Let's code Python: Rheinwerk Computing

Liebe Leserin, lieber Leser, ... 2




Materialien zum Buch ... 13




1. Programme schreiben -- wie geht das? ... 15




2. Wie funktionieren Computer überhaupt? ... 19



Innenleben eines PCs ... 19


Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe ... 20


Bits und Bytes ... 22


Prozessortakt -- wie schnell läuft mein PC? ... 24





3. Python -- die Programmiersprache ... 25



Maschinensprache -- die Muttersprache des Prozessors ... 25


Interpreter und Compiler ... 26


Python -- einfach und universell ... 27


Jython -- was ist das? ... 28


TigerJython -- deine Lernumgebung ... 29





4. TigerJython installieren -- einfacher geht's nicht ... 31



Installation unter Windows ... 31


Installation auf dem Mac ... 33


Installation unter Linux ... 35





5. Die ersten Schritte -- Python im Dialog ... 37



Direkte Befehle -- die Konsole ... 38


Ausgabe mit Zahlen ... 38


Die Syntax muss stimmen ... 43


Zeichenketten statt Zahlen ... 44





6. Variablen -- jetzt wird es flexibel ... 47



Variablennamen ... 49


Der »input«-Befehl -- Eingaben zum Verarbeiten ... 51





7. Programme schreiben -- es geht los! ... 55



Ein Programm in TigerJython eingeben ... 55


Das allererste Programm: Ein Zahlenzaubertrick ... 56


Zweites Programm: Ein Umrechner ... 58


Programme speichern ... 60


Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe -- diesmal mit Text ... 61


Rechner mit Rest ... 62


Das magische Quadrat ... 64


Variation: Magisches Quadrat mit fester Summe ... 67





8. Bedingungen -- was passiert, wenn ...? ... 71



»if«-Abfragen in Python ... 72


»if« mit »else« ... 75


Mehrere Bedingungen verknüpfen ... 77


»elif« -- »else if« ... 78


»if« -- »else« im Überblick ... 80


Wahr und falsch beim Verknüpfen ... 82


Programm: Eintrittsprüfung ... 83





9. Befehle und Module ... 85



Was sind Module? ... 85


Das Modul »math« ... 86


Das Modul »random« ... 90


Roulette ... 91


Programm: Entscheidungshilfe ... 92





10. Schleifen -- Wiederholungen machen Programme stark ... 95



Die Zählschleife mit »repeat« ... 96


Würfeln ohne Ende ... 98


Schleifen verschachteln ... 102


Die »while«-Schleife ... 103


Würfelpoker ... 105


Klassisches Zahlenraten ... 107


Das kleine Einmaleins ... 111


Mehr Möglichkeiten für »while«-Schleifen ... 116


Primzahlentester ... 118


Das Probeverfahren ... 118


Das Schachrätsel ... 123


Zins und Zinseszins ... 125





11. Listig -- mit Listen arbeiten ... 127



Zeichenketten sind Listen ... 127


Listen in Python ... 130


Wochentag nachschlagen ... 132


Listen per Programm erzeugen ... 133


Die »for«-Schleife mit einer Liste ... 134


Mehr Befehle, Methoden und Funktionen für Listen ... 137


Ein Lottozahlen-Tipp ... 140


Das Lottospiel: Selbst tippen und gewinnen ... 144


Mehrdimensionale Listen ... 148


Zusammenfassung: Listen ... 151





12. Die Schildkröte -- ein grafischer Roboter ... 153



Die Schildkröte steuern ... 154


Weitere Turtle-Befehle ... 161


Grafik mit Koordinaten ... 165


Funktionsgraphen programmieren ... 167


Zufallsbilder erstellen ... 169


Variationen: Zufallsmuster ... 171


Eingebaute Funktionen nutzen ... 173





13. Funktionen selber schreiben ... 175



Was sind Funktionen noch mal genau? ... 175


Eigene Funktionen schreiben ... 176


Eigene Funktion »zahlwort« ... 180


Ein eigenes Modul erstellen ... 184


Zeichnen mit Funktionen ... 186


Rekursive Funktionen ... 188





14. Sound programmieren ... 193



Sound in Python abspielen ... 193


Was sind denn eigentlich Klangdateien? ... 193


WAV-Dateien abspielen ... 195


MP3-Dateien abspielen ... 196


Eigene Musik machen ... 196


Sprachsynthese -- lass den Computer sprechen! ... 198





15. Objekte programmieren ... 201



Was sind Objekte? ... 202


Objekte in Python ... 202


Klassen und Instanzen ... 205


Objekte für alles ... 210





16. Eigene Objekte definieren ... 213



Die Funktion »__init__« ... 214


Eigene Methoden definieren ... 217


Die Funktion »__str__« ... 218


Ableitung und Vererbung -- ein Supertoaster ... 221





17. gamegrid -- Spiele bauen mit Objekten ... 225



Ein Spielfeld erzeugen ... 226


Actor -- jetzt kommen die Figuren ins Spiel ... 230


Der Fisch soll leben ... 232


Spielfiguren mit Eigenleben ... 234


Das Spielfeld kontrolliert den Takt ... 237


Die Steuerungsleiste in gamegrid ... 242





18. Steuerung und Ereignisse in gamegrid ... 245



Erweiterung der Spielidee ... 249


Kollision -- Interaktion zwischen Spielfiguren ... 251


Klang hinzufügen ... 256


Ein Spiel braucht Gegner ... 257





19. Breakball -- ein neues Spiel ... 265



Das Spielprinzip ... 265


Elemente des Programms ... 266


Erster Schritt: Spielfeld und Ball ... 266


Zweiter Schritt: Das Brett ... 271


Dritter Schritt: Die Blöcke ... 275


Die Spielsteuerung ... 280





20. Space Attack -- ein Klassiker ... 287



Das Spielprinzip ... 287


Technik: Was brauchen wir? ... 287


Das Spielfeld ... 288


Das Raumschiff ... 288


Jetzt wird geschossen ... 290


Die Aliens ... 294


Erweiterungen ... 304


Weiterer Ausbau: Deine Aufgabe ... 307





21. Flappy Ball -- geschicktes Hüpfen ... 309



Die Spielidee ... 309


Benötigte Elemente ... 309


Das Spielfeld ... 310


Der Ball ... 310


Die Ballsteuerung mit der Maus ... 312


Die Balken als Spielgegner ... 315


Das Spiel erweitern und verbessern ... 321


Weitere Ideen ... 323





22. Tic Tac Toe -- Brettspiele mit gamegrid ... 325



Das Spielprinzip ... 325


Welche Elemente werden benötigt? ... 326


Das Spielfeld ... 326


Auf die Maus reagieren ... 328


Die Spielverwaltung ... 331


Ein Objekt für die Spieldaten ... 332


Erweiterungen von Tic Tac Toe ... 340


Der Computer als Gegner ... 340


Am einfachsten: Die Zufallsmethode ... 341


Cleverer: Die doppelte Prüfmethode ... 345


Echte KI: Die Minimax-Methode ... 349





23. Wie geht es weiter? ... 351



Mit TigerJython weitermachen ... 352


Andere Python-Systeme ... 354


Andere Programmiersprachen? ... 355





Index ... 357