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--- lehrkraefte:blc:informatik:glf4-20:umgang-mit-dateien:challenge3 [2021/02/22 14:02] – Ivo Blöchliger
+++ lehrkraefte:blc:informatik:glf4-20:umgang-mit-dateien:challenge3 [2021/02/25 06:21] (current) – [Dictionaries (JSON Objects)] Ivo Blöchliger
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+====== JSON-Dateien ======
+<WRAP info>
+  * JSON-Dateien sind ebenfalls Text-Dateien, in denen ebenfalls strukturierte Information gespeichert werden kann, und zwar in der **JavaScript Object Notation**, kurz JSON.
+  * JSON-Dateien können sehr einfach in Python importiert werden und dann verarbeitet werden.
+  * JSON kennt u.a. folgenden Datentypen:
+    * Zahlen
+    * Strings (Zeichenketten, zwischen Anführungszeichen
+    * Listen (zwischen ''['' und '']''), die wieder JSON-Datentypen enthalten kann.
+    * Dictionaries (zwischen ''{'' und ''}''). Diese sind wie Listen, aber mit beliebigen Strings anstatt Zahlen als Indizies.
+  * Mehr dazu auf https://www.json.org/json-de.html
+</WRAP>
+===== Listen (Arrays) =====
+<WRAP todo>
+Testen und verstehen Sie (Zeile für Zeile!) folgendes Python-Programm:
+<code python>
+primzahlen = [2,3,5,7,11,13,17,19,23]
+for p in primzahlen:
+  print("%d ist prim!" % p)
+# Indizies starten bei 0!
+print("Die zweite Primzahl ist %d" % primzahlen[1])
+csv = ""   # Leere Zeichenkette
+for p in primzahlen:
+  csv += "%d;" % p
+csv+="\n"   # Zeilenumbruch
+print(csv)
+</code>
+</WRAP>
+<WRAP info>
+  * Listen werden zwischen ''['' und '']'' durch Kommas getrennt geschrieben.
+  * Zugriff auf einzelne Elemente erfolgt mit z.B. ''a[2]'' (drittes Element der Liste, die in der Variablen ''a'' gespeichert ist).
+  * Mit Format-Strings können Dinge wie Zahlen formatiert ausgegeben werden. Das Format ist
+<code python>
+print("bla %d bla" % 5)      # <- %d wird durch 5 ersetzt, man erhält "bla 5 bla"
+print("x=%d, y=%d" % (23,42))  # <- das erste %d wird durch 23, das zweite durch 42 ersetzt, man erhält "x=23, y=42".
+</code>
+  * Listen können auch wieder Listen enthalten:
+<code python>
+tabelle = [[1,2,3],[4,5,6]]
+print(tabelle[0])  # erstes Element ist die Liste [1,2,3]
+print(tabelle[0][1])  # zweites Element der Liste [1,2,3], also 2.
+print("\nZeilenweise Ausgabe:")
+for zeile in tabelle:
+  print(zeile)
+</code>
+</WRAP>
+<WRAP todo>
+Vervollständigen Sie folgenden Python-Code, so dass er die Tabelle im CSV Format ausgibt:
+<code python>
+tabelle = [[x*y for x in range(1,6)] for y in range(1,6)]
+print("Ganze tabelle:")
+print(tabelle)
+csv = ""
+#
+#  Hier die Variable csv erweitern
+# Inspirieren Sie sich dabei beim Beispiel mit den Primzahlen
+#
+# Ausgabe
+print(csv)
+</code>
+Die Ausgabe soll wie folgt aussehen:
+<code txt>
+;2;3;4;5;
+;4;6;8;10;
+;6;9;12;15;
+;8;12;16;20;
+;10;15;20;25;
+</code>
+</WRAP>
+====== JSON in, CSV out ======
+<WRAP todo>
+  * Speichern Sie folgende Datei im Ordner ''challenges'': {{lehrkraefte:blc:informatik:glf4-20:umgang-mit-dateien:data01.json}}
+  * Folgender Code liest die JSON-Datei ein und man erhält einen liste in der Variablen ''data'':
+<code python jsonreader.py>
+import json    # Für die Verarbeitung von JSON-Daten
+# Datei öffnen
+datei = open("data01.json")
+# JSON-Daten parsen
+data = json.load(datei)
+# Datei schliessen
+datei.close()
+# Schlaufe über die Daten
+for i in range(len(data)):
+    print("data[%d] = %s" % (i,data[i]))
+</code>
+  * Erweitern Sie obiges Python-Programm so, dass eine Zeile im CSV-Format produziert wird.
+</WRAP>
+<WRAP todo>
+  * Speichern Sie folgende Datei im Ordner ''challenges'': {{lehrkraefte:blc:informatik:glf4-20:umgang-mit-dateien:data07.json}}
+  * Schreiben Sie ein Python-Programm, das die Datei ''data07.json'' einliest und eine Zeile im CSV-Format produziert.
+  * Speichern Sie das Resultat in der Datei ''data07.csv'' mit dem folgenden Code:
+<code python>
+datei = open("data07.csv", "w")  # Datei zum Schreiben öffnen.
+datei.write(csv)
+datei.close()
+</code>
+  * Überprüfen Sie, ob sich die Datei mit Excel korrekt öffnen lässt.
+</WRAP>
+====== Dictionaries (JSON Objects) ======
+<WRAP info>
+  * Listen (Array) werden mit Zahlen von 0 bis n-1 indiziert, wobei n die Anzahl Element sind.
+  * Dictionaries werden durch Strings (Zeichenketten) indiziert und haben a priori keine fixe Ordnung.
+  * Dictionaries werden zwischen ''{'' und ''}'' geschrieben, wobei die einzelnen Einträge aus einem String in Anführungszeichen (der Key), einem Doppelpunkt '':'' und einem Wert (Value) bestehen. Die Werte können beliebige Python-Objekte sein, wie Zahlen, Strings, Listen oder auch wieder Dictionaries.
+  * Studieren Sie folgenden Code:
+<code python>
+d = {"4eNP": 23, "4iW" : 22, "4kW" : 20}
+print(d["4iW"])   # Liefert 22
+print(d.keys())   # Liefert ['4kW', '4iW', '4eNP']
+print(d.values()) # Liefert [20, 22, 23]
+print(d.items())  # Liefert [('4kW', 20), ('4iW', 22), ('4eNP', 23)]
+# Loop über alle Elmente
+for key,value in d.items():
+  print("d['%s']=%d" % (key, value))
+</code>
+</WRAP>
+<WRAP todo>
+  * Schreiben Sie ein Python-Programm, das folgende JSON-Datei in eine CSV-Datei mit 2 Spalten umwandelt: {{lehrkraefte:blc:informatik:glf4-20:umgang-mit-dateien:data03.json}}
+Verwenden Sie dazu obige Code-Blöcke, um die JSON-Datei einzulesen und am Schluss das CSV zu schreiben. Schauen Sie sich die JSON-Datei an und/oder geben Sie den Inhalt in Python aus (mit ''print(data)'' in obigen Code-Beispielen). Überlegen Sie sich, was die übergeordnete Struktur ist, und wie Sie mit einer ''for''-Schlaufe über die Elemente Iterieren können.
+</WRAP>
+<WRAP todo>
+  * Diejenigen, die Daten im JSON-Format haben (z.B. von Spotify), können versuchen, diese als CSV zu exportieren. Die anderen können diese Datei verwenden: {{lehrkraefte:blc:informatik:glf4-20:umgang-mit-dateien:data04.json}}.
+</WRAP>