 261
Module wie du und ich -- Python Standard Library . . . 264
Was für ein Zufall -- »random« . . . 266
Wo liegt der Unterschied? . . . 267
Import mit »from«, »import« und »as« -- gezielt und direkt . . . 268
Wie viel Zufall steckt in Zufallszahlen? . . . 270
Mehr als nur ein Import -- zwei Importe . . . 271
Was hast du gelernt? Was haben wir gemacht? . . . 272

8. Von Klassen, Objekten und alten Griechen. Objektorientierte Programmierung . . . 273

Die gute, alte Softwarekrise . . . 274
Retter gesucht? Retter gefunden: OOP! . . . 274
Ganz konkret -- die Sache mit Klassen und Objekten . . . 277
Von der ersten Klasse zum ersten Objekt . . . 278
Alles auf Anfang -- die Methode »_ _init_ _« . . . 279
Dein erstes Attribut . . . 280
Es gibt auch ganz schnöde Variablen . . . 282
Mehr Infos dank Docstring . . . 283
Das Orakel von Delphi . . . 285
Die erste Klasse am Stück -- gleich mal etwas reloaded . . . 288
Das erste eigene Objekt . . . 289
Orakel reloaded -- das Attribut ändern . . . 293
Vorsicht beim Zugriff auf Attribute! . . . 294
Die Sache mit den Parametern . . . 296
Vertrauen ist gut, Kontrolle besser . . . 297
Übergebene Werte sind gefährlich! . . . 298
Das ist die Stunde der Methode »property«! . . . 299
Besser als nur Setter und Getter . . . 301
»property« und Orakel -- das passt! . . . 305
. . . der durchaus seltsame klingende, aber ziemlich coole »@property«-Dekorator . . . 308
»private« und »protected« -- aber gar nicht so ganz . . . 310
Wiederverwendbarkeit und Vererbung . . . 314
Besser als recyceln -- neue Klasse aus alter Klasse . . . 316
Super Sache dieses »super« . . . 319
Statische Attribute und Methoden . . . 321
Was hast du gelernt? Was haben wir gemacht? . . . 325

9. Höchste Zeit für Datum, Zeit und Zeitangaben. Schrödingers Zeitmaschine . . . 327

Du und deine Zeitmaschine . . . 328
Welcher Tag ist heute? Welches Jahr! ? -- »date« . . . 328
Bastel mal ein schickes Datum . . . 330
Tag, Monat, Jahr mit Platzhaltern in Form bringen . . . 331
Einmal Datum, geschüttelt -- nicht gerührt . . . 333
Es wird Zeit, die Zeit zu ändern . . . . . . 335
Was von der ganzen Zeit noch übrig bleibt . . . 337
Stunden, Minuten und Sekunden mit »time« . . . 339
Ist noch Zeit für einen Dinkelkaffee? . . . 341
Es ist an der Zeit, die Zeit zu formatieren! . . . 343
Gestatten, »datetime«, aus dem Hause »datetime« . . . 346
Besser als jedes Orakel -- Zeit lesen mit »strptime« . . . 347
Datum und Zeit finden -- so ganz in der Praxis . . . 349
. . . 351
Ganz großes Kino -- Unixtime und The Epoch . . . 351
Wann war die letzte Änderung? . . . 353
Noch ein Wort zu »timedelta« -- rechne mit der Zeit . . . 355
. . . rette Weihnachten mit »timedelta« . . . 356
Was hast du gelernt? Was haben wir gemacht? . . . 358

10. Vom wichtigen Umgang mit Daten, Dateien und Ordnern. Endlich in Stein gemeißelt . . . 359

Wohin mit all den Daten? . . . 360
Das Regal auf der Gurke . . . 361
Zeit zum Lesen . . . 363
Zeit für ein bisschen Serialisierung . . . 364
Du und dein Regal -- ein paar hilfreiche Informationen . . . 365
Mit Netz und doppeltem Boden . . . 366
Du und deine Textdatei -- schreiben und lesen . . . 368
Und es geht noch kürzer -- mit »with«! . . . 370
Du und deine Textdatei . . . 371
Listen und Zeilenumbrüche schreiben . . . 373
Zeilenweises Lesen . . . 375
Im Dschungel der Ordner und Dateien . . . 376
Halt mal die Machete -- Überleben im Ordnerdschungel . . . 380
Kopieren oder nicht kopieren, das ist hier die Frage . . . 383
Eindeutige Hash-Werte für Vergleiche . . . 385
Und nicht vergessen: Verschieben und Löschen . . . 387
Was hast du gelernt? Was haben wir gemacht? . . . 388

11. Zufallszahlen, Matrizen und Arrays. Ein klein bisschen Mathematik, die du wirklich gebrauchen kannst . . . 389

Du, die Zufallszahlen und NumPy . . . 391
Auf dem Weg zum Millionär -- ein Lottoprogramm . . . 394
Andere Verteilungen bei den Zufallszahlen . . . 396
Ganz normalverteilte Werte . . . . . . 399
Die Sache mit den Arrays . . . 401
Ein paar schnelle Berechnungen . . . 403
Bau mal ein Array . . . 406
Weniger selbst arbeiten -- Arrays mit »arange« . . . 407
Die Sache mit den mehrdimensionalen Arrays . . . 408
Bastelarbeiten mit Arrays . . . 410
Rechnen mit Arrays . . . 412
Was hast du gelernt? Was haben wir gemacht? . . . 414

12. Grafische Oberflächen. Buttons, GUI und Layout-Manager . . . 415

Der Layout-Manager »pack« und die Sache mit den Frames . . . 419
Mit deinem Fenster auf du und du . . . 422
Ein bisschen Kosmetik mit schöneren Elementen . . . 427
Die Sache mit dem Lambda -- nicht nur für GUIs . . . 429
Button mit Parametern -- ganz einfach dank Lambda . . . 431
Rechnen mit dem Schrödinator und die Sache mit den »tkinter«-Variablen . . . 435
Ganz kurz noch schönere Schriften . . . 437
Ereignisse im objektorientieren Fenster . . . 438
Das Schrödinger-Zeichenprogramm . . . 446
Was hast du gelernt? Was haben wir gemacht? . . . 448

13. Von Daten, Datenbanken und SQL. Das relationale Datenbankmodell . . . 449

Retter und Held gesucht: Datenbankprofi . . . 451
Daten braucht das Land! . . . 459
Keine doppelten Sachen -- die Sache mit dem Primärschlüssel . . . 462
Stopp die Viren und Trojaner! . . . 464
»fetchall«, »fetchmany«, »fetchone« -- alle, viele, einer . . . 470
Finde die richtige Abwehrstrategie! . . . 473
Die Sache mit dem WHERE . . . 475
Schönere Datenbankverbindung mit »with« . . . 478
Weiter im Programm mit der kontrollierten Eingabe . . . 479
Eine Funktion, alles zu speichern . . . . . . 481
Zeit, die Viren zu stoppen -- die Auswertung der Daten . . . 483
Höchste Zeit für schnelle Auswertungen . . . 487
Finale -- Ändern mit UPDATE . . . 494
Die Sache mit den Normalformen . . . 499
Mehr Leistung mit dem Index . . . 504
Was hast du gelernt? Was haben wir gemacht? . . . 506

14. Hast du mal einen Chart für mich? Zahlen und Daten im Überfluss . . . 507

Drei Kurven sollt ihr sein . . . 513
Zeit für die erste Auswertung . . . 515
Nicht nur für Charts: Schlaue Listen mit List Comprehension . . . 517
Kleine, schlaue Listen selbst gemacht . . . 520
Da geht noch was -- noch ein »if« und auch ein »else« . . . 526
Sahne, Frucht und Dinkel -- was ist am beliebtesten? . . . 528
Mehr als nur ein Fenster -- die Sache mit den »subplots« . . . 531
Noch mehr Torten -- das Kuchendiagramm . . . 534
Du und deine Normalverteilung -- von ziemlich eindimensional bis schick in 3D . . . 537
Was hast du gelernt? Was haben wir gemacht? . . . 540

15. Künstliche Intelligenz & Data Science. Wenn der eigene Kopf schon raucht . . . 541

Richtige Ergebnisse -- mal ganz ohne Formel . . . 545
Und jetzt alles mit echter KI . . . 548
(Trainings-)Daten braucht das Land . . . 549
Nicht für die Schule lernt die KI . . . 549
Zeit, das Orakel zu befragen . . . 550
Die zweite Zahlenreihe . . . 551
Zeit für noch mehr Lernen lassen . . . 552
Virenerkennung mit dem RandomForestClassifier . . . 555
Daten polieren -- mit der richtigen Strategie! . . . 558
Mittelwert und Median als Strategie . . . 562
Was hast du gelernt? Was haben wir gemacht? . . . 564

16. Datenaustausch mit CSV und JSON. Daten schreiben -- Daten lesen . . . 565

Ein paar Einstellungen und der richtige Dialekt . . . 571
Da geht auch was mit Dictionaries . . . 573
Zeit zu lesen . . . 575
Die Sache mit JSON . . . 578
Einmal JSON und zurück . . . 579
Auch JSON will gelesen sein . . . 581
Was hast du gelernt? Was haben wir gemacht? . . . 582

17. Reguläre Ausdrücke. Das Schweizer Messer der Textverarbeitung . . . 583

Eine Suche -- ganz klassisch . . . 585
Mit regulären Ausdrücken ist das kein Problem! . . . 588
Nur mal kurz: Ein paar Flaggen . . . 593
Eine Funktion zur passgenauen Wortsuche . . . 595
Vordefinierte Zeichenklassen, ein Punkt und viele Beispiele . . . 599
Ein Beispiel -- die Suche nach Datum und Zeit . . . 602
Besser als jedes Orakel -- das Matchobjekt auslesen . . . 604
Finde die Kennung -- probieren geht über studieren . . . 605
Selber basteln -- eigene Zeichenklassen . . . 608
Schöneres Datum dank eigener Zeichenklassen . . . 611
Quantifier -- wie oft oder vielleicht auch gar nicht? . . . 614
Mehr als ein Treffer -- »findall« und »finditer« . . . 617
Mach mal was mit Quantifiern . . . 618
Ganz kurz: Quantifier mit »? «, »*« und »+« . . . 621
Ein (fast) gültiges Kennwort . . . 622
Ein Anfang, ein Ende und ein paar Empfehlungen . . . 624
Suchgruppen -- mehr als nur ein Zeichen . . . 627
Die Sache mit »compile« . . . 629
Was hast du gelernt? Was haben wir gemacht? . . . 630

Anhang. Die verlorenen Kapitel. Für alles, was (noch) nicht passend ist . . . 631

A . . . Installation von Python unter Windows . . . 633
B . . . Die Python-Shell . . . 639
C . . . PEP 20 . . . 647
D . . . Die All-in-one-Entwicklungsumgebung . . . 651
E . . . DB Browser for SQLite . . . 661

Index . . . 671