Programmieren für Ingenieure

Wie du bereits gelernt hast musst du beim Programmieren mit Python zum Zeitpunkt der Erstellung einer Variable nicht ihren Datentyp definieren.
Das heißt also, dass du einfach nur eine Variable deklarieren und ihr mit „=“ eine Zahl zuweisen kannst.
Das Programm weist dann bei der Ausführung automatisch den Datentyp Integer für Ganzzahlen oder Float für Gleitkommazahlen zu.

zahl1 = 2
zahl2 = 5.7
print(f“{zahl1} \t {type(zahl1)}“)
print(f“{zahl2} \t {type(zahl2)}“)

### ERGEBNIS / AUSGABE ###
2 <class ‚int‘>
5.7 <class ‚float‘>

Das Ergebnis einer Berechnung kannst du in einer neuen Variable speichern.

ergebnis = zahl1 + zahl2
print(f“{zahl1} + {zahl2} = {ergebnis}“)

### ERGEBNIS / AUSGABE ###
2 + 5.7 = 7.7

Oder du kannst natürlich auch den Wert einer bestehenden Variable überschreiben.

summe = 15
print(f“Summe = {summe}“)
summe = summe + zahl1
print(f“Summe = {summe}“)

### ERGEBNIS / AUSGABE ###
Summe = 15
Summe = 17

Neben Addieren mit „+“ kannst du natürlich auch die anderen Grundrechenarten Subtrahieren mit „-“, Multiplizieren mit „*“ und Dividieren mit „/“ durchführen.

print(f“Addieren: {zahl1} + {zahl2} = {ergebnis}“)
print(f“Subtrahieren: {zahl1} – {zahl2} = {zahl1 – zahl2}“)
print(f“Multiplizieren: {zahl1} * {zahl2} = {zahl1 * zahl2}“)
print(f“Dividieren: {zahl1} / {zahl2} = {zahl1 / zahl2}“)

### ERGEBNIS / AUSGABE ###
Addieren: 2 + 5.7 = 7.7
Subtrahieren: 2 – 5.7 = -3.7
Multiplizieren: 2 * 5.7 = 11.4
Dividieren: 2 / 5.7 = 0.3508771929824561

Die Reihenfolge, in der das Ergebnis ausgerechnet wird, ist dabei genauso wie du es gewohnt bist, also zuerst Klammern, anschließend Punktrechnung und zuletzt Strichrechnung.

print(f“1 + 1 * 2 = {1 + 1 * 2}“)
print(f“(1 + 1) * 2 = {(1 + 1) * 2}“)

### ERGEBNIS / AUSGABE ###
1 + 1 * 2 = 3
(1 + 1) * 2 = 4

Potenzieren kannst du mit „**“.

print(f“Potenzieren: {zahl1} ** {zahl2} = {zahl1 ** zahl2}“)
print(f“Wurzel: {zahl1} = {zahl1 ** 0.5}“)

### ERGEBNIS / AUSGABE ###
Potenzieren: 2 ** 5.7 = 51.98415336679908
Wurzel: 2 = 1.4142135623730951

Auch für das arbeiten mit Zahlen gibt es viele hilfreiche Python Standard Funktionen die du nutzen kannst.

Wie bei den String Funktionen ist es auch hierbei wichtig, dass du weißt welche Möglichkeiten existieren und dass du sie bestenfalls schon einmal selbst ausprobiert hast.
Du solltest allerdings auf keinen Fall versuchen alles auswendig zu lernen, sondern dir die Zeit sparen und im Zweifelsfall lieber kurz in deinen Unterlagen nachschauen oder googlen wie das Schlüsselwort und die Syntax für deine benötigte Funktion aussieht.

Einige der Funktionen befinden sich in Modulen, die zwar mit Python mit installiert wurden, aber vor der Verwendung trotzdem zuerst explizit importiert werden müssen.

import math

Die erste praktische Funktion von der du wissen solltest abs(). Sie gibt dir den Absolutwert der Zahl zurück die du als Parameter mitgibst.

print(abs(-21.09))

### ERGEBNIS / AUSGABE ###
21.09

Wenn du eine Zahl runden möchtest, dann kannst du das mit der round() Funktion machen. Diese Funktion rundet bis einschließlich x.5 ab und ab x.5 auf.
Wenn du immer aufrunden oder immer abrunden möchtest, kannst du die ceil() oder floor() Funktionen aus dem math Modul nutzen.

print(round(2.1))
print(round(2.9))
print(round(2.5))
print(round(2.56789, 2))
print(math.ceil(2.1))
print(math.floor(2.9))
print(math.floor(10**2 * 2.999) / 10**2)

### ERGEBNIS / AUSGABE ###
2
3
2
2.57
3
2
2.99

Zum runden auf eine Beliebige Nachkommastelle kannst du in der round() Funktion einfach die Anzahl der gewünschten Nachkommastellen als Parameter mit übergeben.
Wenn du die Funktionalität mit verschiedenen Anzahlen an Nachkommastellen auch zum Aufrunden und Abrunden brauchst lohnt es sich eventuell dir deine eigene kleine Funktion zu schreiben der du die gewünschte Anzahl als 10x als Parameter übergeben kannst.

Mit diesem Wissen bist du jetzt sehr gut aufgestellt, wenn es um das Arbeiten mit Integer oder Float Zahlen geht.
Die Funktionen und Syntax solltest du wie gesagt nicht schon vorsorglich auswendig lernen, sondern es reicht, wenn du weißt, dass sie existieren und wonach du suchen musst, wenn du einen Anwendungsfall dafür hast.
Wenn du Fragen hast oder Probleme in dieser Lektion hattest, dann zögere bitte nicht bei Google oder mir nachzufragen.
Wenn du den Unterschied zwischen Integer und Float Variablen verstanden, und es geschafft hast einige Berechnungen durchzuführen, dann herzlichen Glückwunsch zu deinem nächsten erfolgreichen Schritt und ich freue mich schon darauf dich in der nächsten Lektion wiederzusehen =)