Python Sprach-Spickzettel

Python ist eine plattformübergreifende Computerprogrammiersprache. Es ist eine objektorientierte, dynamisch typisierte Sprache, die ursprünglich für das Schreiben von automatisierten Skripten (Shell) entwickelt wurde. Mit der kontinuierlichen Aktualisierung der Versionen und dem Hinzufügen neuer Sprachfunktionen wird sie immer häufiger für die Entwicklung von unabhängigen, umfangreichen Projekten eingesetzt.

Allgemeines

• Python unterscheidet zwischen Groß- und Kleinschreibung
• Die Python-Indizierung beginnt bei 0
• Python verwendet Leerzeichen (Tabulatoren oder Leerzeichen) zum Einrücken von Code anstelle von geschweiften Klammern.

Hilfe

Module (Bibliotheken)

Die Import-Anweisung erstellt einen neuen Namensraum und führt alle Anweisungen in der mit diesem Namensraum verknüpften .py-Datei aus. Wenn Sie Modulinhalte in den aktuellen Namensraum laden möchten, verwenden Sie „from module1 import *“.

Skalare Typen

Datentyp prüfen: type(variable)

Ganzzahlen

int/long - Große Ganzzahlen werden automatisch in lange Ganzzahlen umgewandelt

Gleitkommazahlen

float - 64-Bit, kein „double“-Typ

Boolesche Werte

bool - Wahr (True) oder Falsch (False)

Zeichenketten (Strings)

str - Python 2.x Standard: ASCII; Python 3: Unicode

• Zeichenketten können in einfachen Anführungszeichen/doppelten Anführungszeichen/dreifachen Anführungszeichen stehen
• Eine Zeichenkette ist eine Folge von Zeichen und kann daher wie jede andere Folge behandelt werden
• Sonderzeichen können durch Voranstellen von \ oder r ergänzt werden

  str1 = r'this\f?ff'
• Die Formatierung von Zeichenketten kann auf verschiedene Arten erreicht werden

  template = '%.2f %s haha $%d'
  str1 = template % (4.88, 'hola', 2)

str(), bool(), int() und float() sind ebenfalls explizite Typumwandlungsfunktionen

Nullwert

NoneType(None) - Python ’null’-Wert (es existiert nur eine Instanz des None-Objekts)

• None ist kein reserviertes Schlüsselwort, sondern die einzige Instanz von „NoneType“
• None ist ein üblicher Standardwert für optionale Funktionsparameter:

  def func1(a, b, c = None)
• Übliche Verwendung von None:

  if variable is None :

Datum und Uhrzeit

datetime - Integriertes Python-Modul „datetime“, das die Typen „datetime“, „date“, „time“ usw. bereitstellt.

• „datetime“ kombiniert die in „date“ und „time“ gespeicherten Informationen

  Datum und Uhrzeit aus Zeichenkette erstellen	dt1 = datetime.strptime(‘20091031’, ‘%Y%m%d’)
  „date“-Objekt abrufen	dt1.date()
  „time“-Objekt abrufen	dt1.time()
  Datum und Uhrzeit als Zeichenkette formatieren	dt1.strftime(’%m/%d/%Y %H:%M’)
  Feldwerte ändern	dt2 = dt1.replace(minute = 0, second=30)
  Differenz abrufen	diff = dt1 - dt2 # diff ist ein ‘datetime.timedelta’-Objekt

Datenstrukturen

Tupel

Ein Tupel ist eine unveränderliche Folge fester Länge.

Listen

Eine Liste ist eine veränderbare Folge von Elementen variabler Länge.

Hinweis:

• Der „Start“-Index ist enthalten, der „Stop“-Index jedoch nicht.
• start/stop können weggelassen werden, Standard ist Anfang/Ende.

Slicing (Teilstücke)

Zu den Folgetypen gehören ‘str’, ‘array’, ’tuple’, ’list’ usw.

list1[start:stop]
list1[start:stop:step]
list1[::2]
str1[::-1]

Wörterbücher (Hashes)

Mengen (Sets)

Eine Menge ist eine ungeordnete Sammlung eindeutiger Elemente.

Funktionen

• Grundform

  def func1(posArg1, keywordArg1 = 1, ..):

• Häufige Verwendung von „Funktionen sind Objekte“:

  def func1(ops = [str.strip, user_define_func, ..], ..):
      for function in ops:
          value = function(value)

• Rückgabewerte

  • Wenn am Ende einer Funktion keine return-Anweisung steht, wird kein Wert zurückgegeben.
  • Mehrere Werte über ein Tupel-Objekt zurückgeben

   return (value1, value2)
  
   value1, value2 = func1(..)

• Anonyme Funktionen (Lambda)

  lambda x : x * 2
  # def func1(x) : return x * 2

Häufig verwendete Funktionen

1. Enumerate gibt ein Tupel (Key, Value) zurück, wobei Key der Index des aktuellen Elements ist.

   for key, val in enumerate(collection):

2. Sorted sortiert alle iterierbaren Objekte.

   sorted([2, 1, 3]) => [1, 2, 3]

3. Zip packt entsprechende Elemente aus Objekten in Tupel und gibt eine Liste dieser Tupel zurück.

   zip(seq1, seq2) => [('seq1_1', 'seq2_1'), (..), ..]

4. Reversed gibt einen umgekehrten Iterator zurück.

   list(reversed(range(10)))

Steuerung und Fluss

1. Operatoren für „if else“-Bedingungen:

   Prüfen, ob zwei Variablen das gleiche Objekt sind	var1 is var2
   Prüfen, ob zwei Variablen unterschiedliche Objekte sind	var1 is not var2
   Prüfen, ob zwei Variablen den gleichen Wert haben	var1 == var2

2. Häufige Verwendung des for-Operators:

   for element in iterator :

3. ‘pass’ - Tut nichts, wird im Allgemeinen als Platzhalteranweisung verwendet.

4. Ternärer Ausdruck

   value = true-expr if condition else false-expr

5. Keine switch/case-Anweisung, stattdessen if/elif verwenden.

Objektorientiert

1. ‘object’ ist die Basis für alle Python-Typen

2. Alles (Zahlen, Zeichenketten, Funktionen, Klassen, Module usw.) ist ein Objekt, und jedes Objekt hat einen ’type’. Objektvariablen sind Zeiger auf ihren Speicherort.

3. Grundform eines Objekts

   class MyObject(object):
       # 'self' entspricht 'this' in Java/C++
       def __init__(self, name):
           self.name = name
   
       def memberFunc1(self, arg1):
           ..
   
       @staticmethod
       def classFunc2(arg1):
           ..
   
   obj1 = MyObject('name1') 
   obj1.memberFunc1('a') 
   MyObject.classFunc2('b')

4. Interaktives Tool:

   dir(variable1) # Listet alle am Objekt verfügbaren Methoden auf

Zeichenkettenoperationen

Listen/Tupel mit einem Trennzeichen verknüpfen

', '.join([ 'v1', 'v2', 'v3']) => 'v1, v2, v3'

Formatierte Zeichenkette

string1 = 'My name is {0} {name}'
newString1 = string1.format('Sean', name = 'Chen')

Zeichenkette teilen

sep = '-'
stringList1 = string1.split(sep)

Teilzeichenkette abrufen

start = 1
string1[start:8]

Zeichenkette mit Nullen auffüllen

month = '5'
month.zfill(2) => '05' 
month = '12'
month.zfill(2) => '12'

Ausnahmebehandlung (Exception Handling)

1. Grundform

try:
    ..
except ValueError as e:
    print e
except (TypeError, AnotherError):
    ..
except:
    ..
finally:
    ..

2. Ausnahmen manuell auslösen

raise AssertionError # Assertion fehlgeschlagen
raise SystemExit # Beenden des Programms anfordern
raise RuntimeError('Fehlermeldung: ..')

List, Set und Dictionary Comprehensions

Syntaktischer Zucker, um Code einfacher lesbar und schreibbar zu machen.

1. List Comprehension

   Erstellt prägnant eine neue Liste, indem Elemente einer Sammlung gefiltert und die Elemente, die den Filter bestehen, in einem einzigen Ausdruck transformiert werden.

   Grundform

   [expr for val in collection if condition]

   Kurzform:

   result = []
   for val in collection:
       if condition:
           result.append(expr)

   Die Filterbedingung kann weggelassen werden, sodass nur der Ausdruck übrig bleibt.

2. Dictionary Comprehension

   {key-expr : value-expr for value in collection if condition}

3. Set Comprehension

   Grundform: Identisch mit List Comprehension, nur mit {} anstelle von []

4. Verschachtelte List Comprehension

   Grundform:

   [expr for val in collection for innerVal in val if condition]