3. Lektion: Datentypen

Mit welche Arten von Daten kann Python umgehen?

Ganze Zahlen

• positiv und negativ
• beliebige Größe (theoretisch)
• int()

Zahlendarstellung:

Dezimal

0
>>> _+1
1
>>> _+1
2
...
9
>>> _+1
10

Hexadezimal (0x, 0X)

10
>>> hex(_)
'0xa'
>>> _+1
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can't convert 'int' object to str implicitly
>>> 0xa
10
>>> 

>>> 0xa + 1
11
>>> hex(0xa + 1)
'0xb'
>>> 

Binär (0b, 0B)

>>> bin(10)
'0b1010'
>>> 0B1010
10
>>> 

Casting:

• hex()
• bin()
  • Es werden nicht die Zahlen umgewandelt, sondern nur ihre Darstellung!
• int()
  • Wandelt auch eine Textdarstellung in eine Zahl!

>>> int(10)
10
>>> int(10.0)
10
>>> int('10.0')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: invalid syntax for integer with base 10
>>> int('10')
10
>>> 

Übung:

• Dezimalzahlen in Hexadezimalzahlen und Binärzahlen umwandeln.
• Hexadezimalzahlen in Dezimalzahlen und Binärzahlen umwandeln.
• Binärzahlen in Dezimalzahlen und Hexadezimalzahlen umwandeln.
• Wie groß kann eine ganze Zahl werden?
  • Start mit 10**100
• Zahl mit input() holen und in Integer umwandeln.
  • Prüfe mit type().

>>> type(42)
<class 'int'>
>>> type(3.14)
<class 'float'>
>>> type('Hallo')
<class 'str'>
>>> 

• Schreibe ein Programm das Zahlen in allen drei Darstellungsarten ausgibt.

Fließkomma Zahlen

• Punkt zur Trennung von ganzahligen und gebrochenen Teil der Zahl
• Darstellung in der wissenschaftlichen Schreibweise

>>> 1.735e6
1735000.0
>>> 1.735E6
1735000.0
>>> 

# größere Zahlen werden auch in wissenschaftlicher Schreibweise ausgegeben.
>>> 1.1234e8
1.1234e+08

• • Mantisse -> Float mit nur einer Stelle vor dem Komma
  • Exponent -> positiver oder negativer Integer
• Die Größe ist begrenzt
  • Ist für Micropython nicht definiert.
    • Eigene Experimente:
      • Mantisse: 8-stellig
      • Exponent: +38 ... -44

Casting:

• • float()

Übung:

• Ganze Zahlen in Fließkommazahlen umwandeln und umgekehrt.
• Wie viele Stellen werden maximal ausgegeben?
  • Zahlen mit immer mehr Stellen eingeben und die Ausgabe in der REPL beobachten.

>>> 1.1234567890

• • • Wie viele Stellen werden intern verwendet?

>>> 1.99999999999

• • • Wann wird gerundet oder abgeschnitten?

>>> 1.89995
1.89995
>>> 1.899995

• Fließkommazahlen werden von Micropython in normaler oder in wissenschaftlicher Darstellung ausgegben.
  • Wann erfolgt die Umschaltung?

Link

• https://de.wikipedia.org/wiki/IEEE_754
  • Micropython verwendet binary32.

Wahrheitswert / Boolsche Werte

• In Programmen wird häufig eine Entscheidung erforderlich.
  • Das Ergebnis kann dann Wahr oder Falsch sein.
    • True = Wahr oder eine Zahl !=0
    • False = Falsch oder 0

Casting:

bool()

Übung

• Testet welche Zahlen True und welche False zurückgeben.
• Wie verhält es sich mit Texten?

None

• Ist nichts - eine noch nicht verwendete Variable
• None != leere Variable
• Verwendung:
  • Variable deklarieren ohne Wertzuweisung

String

• String ist sowohl ein Datentyp als auch eine Datenstruktur.
• Ein String ist eine Zeichenkette, Also die Aneinanderreihung von Zeichen. Also Worte oder Sätze oder auch ganze Texte.
• Auch ein einzelnes Zeichen ist in Python ein String.
• Micropython benutzt UNICODE. UTF8.
  • Zeichengröße: 8-Bit
  • 0 ... 127 entspricht dem ASCII-Zeichensatz
  • >127 ist eine Auswahl aus nationalen Sonderzeichen
• Strings werden in einfache oder doppelte Anführungszeichen gesetzt.
  • Das ermöglicht Anführungszeichen in einem String auszugeben.
  • Strings dürfen nicht auf mehrere Zeilen verteilt werden.
• Es gibt auch Strings mit drei einfachen oder doppelten Anführungszeichen.
  • In diesen werden Zeilenumbrüche übernommen.

Casting:

• str() -> wandelt Zahl in Text
• ord() -> wandelt einen Buchstaben in den UTF-8 Code
• chr() -> wandelt UTF-8 Code Buchstaben

>>> str(3.14)
'3.14'
>>> ord('a')
97
>>> chr(97)
'a'
>>> 

Übung

• Erstelle verschiedene Stringvariablen.
  • Gebe Anführungszeichen im Text aus.
• Zahlen in Strings Umwandeln und umgekehrt.
• Erstelle Strings mit 3 Anführungszeichen und teste wie sich Zeilenumbrüche darin verhalten.
• Versuche den UTF-8 Code verschiedener nicht ASCII-Zeichen zu ermitteln.
• Versuche die Zeichen für verschiedene Codes <256 anzuzeigen.

Komplexe Zahlen

Micropython kann auch mit komplexen Zahlen rechnen. Das werden wir aber nicht besprechen.

Zu welchem Typ gehört eine Variable

• Da Variableninhalte von unterschiedlichen Typen sein können, bietet Python die Möglichkeit den Typ zu ermitteln.
  • type()

Übung

• Erzeuge verschiedene Variablen und ermittle deren Typ.
• Ändere den Datentyp einer Variablen und teste dann.

Was haben wir gelernt?

• Grundlagen der wichtigsten Datentypen.

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