Programmierkurs
für Naturwissenschaftler/innen

Programmierkurs für Naturwissenschaftler/innen: Python Version

Warum Python?

Python ist in den letzten Jahren in einer Vielzahl von Bereichen populär geworden, unter anderem in den Naturwissenschaften (und in letzter Zeit vor allem in den Datenwissenschaften und der künstlichen Intelligenz), was es zu einer guten Sprache macht, die man kennen sollte. Außerdem wird diese Sprache als leicht erlernbar für Anfänger angesehen. Natürlich können die in Python erlernten Grundlagen auch auf andere Sprachen angewendet werden. Aus diesen Gründen ist Python keine schlechte Wahl als erste Sprache, die man lernen sollte.

Das größte Hindernis für Anfänger ist, wie auf der ersten Seite vermerkt, der Aufbau der Programmierumgebung. Jedoch ermöglicht dieses Dokument es, die Programmierung in einem Webbrowser auszuprobieren, so dass Sie ohne jegliche Vorbereitung sofort loslegen können.

Beachten Sie, dass es sich bei diesem Text um eine Einführung in die Programmierung für Naturwissenschaftler handelt, nicht um eine Einführung in Python. Daher vermeidet dieser Text Python-spezifische Themen so viel wie möglich und zielt darauf ab, die allgemeinen (gemeinsamen) Grundlagen der Programmierung zu vermitteln.

Vorbreitung

In diesem Skript stehen uns die Textfelder zur Verfügung. Am Anfang ist dies ausreichend. Ab dem 2. Teil dieses Skriptes ist es etwas schwerer, mit den Textfeldern Ihre Programme zu schreiben, da die Programme länger werden und die Textfelder keine Speicherfunktion bietet. Nach dem Lesen des ersten Teils empfiehlt es sich, Ihre Programmierumgebung einzurichten. Siehe dafür Aufbau der Umgebung von Python.

Das erste Programm

Hello, world

Wenn Sie eine neue Sprache lernen, ist das Erste, was Sie tun müssen, Hello, World (bzw. Hallo Welt) zu zeigen ;-)

Geben Sie das folgende Programm (ja, das ist ein Programm, das aus einer Zeile besteht) in dem nächste Textfeld ein und drücken Sie Run .

print("Hello, world!")

Ergebnis

Sehen Sie Hello, world! im zweiten Textfeld?

Gut gemacht. Sie haben ein Programm gefertigt!

Erklärung dieses Programms

Im Folgenden finden Sie eine kurze Beschreibung des Programms.

print(...)

ein Befehl zum Anzeigen des Inhalts von (). (Streng genommen ist diese Erklärung etwas ungenau, aber machen Sie sich darüber vorerst keine Gedanken.)

""

Doppelte Anführungszeichen werden verwendet, um eine Zeichenkette anzuzeigen. Um eine Zeichenkette anzuzeigen, muss sie in doppelte Anführungszeichen gesetzt werden. In Python sind auch einfache Anführungszeichen '' zulässig1. (Es gibt noch weitere Symbole, die jedoch in diesem Dokument nicht behandelt werden.)

Berechnung

Geben Sie zum Beispiel

print(1 + 2)

ein und führen Sie es aus. Die Leerzeichen vor und nach dem + können vorhanden sein, müssen aber nicht. Beachten Sie, dass im Gegensatz zum vorherigen Beispiel keine doppelten Anführungszeichen " stehen.

Führen Sie die obige Berechnung durch.

Ergebnis

Haben Sie die richtige Antwort erhalten?

Wenn Sie anstelle des Ergebnisses der Berechnung die Zeichenfolge 1 + 2 anzeigen möchten, schließen Sie sie in doppelte oder einfache Anführungszeichen ein.

print(1 + 2)
print("1 + 2")

Sie werden später mehr darüber erfahren, welche Berechnungen Sie durchführen können und wie man sie durchführt, aber jetzt probieren Sie noch einige Dinge aus.

Versuchen Sie das folgende Programm:

print(1 + 2)
print("1 + 2")

Was passiert und warum? Ändern Sie den Inhalt in den Klammern und führen Sie das Programm aus.

Ergebnis

Beachten Sie, dass print(...) erlaubt, mehrere Einträge in Klammern, getrennt durch Kommas (,) zu schreiben. Zum Beispiel können Sie wie folgt schreiben:

print("Hello", 1)

Auch hier ist zu beachten, dass die nächsten beiden Zeilen das gleiche wiedergeben, jedoch mit einer unterschiedlichen Bedeutung (erstere als Zeichenkette, letztere als Zahl).

print("1")
print(1)

Zusammenfassung

  • Sie haben ein paar einfache Programme geschrieben und sie ausgeführt.

  • Sie haben print(...) verwendet.

  • Zeichenketten werden in "" (oder '') gesetzt.

Bislang war dies eine vorbereitende Übungen. Von nun an werden wir mehr darüber erfahren.

Wie man dieses Dokument liest

Dieses Dokument ist so geschrieben, dass es von Anfang an in der richtigen Reihenfolge gelesen wird. Wenn Sie die Grundlagen der Programmierung bereits beherrschen, können Sie im Abschnitt Anwendungen weiterlesen.

Über das Menü am oberen Rand können Sie zu jedem Abschnitt springen. Oder mit den Links am oberen und unteren Rand jeder Seite (Abb. 1) können Sie vor- und zurückgehen. Wenn Sie auf jeder Seite auf den Link neben klicken, können Sie die Lektüre der Reihe nach fortsetzen, bis Sie das Ende erreichen.

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Beispiel der Navigation

Das Gesamtinhaltsverzeichnis lautet wie folgt.


1

Beachten Sie, dass in anderen Sprachen (z. B. C) doppelte Anführungszeichen und einfache Anführungszeichen unterschiedliche Bedeutungen haben können.