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- Herausgeber: AES Verlag
- Kategorie: Fachliteratur
- Sprache: Deutsch
- Veröffentlichungsjahr: 2024
Der leichte Weg, um als Einsteiger Python programmieren zu lernen! Programmiere 5x schneller professionelle Anwendungen mit der künstlichen Intelligenz „ChatGPT“ und das ohne Vorkenntnisse! Alle Programmiergrundlagen Damit du eigene Anwendungen programmieren kannst, findest du alle relevanten Bausteine in diesem Buch: Daten- und Kontrollstrukturen, mathematische und logische Operatoren, rekursive und objektorientierte Programmierung und vieles mehr! Durch Übung zum Profi In jedem Kapitel erwarten dich Übungen mit einem steigenden Schwierigkeitsgrad und einer Musterlösung. Damit kannst du dein Wissen anwenden und testen. Mit Tipps und Tricks zu schnelleren Ergebnissen Lerne aus meiner jahrelangen Erfahrung als Softwareentwickler, worauf es ankommt, effizient und effektiv zu programmieren. Die praktischen Tipps und Tricks lernst du in der Regel nicht an der Universität, sodass du deinen Kommilitonen und Arbeitskollegen meilenweit voraus sein wirst. Als Anfänger professionelle Anwendungen programmieren Dafür nutzen wir die Fähigkeiten der künstlichen Intelligenz „ChatGPT“. Damit wird der Weg zu deinen professionellen Anwendungen mindestens 5x schneller sein. Worauf du genau achten musst und wie du Schritt-für Schritt einen funktionierenden Code mit ChatGPT erstellen kannst, erfährst du in diesem Buch. Ich verrate dir sogar meine optimierten Eingabebefehle für ChatGPT, damit du sie als Vorlage für die Erstellung deines Codes nutzen kannst. Worauf wartest du also noch? Denn schon bald wirst du in der Lage sein, Anwendungen zu entwickeln wie erfahrene Softwareentwickler! Ich wünsche dir viel Erfolg beim Programmieren mit Python! Simon Flaig
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Als Einsteiger 5-mal schnellerprofessionelle Anwendungen programmieren mit künstlicher Intelligenz (KI)
2. Auflage 2024
AES Verlag
Inhaltsverzeichnis
1. Warum Sie programmieren lernen sollten
1.1. Warum Python der perfekte Einstieg ins Programmieren ist
1.2. Die Geschichte von Python
1.3. Was ist an Python so besonders?
2. So legen Sie richtig mit Python los
2.1. Python
2.2. Die passende IDE
3. „Hello World“ – Der Einstieg in die Programmierwelt
3.1. Der Programmcode
3.2. Ausführen eines Programms
4. Künstliche Intelligenz
4.1. Generative AI
4.2. Large Language Models (LLMs)
4.3. ChatGPT
5. Variablen
5.1. Strings
5.1.1. Aneinanderhängen von Variablen
5.1.2. Sonderzeichen
5.1.3. Nützliche Funktionen
5.2. Datenstrukturen
5.2.1. Listen
5.2.2. Tupel
5.2.3. Sets
5.2.4. Dictionaries
5.3. Mathematische Operatoren
5.4. Logische Operatoren
6. Kontrollstrukturen
6.1. If-Abfragen
6.2. While-Schleifen
6.3. For-Schleifen
6.4. Abbruch von Schleifen
6.5. Übungen zu Schleifen
Übung 1 – Würfeln
Übung 2 - Ratespiel
Übung 3 – Duplikate Eliminieren
Lösung zu Übung 1
Lösung zu Übung 2
Lösung zu Übung 3
7. Funktionen
8. Objektorientierte Programmierung
8.1. Klassen und Objekte
8.2. Vererbung
8.3. Übungen zur objektorientierten Programmierung
Übung 4 – Würfeln
Übung 5 – Personalverwaltung
Lösung zu Übung 4
Lösung zu Übung 5
9. Exception Handling
9.1. Fehlerquellen erkennen
9.2. Fehler abfangen und verarbeiten
10. Was Sie als Python-Programmierer wissen sollten
10.1. Vergleich von Objekten und Variablen
10.2. Python 2 und Python 3
11. Programmieren mit ChatGPT
11.1. Codegenerierung
11.2. Fehlersuche
11.3. Codeoptimierung
11.4. Beispiele und Übungen
11.5. Nachteile
12. Bonus: Fortgeschrittene Übungen
12.1. Übung 6 – Temperaturumrechner
Lösung zu Übung 6
12.2. Übung 7 - Textverarbeitung mit Dateien
Lösung Übung 7
12.3. Übung 8 - Rekursive Programmierung
Lösung zu Übung 8
Schlusswort
Bevor Sie das Buch schließen
1. Warum Sie programmieren lernen sollten
1.1. Warum Python der perfekte Einstieg ins Programmieren ist
Python wird oft als Programmiersprache angesehen, die sowohl vielseitig einsetzbar, als auch einfach zu erlernen ist. Damit eignet sich diese Sprache ideal für Programmieranfänger. Obwohl Python bereits Anfang der 90er entwickelt wurde, ist die Programmiersprache auch heute noch, immerhin 30 Jahre später, noch immer für viele Anwendungsbereiche extrem relevant. Dabei weist Python einige Besonderheiten auf, die die Sprache von anderen Sprachen aus dieser Zeit abhebt. Dazu gehört zum Beispiel die Tatsache, dass Python auch interaktiv genutzt werden kann. Es ist also möglich, Zeile um Zeile einzugeben und jeweils sofort eine entsprechende Ausgabe zu erhalten. Dazu aber später mehr.
Wegen der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten bietet Python eine hervorragende Gelegenheit für Anfänger in einem Anwendungsgebiet ihrer Wahl erste Erfahrungen zu sammeln. Zudem eröffnet das Beherrschen einer Programmiersprache eine Vielzahl beruflicher Perspekti-ven. Im digitalen Zeitalter ist es also fast schon ein Muss sich wenigstens die Grundlagen des Programmierens anzueignen. Gerade in der IT-Branche gibt es hervorragende Karrieremöglichkeiten. Mit Python sind Sie dafür bestens gerüstet.
Python dient ebenfalls als Türöffner um weitere Programmiersprachen, wie Java, C#, C++, JavaScript oder Swift einfacher und schneller zu erlernen. Die Grundlagen aus diesem Buch werden Ihnen ebenfalls bei diesen Programmiersprachen behilflich sein.
Des Weiteren bietet dieses Buch nicht nur einen Einblick in Python als Programmiersprache, sondern auch in die faszinierende Welt der künstlichen Intelligenz. In Kapitel 4 werde ich Sie mitnehmen auf einen kleinen Exkurs in deren Theorie und im Laufe des Buches werden Sie lernen, wie Sie KI-Anwendungen, wie ChatGPT, gewinnbringend einsetzen können.
Somit haben Sie sich genau für die richtige Sprache und natürlich die passende Anleitung entschieden, um die Grundlagen Pythons und des Programmierens ganz allgemein zu lernen. Glückwunsch dazu! Nun trennt Sie nur noch das Durchlesen des Buches und natürlich - ganz wichtig - das Durchführen der praktischen Übungen vom Erfolg mit Python.
Ich wünsche Ihnen viel Spaß und Erfolg bei der Umsetzung!
1.2. Die Geschichte von Python
Wie eingangs bereits erwähnt, begann der Entwicklungsprozess bereits in den frühen 90er Jahren. Python wurde von dem Niederländer Guido van Rossum als Skriptsprache am Zentrum für Mathematik in Amsterdam entwickelt. Ursprünglich war die Sprache als Nachfolger für die Programmiersprache „ABC“ gedacht und sollte auf dem Betriebssystem Amoeba eingesetzt werden.
1994 erschien die erste Vollversion Python 1.0. Sechs Jahre später folgte dann Python 2.0. Python 2 wird in der Version 2.7.2 bis heute verwendet, obwohl Python 3 bereits 2008 erschienen ist. Da die dritte Vollversion allerdings nicht abwärtskompatibel zu Version 2 ist, existieren beide Versionen parallel. Weiterentwickelt wird indessen nur Version 3. Aus diesem Grund wird in diesem Buch ausschließlich mit Version 3 gearbeitet. Inwiefern sich die beiden Versionen im Einzelnen Unterscheiden, wird in einem späteren Kapitel nochmals näher betrachtet werden.
Der Name „Python“ leitet sich nicht wie allgemein angenommen von der gleichnamigen Schlangen-Familie ab, sondern stammt von der englischen Comedy-Gruppe „Monty Python“.
1.3. Was ist an Python so besonders?
Im Gegensatz zu den meisten anderen Programmiersprachen ist die Formatierung des Codes in Python ein funktionaler Bestandteil der Programmiersprache. Diese Eigenschaft ist eine der größten Stärken Pythons. Zum einen benötigen logische Blöcke dadurch keine geschweiften Klammern, was die Lesbarkeit des Codes fördert. Zum anderen werden dadurch viele Fehlerquellen vermieden, da syntaktische Elemente, wie beispielsweise Semikolons überflüssig sind und vom Programmierer daher auch nicht vergessen werden können.
Eine weitere Stärke Pythons ist, dass die Sprache durch die relativ geringe Anzahl an Schlüsselwörtern als leicht zu erlernen gilt. Mit Python lassen sich sowohl große Anwendungen implementieren, aber auch kleine Skripte schreiben.
Ähnlich wie Java, läuft Python dabei auf fast allen gängigen Betriebssystemen und bietet von Haus aus wichtige Features, wie zum Beispiel eine Garbage Collection an. Diese übernimmt die Bereinigung des Speichers, so dass nicht mehr genutzte Variablen und Objekte nicht manuell beseitigt werden müssen.
Im Gegensatz zu Java, C oder C++ ist Python allerdings keine kompilierte Sprache. Bei kompilierten Sprachen wird der vom Entwickler geschriebene Quellcode in eine Form von für den Computer verständlichen Code umgewandelt – dieser Vorgang nennt sich Kompilieren. Python hingegen nutzt einen sogenannten Interpreter. Dieser verarbeitet den Quellcode eines Programms zur Laufzeit. Es wird also Zeile für Zeile verarbeitet bis das Programm beendet wurde oder ein Fehler auftritt. Die Ausführung eines Programms mithilfe eines Interpreters ist normalerweise langsamer, als die Ausführung mittels eines Compilers. Dies liegt auch daran, dass man ein kompiliertes Programm nicht bei jedem Durchlauf neu kompilieren muss. Der bereits kompilierte Code kann einfach erneut ausgeführt werden. Ein Interpreter hingegen muss eben jedes Mal aufs Neue den Code „live“ interpretieren.
2. So legen Sie richtig mit Python los
Das Schreiben eines lauffähigen Python-Programms ist nur der erste Schritt. Um Programme in Python ausführen zu können, benötigen Sie den Python-Interpreter. Außerdem ist es sinnvoll auch eine passende Entwicklungsumgebung zu nutzen. Denn obwohl Python als anfängerfreundliche Sprache gilt, kann etwas Hilfe beim Entwicklungsprozess nicht schaden. Bevor Sie mit dem Programmieren loslegen, sollten wir also zuallererst darüber nachdenken, welche Softwarekomponenten benötigt werden. Das Wichtigste ist natürlich der Python-Interpreter. Dieser ist zusammen mit den Python-Standardbibliotheken kostenlos im Internet erhältlich. Außerdem benötigen Sie, wie bereits erwähnt, eine entsprechende Entwicklungsumgebung, die Ihnen dabei hilft, Fehler im Code zu vermeiden und eine bessere Übersicht über Ihre Projekte zu behalten.
