Python (1991)

1. Hello, world!

Python ist eine Skript­spra­che, was bedeutet, dass der Code zur Laufzeit interpretiert wird. Du hast zwei Möglichkeiten, Python-Code auszuführen:

1. Du kannst Python-Code direkt in der Python-Shell ausführen.
2. Du kannst Python-Code in einer Textdatei speichern und dann ausführen.

Möglichkeit 1: Python-Code in der Python-Shell ausführen

Öffne dazu ein Ter­mi­nal, indem du entweder StrgJ drückst oder das Panel-Symbol rechts oben drückst. Dein Fenster sollte jetzt ungefähr so aussehen:

Starte nun die Python-Shell, indem du python3 eingibst und dann Enter drückst. Du solltest eine Ausgabe wie diese sehen:

Jetzt kannst du Python-Code direkt in der Shell eingeben und ausführen. Schreibe einfach print("Hello, world!") und drücke Enter. Du solltest die Ausgabe Hello, world! sehen.

Du kannst die Python-Shell wieder beenden, indem du exit() eingibst und Enter drückst oder einfach StrgD drückst.

Möglichkeit 2: Python-Code in einer Textdatei speichern und ausführen

Python-Pro­gramme werden in Textdateien mit der Endung .py geschrieben. Ein Python-Interpreter liest anschließend den Quelltext und führt ihn aus.

Stelle zuerst sicher, dass du keinen Ordner geöffnet hast. Um sicherzugehen, drücke einfach den Shortcut für »Ordner schließen«: StrgK und dann F. Dein Work­space sollte jetzt ungefähr so aussehen:

Quelltext schreiben

Klicke auf »New File« und wähle als Dateityp »Text File« (oder bestätige einfach mit Enter).

Schreibe nun den folgenden Code in die Datei:

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print("Hello, World!")

Da Visual Studio Code noch nicht weiß, dass es sich um Python-Quelltext handelt, ist dein Programm momentan noch einfarbig, aber das wird sich gleich ändern. An dem weißen Punkt erkennst du, dass deine Änderungen noch nicht gespeichert sind.

Drücke nun StrgS, um die Datei zu speichern. Gib hello.py ein – der vollständige Pfad zu deiner Datei lautet dann /workspace/hello.py.

Sobald du die Datei gespeichert hast, wird sie automatisch als Python-Datei erkannt und die Syntax wird hervorgehoben.

Skript ausführen

Um unser Programm auszuführen, müssen wir den Python-Interpreter aufrufen und ihm den Da­tei­na­men unseres Programms übergeben.

Öffne dazu ein Ter­mi­nal, indem du StrgJ drückst und gib folgenden Befehl ein:

python3 hello.py

Das Programm sollte die Nachricht Hello, World! im Ter­mi­nal ausgeben:

Fehler finden und beheben

Wenn du einen Fehler im Code machst, wird Python eine Fehlermeldung ausgeben. Versuche zum Beispiel, statt print das Wort prin zu schreiben:

prin("Hello, World!")

Speichere die Datei und führe das Skript erneut aus:

python3 hello.py

Python sollte eine Fehlermeldung ausgeben, die dir hilft, den Fehler zu finden:

Es lohnt sich, die Fehlermeldungen genau zu lesen, um den Fehler zu finden und zu beheben. Achte auf die Zeilennummer (in diesem Beispiel 1) und den Text, der dir sagt, was falsch ist. Denke daran, den Fehler wieder zu beheben, bevor du das nächste Beispiel ausprobierst.

Shebang #!

Bisher musst du, um dein Skript auszuführen, immer den Python-Interpreter explizit aufrufen. Wenn du dein Skript wie ein normales Programm ausführen möchtest, kannst du ein sogenanntes Shebang am Anfang deiner Datei hinzufügen. Das Shebang besteht aus einer Raute # gefolgt von einem Ausrufezeichen ! und dem Pfad zum Python-Interpreter. In unserem Fall sieht das so aus:

#!/usr/bin/env python3

Füge diese Zeile ganz oben in deinem Skript ein und speichere die Datei. Bevor wir das Skript ausführen können, müssen wir es noch ausführbar machen. Das machen wir mit dem Befehl chmod:

chmod +x hello.py

Jetzt können wir das Skript direkt ausführen:

./hello.py

2. Python-Skripte direkt in Visual Studio Code ausführen

Visual Studio Code bietet auch eine integrierte Möglichkeit, Python-Skripte direkt auszuführen, ohne dass du das Skript jedesmal im Ter­mi­nal ausführen musst. Dazu musst du die Python-Er­wei­te­rung installieren. Klicke dazu auf das Extensions-Symbol in der Seitenleiste und suche nach »Python«. Klicke auf »Install«, um die Er­wei­te­rung zu installieren.

Du kannst nun dein Skript einfach direkt aus dem Editor starten, indem du rechts oben auf das Run-Symbol klickst.

3. Primfaktorzerlegung

Im zweiten Beispiel wollen wir eine Zahl in ihre Primfaktoren zerlegen. An diesem Beispiel kannst du sehen, wie man in Python Be­nut­zer­ein­ga­ben verar­bei­tet und Schleifen ver­wen­det. Erstelle eine neue Datei mit StrgAltN und schreibe den folgenden Code hinein:

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num = int(input("Enter a number: "))
print(f"Prime factors of {num} are: ", end="")
i = 2
while i <= num:
    if num % i == 0:
        print(i, end=' ')
        num = num / i
    else:
        i += 1
print()

Speichere die Datei unter dem Namen factor.py und führe sie aus:

Das Programm hat die Zahl 123 in ihre Primfaktoren zerlegt und ausgegeben. Anders als andere Pro­gram­mier­spra­chen kann Python auch die Zahl 3000000000 in Sekundenbruchteilen zerlegen. Wenn du allerdings eine sehr große Zahl wie 123456789123456789 verwendest, dauert die Berechnung sehr lange (probier es gern aus, du kannst das Programm mit StrgC abbrechen).

4. Bubblesort

Im dritten Beispiel wollen wir eine Liste von 10 Zufallszahlen sortieren. Dafür verwenden wir den Bubblesort-Al­go­rith­mus, der zwar nicht besonders effizient ist, aber sehr einfach zu verstehen und zu implementieren. Der Bubblesort-Al­go­rith­mus funktioniert, indem er die Liste mehrmals durchläuft und benachbarte Elemente vertauscht, wenn sie in der falschen Reihenfolge sind.

An diesem Beispiel kannst du sehen, wie man in Python Arrays ver­wen­det, Funk­tio­nen ver­wen­det und Schleifen verschachtelt.

Erstelle eine neue Datei und schreibe den folgenden Code hinein:

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import random

def bubble_sort(array):
    for i in range(len(array)):
        for j in range(len(array) - 1):
            if array[j] > array[j + 1]:
                array[j], array[j + 1] = array[j + 1], array[j]

# Create an array of 10 random integers
array = [random.randint(1, 100) for _ in range(10)]

# Print the original array
print("Original array:", array)

# Sort the array using bubble sort
bubble_sort(array)

# Print the sorted array
print("Sorted array:", array)

Speichere das Skript unter dem Namen bubblesort.py und führe es aus:

Das Programm hat eine Liste von 10 Zufallszahlen sortiert. Versuche, den Quelltext so zu verändern, dass statt 10 Zahlen 100 oder mehr Zahlen sortiert werden.

5. Zusammenfassung

In diesem Kapitel hast du an drei Beispielen gesehen, wie man ein einfaches Python-Skript schreiben und ausführen kann. Das ist natürlich nur ein erster Eindruck. Um Python wirklich zu beherrschen, musst du noch viel mehr lernen – am besten, indem du eigene Skripte schreibst und ausprobierst. Die Buchhandlungen, Bib­lio­theken und Youtube sind voll von Material für dich. Viel Spaß beim Pro­gram­mier­en!