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Slides Thema 2

Variablen und Datentypen

◀️ Thema 2

⚡Anwesenheit bestätigen

📖 Kapitel 2 Variablen, 3 Operatoren und 4 Zahlen

Lernziele

Ich kann ...

  • Variablen deklarieren und verwenden.
  • verschiedene Datentypen und ihre Eigenschaften erläutern.
  • je nach Situation den optimalen Datentypen wählen.
  • grundlegende mathematische Berechnungen ausführen.

Besprechung Thema 1

  • Ziele erreicht?
  • Aufgaben und Wiederholungsfragen

Variable

Eine Variable ist ein Name für eine Leerstelle in einem logischen oder mathematischen Ausdruck.

Variablen

Programm speichert vorübergehend Werte, Zeichenketten und andere Informationen.

Variable deklarieren:

a = 1
xyz = 'abc'

Gültige Variablennamen

Normalerweise bestehen Variablennamen aus lauter Kleinbuchstaben.

einLangerName = 3        # OK
ein_langer_name = 4      # auch OK
länge=3                  # OK, aber unüblich
so gehts nicht = 5       # Fehler: Leerzeichen sind nicht erlaubt.
so-gehts-auch-nicht = 6  # Fehler: Als einziges Sonderzeichen ist _ erlaubt.

Datentyp

Der Datentyp gibt an, von welcher Art die Daten sind, die mit ihm beschrieben werden (Datenvereinbarung), und welche Operationen auf diesen ausgeführt werden können.

Datentypen

Es gibt verschiedene Typen zum Speichern von Daten.

Lebensdauer

Variablen leben bis zum Programmende.

Beim Start eines Programms wird es in den Arbeitsspeicher (Memory) geladen

Der Heap

Im sogenannten Heap speichert Python die Werte der Variablen

Fensterdarstellung wechseln 1

Für den weiteren Verlauf des Unterrichts arbeiten wir mit der IDE und der Website gleichzeitig. Dazu wechseln wir die Fensterdarstellung.

Fensterdarstellung wechseln 2

🎬 Folgende Aktion ausführen:

Skript mit Variablen erstellen

🎬 Folgende Aktionen in der IDE ausführen:

  • Neues leeres Skript erstellen
  • Datei im neuen Ordner Thema2 als Heap.py speichern
  • Diesen Inhalt einfügen:
x=1
y=2
z=3

Debugger

Debugger starten

🎬 Folgende Aktionen in der IDE ausführen:

  • Klicken Sie links neben der Zeilennummer 2 um einen Breakpoint zu setzen
  • Starten Sie den Debugger via Run and Debug

Datentyp anzeigen

Variablen haben keinen Typ, aber deren Wert.

🎬 Im Programm Heap.py diesen Code anfügen und ausführen.

print(type(x)) # Ausgabe: <class 'int'>

Aufgaben 1

Lösen Sie die Aufgabe 2.1.

⚡Aufteilung in Gruppen/Breakout-Rooms ⏱️ 10 Minuten

Typumwandlung automatisch

Bei Berechnungen wandelt Python automatisch den Typ um.

🎬 Datei Umwandlung.py erstellen, Code eingeben und ausführen.

a = 2 # int
b = 2.4 # float
c = a*b # auch float
print(c) # 4.8

Typumwandlung manuell

Im Normalfall müssen Typumwandlungen explizit festgelegt werden.

🎬 Datei Umwandlung.py mit Code erweitern und ausführen.

s = 'abc' # str
x = 3 # int
s = s + str(x)
print(s) # Ergebnis 'abc3'

Gültigkeitsbereich

Ist eine Variable einmal definiert, kann Sie weiterverwendet werden.

if 1: # das ist immer erfüllt
    x=1 # daher wird diese Zuweisung ausgeführt
print(x) # ok, Ausgabe 1

if 0: # das ist nie erfüllt
    x = 1 # daher wird diese Zuweisung nicht ausgeführt
print(x) # Fehler: name 'x' is not defined

Zahlen

Python ...

  • hat einen nahezu unendlich grossen Zahlenraum
  • unterstützt komplexe Zahlen
  • kann Zufallszahlen generieren

Operatoren

Gleicheit

Mit dem = macht man eine Zuweisung. Zur Prüfung der Gleicheit braucht es ==.

print(1 == 1) # Ausgabe: True

Restwert

Der %-Operator macht eine Division und gibt es Restwert zurück.

7 % 3 # Ausgabe: 1

ℹ️ Der Modulo-Operator ist in jeder Programmiersprache verfügbar.

Zuweisung mit Operation

Bestimmte Operatoren kann man zusammennehmen.

a = 1
a = a + 1

a = 1
a += 1

Division

Gewöhnliche Division liefert immer Fliesskommazahlen.

print(2/3, 6/3) # Ausgabe: 0.6666666666666666 2.0

Für ganzzahlige Division // verwenden.

print(2//3, 6//3) # Ausgabe: 0 2

🎬 Führen Sie die Divisionen aus.

Runden

🎬 Zum Runden die Funktion round verwenden.

print(round(1.5)) # Ausgabe: 2
print(round(1.4)) # Ausgabe: 1

ℹ️ Mit help(round) erfahren Sie mehr zur Funktion.

Zufallszahl generieren

Die Vertrauenswürdigkeit jeder Verschlüsselung basiert auf der Korrektheit von Zufallszahlen.

Zusätzliche Funktionen können mit import importiert werden.

from random import randint
print(randint(0, 7))

🎬 Generieren Sie eine Zufallszahl von 1 bis 10.

Boolsche Werte

Boolsche Werte kennen zwei Zustände.

🎬 Führt das folgende Skript aus:

a = True
b = 7==8
c = not 0
d = int(False)
print(a,b,c,d)

Aufgaben 2

Lösen Sie die Aufgaben 2.2 bis 2.5 und besprechen Sie die Wiederholungsfragen.

⚡Aufteilung in Gruppen/Breakout-Rooms ⏱️ 10 Minuten

Review

🎯 Wurden die Lernziele erreicht?

⚡ Feedback zu den Zielen einholen.