1 Programmieren für Einsteiger 15

1.1 Was tut eigentlich ein Programmierer? 15

1.2 Wie der Computer mit Daten umgeht 19

1.3 Sprachbarrieren zwischen Mensch und Computer 20

2 Annäherung an Python 23

2.1 Beschaffung und Installation 24

2.2 Werkzeug 25

2.2.1 Die Standard-IDE IDLE 26

2.2.2 Direktaufruf von Editor und Interpreter 27

2.3 Gestaltung eines Python-Programms 29

2.4 Kommentare 30

2.5 Die Last mit den Umlauten 31

3 Speicherwerke für Rechenkünstler 33

3.1 Verschiedene Zahlen 34

3.2 Mathematische Ausdrücke 35

3.3 Programmatisches Geschwätz: Zeichenketten 38

3.4 Alles muss raus: print 39

3.5 Futter für die Programme: input 41

3.6 Konvertierung der Variablentypen 42

3.7 Aufgaben 44

4 Ablaufstrukturen 47

4.1 Abfrage if 47

4.2 Der Umgang mit der Wahrheit 50

4.2.1 Vergleich zwischen Zahlen 50

4.2.2 Vergleich von Zeichenketten 52

4.2.3 Boolesche Verknüpfungen 53

4.3 Programmierte Wiederholung: Schleifen 55

4.3.1 Mit der Bedingung im Kopf: while 55

4.3.2 Prüfung der Benutzereingabe 56

4.3.3 Listen durchschleifen: for 60

4.3.4 Schleifenbruch mit break und continue 62

4.3.5 Schleifen können auch anders: else 63

4.4 Das Bermuda-Projekt 63

4.5 Aufgaben 66

5 Funktionen 69

5.1 Rückgabewert und Adresse einer Funktion 70

5.2 Parameter 71

5.2.1 Vorbelegte Parameter 73

5.2.2 Parameter per Namen belegen 74

5.2.3 Variable Anzahl von Parametern 75

5.3 Globale und lokale Variablen 76

5.4 Rekursion: Selbstgespräche einer Funktion 78

5.5 Die anonyme Funktion lambda 81

5.6 Das Bermuda-Projekt 81

5.7 Aufgaben 83

6 Wir bauen die Welt: Klassen 87

6.1 Konstruktor (und Destruktor?) 91

6.2 Privat oder Öffentlich? 92

6.3 Statisch: Ein Attribut für alle Objekte der Klasse 96

6.4 Wenn eine Zuweisung zur Referenz führt 98

6.5 Referenzlos im Abfall 100

6.6 Ein eigener Datencontainer: Der Binärbaum 101

6.6.1 Bäume, Äste und Knoten 102

6.6.2 Einbau einer Besucherfunktion 105

6.7 Selbst gebaute Operatoren 106

6.8 Erweiterte Erbschaftsangelegenheiten 109

6.8.1 Vererbung am Beispiel von Supermans Kiosk 110

6.8.2 Abstrakte Basisklassen 114

6.8.3 Polymorphie? Ein Problem der Anderen 116

6.8.4 Mehrfachvererbung 117

6.9 Das Bermuda-Projekt 119

6.10 Aufgaben 121

7 Ausnahmsweise falsch: Die Exception 125

7.1 Selbst gemachte Exception basteln 128

7.2 Python-Exceptions 131

7.3 Eine Zusicherung: Assert 132

8 Der Umgang mit Texten 133

8.1 Der Umgang mit Zeichenketten und deren Operatoren 133

8.2 Die Sequenz und die rechteckigen Klammern 134

8.3 Die String-Methoden 136

8.4 Textformatierung 139

8.4.1 Zeichenketten mit format ausrichten 140

8.4.2 Formatierung über das Prozentzeichen 141

8.5 Steuerzeichen 142

8.6 Internationales Parkett 143

8.6.1 Internationale Sonderzeichen im Programm 143

8.6.2 Daten umcodieren 144

8.6.3 Die nationale Umgebung 145

8.7 Mustererkennung mit regulären Ausdrücken 149

8.7.1 Die Funktionen für den Vergleich 149

8.7.2 Die wichtigsten Platzhalterzeichen 152

8.7.3 Beispielhafte Suche 152

8.7.4 Verfressene Quantoren 155

8.7.5 Noch ein paar Platzhalter 155

8.8 Das Bermuda-Projekt 156

8.9 Aufgaben 157

9 Kä;;ghaltung für Datenrudel 159

9.1 Schön eng beieinander: Die Sequenz 160

9.2 Heterogene Gemeinsamkeit: Das Tupel 160

9.3 Elementweise veränderbar: Die Liste 165

9.3.1 Listen anlegen und initialisieren 165

9.3.2 Elemente hinzufügen, ändern und löschen 166

9.3.3 Umräumen und sortieren 168

9.4 Dimensionen 169

9.5 Die Reißverschlussfunktion zip 171

9.6 Zugriff per Schlüssel: Das Dictionary 171

9.7 Einzigartig und unordentlich: Die Menge 173

9.8 Das Geheimnis der Container 176

9.9 Das Bermuda-Projekt 178

9.10 Aufgaben 183

10 Gra;;sche Ober;;äche (Tkinter) 187

10.1 Eine kleine Anwendung 189

10.2 Das Programm ist Event-gesteuert 190

10.2.1 Kontrollelemente lösen Ereignisse aus 190

10.2.2 Ereignisse und Reaktionen 192

10.3 Kontrollelemente im Fenster anordnen: Layout 194

10.3.1 Pack alles aufeinander! 194

10.3.2 Hinter Gitter verteilen: Grid 198

10.3.3 Pixelweise positionieren: Place 199

10.4 Kontrollelemente und ihre Optionen 201

10.4.1 Tkinter-Variablen . 203

10.4.2 Label: Aufkleber mit Schriftart 204

10.4.3 Druckknopf: Button 206

10.4.4 Einer unter vielen: Radiobutton 207

10.4.5 Abgehakt: Checkbutton 209

10.4.6 Der Umgang mit der Listbox 210

10.4.7 Ein Scrollbar am Beispiel einer Listbox 212

10.4.8 Die Eingabezeile Entry 214

10.4.9 Texte anzeigen und editieren 217

10.4.10 Schmackhafte Menüs 219

10.5 Eine selbst gebaute Tabelle 222

10.6 Dialogboxen 224

10.6.1 Kurzmeldung: Die Messagebox 224

10.6.2 Datei- und Verzeichnisauswahl 227

10.6.3 Farbselektor 231

10.6.4 Der eigene Dialog: tk_dialog 231

10.7 Das Bermuda-Projekt 233

10.8 Aufgaben 235

11 Kleine Zeichenschule 241

11.1 Canvas erzeugen 241

11.2 Zeichnen im Canvas 242

11.2.1 Linien 243

11.2.2 Rechtecke 244

11.2.3 Polygone 245

11.2.4 Ovale und Kreise 246

11.2.5 Bögen und Tortenstücke 247

11.2.6 Texte in die Gra;;k 250

11.2.7 Bilder und Symbole 251

11.2.8 Die Ereignisse im Canvas 253

11.3 Canvas als Widget-Halter 256

11.4 Das Bermuda-Projekt 257

11.5 Aufgaben 262

12 Gut verschnürt: Module, Pakete und Bibliotheken 265

12.1 Import 265

12.2 Eigene Module 267

12.3 Module testen 269

12.3.1 Das Hauptprogramm als Selbsttest 269

12.3.2 Kommentare testen Funktionen: doctest 270

12.3.3 unittest 272

12.4 Gebündelt zum Paket 274

12.5 Aufgaben 276

13 Naturwissenschaftliches 277

13.1 Mathematik: math 277

13.2 Zufallszahlen: random 280

13.3 Dezimalbrüche: decimal 280

13.4 Lineare Algebra mit NumPy und SciPy 282

13.5 Datumsbibliothek 284

13.5.1 Das Paket datetime 284

13.5.2 Das klassische Modul time 286

13.5.3 Schlafenszeit 288

13.6 Aufgaben 289

14 Dateien 291

14.1 Textdateien 291

14.2 Binärdateien 293

14.3 Zusammenfassung 295

14.4 Exceptions 296

14.5 Strukturierte Variablen sichern: JSON 297

14.6 Packen und Komprimieren: GZIP, ZIP und TAR 298

14.6.1 Eine Datei komprimieren: gzip 299

14.6.2 ZIP-Dateien und TAR-Archive 300

14.7 Aufgaben 302

15 Python und Datenbanken 305

15.1 Nichts als Tabellen 306

15.2 Verbindungsaufbau 309

15.2.1 Eine kleine, lokale Datenbank namens SQLite 309

15.2.2 Die allgegenwärtige Datenbank MySQL 310

15.2.3 Wenn es etwas mehr sein soll: PostgreSQL 312

15.3 Tabellen erstellen: CREATE 313

15.4 Variationen von INSERT 315

15.5 Änderungen mit UPDATE 316

15.6 Löschen mit DELETE 316

15.7 Ergebnisermittlung durch SELECT 317

16 Umgang mit XML-Dateien 319

16.1 Eine Speisekarte als XML-Datei 321

16.2 XML-Dateien mit ElementTree bearbeiten 322

16.3 Der XML-Klassiker DOM 326

16.4 Schrittweise durch die XML-Datei: SAX 329

16.5 Aufgaben 331

17 Netzwerk: Socket, E-Mail und WWW 335

17.1 Der Griff in die Steckdose: Sockets 335

17.2 Versenden von Mails: SMTP 339

17.3 Auslesen von Mails per POP3 343

17.4 Griff ins WWW 347

18 Parallelverarbeitung mit Threads 349

18.1 Das machen wir im Schlaf 350

18.2 Glockengeläut im Threading 350

18.2.1 Die Vereinzelungsanlage 352

18.2.2 Warten auf den Startschuss 354

18.2.3 Ein kleiner Wecker 355

18.3 Die alte Bibliothek thread 356

19 Zusammenarbeit mit dem Betriebssystem 359

19.1 Die Aufrufparameter des Programms 359

19.2 Umgebungsvariablen 360

19.3 Aufruf anderer Programme 361

19.4 Umgang mit dem Dateisystem 363

19.5 Das Ende des Programms 364

Programmentwicklung und Werkzeuge 367

A Fehler sind auch nur Menschen: Der Debugger 367

B Eclipse mit PyDev 368

C Richtig distribuieren: Das eigene Setup 372

Stichwortverzeichnis 377