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Slides Thema 5

Kontrollstrukturen und Listen

◀️ Thema 5

⚡Anwesenheit bestätigen

📖 Kapitel 7 Listen, Tupel, Sets und Dictionairies
📖 Kapitel 8 Verzweigungen und Schleifen

Lernziele

Ich kann ...

  • die verschiedene Aufzählungstypen erkennen und benennen.
  • den richtigen Aufzählungstyp gemäss Anforderung verwenden.
  • Verzweigungen und Schleifen anwenden.
  • Listen und Schleifen kombinieren.

Ausblick

Thema 5:

  • Listen, Tupel, Sets und Dictionaries
  • Verzweigungen und Schleifen

Thema 6:

  • Funktionen
  • Flowcharts

ℹ️ In diesem Thema werden bereits erste Funktionen gezeigt.

Listen, Tupel, Sets und Dictionaries

  • Mehrere Variablen als Daten speichern
  • Aufzählungen verarbeiten
01234567...
'Januar''Februar''März''April''Mai''Juni''Juli''August'...

Übersicht Aufzählungstypen

Aufzählungen werden eingeklammert: [], (), {} und {key: value}.

  • Listen: Wichtigster und flexibelster Datentyp
  • Tupel: Verwendung für zusammengehörende Daten
  • Sets: Ungeordnete Menge ohne Doppelgänger
  • Dictionaries: Kombination aus Schlüssel und Wert
  • Arrays: Spielt eine untergeordnete Rolle

Listen

  • Kann einen bliebigen Datentyp aufnehmen
  • Formulierung mit []-Klammern

IDE vorbereiten

🎬 Führen Sie diese Aktionen aus:

  • Neuer Ordner Thema5 erstellen
  • Neue Datei in Ordner Listen.py erstellen

Liste deklarieren

Wir erstellen eine einfache Liste und geben das dritte Element aus.

🎬 In der IDE ausführen:

lst = [1, 2.3, 'abc', 'efg', 12]
print(lst[2]) # Ausgabe: abc

range-Funktion

Mit der Range-Syntax Reihenfolgen definieren.

🎬 In der IDE ausführen:

lst = list(range(10, 101, 10))
print(lst) # Ausgabe: [10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100]

Umwandlung Zeichenkette

🎬 Zeichenketten können einfach in Listen umgewandelt werden.

lst = list('Hello, World!')
print(lst) # ['H', 'e', 'l', 'l', 'o', ',', ' ', 'W', 'o', 'r', 'l', 'd', '!'

Funktionen zur Verarbeitung

Die wichtigsten Funktionen und Methoden zur Bearbeitung von Liste:

Listenelemente hinzufügen

🎬 Führen Sie diese Aktionen aus:

  • Erstellen Sie die Datei Funktionen.py
  • Schreiben Sie diesen Code:
lst = list(range(10, 101, 10))
lst.extend([110]) # Fügt eins oder mehre Elemente hinzu
lst.pop(2) # Entfernt element an der zweiten Position
lst.remove(80) # Entfern einen bestimmten Eintrag
print(lst)

Aufgaben 1

Lösen Sie die Aufgaben 5.1 und 5.2.

⚡Aufteilung in Gruppen/Breakout-Rooms ⏱️ 10 Minuten

map-Funktion

Mit map kann eine Funktion auf jedes Listenelement angewendet werden.

def double(x):
    return x*2

print(list(map(double,lst)))

ℹ️ Der Rückgabewert von map ist ein Iterator und muss zur Ausgabe in eine Liste umgewandelt werden.

reduce-Funktion

Mit reduce wird eine Funktion auf jedes Listenelement (x) und auf das Resultat des Vorgänger (y) angewendet.

from functools import reduce
def sum(x,y):
    return x+y

print(reduce(sum,lst))

filter-Funktion

Mit filter werden alle Listenelemente zurückgegeben, die eine Bedingung erfüllen.

def IstGrösserAls(x, y=100):
    return (x > y)

print(list(filter(IstGrösserAls, lst)))

Listen sortieren

Elemente einer Liste werden nicht automatisch sortiert.

🎬 Führen Sie diesen Code aus:

lst = list('Hello, World!')
lst.sort()
print(lst) # [' ', '!', ',', 'H', 'W', 'd', 'e', 'l', 'l', 'l', 'o', 'o', 'r']

Tupel

  • Ist eine unveränderliche liste
  • Formulierung mit ()-Klammern

Tupel deklarieren

🎬 Führen Sie diese Aktionen aus:

  • Erstellen Sie die Datei Tupel.py
  • Schreiben Sie diesen Code:

Tupel.py

t = (12, 73, 3)
print(t)

Tupel Anwendungsfälle

Mit Tupel sind Zuweisungen und Vergleiche mit mehreren Variablen möglich.

🎬 Fügen Sie diesen Code an:

(a, b, c) = (1, 2, 3)
if (a, b, c) == (1, 2, 3):
    print('Vollständige Übereinstimmung')

Sets

  • Ungeordnete Liste ohne Doppelgänger
  • Formulierung mit {}-Klammern

Sets deklarieren

🎬 Führen Sie diese Aktionen aus:

  • Erstellen Sie die Datei Sets.py
  • Schreiben Sie diesen Code:

Sets.py

s = {1,2,3,3}
print(s)

set-Methoden

Im Vergleich zu Listen gibt es weitere Methoden zur Bearbeitung eines Sets.

🎬 Fügen Sie diesen Code hinzu:

s.add(4)
s.remove(2) # Entfernt Element
s.discard(2) # Gibt keinen Fehler aus, auch wenn Element bereits entfernt ist.
print(s)

Dictionaries

  • Elementaufzählungen mit einem Schlüssel zur Verwaltung
  • Formulierung mit {key: value}

Dictionaries deklarieren

🎬 Führen Sie diese Aktionen aus:

  • Erstellen Sie die Datei Dict.py
  • Schreiben Sie diesen Code:

Dict.py

key = "Blau"
value = '#FFFF00'
d = {'Rot': '#FF0000', key: '#0000FF', "Gelb": value}
print(d)

keys und values Methoden

🎬 Fügen Sie diesen Code hinzu:

print(d.get('Gelb')) # Ausgabe: #FFFF00
print(d.values()) # dict_values(['#FF0000', '#0000FF', '#FFFF00'])
print(d.keys()) # dict_keys(['Rot', 'Blau', 'Gelb'])

Arrays

  • Bei vielen Programmiersprachen haben Arrays eine zentrale Bedeutung
  • Arrays sind nicht so flexibel wie Listen, Tupel, Sets und Dictionairies

Aufgaben 2

Lösen Sie die Aufgaben 5.3, 5.4 und 5.5.

⚡Aufteilung in Gruppen/Breakout-Rooms ⏱️ 15 Minuten

Verzweigungen und Schleifen

  • Verzweigungen: Abhängig von Bedingungen Codeteile ausführen
  • Schleifen: Code mehrfach ausführen solange Bedingung erfüllt ist

if-Verzweigung

Syntax sollte leicht verständlich sein:

if bedingung1:
    block1
elif bedingung2:
    block2
elif bedingung3:
    block3
else:
    block4

if-Kurzschreibweise

Die if-Anweisung kann auf einer Zeile definiert werden.

x = wert1 if bedingung else wert2

ℹ️ In anderen Programmiersprachen gibt es dafür den Ternary Operatoropen in new window

Einfache Verzweigung

🎬 Erstellen und führen Sie die Datei zahl.py mit diesem Inhalt aus:

zahl = 10

if zahl > 5:
	print("Zahl ist grösser als 5.")
else:
	print("Zahl ist kleiner gleich 5. ")

Wie kann man das auf einer Zeile schreiben?

Element in Liste

Mit dem in Operator können Sie prüfen, ob ein Element in einer Liste enthalten ist.

if element in liste:

Die for-Schleife hat eine ähnliche Struktur, dazu später mehr.

if-Beispiel

🎬 Erstellen und führen Sie die Datei if.py mit diesem Inhalt aus:

antwort = input("Möchtest du Feierabend?: ")

if antwort in ["Ja", "ja", "jep"]:
    print("Sehr gut!")
else:
    print("Ich glaube dir nicht!")

elif-Beispiel

🎬 Ersetzen Sie die Datei if.py mit diesem Inhalt:

antwort = input("Möchtest du Feierabend?: ")

if antwort in ["Ja", "ja", "jep"]:
    print("Sehr gut!")
elif antwort in ["Nein", "nein", "niet"]:
	print("Du bist ein Workaholic!")
else:
    print("Ich glaube dir nicht!")

Schleifen

Mit Schleifen können Sie Anweisungen wiederholen, ohne diese mehrfach zu schreiben.

Mehrfache Anweisungen vereinfachen

Wie kann man das vereinfachen?

print('a')
print('b')
print('c')
print('d')
print('e')
...

for-Schleife

Die Syntax:

for var in elemente:
    anweisungen

for mit Zeichenkette

🎬 Erstellen und führen Sie die Datei for.py mit diesem Inhalt aus:

for element in 'abcde':
    print(element)

Für jedes Element in der List mach folgendes: Ausgabe Element.

for mit Listen, Tupel und Sets

🎬 Fügen Sie diesen Code hinzu:

for c in ['a', 'b', 'c']:
    print(c)
    
for i in (17, 87, 4): 
    print(i, end=' ') # end Paramter verhindert Zeilenumbruch

for mit Dictionaries

Bei Schleifen mit Dictionaries enthält die Variable den Schlüssel.

🎬 Fügen Sie diesen Code hinzu:

dict = {'a':12, 'c':78, 'b':3, 'd':43}

for k in dict:
    print(k, dict[k])

for k,v in dict.items():
    print(k, v)

while-Schleife

Die Syntax:

while bedingung:
    anweisungen

while-Beispiel

🎬 Erstellen und führen Sie die Datei while.py mit diesem Inhalt aus:

i=1
while i<5:
    print(i)
    i+=1
# Ausgabe: 1 2 3 4

List Comprehension

  • Ein elegantes Konzpet zum verarbeiten von Listen.
  • Form: [ausdruck for x in liste]

🎬 Fügen Sie diesen Code an:

[print(s) for s in lst]

ℹ️ Schleifen sind Verarbeitungsmethoden für Listen.

Aufgaben 3

Lösen Sie die Aufgaben 5.6, 5.7 und 5.8.

⚡Aufteilung in Gruppen/Breakout-Rooms ⏱️ 15 Minuten

Review

🎯 Wurden die Lernziele erreicht?

⚡ Feedback zu den Zielen einholen.