Michael Kofler hat Telematik an der TU Graz studiert und ist einer der erfolgreichsten deutschsprachigen IT-Fachbuchautoren. Zu seinen Themengebieten zählen neben Linux auch IT-Sicherheit, Python, Swift, Java und der Raspberry Pi. Er ist Entwickler, berät Firmen und
arbeitet als Lehrbeauftragter.

Diese Python-Einführung konzentriert sich auf das Wesentliche: Sie erfahren, wie Sie die Sprache in eigenen Projekten einsetzen, und lernen alle Grundlagen kennen - Datenstrukturen und Typen, Programmierlogik, den Umgang mit Modulen, die Vorteile der funktionalen und objektorientierten Programmierung. So erfahren Sie praxisgerecht, wie Sie mit Python Daten verarbeiten, den Raspberry Pi ansteuern, wiederkehrende Aufgaben automatisieren und viele andere Probleme lösen.

Aus dem Inhalt:

• Hello World! Python installieren und einrichten


• Variablen, Datenstrukturen, Zeichenketten und Operatoren


• Listen, Tupel, Arrays, Sets und Dictionarys


• Verzweigungen und Schleifen, Umgang mit Fehlern


• Funktionen und funktionale Programmierung


• Objektorientierte Programmierung: Klassen, Konstrukte, Methoden


• Module und Python-Interna


• Daten lesen, schreiben und verarbeiten


• Python und die Systemadministration


• Grafikprogrammierung und Oberfächen


• Den Raspberry Pi mit Python steuern


• Wissenschaftliches Arbeiten mit Python

  Vorwort ... 21
TEIL I.  Python lernen ... 23
  1.  Hello, World! ... 25
       1.1 ... Python installieren ... 25
       1.2 ... 'Hello, World!' in der Python-Shell ... 29
       1.3 ... 'Hello, World!' als eigenständiges Programm ... 32
       1.4 ... Thonny ... 37
       1.5 ... Elementare Syntaxregeln ... 40
       1.6 ... Wiederholungsfragen ... 47
  2.  Variablen ... 48
       2.1 ... Grundregeln ... 48
       2.2 ... Datentypen ... 50
       2.3 ... Gültigkeitsbereich von Variablen ... 57
       2.4 ... Wiederholungsfragen ... 59
  3.  Operatoren ... 60
       3.1 ... Überblick ... 60
       3.2 ... Details und Sonderfälle ... 62
       3.3 ... Wiederholungsfragen ... 69
  4.  Zahlen ... 70
       4.1 ... Ganze Zahlen ... 71
       4.2 ... Fließkommazahlen ... 73
       4.3 ... Komplexe Zahlen, Brüche und Festkommazahlen ... 75
       4.4 ... Boolesche Werte ... 77
       4.5 ... Wiederholungsfragen ... 78
  5.  Zeichenketten ... 79
       5.1 ... Grundregeln ... 79
       5.2 ... Zugriff auf Teilzeichenketten ... 82
       5.3 ... Zeichenkettenfunktionen ... 84
       5.4 ... Zeichenketten formatieren und konvertieren ... 88
       5.5 ... Lokalisierung ... 93
       5.6 ... Reguläre Ausdrücke ... 96
       5.7 ... Wiederholungsfragen und Übungen ... 98
  6.  Datum und Zeit ... 99
       6.1 ... Zeit ermitteln und darstellen ... 99
       6.2 ... Mit Zeiten rechnen ... 104
       6.3 ... Wiederholungsfragen und Übungen ... 106
  7.  Listen, Tupel, Sets und Dictionaries ... 107
       7.1 ... Listen ... 108
       7.2 ... Funktionen zur Verarbeitung von Listen ... 111
       7.3 ... Tupel (Sequenzen) ... 119
       7.4 ... Sets (Mengen) ... 121
       7.5 ... Dictionaries ... 123
       7.6 ... Type Annotations ... 127
       7.7 ... Arrays ... 128
       7.8 ... Wiederholungsfragen und Übungen ... 130
  8.  Verzweigungen und Schleifen ... 131
       8.1 ... 'if'-Verzweigung ... 131
       8.2 ... Beispiel: Schaltjahrtest ... 135
       8.3 ... 'for'-Schleife ... 136
       8.4 ... 'while'-Schleife ... 144
       8.5 ... Beispiele für Schleifen ... 145
       8.6 ... Pattern Matching ... 150
       8.7 ... Wiederholungsfragen und Übungen ... 151
  9.  Funktionen ... 153
       9.1 ... Eigene Funktionen definieren ... 154
       9.2 ... Lokale und globale Variablen ... 158
       9.3 ... Parameter ... 161
       9.4 ... Rekursion ... 167
       9.5 ... Lambda-Funktionen ... 170
       9.6 ... Funktionale Programmierung ... 171
       9.7 ... Generatoren ... 174
       9.8 ... Wiederholungsfragen und Übungen ... 178
10.  Umgang mit Fehlern (Exceptions) ... 180
       10.1 ... Fehlerabsicherung mit 'try' und 'except' ... 181
       10.2 ... Selbst Exceptions auslösen ('raise') ... 187
       10.3 ... Programmunterbrechungen abfangen ... 187
       10.4 ... Wiederholungsfragen und Übungen ... 190
11.  Objektorientierte Programmierung ... 192
       11.1 ... Crashkurs ... 193
       11.2 ... 'Hello, Class!' ... 197
       11.3 ... Klassen- und Instanzvariablen ... 201
       11.4 ... Methoden ... 207
       11.5 ... Operator Overloading ... 213
       11.6 ... Datenklassen ... 217
       11.7 ... Vererbung ... 219
       11.8 ... Wiederholungsaufgaben und Übungen ... 227
12.  Module ... 231
       12.1 ... Module nutzen ('import') ... 231
       12.2 ... Modul-Interna ... 234
       12.3 ... Module installieren ('pip') ... 237
       12.4 ... Eigene Module entwickeln ... 241
       12.5 ... Wiederholungsfragen und Übungen ... 244
13.  Interna ... 246
       13.1 ... Python-Scripts ausführen ... 246
       13.2 ... Garbage Collection ... 252
       13.3 ... Shared References ... 253
       13.4 ... Namensräume erforschen ... 255
       13.5 ... Python-Compiler ... 256
       13.6 ... Systemfunktionen ... 257
       13.7 ... Wiederholungsfragen ... 260
TEIL II.  Python anwenden ... 261
14.  Dateien lesen und schreiben ... 263
       14.1 ... Verzeichnisse ... 263
       14.2 ... Textdateien lesen und schreiben ... 269
       14.3 ... Beispiel: Indexeinträge in Textdateien ändern ... 273
       14.4 ... Standardeingabe und Standardausgabe ... 275
       14.5 ... JSON-Dateien verarbeiten ... 277
       14.6 ... XML-Dateien verarbeiten ... 281
       14.7 ... Wiederholungsfragen und Übungen ... 286
15.  Netzwerkfunktionen ... 287
       15.1 ... Download und Upload von Dateien ... 287
       15.2 ... Mails versenden ... 291
       15.3 ... Dropbox ... 294
       15.4 ... Twitter ... 298
16.  Systemadministration ... 301
       16.1 ... Linux-Kommandos aufrufen ... 301
       16.2 ... Linux-Accounts einrichten ... 304
       16.3 ... MySQL/MariaDB-Datenbankzugriff ... 308
       16.4 ... Mehrere gleichartige Datenbanken analysieren ... 313
17.  Raspberry Pi ... 317
       17.1 ... GPIO-Zugriff mit RPi.GPIO ... 318
       17.2 ... LED-Ampel für die CPU-Temperatur ... 325
       17.3 ... GPIO-Zugriff mit 'gpiozero' ... 328
       17.4 ... Sense HAT ... 330
18.  Grafische Benutzeroberflächen ... 337
       18.1 ... 'Hello, Qt!' ... 338
       18.2 ... Buttons platzieren und nutzen ... 340
       18.3 ... Textfelder, Grid-Layout und Nachrichtenboxen ... 345
       18.4 ... Dateiauswahl ... 349
       18.5 ... Listenfelder ... 352
       18.6 ... Oberfläche zur GPIO-Steuerung ... 356
19.  Grafikprogrammierung ... 360
       19.1 ... Grafische Grundfunktionen ... 361
       19.2 ... Grafik in einem Widget ... 367
       19.3 ... Spaß mit Sinus und Cosinus ... 370
       19.4 ... Temperaturkurve anzeigen ... 377
20.  Wissenschaftliche Anwendung ... 384
       20.1 ... Anaconda, IPython und Jupyter-Notebooks ... 384
       20.2 ... NumPy ... 394
       20.3 ... pandas ... 399
       20.4 ... SciPy ... 404
       20.5 ... Matplotlib ... 408
  A.  Lösungen ... 417
       A.1 ... Kapitel 1: 'Hello, World!' ... 417
       A.2 ... Kapitel 2: Variablen ... 418
       A.3 ... Kapitel 3: Operatoren ... 420
       A.4 ... Kapitel 4: Zahlen ... 421
       A.5 ... Kapitel 5: Zeichenketten ... 422
       A.6 ... Kapitel 6: Datum und Uhrzeit ... 424
       A.7 ... Kapitel 7: Listen, Tupel, Sets und Dictionaries ... 425
       A.8 ... Kapitel 8: Verzweigungen und Schleifen ... 429
       A.9 ... Kapitel 9: Funktionen ... 433
       A.10 ... Kapitel 10: Umgang mit Fehlern ... 439
       A.11 ... Kapitel 11: Objektorientierte Programmierung ... 440
       A.12 ... Kapitel 12: Module ... 445
       A.13 ... Kapitel 13: Interna ... 446
       A.14 ... Kapitel 14: Dateien lesen und schreiben ... 447
  Index ... 451