Python Crashkurs

Table of contents

1. Cover
2. Titel
3. Impressum
4. Inhalt
5. Widmung
6. Der Autor
7. Die Fachgutachter
8. Danksagung
9. Teil 1 Grundlagen
   1. 1 Erste Schritte
      1. Die Programmierumgebung einrichten
      2. Python 2 und 3
      3. Python-Codeausschnitte ausführen
      4. Hello World!
      5. Python auf verschiedenen Betriebssystemen
      6. Python unter Linux
      7. Python unter OS X
      8. Python unter Windows
      9. Fehlersuche
      10. Python-Programme im Terminal ausführen
      11. Unter Linux und OS X
      12. Unter Windows
      13. Zusammenfassung
   2. 2 Variablen und einfache Datentypen
      1. Was bei der Ausführung von hello_world.py wirklich geschieht
      2. Variablen
      3. Variablen benennen und verwenden
      4. Fehler bei Variablennamen vermeiden
      5. Strings
      6. Groß- und Kleinschreibung mithilfe von Methoden ändern
      7. Strings verketten
      8. Weißraum hinzufügen
      9. Weißraum entfernen
      10. Syntaxfehler bei der Stringverarbeitung vermeiden
      11. Die Print-Anweisung in Python 2
      12. Zahlen
      13. Integer
      14. Fließkommazahlen
      15. Typisierungsfehler mithilfe der Funktion str() vermeiden
      16. Integer in Python 2
      17. Kommentare
      18. Wie werden Kommentare geschrieben?
      19. Was für Kommentare sind sinnvoll?
      20. The Zen of Python
      21. Zusammenfassung
   3. 3 Eine Einführung in Listen
      1. Was sind Listen?
      2. Elemente in einer Liste ansprechen
      3. Indizes beginnen bei 0, nicht bei 1
      4. Einzelne Werte aus einer Liste verwenden
      5. Elemente ändern, hinzufügen und entfernen
      6. Elemente in einer Liste ändern
      7. Elemente zu einer Liste hinzufügen
      8. Elemente aus einer Liste entfernen
      9. Listen ordnen
      10. Listen mit sort() dauerhaft sortieren
      11. Listen mit der Funktion sorted() vorübergehend sortieren
      12. Listen in umgekehrter Reihenfolge ausgeben
      13. Die Länge einer Liste ermitteln
      14. Indexfehler vermeiden
      15. Zusammenfassung
   4. 4 Mit Listen arbeiten
      1. Eine komplette Liste durchlaufen
      2. Die Schleife im Detail
      3. Weitere Aufgaben in einer for-Schleife erledigen
      4. Aktionen nach der for-Schleife
      5. Einrückungsfehler vermeiden
      6. Vergessene Einrückung der ersten Zeile in einer Schleife
      7. Vergessene Einrückung nachfolgender Zeilen
      8. Unnötige Einrückung
      9. Unnötige Einrückung nach einer Schleife
      10. Vergessener Doppelpunkt
      11. Numerische Listen
      12. Die Funktion range()
      13. Numerische Listen mithilfe von range() aufstellen
      14. Einfache Statistiken für numerische Listen
      15. Listennotation
      16. Teillisten
      17. Einen Slice erstellen
      18. Einen Slice in einer Schleife durchlaufen
      19. Listen kopieren
      20. Tupel
      21. Ein Tupel definieren
      22. Die Werte in einem Tupel durchlaufen
      23. Tupel überschreiben
      24. Code formatieren
      25. Die Gestaltungsrichtlinien
      26. Einrückung
      27. Zeilenlänge
      28. Leerzeilen
      29. Zusammenfassung
   5. 5 if-Anweisungen
      1. Ein einfaches Beispiel
      2. Bedingungen
      3. Prüfung auf Gleichheit
      4. Groß- und Kleinschreibung bei der Prüfung auf Gleichheit
      5. Prüfung auf Ungleichheit
      6. Numerische Vergleiche
      7. Prüfung auf mehrere Bedingungen
      8. Prüfung auf Vorhandensein eines Werts in einer Liste
      9. Prüfung auf Abwesenheit eines Werts in einer Liste
      10. Boolesche Ausdrücke
      11. if-Anweisungen
      12. Einfache if-Anweisungen
      13. if-else-Anweisungen
      14. Die if-elif-else-Kette
      15. Mehrere elif-Blöcke
      16. Den else-Block weglassen
      17. Mehrere Bedingungen prüfen
      18. if-Anweisungen für Listen
      19. Prüfung auf besondere Elemente
      20. Prüfung auf nicht leere Liste
      21. Mehrere Listen verwenden
      22. if-Anweisungen gestalten
      23. Zusammenfassung
   6. 6 Dictionaries
      1. Ein einfaches Dictionary
      2. Umgang mit Dictionaries
      3. Zugriff auf die Werte in einem Dictionary
      4. Schlüssel-Wert-Paare hinzufügen
      5. Ein leeres Dictionary als Ausgangspunkt
      6. Werte in einem Dictionary ändern
      7. Schlüssel-Wert-Paare entfernen
      8. Ein Dictionary aus ähnlichen Objekten
      9. Dictionaries in einer Schleife durchlaufen
      10. Alle Schlüssel-Wert-Paare durchlaufen
      11. Alle Schlüssel in einem Dictionary durchlaufen
      12. Die Schlüssel in einem Dictionary geordnet durchlaufen
      13. Alle Werte in einem Dictionary durchlaufen
      14. Verschachtelung
      15. Dictionaries in einer Liste
      16. Listen in einem Dictionary
      17. Dictionaries in einem Dictionary
      18. Zusammenfassung
   7. 7 Benutzereingaben und while-Schleifen
      1. Die Funktion input()
      2. Klar verständliche Eingabeaufforderungen schreiben
      3. Verwendung von int() für numerische Eingaben
      4. Der Modulo-Operator
      5. Benutzereingaben in Python 2.7
      6. while-Schleifen
      7. while-Schleifen in Aktion
      8. Programmbeendigung durch den Benutzer
      9. Flags
      10. Eine Schleife mit break verlassen
      11. Die Anweisung continue
      12. Endlosschleifen vermeiden
      13. while-Schleifen für Listen und Dictionaries
      14. Elemente von einer Liste in eine andere verschieben
      15. Alle Vorkommen eines Wertes aus einer Liste entfernen
      16. Ein Dictionary mit Benutzereingaben füllen
      17. Zusammenfassung
   8. 8 Funktionen
      1. Funktionen definieren
      2. Informationen an eine Funktion übergeben
      3. Argumente und Parameter
      4. Argumente übergeben
      5. Positionsabhängige Argumente
      6. Schlüsselwortargumente
      7. Standardwerte
      8. Gleichwertige Funktionsaufrufe
      9. Argumentfehler vermeiden
      10. Rückgabewerte
      11. Einen einfachen Wert zurückgeben
      12. Optionale Argumente
      13. Ein Dictionary zurückgeben
      14. Funktionen in einer while-Schleife
      15. Eine Liste übergeben
      16. Eine Liste mithilfe einer Funktion ändern
      17. Die Änderung einer Liste in einer Funktion verhindern
      18. Beliebig viele Argumente übergeben
      19. Positionsabhängige Argumente und Argumente beliebiger Anzahl kombinieren
      20. Beliebig viele Schlüsselwortargumente übergeben
      21. Funktionen in Modulen speichern
      22. Ein komplettes Modul importieren
      23. Einzelne Funktionen importieren
      24. Eine Funktion mit »as« umbenennen
      25. Ein Modul mit »as« umbenennen
      26. Alle Funktionen eines Moduls importieren
      27. Funktionen formatieren
      28. Zusammenfassung
   9. 9 Klassen
      1. Eine Klasse erstellen und verwenden
      2. Die Klasse Dog erstellen
      3. Eine Instanz einer Klasse anlegen
      4. Mit Klassen und Instanzen arbeiten
      5. Die Klasse Car
      6. Einen Standardwert für ein Attribut festlegen
      7. Attributwerte bearbeiten
      8. Vererbung
      9. Die Methode __init__() für eine Kindklasse
      10. Vererbung in Python 2.7
      11. Attribute und Methoden der Kindklasse definieren
      12. Methoden der Elternklasse überschreiben
      13. Instanzen als Attribute
      14. Reale Objekte modellieren
      15. Klassen importieren
      16. Eine einzelne Klasse importieren
      17. Mehrere Klassen in einem Modul speichern
      18. Mehrere Klassen aus einem Modul importieren
      19. Ein gesamtes Modul importieren
      20. Alle Klassen eines Moduls importieren
      21. Ein Modul in ein Modul importieren
      22. Ihren eigenen Arbeitsablauf finden
      23. Die Standardbibliothek von Python
      24. Klassen formatieren
      25. Zusammenfassung
   10. 10 Dateien und Ausnahmen
       1. Aus Dateien lesen
       2. Eine gesamte Datei lesen
       3. Dateipfade
       4. Zeilenweises Lesen
       5. Eine Liste aus den Zeilen einer Datei erstellen
       6. Dateiinhalte verarbeiten
       7. Große Dateien: eine Million Stellen
       8. Ist Ihr Geburtsdatum in Pi enthalten?
       9. In Dateien schreiben
       10. In eine leere Datei schreiben
       11. Mehrere Zeilen schreiben
       12. Text an eine Datei anhängen
       13. Ausnahmen
       14. Division durch null
       15. try-except-Blöcke
       16. Abstürze mithilfe von Ausnahmen verhindern
       17. Der else-Block
       18. Datei nicht gefunden
       19. Text analysieren
       20. Umgang mit mehreren Dateien
       21. Fehler stillschweigend übergehen
       22. Welche Fehler sollten Sie melden und welche nicht?
       23. Daten speichern
       24. json.dump() und json.load()
       25. Benutzergenerierte Daten speichern und lesen
       26. Refactoring
       27. Zusammenfassung
   11. 11 Code testen
       1. Funktionen testen
       2. Unit Tests und Testfälle
       3. Ein bestandener Test
       4. Ein nicht bestandener Test
       5. Was tun bei einem nicht bestandenen Test?
       6. Neue Tests hinzufügen
       7. Klassen testen
       8. Verschiedene Zusicherungsmethoden
       9. Eine Beispielklasse zum Testen
       10. Die Klasse AnonymousSurvey testen
       11. Die Methode setUp()
       12. Zusammenfassung
10. Teil 2 Projekte
    1. Alien Invasion – ein Python-Spiel
    2. Datenvisualisierung
    3. Webanwendungen
    4. Projekt 1: Alien Invasion
    5. 12 Das eigene Kampfschiff
       1. Das Projekt planen
       2. Pygame installieren
       3. Python-Pakete mit pip installieren
       4. Pygame unter Linux installieren
       5. Pygame unter OS X installieren
       6. Pygame unter Windows installieren
       7. Das Spielprojekt beginnen
       8. Ein Pygame-Fenster anlegen und auf Benutzereingaben reagieren
       9. Die Hintergrundfarbe festlegen
       10. Eine Klasse für Einstellungen anlegen
       11. Das Bild eines Raumschiffs hinzufügen
       12. Die Klasse Ship
       13. Das Schiff auf den Bildschirm zeichnen
       14. Refactoring des Moduls game_functions
       15. Die Funktion check_events()
       16. Die Funktion update_screen()
       17. Das Schiff bewegen
       18. Auf Tastenbetätigungen reagieren
       19. Kontinuierliche Bewegung
       20. Bewegung nach rechts und links
       21. Die Geschwindigkeit des Schiffes anpassen
       22. Den Bewegungsbereich des Schiffes einschränken
       23. Refactoring von check_events()
       24. Zwischenstand
       25. alien_invasion.py
       26. settings.py
       27. game_functions.py
       28. ship.py
       29. Geschosse
       30. Einstellungen für Geschosse hinzufügen
       31. Die Klasse Bullet
       32. Geschosse in Gruppen speichern
       33. Geschosse abfeuern
       34. Alte Geschosse löschen
       35. Die Anzahl der Geschosse begrenzen
       36. Die Funktion update_bullets()
       37. Die Funktion fire_bullet()
       38. Zusammenfassung
    6. 13 Die Außerirdischen
       1. Überblick über das Projekt
       2. Das erste Invasionsschiff
       3. Die Klasse Alien
       4. Eine Instanz von Alien erstellen
       5. Das Invasionsschiff auf den Bildschirm zeichnen
       6. Die Invasionsflotte erstellen
       7. Wie viele Invasionsschiffe passen in eine Reihe?
       8. Reihen von Invasionsschiffen erstellen
       9. Die Flotte erstellen
       10. Refactoring von create_fleet()
       11. Reihen hinzufügen
       12. Die Flotte in Bewegung setzen
       13. Die Invasoren nach rechts bewegen
       14. Einstellungen für die Flugrichtung der Flotte
       15. Auf Randberührungen prüfen
       16. Sinken und Flugrichtung ändern
       17. Invasoren abschießen
       18. Kollisionen von Geschossen erkennen
       19. Größere Geschosse zu Testzwecken
       20. Die Flotte auffüllen
       21. Die Geschosse beschleunigen
       22. Refactoring von update_bullets()
       23. Spielende
       24. Kollisionen zwischen Invasoren und dem eigenen Schiff erkennen
       25. Auf Kollisionen zwischen Invasoren und dem eigenen Schiff reagieren
       26. Wenn Invasoren den unteren Bildschirmrand erreichen
       27. Game over!
       28. Welche Teile des Spiels müssen ausgeführt werden?
       29. Zusammenfassung
    7. 14 Das Wertungssystem
       1. Eine Play-Schaltfläche hinzufügen
       2. Die Klasse Button
       3. Die Schaltfläche auf den Bildschirm zeichnen
       4. Das Spiel starten
       5. Das Spiel zurücksetzen
       6. Die Play-Schaltfläche deaktivieren
       7. Den Mauszeiger ausblenden
       8. Levels
       9. Die Geschwindigkeitseinstellungen ändern
       10. Die Geschwindigkeit zurücksetzen
       11. Die Punktwertung
       12. Den Punktestand anzeigen
       13. Eine Anzeigetafel erstellen
       14. Den Punktestand bei jedem Abschuss erhöhen
       15. Alle Treffer berücksichtigen
       16. Den Punktwert erhöhen
       17. Den Punktestand runden
       18. Highscore
       19. Das Level anzeigen
       20. Die Anzahl der verfügbaren Schiffe anzeigen
       21. Zusammenfassung
    8. Projekt 2: Datenvisualisierung
    9. 15 Daten generieren
       1. Die Bibliothek matplotlib installieren
       2. Unter Linux
       3. Unter OS X
       4. Unter Windows
       5. matplotlib testen
       6. Die matplotlib-Galerie
       7. Einfache Liniendiagramme
       8. Beschriftung und Linienstärke ändern
       9. Das Diagramm korrigieren
       10. Einzelne Punkte mit scatter() darstellen und gestalten
       11. Eine Folge von Punkten mit scatter() ausgeben
       12. Daten automatisch berechnen
       13. Die Umrandungen der Punkte entfernen
       14. Eigene Farben festlegen
       15. Eine Colormap verwenden
       16. Diagramme automatisch speichern
       17. Zufallsbewegungen
       18. Die Klasse RandomWalk()
       19. Richtungen wählen
       20. Den Zufallspfad als Diagramm ausgeben
       21. Mehrere Zufallspfade erstellen
       22. Den Pfad gestalten
       23. Die Punkte färben
       24. Start- und Endpunkte anzeigen
       25. Die Achsen entfernen
       26. Datenpunkte hinzufügen
       27. Die Größe an den Bildschirm anpassen
       28. Würfeln mit Pygal
       29. Pygal installieren
       30. Die Pygal-Galerie
       31. Die Klasse Die
       32. Würfeln
       33. Die Ergebnisse analysieren
       34. Ein Histogramm erstellen
       35. Ergebnisse bei zwei Würfeln
       36. Würfel unterschiedlicher Flächenzahl
       37. Zusammenfassung
    10. 16 Daten herunterladen
        1. Das Dateiformat CSV
        2. CSV-Spaltenköpfe analysieren
        3. Die Spaltenköpfe und ihre Position ausgeben
        4. Daten entnehmen und lesen
        5. Daten in einem Temperaturdiagramm darstellen
        6. Das Modul datetime
        7. Datumsangaben im Diagramm darstellen
        8. Ein Diagramm für einen längeren Zeitraum
        9. Eine zweite Datenreihe darstellen
        10. Einen Diagrammbereich einfärben
        11. Fehlerprüfung
        12. Globale Daten im JSON-Format visualisieren
        13. Daten zur Weltbevölkerung herunterladen
        14. Relevante Daten entnehmen
        15. Strings in numerische Werte umwandeln
        16. Zweistellige Ländercodes ermitteln
        17. Eine Weltkarte zeichnen
        18. Numerische Daten auf einer Weltkarte darstellen
        19. Eine vollständige Karte der Weltbevölkerung
        20. Länder nach der Bevölkerungszahl gruppieren
        21. Weltkarten in Pygal gestalten
        22. Die Farbpalette aufhellen
        23. Zusammenfassung
    11. 17 APIs
        1. Web-APIs
        2. Git und GitHub
        3. Daten über einen API-Aufruf anfordern
        4. Das Paket requests installieren
        5. API-Antworten verarbeiten
        6. Das Antwort-Dictionary verarbeiten
        7. Ein Überblick über die höchstbewerteten Repositories
        8. Grenzwerte für die API-Aufrufrate
        9. Repositories mit Pygal visualisieren
        10. Pygal-Diagramme verbessern
        11. Eigene Tooltips hinzufügen
        12. Die Beschreibungen als Tooltips ausgeben
        13. Aktive Links zu dem Diagramm hinzufügen
        14. Die API von Hacker News
        15. Zusammenfassung
    12. Projekt 3: Webanwendungen
    13. 18 Erste Schritte mit Django
        1. Ein Projekt einrichten
        2. Eine Spezifikation schreiben
        3. Eine virtuelle Umgebung erstellen
        4. Das Paket virtualenv installieren
        5. Die virtuelle Umgebung aktivieren
        6. Django installieren
        7. Ein Projekt in Django erstellen
        8. Die Datenbank erstellen
        9. Das Projekt anzeigen
        10. Eine App anlegen
        11. Modelle definieren
        12. Modelle aktivieren
        13. Die Admin-Site von Django
        14. Das Modell für die Einträge definieren
        15. Das Modell Entry in die Datenbank aufnehmen
        16. Das Modell Entry auf der Admin-Site registrieren
        17. Die Django-Shell
        18. Seiten erstellen: die Startseite von Learning Log
        19. Eine URL zuordnen
        20. Eine Ansicht schreiben
        21. Eine Vorlage schreiben
        22. Weitere Seiten erstellen
        23. Vererbung bei Vorlagen
        24. Die Seite Topics
        25. Einzelne Fachgebietsseiten
        26. Die Vorlage für eine Fachgebietsseite
        27. Zusammenfassung
    14. 19 Benutzerkonten
        1. Dateneingabe durch die Benutzer
        2. Neue Fachgebiete hinzufügen
        3. Neue Einträge hinzufügen
        4. Einträge bearbeiten
        5. Benutzerkonten einrichten
        6. Die App users
        7. Die Anmeldeseite
        8. Abmelden
        9. Die Registrierungsseite
        10. Die Benutzer als Besitzer ihrer eigenen Daten
        11. Den Zugriff mit @login_required beschränken
        12. Daten mit Benutzern verknüpfen
        13. Den Zugriff auf die Fachgebiete auf die zuständigen Benutzer einschränken
        14. Die Fachgebiete eines Benutzers schützen
        15. Die Seite edit_entry schützen
        16. Neue Fachgebiete dem aktuellen Benutzer zuordnen
        17. Zusammenfassung
    15. 20 Eine App gestalten und bereitstellen
        1. Learning Log gestalten
        2. Die App django-bootstrap3
        3. Learning Log mit Bootstrap gestalten
        4. Änderungen an base.html
        5. Die Startseite mit einem Jumbotron gestalten
        6. Das Anmeldeformular gestalten
        7. Die Seite new_topic gestalten
        8. Die Seite Topics gestalten
        9. Einträge auf den Fachgebietsseiten gestalten
        10. Learning Log bereitstellen
        11. Ein Heroku-Konto anlegen
        12. Heroku Toolbelt installieren
        13. Die erforderlichen Pakete installieren
        14. Eine Paketliste mit der Datei requirements.txt erstellen
        15. Die Python-Laufzeitversion angeben
        16. Die Datei settings.py für Heroku anpassen
        17. Ein Procfile zum Starten der Prozesse erstellen
        18. Die Datei wsgi.py für Heroku anpassen
        19. Ein Verzeichnis für statische Dateien erstellen
        20. Den Server gunicorn lokal nutzen
        21. Mit Git den Überblick über die Projektdateien bewahren
        22. Die Datenbank auf Heroku einrichten
        23. Die Heroku-Bereitstellung verbessern
        24. Das Onlineprojekt schützen
        25. Änderungen mit Commit bestätigen und übertragen
        26. Eigene Fehlerseiten erstellen
        27. Weiterentwicklung des Projekts
        28. Die Einstellung SECRET_KEY
        29. Projekte auf Heroku löschen
        30. Zusammenfassung
    16. Nachwort
11. Anhang
    1. A Python installieren
    2. Python unter Linux
    3. Die installierte Version herausfinden
    4. Python 3 unter Linux installieren
    5. Python unter OS X
    6. Die installierte Version herausfinden
    7. Python 3 mit Homebrew installieren
    8. Python unter Windows
    9. Python 3 unter Windows installieren
    10. Den Python-Interpreter finden
    11. Python zur Pfadvariablen hinzufügen
    12. Schlüsselwörter und integrierte Funktionen
    13. Python-Schlüsselwörter
    14. Integrierte Python-Funktionen
    15. B Texteditoren
    16. Geany
    17. Geany unter Linux installieren
    18. Geany unter Windows installieren
    19. Python-Programme in Geany ausführen
    20. Geany-Einstellungen anpassen
    21. Sublime Text
    22. Sublime Text unter OS X installieren
    23. Sublime Text unter Linux installieren
    24. Sublime Text unter Windows installieren
    25. Python-Programme in Sublime Text ausführen
    26. Sublime Text konfigurieren
    27. Die Einstellungen von Sublime Text anpassen
    28. IDLE
    29. IDLE unter Linux installieren
    30. IDLE unter OS X installieren
    31. IDLE unter Windows installieren
    32. IDLE-Einstellungen anpassen
    33. Emacs und vim
    34. C Hilfe finden
    35. Erste Schritte
    36. Versuchen Sie es erneut
    37. Legen Sie eine Pause ein
    38. Nutzen Sie das Onlinematerial zu diesem Buch
    39. Online nach Hilfe suchen
    40. Stack Overflow
    41. Die offizielle Python-Dokumentation
    42. Offizielle Dokumentation der Bibliotheken
    43. r/learnpython
    44. Blogs
    45. IRC (Internet Relay Chat)
    46. Ein IRC-Konto anlegen
    47. Hilfreiche Kanäle
    48. IRC-Kultur
    49. D Versionssteuerung mit Git
    50. Git installieren
    51. Git unter Linux installieren
    52. Git unter OS X installieren
    53. Git unter Windows installieren
    54. Git konfigurieren
    55. Ein Projekt anlegen
    56. Dateien ignorieren
    57. Ein Repository initialisieren
    58. Den Projektstatus überprüfen
    59. Dateien zum Repository hinzufügen
    60. Einen Commit durchführen
    61. Das Protokoll einsehen
    62. Der zweite Commit
    63. Änderungen zurücknehmen
    64. Vorherige Commits auschecken
    65. Das Repository löschen
12. Stichwortverzeichnis