4. Unterrichtsblock

Python Operatoren

Operatoren werden verwendet, um Operationen an Variablen und Werten auszuführen. Im folgenden Beispiel wird der + Operator verwendet, um zwei Werte zu addieren:

print(10 + 5)

Python teilt die Operatoren in folgende Gruppen ein:

• Arithmetikoperatoren (Rechenzeichen)
• Zuweisungsoperatoren
• Vergleichsoperatoren
• Logische Operatoren
• Identitätsoperatoren
• Zugehörigkeitsperatoren
• Bitweise-Operatoren

Python Arithmetikoperatoren

Arithmetische Operatoren werden mit numerischen Werten verwendet, um allgemeine mathematische Operationen auszuführen:

Python Zuweisungsoperatoren

Zuweisungsoperatoren werden verwendet, um Variablen Werte zuzuweisen:

Python Vergleichsoperatoren

Vergleichsoperatoren werden verwendet, um zwei Werte zu vergleichen:

Python Logikoperatoren

Logische Operatoren werden verwendet, um bedingte Anweisungen zu kombinieren:

# Beispiel and Operator
x = 5
print(x > 3 and x < 10)  # Gibt True aus, weil 5 größer als 3 AND 5 kleiner als 10 ist

# Beispiel or Operator
x = 5
print(x > 3 or x < 4)  # Gibt True aus, weil eine der Bedingungen wahr ist 

# Beispiel not Operator
x = 5
print(not(x > 3 and x < 10))  # Gibt False aus, weil beide Bedingungen wahr sind

Python Identitätsoperatoren

Identitätsoperatoren werden verwendet, um die Objekte zu vergleichen, nicht wenn sie gleich sind, sondern wenn sie tatsächlich dasselbe Objekt mit demselben Speicherort sind:

# Beispiel
x = ["Zwetschge", "Apfel"]
y = ["Zwetschge", "Apfel"]
z = x

print(x is z)  # Gibt True aus, weil z im selben Objekt wie x ist

print(x is y)  # Gibt False aus, weil x nicht im selben Objekt wie y ist, selbst wenn beide den selben Inhalt haben

print(x == y)  # Um den Unterschied zwischen "is" und "==" zu demonstrieren

Python Zugehörigkeitsoperatoren

Zugehörigkeitsoperatoren werden verwendet, um zu testen, ob eine Sequenz in einem Objekt dargestellt wird:

# Beispiel
x = ["Zwetschge", "Apfel"]
print("Apfel" in x)

# Gibt True aus, weil die Sequenz mit dem Wert "Apfel" in der Liste enthalten ist

Bitweise Python-Operatoren

Bitweise Operatoren werden verwendet, um (binäre) Zahlen zu vergleichen:

Beispiele zu bitweisen Operatoren: https://www.digitalocean.com/community/tutorials/python-bitwise-operators

Prioritäten von Operatoren

Die Operatorpriorität beschreibt die Reihenfolge, in der Operationen ausgeführt werden.

Klammern haben den höchsten Vorrang, was bedeutet, dass Ausdrücke innerhalb von Klammern zuerst ausgewertet werden müssen:

print((6 + 3) - (6 + 3))  # Ergebnis?

Die Multiplikation * hat Vorrang vor der Addition +, daher werden Multiplikationen vor Additionen ausgewertet:

print(100 + 5 * 3)  # Ergebnis?

Die Prioritätsreihenfolge wird in der folgenden Tabelle beschrieben, beginnend mit der höchsten Priorität ganz oben:

Wenn zwei Operatoren dieselbe Priorität haben, wird der Ausdruck von links nach rechts ausgewertet. Addition +und Subtraktion -haben dieselbe Priorität, daher wertet Python den Ausdruck von links nach rechts aus:

print(5 + 4 - 7 + 3)  # Ergebnis?

# Verwende den richtigen Zugehörigkeitsoperator anstelle der __ zwei Unterstriche,
# um zu prüfen, ob "Zwetschge" im Obst-Objekt vorhanden ist
obst = ["Zwetschge", "Apfel"]
if "Zwetschge" __ obst:
  print("Ja, Zwetschge zählt zu Obst!")

# Prüfe mit dem richtigen Vergleichsoperator anstelle der __ zwei Unterstriche, ob 5 ungleich 10 ist
if 5 __ 10:
  print("5 und 10 sind nicht gleich")

# Verwende den richtigen logischen Operator anstelle der __ zwei Unterstriche,
# um zu prüfen, ob mindestens eine von zwei Aussagen wahr ist
if 7 == 115 __ 200 == 200:
  print("Mindestens eine der Aussagen ist wahr")

Boolsche Werte

Beim Programmieren muss man oft wissen, ob ein Ausdruck True oder False ist. Man kann jeden Ausdruck in Python auswerten und eine von zwei Antworten erhalten: True oder False.

Wenn man zwei Werte vergleicht, wird der Ausdruck ausgewertet und Python gibt die boolesche Antwort zurück:

print(10 > 9)
print(10 == 9)
print(10 < 9)

Wenn man eine Bedingung in einer if-Anweisung ausführt, gibt Python True oder False zurück:

# Ausgabe einer Nachricht basierend darauf, ob die Bedingung True oder False ist:
a = 200
b = 33

if b > a:
  print("b ist größer als a")
else:
  print("b ist nicht größer als a")

Werte und Variablen auswerten

Mit der bool()Funktion kann man jeden Wert auswerten und True oder False erhalten

# Auswertung eines Strings und einer Zahl:
print(bool("Hello"))
print(bool(15))

# Bewertung von zwei Variablen:
x = "Hello"
y = 15

print(bool(x))
print(bool(y))

Die meisten Werte sind wahr

Fast jeder Wert wird mit True bewertet, wenn er irgendeinen Inhalt hat.

• Jeder String ist True, außer leeren Strings.
• Jede Zahl ist True, außer 0.
• Alle Listen, Tupel, Mengen und Dictionaries sind True, außer leere.

# Folgendes wird True zurückgeben:
bool("abc")
bool(123)
bool(["Zwetschge", "Apfel", "Birne"])

Einige Werte sind falsch

Tatsächlich gibt es nicht viele Werte, die als False gewerten werden, außer leeren Werten wie (), [], {}, "", die Zahl 0 und dem Wert None. Und natürlich ergibt False ebenfalls den Wert False.

# Folgendes gibt False zurück:
bool(False)
bool(None)
bool(0)
bool("")
bool(())
bool([])
bool({})

Ein weiterer Wert, oder in diesem Fall ein Objekt wird als False ausgewertet: Das ist dann der Fall, wenn man ein Objekt hat, das aus einer Klasse mit einer __len__ Funktion besteht, die 0 oder False zurückgibt:

class meineklasse():
  def __len__(self):
    return 0

meinobjekt = meineklasse()
print(bool(meinobjekt))

Funktionen können einen booleschen Wert zurückgeben

Man kann Funktionen erstellen, die einen booleschen Wert zurückgeben:

# Gib die Antwort einer Funktion aus:
def meineFunktion() :
  return True

print(meineFunktion())

Man kann Code basierend auf der booleschen Antwort einer Funktion ausführen:

# Gib "JA!"  aus, wenn die Funktion True zurückgibt, ansonsten wird "NEIN!" ausgeben:
def meineFunktion() :
  return True

if meineFunktion():
  print("JA!")
else:
  print("NEIN!")

Python hat auch viele eingebaute Funktionen, die einen booleschen Wert zurückgeben, wie die isinstance() Funktion, die verwendet werden kann, um festzustellen, ob ein Objekt von einem bestimmten Datentyp ist:

# Überprüfung, ob ein Objekt eine ganze Zahl ist oder nicht:
x = 200
print(isinstance(x, int))

# Welcher Wert wird ausgegeben?
print(7 > 6)

# Welcher Wert wird ausgegeben?
print(15 == 10)

# Welcher Wert wird ausgegeben?
print(7 < 6)

# Welcher Wert wird ausgegeben?
print(bool("Zwetschge"))

# Welcher Wert wird ausgegeben?
print(bool(0))