Inhaltsverzeichnis

• Cover
• Titel
• Impressum
• Inhalt
• Einleitung
• Kapitel 1: Grundlagen
• 1.1 Was ist Programmieren?
• 1.2 Hardware und Software
• 1.3 Programm als Algorithmus
• 1.4 Syntax und Semantik
• 1.5 Interpreter und Compiler
• 1.6 Programmierparadigmen
• 1.7 Objektorientierte Programmierung
• 1.8 Hintergrund: Geschichte der objektorientierten Programmierung
• 1.9 Aufgaben
• 1.10 Lösungen
• Kapitel 2: Der Einstieg – Python im interaktiven Modus
• 2.1 Python installieren
• 2.2 Python im interaktiven Modus
• 2.3 Objekte
• 2.4 Namen
• 2.5 Hintergrund: Syntax-Regeln für Bezeichner
• 2.6 Schlüsselwörter
• 2.7 Anweisungen
• 2.8 Aufgaben
• 2.9 Lösungen
• Kapitel 3: Python-Skripte
• 3.1 Ausprobieren, nachmachen, besser machen!
• 3.2 Skripte editieren und ausführen mit IDLE
• 3.3 Ausführen eines Python-Skripts
• 3.4 Kommentare
• 3.5 Die Zeilenstruktur von Python-Programmen
• 3.6 Das EVA-Prinzip
• 3.7 Phasen der Programmentwicklung
• 3.8 Guter Programmierstil
• 3.9 Hintergrund: Die Kunst des Fehlerfindens
• 3.10 Weitere Entwicklungsumgebungen für Python
• 3.11 Aufgaben
• 3.12 Lösungen
• Kapitel 4: Standard-Datentypen
• 4.1 Daten als Objekte
• 4.2 Fundamentale Datentypen im Überblick
• 4.3 Typen und Klassen
• 4.4 NoneType
• 4.5 Wahrheitswerte – der Datentyp bool
• 4.6 Ganze Zahlen
• 4.7 Gleitkommazahlen
• 4.8 Komplexe Zahlen
• 4.9 Arithmetische Operatoren für Zahlen
• 4.10 Sequenzen
• 4.11 Mengen
• 4.12 Dictionaries
• 4.13 Typumwandlungen
• 4.14 Aufgaben
• 4.15 Lösungen
• Kapitel 5: Kontrollstrukturen
• 5.1 Einfache Bedingungen
• 5.2 Zusammengesetzte Bedingungen – logische Operatoren
• 5.3 Programmverzweigungen (bedingte Anweisungen)
• 5.4 Bedingte Wiederholung (while)
• 5.5 Iteration über eine Kollektion (for)
• 5.6 Abbruch einer Schleife mit break
• 5.7 Abfangen von Ausnahmen mit try
• 5.8 Aufgaben
• 5.9 Lösungen
• Kapitel 6: Funktionen
• 6.1 Aufruf von Funktionen
• 6.2 Definition von Funktionen
• 6.3 Schrittweise Verfeinerung
• 6.4 Ausführung von Funktionen
• 6.5 Voreingestellte Parameterwerte
• 6.6 Funktionen mit beliebiger Anzahl von Parametern
• 6.7 Lokale Funktionen
• 6.8 Rekursive Funktionen
• 6.9 Experimente zur Rekursion mit der Turtle-Grafik
• 6.10 Rekursive Zahlenfunktionen
• 6.11 Hintergrund: Wie werden rekursive Funktionen ausgeführt?
• 6.12 Funktionen als Objekte
• 6.13 Lambda-Formen
• 6.14 Funktionsannotationen: Typen zuordnen
• 6.15 Hinweise zum Programmierstil
• 6.16 Aufgaben
• 6.17 Lösungen
• Kapitel 7: Sequenzen, Mengen und Generatoren
• 7.1 Gemeinsame Operationen für Sequenzen
• 7.2 Vertiefung: Rekursive Funktionen für Sequenzen
• 7.3 Tupel
• 7.4 Listen
• 7.5 Generatoren
• 7.6 Mengen
• 7.7 Aufgaben
• 7.8 Lösungen
• Kapitel 8: Dictionaries
• 8.1 Operationen für Dictionaries
• 8.2 Wie erstellt man ein Dictionary?
• 8.3 Zugriff auf Daten in einem Dictionary
• 8.4 Praxisbeispiel: Vokabeltrainer
• 8.5 Typische Fehler
• 8.6 Aufgaben
• 8.7 Lösungen
• Kapitel 9: Ein- und Ausgabe
• 9.1 Streams
• 9.2 Mehr Zuverlässigkeit durch try- und with-Anweisungen
• 9.3 Objekte speichern mit pickle
• 9.4 Die Streams sys.stdin und sys.stdout
• 9.5 Ausgabe von Werten mit der print()-Funktion
• 9.6 Kommandozeilen-Argumente (Optionen)
• 9.7 Aufgaben
• 9.8 Lösungen
• Kapitel 10: Definition eigener Klassen
• 10.1 Klassen und Objekte
• 10.2 Definition von Klassen
• 10.3 Objekte (Instanzen)
• 10.4 Zugriff auf Attribute – Sichtbarkeit
• 10.5 Methoden
• 10.6 Abstraktion, Verkapselung und Geheimnisprinzip
• 10.7 Vererbung
• 10.8 Hinweise zum Programmierstil
• 10.9 Typische Fehler
• 10.10 Aufgaben
• 10.11 Lösungen
• Kapitel 11: Klassen wiederverwenden – Module
• 11.1 Testen einer Klasse in einem lauffähigen Stand-alone- Skript
• 11.2 Module speichern und importieren
• 11.3 Den Zugang zu einem Modul sicherstellen
• 11.4 Programmierstil: Verwendung und Dokumentation von Modulen
• Kapitel 12: Objektorientiertes Modellieren
• 12.1 Phasen einer objektorientierten Software-Entwicklung
• 12.2 Beispiel: Modell eines Wörterbuchs
• 12.3 Assoziationen zwischen Klassen
• 12.4 Beispiel: Management eines Musicals
• 12.5 Aufgaben
• 12.6 Lösungen
• Kapitel 13: Textverarbeitung
• 13.1 Standardmethoden zur Verarbeitung von Zeichenketten
• 13.2 Codierung und Decodierung
• 13.3 Automatische Textproduktion
• 13.4 Analyse von Texten
• 13.5 Reguläre Ausdrücke
• 13.6 Den Computer zum Sprechen bringen – Sprachsynthese
• 13.7 Aufgaben
• 13.8 Lösungen
• Kapitel 14: Systemfunktionen
• 14.1 Das Modul sys – die Schnittstelle zum Laufzeitsystem
• 14.2 Das Modul os – die Schnittstelle zum Betriebssystem
• 14.3 Datum und Zeit
• 14.4 Zeitberechnungen mit dem Modul datetime
• 14.5 Aufgaben
• 14.6 Lösungen
• Kapitel 15: Grafische Benutzungsoberflächen mit tkinter
• 15.1 Ein einführendes Beispiel
• 15.2 Einfache Widgets
• 15.3 Die Master-Slave-Hierarchie
• 15.4 Optionen der Widgets
• 15.5 Gemeinsame Methoden der Widgets
• 15.6 Die Klasse Tk
• 15.7 Die Klasse Button
• 15.8 Die Klasse Label
• 15.9 Die Klasse Entry
• 15.10 Die Klasse Radiobutton
• 15.11 Die Klasse Checkbutton
• 15.12 Die Klasse Scale
• 15.13 Die Klasse Frame
• 15.14 Aufgaben
• 15.15 Lösungen
• Kapitel 16: Layout
• 16.1 Der Packer
• 16.2 Layout-Fehler
• 16.3 Raster-Layout
• 16.4 Vorgehensweise bei der GUI-Entwicklung
• 16.5 Aufgaben
• 16.6 Lösungen
• Kapitel 17: Grafik
• 17.1 Die tkinter-Klasse Canvas
• 17.2 Die Klasse PhotoImage
• 17.3 Bilder in eine Benutzungsoberfläche einbinden
• 17.4 Die Python Imaging Library (PIL)
• 17.5 Aufgaben
• 17.6 Lösungen
• Kapitel 18: Event-Verarbeitung
• 18.1 Einführendes Beispiel
• 18.2 Event-Sequenzen
• 18.3 Beispiel: Tastaturereignisse verarbeiten
• 18.4 Programmierung eines Eventhandlers
• 18.5 Bindemethoden
• 18.6 Aufgaben
• 18.7 Lösungen
• Kapitel 19: Komplexe Benutzungsoberflächen
• 19.1 Text-Widgets
• 19.2 Rollbalken (Scrollbars)
• 19.3 Menüs
• 19.4 Texteditor mit Menüleiste und Pulldown-Menü
• 19.5 Dialogboxen
• 19.6 Applikationen mit mehreren Fenstern
• 19.7 Aufgaben
• 19.8 Lösungen
• Kapitel 20: Threads
• 20.1 Funktionen in einem Thread ausführen
• 20.2 Thread-Objekte erzeugen – die Klasse Thread
• 20.3 Aufgaben
• 20.4 Lösungen
• Kapitel 21: Fehler finden und vermeiden
• 21.1 Testen von Bedingungen
• 21.2 Debugging-Modus und optimierter Modus
• 21.3 Ausnahmen gezielt auslösen
• 21.4 Selbstdokumentation
• 21.5 Dokumentation eines Programmlaufs mit Log-Dateien
• 21.6 Vertiefung: Professionelles Arbeiten mit Logging
• 21.7 Debugging
• Kapitel 22: Dynamische Webseiten – CGI und WSGI
• 22.1 Wie funktionieren dynamische Webseiten?
• 22.2 Wie spät ist es? Aufbau eines CGI-Skripts
• 22.3 Kommunikation über interaktive Webseiten
• 22.4 Verarbeitung von Eingabedaten mit FieldStorage
• 22.5 Sonderzeichen handhaben
• 22.6 CGI-Skripte debuggen
• 22.7 Der Apache-Webserver
• 22.8 Dynamische Webseiten mit WSGI
• 22.9 mod_wsgi
• 22.10 Verarbeitung von Eingabedaten aus Formularen
• 22.11 Objektorientierte WSGI-Skripte – Beispiel: ein Chatroom
• 22.12 WSGI-Skripte mit Cookies
• Kapitel 23: Internet-Programmierung
• 23.1 Was ist ein Protokoll?
• 23.2 Übertragung von Dateien mit FTP
• 23.3 Zugriff auf Webseiten mit HTTP und HTTPS
• 23.4 Zugriff auf Ressourcen im Internet über deren URL
• 23.5 E-Mails senden mit SMTP
• 23.6 Aufgaben
• 23.7 Lösungen
• Kapitel 24: Datenbanken
• 24.1 Was ist ein Datenbanksystem?
• 24.2 Entity-Relationship-Diagramme (ER-Diagramme)
• 24.3 Relationale Datenbanken
• 24.4 Darstellung von Relationen als Mengen oder Dictionaries
• 24.5 Das Modul sqlite3
• 24.6 Online-Redaktionssystem mit Datenbankanbindung
• 24.7 Aufgaben
• 24.8 Lösungen
• Kapitel 25: Testen und Tuning
• 25.1 Automatisiertes Testen
• 25.2 Testen mit Docstrings – das Modul doctest
• 25.3 Praxisbeispiel: Suche nach dem Wort des Jahres
• 25.4 Klassen testen mit doctest
• 25.5 Gestaltung von Testreihen mit unittest
• 25.6 Tuning
• 25.7 Aufgaben
• 25.8 Lösungen
• Kapitel 26: XML und JSON
• 26.1 Was ist XML?
• 26.2 XML-Dokumente
• 26.3 Ein XML-Dokument als Baum
• 26.4 DOM
• 26.5 Das Modul xml.dom.minidom
• 26.6 Attribute von XML-Elementen
• 26.7 Anwendungsbeispiel 1: Eine XML-basierte Klasse
• 26.8 Anwendungsbeispiel 2: Datenkommunikation mit XML
• 26.9 JSON
• 26.10 Aufgaben
• 26.11 Lösungen
• Kapitel 27: Modellieren mit Kellern, Schlangen und Graphen
• 27.1 Stack (Keller, Stapel)
• 27.2 Queue (Schlange)
• 27.3 Graphen
• 27.4 Aufgaben
• 27.5 Lösungen
• Kapitel 28: Benutzungsoberflächen mit Qt
• 28.1 Was bietet PyQt5?
• 28.2 PyQt5 erkunden
• 28.3 Wie arbeitet PyQt? Applikation und Fenster
• 28.4 Eine objektorientierte Anwendung mit PyQt5
• 28.5 Ein Webbrowser
• 28.6 Interaktive Widgets
• 28.7 Label – Ausgabe von Text und Bild
• 28.8 Signale
• 28.9 Checkboxen und Radiobuttons
• 28.10 Auswahlliste (ComboBox)
• 28.11 Gemeinsame Operationen der Widgets
• 28.12 Spezielle Methoden eines Fensters
• 28.13 Events
• 28.14 Fonts
• 28.15 Stylesheets
• 28.16 Icons
• 28.17 Messageboxen
• 28.18 Timer
• 28.19 Das Qt-Layout unter der Lupe
• 28.20 Browser für jeden Zweck
• 28.21 Ein Webbrowser mit Filter
• 28.22 Surfen mit Geschichte – der Verlauf einer Sitzung
• 28.23 Aufgaben
• 28.24 Lösungen
• Kapitel 29: Multimediaanwendungen mit Qt
• 29.1 Kalender und Textfeld – ein digitales Tagebuch
• 29.2 Kamerabilder
• 29.3 Dialoge
• 29.4 Videoplayer
• 29.5 Aufgaben
• 29.6 Lösungen
• Kapitel 30: Rechnen mit NumPy
• 30.1 NumPy installieren
• 30.2 Arrays erzeugen
• 30.3 Indizieren
• 30.4 Slicing
• 30.5 Arrays verändern
• 30.6 Arithmetische Operationen
• 30.7 Funktionen, die elementweise ausgeführt werden
• 30.8 Einfache Visualisierung
• 30.9 Matrizenmultiplikation mit dot()
• 30.10 Array-Funktionen und Achsen
• 30.11 Projekt: Diffusion
• 30.12 Vergleiche
• 30.13 Projekt: Wolken am Himmel
• 30.14 Projekt: Wie versteckt man ein Buch in einem Bild?
• 30.15 Datenanalyse mit Histogrammen
• 30.16 Wie funktioniert ein Medianfilter?
• 30.17 Rechnen mit SciPy
• 30.18 Aufgaben
• 30.19 Lösungen
• Kapitel 31: Messdaten verarbeiten
• 31.1 Messwerte in einem Diagramm darstellen – Matplotlib und tkinter
• 31.2 Messwerte aus einem Multimeter lesen und darstellen
• 31.3 Anzeige der Temperatur
• 31.4 Messreihen aufzeichnen
• 31.5 Aufgabe
• 31.6 Lösung
• Kapitel 32: Parallele Datenverarbeitung
• 32.1 Was sind parallele Programme?
• 32.2 Prozesse starten und abbrechen
• 32.3 Funktionen in eigenen Prozessen starten
• 32.4 Prozesse zusammenführen – join()
• 32.5 Wie können Prozesse Objekte austauschen?
• 32.6 Daten im Pool bearbeiten
• 32.7 Synchronisation
• 32.8 Produzenten und Konsumenten
• 32.9 Aufgaben
• 32.10 Lösungen
• Kapitel 33: Django
• 33.1 Django aus der Vogelperspektive
• 33.2 Ein Projekt anlegen
• 33.3 Datenbankanbindung
• 33.4 Modelle erstellen
• 33.5 Modelle aktivieren
• 33.6 In der Python-Shell die Datenbank bearbeiten
• 33.7 Django-Modelle unter der Lupe
• 33.8 Der Manager unter der Lupe – Objekte erzeugen und suchen
• 33.9 Administration
• 33.10 Views einrichten – die Grundstruktur
• 33.11 View-Funktionen erweitern
• 33.12 Interaktive Webseiten – Views mit Formularen
• 33.13 Die nächsten Schritte
• 33.14 Aufgabe
• 33.15 Lösung
• A Anhang
• A.1 Codierung von Sonderzeichen in HTML
• A.2 Quellen im WWW
• A.3 Standardfunktionen und Standardklassen
• A.4 Mathematische Funktionen
• A.5 EBNF-Grammatik
• B Glossar
• C Download der Programmbeispiele
• D Ein Python-Modul veröffentlichen: PyPI
• D.1 Bei PyPI und TestPyPI registrieren
• D.2 Ein Paket für die Veröffentlichung vorbereiten
• D.3 Das Paket auf PyPI veröffentlichen
• Stichwortverzeichnis