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--- lehrkraefte:sbt:informatik-glf2-23:pythonwhilefor [2023/10/28 12:42] – created Karlheinz Schubert
+++ lehrkraefte:sbt:informatik-glf2-23:pythonwhilefor [2023/12/10 22:57] (current) – Karlheinz Schubert
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+====== Schleifenkonstruktionen und logische Ausdrücke ======
+Source: [[https://python-lernen.com/schleifen/|python-lernen.de|python-lernen.com]]
+ --- //[[Karlheinz.Schubert@ksbg.ch|Karlheinz Schubert]] 2023/10/29 17:18//
+===== Die while Schleife =====
+Mit **Schleifen** kann man Programmteile (beliebig oft) wiederholen.
+Wir könnten zum Beispiel einen Linienblatt ausgeben, indem wir 30 mal ''%%print('_' * 50)%%'' schreiben.
+Besser ist aber eine Schleife zu verwenden. Dafür benötigen wir eine Hilfsvariable die wir hoch zählen (inkrementieren) werden. Diese Variable nennen wir ''%%ZeilenNr%%'' und initialisieren sie mit ''%%0%%''. Damit wir wissen, was die Zahl 30 bedeutet, schreiben wir diese in eine Variable mit einem //sprechenden Namen//: ''%%AnzahlLinien = 30%%''.
+<code python>
+AnzahlLinien = 30
+ZeilenNr = 0
+while ZeilenNr < AnzahlLinien:
+    ZeilenNr += 1
+    print('_' * 50)
+</code>
+Nachdem wir die Variablen definiert und gesetzt haben, benutzen wir das **KeyWord** ''%%while%%'' und geben genauso wie bei den ''%%if%%'' Bedingungen einen Vergleich an.
+Wir fragen, ob ''%%LinienNr%%'' kleiner als ''%%AnzahlLinien%%'' ist. Sollte das der Fall sein, wird der **Block** in der **Schleife** ausgeführt.
+Im **Block** selbst geben wir unsere Zeile ''%%print('_'*50)%%'' aus und (sehr wichtig) erhöhen die ''%%LinienNur%%'' um ''%%1%%'': ''%%LinienNr += 1%%''. Sollten wir dies vergessen, so bleibt ''%%LinienNr%%'' immer ''%%0%%'' also kleiner als ''%%AnzahlLinien%%'' und die **Schleife** läuft ewig weiter.
+===== Die for Schleife und die range() Funktion =====
+Wollen wir eine Aktion n-mal wiederholen, so wie beim Linienblatt, kann man auch eine ''%%for%%'' **Schleife** verwenden. Diese benötigt keinen Inkrementor ''%%LinienNr += 1%%'', dafür aber die ''%%range()%%'' Funktion. Diese erwartet als Paramter eine Anzahl und gibt uns ein Range **Objekt** zurück. Was ein **Objekt** genau ist, interessiert uns momentan nicht. Wir können uns vorstellen, dass das Range **Objekt** uns eine List von Zahlen zurück gibt.
+Also anstatt unserer Hilfsvariable ''%%LinienNr%%'' hoch zu zählen benutzen wir die ''%%range()%%'' Funktion mit unserem Zahlenbereich.
+<code python>
+for ZeilenNr in range(30):
+    print('_' * 50)
+</code>
+Achtung die ''%%range(10)%%'' gibt den Zahlenbereich von ''%%0%%'' bis ''%%9%%'' zurück. Die **Schleife** läuft also 10 mal. Wenn wir ''%%ZeilenNr%%'' mit ausgeben, sehen wir aber das diese bei ''%%0%%'' beginnt und bei ''%%9%%'' endet.
+===== Sprünge in Schleifen: break und continue =====
+Es kann vorkommen das wir aus einer **Schleife** springen wollen und diese abrechen. Dafür verwenden wir das **break** statement.
+<code python>
+for iIndex in range(10):
+    if Index == 5:
+        break
+    print("Hallo Welt")
+</code>
+In diesem Beispiel wird nur 5 mal, statt 10 mal “Hallo Welt” ausgegeben. Da sobald ''%%Index%%'' gleich 5 ist wir aus der **Schleife** springen.
+<code python>
+for Index in range(10):
+    print(Index)
+    if Index % 2 == 0:
+        continue
+    print("Hallo Welt")
+</code>
+In diesem Beispiel geben wir die Zahlen von 0 bis 9 aus. Sollte i nicht ganzzahlig durch 2 geteilt werden können, geben wir “Hallo Welt” aus. Wenn i durch 2 glatt teilbar ist springen wir wieder zum Anfang der **Schleife** und überspringen somit das Ausgeben von “Hallo Welt”.
+===== Der Modulo Operator % =====
+Das ''%%%%%'' Zeichen ist ein ganz normaler Rechen-Operator wie ''%%+%%''oder ''%%*%%''. Das ''%%%%%'' steht für Modulo und gibt den Rest einer Ganzzahl-Division.
+  * ''%%3 % 2%%''ergibt also ''%%1%%''
+  * ''%%4 % 2%%'' ist ''%%0%%'', da kein Rest übrig bleibt.
+===== Der Datentyp boolean =====
+Sowohl bei den ''%%if%%'' , als auch bei den **Schleifen** Anweisungen haben entweder eine Variable oder eine (Un-)Gleichungen als Bedingung angegeben. Dies funktioniert, weil verschiedene Operatoren und Operationen in Python einen **booleschen** Wert zurückgeben.
+<code python>
+print(42==42)
+</code>
+So gibt dieses ''%%print()%%'' einfach ein “True” aus.
+Die beiden boolschen Werte ''%%True%%'' und ''%%False%%'' lassen sich auch direkt Variablen zuweisen:
+<code python>
+Variable1 = False
+Vairable2 = True
+</code>
+Ein boolscher Wert aber auch aus anderen Datentypen durch s.g. **casten** erzeugt werden:
+<code python>
+bool(0)            # False
+bool(1)            # True
+bool(2)            # True
+bool("Hallo Welt") # True
+bool("")           # False
+bool(1==2)         # False
+bool(1==1)         # True
+bool(1<2)          # True
+</code>
+Dieses **casten** erfolgt in **Schleifen** und **if** Abfragen oft implizit. Daher können wir eine endlos Schleife so schreiben:
+<code python>
+while 1:
+    print("Hey, bool(1) ist True!")
+</code>
+Diese Schleife läuft unendlich lange, da ''%%1%%'' immer ''%%True%%'' ist.
+Im Terminal (Unix) bzw. im Command Fenster (Windows) kann man eine solche Endlosschleife mit ''%%Ctrl+C%%'' abrechen.
+==== Boolsche Werte umkehren ====
+Wenn wir überprüfen wollen ob etwas nicht der Fall ist können wir den **boolean** auch invertieren. Das machen wir indem wir ein ''%%not%%'' vor den **boolean** Wert schreiben.
+<code python>
+b = False
+if not b:
+    print("in dem if drin")
+</code>
+Das funktioniert natürlich auch mit den bereits bekannten Vergleichen.
+<code python>
+Zahl = 42
+if not Zahl == 43:
+    print("Die Zahl ist nicht 43")
+</code>
+==== Und und Oder ====
+Es kommt durchaus mal vor das wir mehrere Bedingungen zusammen hängen wollen. Zum Beispiel das wir prüfen wollen ob die Zahl in einem gewissen Bereich ist.
+<code python>
+for Index in range(100):
+    if Index > 50 and Index < 60:
+        print(Index)
+</code>
+Die **Schleife** selbst ist relativ trivial, sie zählt von ''%%0%%'' bis ''%%99%%''. Das Neue ist in dem Code im ''%%if%%'' Statement. Wenn ''%%Index%%'' größer (''%%>%%'') als ''%%50%%'' UND kleiner (''%%<%%'') als ''%%60%%'' ist, geben wir den ''%%Index%%'' aus.
+Das Gleiche gibt es auch noch mit oder hier ist das **Keyword** ''%%or%%'':
+<code python>
+Zahl = 1
+if Zahl == 1 or Zahl == 42:
+    print("Zahl ist 1 oder 42")
+Zahl = 42
+if Zahl == 1 or Zahli == 42:
+    print("Zahl ist 1 oder 42")
+</code>
+In beiden Fällen haben wir die gleiche Abfrage und beide sind **Wahr** (''%%True%%'') obwohl wir ''%%Zahl%%'' im Laufe des Programmes überschreiben.
+==== Boolean und Vergleichsperatoren ====
+Verschiedene Operatoren die einen **booleschen** Wert zurückgeben:
+<code python>
+print(True == True) # True
+print(not True == True) # False
+print(True == True and True == False) # False
+print(True == True or True == False)  # True
+print(42 > 1)  # True
+print(42 < 1)  # False
+print(42 >= 1) # True
+print("Hallo Welt" < "Hallo") # False
+print("Hallo Welt" > "Hallo") # True
+print("Hallo" == "Hallo")    # True
+</code>
+===== Beispiel Python Taschenrechner =====
+Jetzt kann man mit ''%%if%%'' Abfragen einen kleinen Python Rechner bauen. Durch eine While-Schleife führt er Berechnungen aus, bis man 'exit' eingibt:
+<code python>
+print("\nMini-Calculator\n")
+while True:
+    Operator = input('Welche Operation (+,-,*,/,^,exit): ')
+    Zahl1 = float(input('Zahl1: '))
+    Zahl2 = float(input('Zahl2: '))
+    Ergebnis = ''
+    if Operator == '+':
+        Ergebnis = Zahl1 + Zahl2
+    elif Operator == '-':
+        Ergebnis = Zahl1 - Zahl2
+    elif Operator == '/':
+        Ergebnis = Zahl1 / Zahl2
+    elif Operator == '*':
+        Ergebnis = Zahl1 * Zahl2
+    elif Operator == 'exit':
+        break
+    else:
+        print("Fehler: Die Eingabe konnte nicht interpretiert werden!")
+    print(f'{Zahl1} {Operator} {Zahl2} = {Ergebnis}')
+print('Adieu.')
+</code>
+Wir fügen eine **nochmal** Variabel hinzu und geben ihr den Wert ''%%True%%'' . Gibt der Benutzer statt eines Rechen Operator ein ‘E’ ein setzten wir **nochmal** auf **False** . Was dazu führt das wir die Schleife verlassen und das Programm beendet wird.