Datentypen in Python

1.1 Eingebaute Typen

Python bietet eine Vielzahl von eingebauten Datentypen an, die es ermöglichen, viele Programmieraufgaben zu lösen. Einige davon haben wir bereits gelernt, nun gehen wir etwas detaillierter darauf ein. Hier ist eine kurze Beschreibung der wichtigsten eingebauten Datentypen:

1. int — Ganzzahlen ohne Nachkommastellen.
2. float — Gleitkommazahlen (reelle Zahlen).
3. complex — Komplexe Zahlen (bestehend aus Real- und Imaginärteil).
4. str — Strings, die Zeichenfolgen darstellen.
5. bool — Boolescher Datentyp, der die Werte True oder False annimmt.
6. None — Spezieller Typ, der das Fehlen eines Wertes darstellt.
7. bytes — Unveränderbare Byte-Sequenz.
8. bytearray — Veränderbare Byte-Sequenz.
9. memoryview — Objekt, das es ermöglicht, mit Daten in binärer Form zu arbeiten, ohne sie zu kopieren.

In der Tabelle unten sind diese Datentypen und ihre charakteristischen Merkmale dargestellt:

Mit diesen Datentypen kann man in Python jede Logik umsetzen, von grundlegenden arithmetischen Operationen und Textverarbeitung bis hin zu komplexer Verarbeitung binärer Daten und Speichermanagement.

1.2 Sammlungen

Neben der Speicherung von Daten kann man in Python auch ganze Gruppen von Objekten speichern. Solche Typen werden Sammlungen genannt. Sammlungen sind verschiedene Datenstrukturen, die das Speichern, Verwalten und Verarbeiten von Elementgruppen ermöglichen. Unten sind die Haupttypen von Sammlungen in Python dargestellt:

1. list (Liste) — Veränderbare, geordnete Menge von Elementen.
2. tuple (Tupel) — Unveränderbare, geordnete Sequenz von Elementen.
3. range (Bereich) — Zahlensequenz, meist in Schleifen verwendet.
4. set (Menge) — Ungeordnete Sammlung einzigartiger Elemente.
5. dict (Wörterbuch) — Sammlung von Schlüssel-Wert-Paaren mit eindeutigen Schlüsseln.
6. frozenset (eingefrorene Menge) — Unveränderbare Variante der Menge set.

In der Tabelle unten sind diese Sammlungen und ihre Eigenschaften dargestellt:

Jede dieser Sammlungen hat ihre einzigartigen Eigenschaften und Methoden, die sie für verschiedene Programmieraufgaben geeignet machen, von einfacher Datenspeicherung bis zu komplexerer Datenverarbeitung und -verwaltung. Wir werden sie in den nächsten Vorlesungen detaillierter betrachten.

1.3 Klassen und Objekte

Eingebaute Typen sind schon gut, aber irgendwann reicht das vielleicht nicht mehr aus. In diesem Fall gibt es in Python die Möglichkeit, eigene Typen zu deklarieren — Klassen.

Klassen in Python bieten eine Möglichkeit, zusammenhängende Funktionen und Daten zu verpacken. Darüber hinaus ermöglichen sie die Modellierung von realen oder abstrakten Objekten mit einem bestimmten Verhalten und Eigenschaften.

Stell dir zum Beispiel vor, du musst eine Klasse "Smartphone" beschreiben. Diese Klasse könnte Daten über Modell, Hersteller, Speicherkapazität und Betriebssystem enthalten. Außerdem könnte sie Funktionen (Methoden) enthalten, die das Verhalten des Smartphones beschreiben, wie Ein- und Ausschalten, Installieren von Apps und so weiter.

Eine Klasse wird mit dem Schlüsselwort class erstellt. Dieser Operator erstellt einen neuen Objekttyp und ermöglicht es der neuen Klasse, Attribute und Methoden von einer anderen Klasse zu erben.

Zuerst werden wir lernen, bereits existierende Klassen zu verwenden und ihre Objekte zu erstellen, und wenn die Zeit reif ist, werden wir unsere eigenen erstellen.

Was es nützlich zu wissen gibt — Klassen haben eingebaute Funktionen (auch Methoden der Klasse genannt), und diese Funktionen werden folgendermaßen aufgerufen:

objekt.funktion(parameter)