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# Python 3
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Python 3 ist eine interpretierte, höhere Programmiersprache, die für ihre Lesbarkeit und Vielseitigkeit bekannt ist.
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Sie zeichnet sich durch eine klare Syntax und eine große Standardbibliothek aus, was die Entwicklung von Software in verschiedenen Bereichen erleichtert.
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Python 3 ist die aktuelle Hauptversion der Python-Sprache und beinhaltet wichtige Änderungen gegenüber früheren Versionen.
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Python ist objektorientiert, unterstützt aber auch andere Programmierparadigmen wie die imperative und funktionale Programmierung.
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Die Sprache wird in der Regel dynamisch typisiert, was bedeutet, dass die Typen von Variablen zur Laufzeit überprüft werden.
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## Hauptmerkmale:
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- Interpretierte Sprache: Python-Code wird zur Laufzeit von einem Interpreter ausgeführt und muss nicht vorab kompiliert werden.
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- Dynamische Typisierung: Der Datentyp einer Variablen wird während der Laufzeit des Programms bestimmt.
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- Lesbare Syntax: Python verwendet eine übersichtliche und leicht verständliche Syntax, die das Schreiben und Lesen von Code vereinfacht.
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- Große Standardbibliothek: Python bietet eine umfassende Sammlung von Modulen und Funktionen, die für viele Aufgaben verwendet werden können.
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- Plattformunabhängigkeit: Python-Programme können auf verschiedenen Betriebssystemen ohne wesentliche Änderungen ausgeführt werden.
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- Objektorientierte Programmierung: Python unterstützt die Erstellung von Klassen und Objekten, die für die Strukturierung von Programmen verwendet werden können.
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## Anwendungsbereiche:
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- Webentwicklung: Entwicklung von Webanwendungen und Webdiensten mit Frameworks wie Django und Flask.
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- Datenanalyse und -visualisierung: Analyse und Verarbeitung von Daten mit Bibliotheken wie Pandas und Matplotlib.
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- Künstliche Intelligenz und Machine Learning: Entwicklung von Modellen und Algorithmen mit Bibliotheken wie TensorFlow und Scikit-learn.
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- Automatisierung: Erstellung von Skripten zur Automatisierung von Aufgaben und Prozessen.
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- Wissenschaftliche Berechnungen: Ausführung komplexer mathematischer und wissenschaftlicher Berechnungen mit Bibliotheken wie NumPy.
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## Grundlagen der Python-Syntax
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Hier sind einige grundlegende Konzepte der Python-Syntax:
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* **Variablen:** Variablen sind Namen, die verwendet werden, um Werte zu speichern. Zum Beispiel:
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```python
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name = "Max"
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age = 30
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```
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* **Datentypen:** Python hat verschiedene Datentypen, wie z. B. Integer (ganze Zahlen), Float (Dezimalzahlen), String (Text) und Boolean (Wahrheitswerte).
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```python
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number = 10 # Integer
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pi = 3.14 # Float
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text = "Hello" # String
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is_true = True # Boolean
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```
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* **Operatoren:** Operatoren werden verwendet, um Berechnungen durchzuführen oder Werte zu vergleichen.
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```python
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sum = 10 + 5
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product = 3 * 7
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is_equal = (5 == 5) # Boolean: True
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```
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* **Kommentare:** Kommentare werden verwendet, um den Code zu erklären. Sie werden vom Python-Interpreter ignoriert.
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```python
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# This is a comment
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print("Hello") # Prints "Hello"
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```
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* **Kontrollstrukturen:** Kontrollstrukturen steuern den Ablauf des Programms. Die wichtigsten sind `if`-Bedingungen und Schleifen (`for` und `while`).
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```python
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# if condition
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if age > 18:
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print("You are an adult.")
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else:
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print("You are a minor.")
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# for loop
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for i in range(5): # Repeats 5 times (0 to 4)
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print(i)
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# while loop
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counter = 0
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while counter < 5:
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print(counter)
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counter = counter + 1
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```
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* **Funktionen:**
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Funktionen sind wiederverwendbare Codeblöcke, die eine bestimmte Aufgabe ausführen. Sie helfen, den Code zu strukturieren und zu organisieren.
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**Funktionsdefinition:** Eine Funktion wird mit dem Schlüsselwort `def` definiert, gefolgt vom Funktionsnamen, Klammern `()` und einem Doppelpunkt `:`. Der Code innerhalb der Funktion wird eingerückt.
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```python
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def greet(name):
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"""Diese Funktion begrüßt die übergebene Person.""" # Docstring (Dokumentation der Funktion)
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print("Hello, " + name + "!")
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```
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In diesem Beispiel ist `greet` der Name der Funktion. `name` ist ein Parameter, der an die Funktion übergeben wird. Die Funktion gibt "Hello, " gefolgt vom Namen und einem Ausrufezeichen aus.
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**Funktionsaufruf:** Um eine Funktion auszuführen, musst du sie aufrufen. Das geschieht, indem du den Funktionsnamen gefolgt von Klammern `()` angibst. Wenn die Funktion Parameter erwartet, musst du diese beim Aufruf übergeben.
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```python
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greet("Alice") # Ruft die Funktion 'greet' mit dem Argument "Alice" auf
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greet("Bob") # Ruft die Funktion 'greet' mit dem Argument "Bob" auf
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```
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Dieser Code ruft die Funktion `greet` zweimal auf, einmal mit dem Argument "Alice" und einmal mit dem Argument "Bob". Die Ausgabe wäre:
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```
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Hello, Alice!
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Hello, Bob!
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```
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**Funktionen mit Rückgabewert:** Funktionen können auch Werte zurückgeben. Das geschieht mit dem Schlüsselwort `return`.
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```python
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def add(x, y):
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"""Diese Funktion addiert zwei Zahlen und gibt das Ergebnis zurück."""
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return x + y
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result = add(5, 3) # Ruft die Funktion 'add' auf und speichert das Ergebnis in der Variable 'result'
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print(result) # Gibt 8 aus
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```
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Die Funktion `add` nimmt zwei Parameter `x` und `y` entgegen, addiert sie und gibt das Ergebnis mit `return` zurück. Der Rückgabewert wird dann in der Variable `result` gespeichert.
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