
%%javascript
$.getScript('https://kmahelona.github.io/ipython_notebook_goodies/ipython_notebook_toc.js')


print('Hello, World!')

Hello, World!


# This prints the traditional greeting to the console
print("Hello, World!")

Hello, World!


a = 2
b = 3


a = 42
b = a

a = 0
b

42


True and False

False


True or False

True


not True

False


'' or True

True


'Hallo' and True

True


x = 5
y = 3
x + y

8


a = 2 + 4 / 5 + 1
b = (2 + 4) / 5 + 1
c = (2 + 4) / (5 + 1)


print(a, b, c)

3.8 2.2 1.0


a = 3 + 2j
b = 1 + 1j

print(a + b, a*b, abs(b))

(4+3j) (1+5j) 1.4142135623730951


x = 5
y = 3
x < y

False


a = 3.8 
b = 2.2 
c = 1
c < b < a

True


c < a < b

False


foo = 'foo'
bar = "bar"


foo + " " + bar

'foo bar'


foo * 4

'foofoofoofoo'


foo[0]

'f'


print('π ist genau 3, Erwin Schrödinger')

π ist genau 3, Erwin Schrödinger


print(None)

None


print('test')

test


a = print('test')

test


print(a)

None


names = ['foo', 'bar']


names[1]

'bar'


names.append('baz')
names

['foo', 'bar', 'baz']


names[-1]

'baz'


names[1:3]

['bar', 'baz']


names + ['thing']

['foo', 'bar', 'baz', 'thing']


names * 3

['foo', 'bar', 'baz', 'foo', 'bar', 'baz', 'foo', 'bar', 'baz']


names.extend(['quux'])
names

['foo', 'bar', 'baz', 'quux']


names[1] = 'new'
names

['foo', 'new', 'baz', 'quux']


weekdays = ['Mo', 'Di', 'Mi', 'Do', 'Fr', 'Sa', 'So']
'Mo' in weekdays

True


tup = (5, 3)
tup

(5, 3)


tup = 5, 3
tup

(5, 3)


a = 5
b = 3
a, b = b, a


print("a =", a)
print("b =", b)

a = 3
b = 5


tup[0]

5


tup[1] = 7

---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
Input In [42], in <cell line: 1>()
----> 1 tup[1] = 7

TypeError: 'tuple' object does not support item assignment


numbers = { 'one': 1, 'two': 2, 'three': 3 }


numbers['two']

2


data = {'Cu': [1.1, 1.2, 1.3, 1.4], 'Fe': [0.7, 0.8, 0.9, 1.0]}
data['Cu']

[1.1, 1.2, 1.3, 1.4]


data = dict()
data

{}


data["Fe"] = [1.1, 1.2, 1.3, 1.4]
data

{'Fe': [1.1, 1.2, 1.3, 1.4]}


data["Cu"] = [0.7, 0.8, 0.9, 1.0]
data

{'Fe': [1.1, 1.2, 1.3, 1.4], 'Cu': [0.7, 0.8, 0.9, 1.0]}


data["Au"] = [0.2, 0.3, 0.1, 0.5]
data

{'Fe': [1.1, 1.2, 1.3, 1.4],
 'Cu': [0.7, 0.8, 0.9, 1.0],
 'Au': [0.2, 0.3, 0.1, 0.5]}


a = 3

if a == 1:
    # muss eingerückt werden, 4 spaces:
    print('foo')
elif a == 2:
    print('bar')
else:
    print('baz')

baz


i = 0
while i < 5:
    print(i)
    i += 1

# there has to be a better way!


data = [10, 42, -1]

for x in data:
    # Wir können auf das jetzige Element als "x" zugreifen
    print(2 * x)

20
84
-2


for i in range(5):
    print(i)


for i in range(2, 5):
    print(i)

2
3
4


for i in range(2, 10, 2):
    print(i)


for i in range(10, 3, -1):
    print(i)

10
9
8
7
6
5
4


weekdays = ['Mo', 'Di', 'Mi', 'Do', 'Fr', 'Sa', 'So']
for day in weekdays:
    print("Heute ist", day)

Heute ist Mo
Heute ist Di
Heute ist Mi
Heute ist Do
Heute ist Fr
Heute ist Sa
Heute ist So


for i, day in enumerate(weekdays):
    print(day, " ist der ", i+1, ". Tag der Woche", sep="")

Mo ist der 1. Tag der Woche
Di ist der 2. Tag der Woche
Mi ist der 3. Tag der Woche
Do ist der 4. Tag der Woche
Fr ist der 5. Tag der Woche
Sa ist der 6. Tag der Woche
So ist der 7. Tag der Woche


list(enumerate(weekdays))

[(0, 'Mo'), (1, 'Di'), (2, 'Mi'), (3, 'Do'), (4, 'Fr'), (5, 'Sa'), (6, 'So')]


voltages = [1, 3, 5]
currents = [1, 5, 1]

for voltage, current in zip(voltages, currents):
    print('R =', voltage / current)

R = 1.0
R = 0.6
R = 5.0


list(zip(voltages, currents))

[(1, 1), (3, 5), (5, 1)]


translations = {
    'foot': 'Fuß',
    'ball': 'Ball',
    'goal': 'Tor',
}

for e, g in translations.items():
    print(e, g)

foot Fuß
ball Ball
goal Tor


print('Hello!')

Hello!


len([1, 2, 3, 4, 5])

5


print(1, 2, 3, 4, 5)

1 2 3 4 5


print(1, 2, 3, 4, 5, sep=', ')

1, 2, 3, 4, 5


s = 'test'
s.upper()

'TEST'


'foo bar baz'.split()

['foo', 'bar', 'baz']


print?


def add(x, y):
    z = x + y
    return z

add(2, 2)

4


def divide(x, y):
    return x // y, x % y

n, rest = divide(5, 3)
n, rest

(1, 2)


def factorial(n):
    if n == 0:
        return 1
    else:
        return n * factorial(n - 1)

factorial(4)

24


import os

os.listdir('.')

['plot.pdf',
 'uncertainties.ipynb',
 'README.md',
 'python.ipynb',
 'numeric-python.ipynb',
 'data',
 'matplotlib.ipynb',
 'Makefile',
 'plot_2.pdf',
 'images',
 'muon_plot.py',
 'header-matplotlib.tex',
 '.gitignore',
 'matplotlibrc_muon',
 'scientific-python.ipynb',
 'build',
 'plot_1.pdf']


from time import sleep

print('hello')
sleep(1)
print('world')

hello
world


import numpy as np

np.sum([1, 2]) # siehe numpy Kurs

3


def primes(max_num):
    # Only primes smaller than max_num are calculated
    is_prime = max_num * [True]
    is_prime[0] = False
    is_prime[1] = False

    primes = []

    # Sieve of Erathosthenes:
    for i in range(2, max_num):
        if is_prime[i]:
            for j in range(2 * i, max_num, i):
                # Multiples are not primes
                is_prime[j] = False
            primes.append(i)
    
    return primes

print(primes(100))

[2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97]


U = 42
R = 7

print(f"Spannung U = {U}, R = {R}, I = {U / R}")

Spannung U = 42, R = 7, I = 6.0


result = 3.2291421

print(f'Das Ergebnis ist {result:.2f}')

Das Ergebnis ist 3.23


print(r'\Huge\texttt{Python}')

\Huge\texttt{Python}


energy = 1.23456
print(rf'\qty{{{energy:.4f}}}{{\kilo\joule}}')

\qty{1.2346}{\kilo\joule}


print(fr'\qty {{ {energy:.4f} }} {{ \kilo\joule }}')

\qty { 1.2346 } { \kilo\joule }


# Ursprüngliche Liste
list(range(5))

[0, 1, 2, 3, 4]


# List-Comprehension
[2 * x for x in range(5)]

[0, 2, 4, 6, 8]


# List-Comprehension mit Bedingung
[2 * x for x in range(5) if x % 2 == 0]

[0, 4, 8]


# Ursprüngliche Liste
weekdays = ['Mo', 'Di', 'Mi', 'Do', 'Fr', 'Sa', 'So']


# Dict-Comprehension
{num + 1: name for num, name in enumerate(weekdays)}

{1: 'Mo', 2: 'Di', 3: 'Mi', 4: 'Do', 5: 'Fr', 6: 'Sa', 7: 'So'}


# Ursprüngliche Listen
print(list(range(3)))
print(list(range(4)))

[0, 1, 2]
[0, 1, 2, 3]


# List-Comprehension mit verschachtelten Schleifen
[x + y for y in range(3) for x in range(4)]

[0, 1, 2, 3, 1, 2, 3, 4, 2, 3, 4, 5]


# List-Comprehension mit verschachtelten Schleifen und Bedingung
[x + y for y in range(3) for x in range(4) if x % 2 == 0]

[0, 2, 1, 3, 2, 4]


a = 5
b = 7
c = 9

if a <= b:
    if c >= b:
    # Zeile 8 müsste in dem if-Block eingerückt werden
    print("a <= b und c >= b")
    else:
        print("a <= b und b > c")
else:
    print("a > b")

  Input In [90]
    print("a <= b und c >= b")
    ^
IndentationError: expected an indented block after 'if' statement on line 6


a = 5
b = 7
c = 9

# In Zeile 6 fehlte der Doppelpunkt ':' nach der Bedingung, um den If-Block einzuleiten
if a <= b
    if c >= b:
        print("a <= b und c >= b")
    else:
        print("a <= b und b > c")
else:
    print("a > b")

  Input In [91]
    if a <= b
             ^
SyntaxError: expected ':'


a = 5
b = 7
c = 9


if a <= b:
    if c >= b:
        # In Zeile 10 fehlt eine Klammer, zum Vergleich:
#       d = ((a + b) / (a + c))/((a + b) / (a + c)) 
        d = ((a + b) / (a + c)/((a + b) / (a + c))
        print("a <= b und c >= b")
    else:
        print("a <= b und b > c")
else:
    print("a > b")

  Input In [92]
    d = ((a + b) / (a + c)/((a + b) / (a + c))
        ^
SyntaxError: '(' was never closed


a = 5
b = 7
c = 9

# Beim Schreiben des Codes vertippt (n anstelle von b),
# sodass a <= n statt a <= b ausgewertet wird, n ist jedoch nicht definiert
if a <= n:
    if c >= b:
        print("a <= b und c >= b")
    else:
        print("a <= b und b > c")
else:
    print("a > b")

a > b


names = ["Anna","Jan","Marie","Tim"]
# Die Liste hat vier Einträge, da der erste Index aber 0 ist ist der letzte Index 3
# der Index 4 der in Zeile 4 abgerufen wird überschreitet diesen Bereich
names[4]

---------------------------------------------------------------------------
IndexError                                Traceback (most recent call last)
Input In [94], in <cell line: 4>()
      1 names = ["Anna","Jan","Marie","Tim"]
      2 # Die Liste hat vier Einträge, da der erste Index aber 0 ist ist der letzte Index 3
      3 # der Index 4 der in Zeile 4 abgerufen wird überschreitet diesen Bereich
----> 4 names[4]

IndexError: list index out of range


numbers = {"one": 1 ,"two": 2,"three": 3,"four": 4}
# Analog zum Beispiel mit der Listen Index
# Der key "five" ist nicht in dem Dictionary vorhanden
numbers["five"]

---------------------------------------------------------------------------
KeyError                                  Traceback (most recent call last)
Input In [95], in <cell line: 4>()
      1 numbers = {"one": 1 ,"two": 2,"three": 3,"four": 4}
      2 # Analog zum Beispiel mit der Listen Index
      3 # Der key "five" ist nicht in dem Dictionary vorhanden
----> 4 numbers["five"]

KeyError: 'five'


def inverse_difference(a, b):
    return 1/(a - b)

def add_one_to_inverse_difference(a, b):
    return 1 + inverse_difference(a, b) 

def add_2_to_inverse_difference(a, b):
    return add_one_to_inverse_difference(a, b) + 2

x = 2
y = 2

add_one_to_inverse_difference(x,y)

---------------------------------------------------------------------------
ZeroDivisionError                         Traceback (most recent call last)
Input In [96], in <cell line: 13>()
     10 x = 2
     11 y = 2
---> 13 add_one_to_inverse_difference(x,y)

Input In [96], in add_one_to_inverse_difference(a, b)
      4 def add_one_to_inverse_difference(a, b):
----> 5     return 1 + inverse_difference(a, b)

Input In [96], in inverse_difference(a, b)
      1 def inverse_difference(a, b):
----> 2     return 1/(a - b)

ZeroDivisionError: division by zero


def shoesize_and_age(shoesize, birth_year):
    step_1 = shoesize * 5
    step_2 = step_1 + 50
    step_3 = step_2 * 20
    step_4 = step_3 + 1020
    step_5 = step_4 - birth_year
 
    return step_5


shoesize_and_age(45, 1993)

4527


def shoesize_and_age(shoesize, birth_year):
    print("shoesize:", shoesize)
    step_1 = shoesize * 5
    print("step_1:", step_1)
    step_2 = step_1 + 50
    print("step_2:", step_2)
    step_3 = step_2 * 20
    print("step_3:", step_3)
    step_4 = step_3 + 1020
    print("step_4:", step_4)
    step_5 = step_4 - birth_year
    print("step_5:", step_5)
    
    return step_5


shoesize_and_age(45, 1993)

shoesize: 45
step_1: 225
step_2: 275
step_3: 5500
step_4: 6520
step_5: 4527

4527


import IPython

def shoesize_and_age(shoesize, birth_year):
    step_1 = shoesize * 5
    step_2 = step_1 + 50
    step_3 = step_2 * 20
    step_4 = step_3 + 1020
    step_5 = step_4 - birth_year
    
    IPython.embed()
 
    return step_5


shoesize_and_age(45, 1993)

Python 3.10.4 (main, Mar 31 2022, 08:41:55) [GCC 7.5.0]
Type 'copyright', 'credits' or 'license' for more information
IPython 8.4.0 -- An enhanced Interactive Python. Type '?' for help.

---------------------------------------------------------------------------
StdinNotImplementedError                  Traceback (most recent call last)
File /tmp/ipykernel_23561/2333610718.py:1, in <cell line: 1>()
----> 1 shoesize_and_age(45, 1993)

File /tmp/ipykernel_23561/4086330078.py:10, in shoesize_and_age(shoesize, birth_year)
      7 step_4 = step_3 + 1020
      8 step_5 = step_4 - birth_year
---> 10 IPython.embed()
     12 return step_5

File ~/.local/anaconda3/envs/toolbox/lib/python3.10/site-packages/IPython/terminal/embed.py:399, in embed(header, compile_flags, **kwargs)
    396 frame = sys._getframe(1)
    397 shell = InteractiveShellEmbed.instance(_init_location_id='%s:%s' % (
    398     frame.f_code.co_filename, frame.f_lineno), **kwargs)
--> 399 shell(header=header, stack_depth=2, compile_flags=compile_flags,
    400     _call_location_id='%s:%s' % (frame.f_code.co_filename, frame.f_lineno))
    401 InteractiveShellEmbed.clear_instance()
    402 #restore previous instance

File ~/.local/anaconda3/envs/toolbox/lib/python3.10/site-packages/IPython/terminal/embed.py:245, in InteractiveShellEmbed.__call__(self, header, local_ns, module, dummy, stack_depth, compile_flags, **kw)
    241     self.show_banner()
    243 # Call the embedding code with a stack depth of 1 so it can skip over
    244 # our call and get the original caller's namespaces.
--> 245 self.mainloop(
    246     local_ns, module, stack_depth=stack_depth, compile_flags=compile_flags
    247 )
    249 self.banner2 = self.old_banner2
    251 if self.exit_msg is not None:

File ~/.local/anaconda3/envs/toolbox/lib/python3.10/site-packages/IPython/terminal/embed.py:337, in InteractiveShellEmbed.mainloop(self, local_ns, module, stack_depth, compile_flags)
    334 self.set_completer_frame()
    336 with self.builtin_trap, self.display_trap:
--> 337     self.interact()
    339 # now, purge out the local namespace of IPython's hidden variables.
    340 if local_ns is not None:

File ~/.local/anaconda3/envs/toolbox/lib/python3.10/site-packages/IPython/terminal/interactiveshell.py:665, in TerminalInteractiveShell.interact(self)
    662 print(self.separate_in, end='')
    664 try:
--> 665     code = self.prompt_for_code()
    666 except EOFError:
    667     if (not self.confirm_exit) \
    668             or self.ask_yes_no('Do you really want to exit ([y]/n)?','y','n'):

File ~/.local/anaconda3/envs/toolbox/lib/python3.10/site-packages/IPython/terminal/interactiveshell.py:424, in TerminalInteractiveShell.init_prompt_toolkit_cli.<locals>.prompt()
    422 def prompt():
    423     prompt_text = "".join(x[1] for x in self.prompts.in_prompt_tokens())
--> 424     lines = [input(prompt_text)]
    425     prompt_continuation = "".join(x[1] for x in self.prompts.continuation_prompt_tokens())
    426     while self.check_complete('\n'.join(lines))[0] == 'incomplete':

File ~/.local/anaconda3/envs/toolbox/lib/python3.10/site-packages/IPython/utils/py3compat.py:48, in input(prompt)
     47 def input(prompt=""):
---> 48     return builtin_mod.input(prompt)

File ~/.local/anaconda3/envs/toolbox/lib/python3.10/site-packages/ipykernel/kernelbase.py:1174, in Kernel.raw_input(self, prompt)
   1167 """Forward raw_input to frontends
   1168 
   1169 Raises
   1170 ------
   1171 StdinNotImplementedError if active frontend doesn't support stdin.
   1172 """
   1173 if not self._allow_stdin:
-> 1174     raise StdinNotImplementedError(
   1175         "raw_input was called, but this frontend does not support input requests."
   1176     )
   1177 return self._input_request(
   1178     str(prompt),
   1179     self._parent_ident["shell"],
   1180     self.get_parent("shell"),
   1181     password=False,
   1182 )

StdinNotImplementedError: raw_input was called, but this frontend does not support input requests.

Inhalt¶

Grundlagen¶

Einfachstes Beispiel¶

Kommentare¶

Variablen¶

Datentypen¶

Einfache Datentypen¶

Booleans¶

Zahlen¶

Strings¶

None¶

Sammlungen (Collections)¶

Listen¶

Tupel¶

Dictionaries¶

Kontrollstrukturen¶

`if` / `elif` / `else`¶

`while`¶

`for`¶

Funktionen¶

Eigene Funktionen definieren mit `def`¶

Module und `import`¶

Auslagern in Python-Dateien¶

Formatieren von Strings¶

f-strings¶

Sonderzeichen¶

Comprehensions¶

Häufig auftretende Fehler¶

Gerade am Anfang beliebt: `IndentationError`:¶

Allgemeiner Syntax-Fehler: `SyntaxError`¶

Ein zu Anfang verwirrender Fehler¶

Auch sehr einfach auszulösen: `NameError`:¶

Fehler bei Zugriffen auf Listen: `IndexError`¶

Fehler bei Zugriffen auf Dictionaries: `KeyError`¶

Komplexer Fehler mit Traceback:¶

Debugging leicht gemacht¶

Beispiel:¶

Inhalt¶

Grundlagen¶

Einfachstes Beispiel¶

Kommentare¶

Variablen¶

Datentypen¶

Einfache Datentypen¶

Booleans¶

Zahlen¶

Strings¶

None¶

Sammlungen (Collections)¶

Listen¶

Tupel¶

Dictionaries¶

Kontrollstrukturen¶

if / elif / else¶

while¶

for¶

Funktionen¶

Eigene Funktionen definieren mit def¶

Module und import¶

Auslagern in Python-Dateien¶

Formatieren von Strings¶

f-strings¶

Sonderzeichen¶

Comprehensions¶

Häufig auftretende Fehler¶

Gerade am Anfang beliebt: IndentationError:¶

Allgemeiner Syntax-Fehler: SyntaxError¶

Ein zu Anfang verwirrender Fehler¶

Auch sehr einfach auszulösen: NameError:¶

Fehler bei Zugriffen auf Listen: IndexError¶

Fehler bei Zugriffen auf Dictionaries: KeyError¶

Komplexer Fehler mit Traceback:¶

Debugging leicht gemacht¶

Beispiel:¶

`if` / `elif` / `else`¶

`while`¶

`for`¶

Eigene Funktionen definieren mit `def`¶

Module und `import`¶

Gerade am Anfang beliebt: `IndentationError`:¶

Allgemeiner Syntax-Fehler: `SyntaxError`¶

Auch sehr einfach auszulösen: `NameError`:¶

Fehler bei Zugriffen auf Listen: `IndexError`¶

Fehler bei Zugriffen auf Dictionaries: `KeyError`¶