Python Kontrollfluss

Vergleichsoperatoren

Diese Operatoren ergeben je nach den gegebenen Werten True oder False.

Beispiele:

42 == 42

True

40 == 42

False

'hello' == 'hello'

True

'hello' == 'Hello'

False

'dog' != 'cat'

True

42 == 42.0

True

42 == '42'

False

Boolesche Operatoren

Es gibt drei Boolesche Operatoren: and, or und not. In der Reihenfolge der Präzedenz, von höchster zu niedrigster, sind dies not, and und or.

Die Wahrheitstabelle des and-Operators:

Die Wahrheitstabelle des or-Operators:

Die Wahrheitstabelle des not-Operators:

Vermischung von Operatoren

Sie können Boolesche und Vergleichsoperatoren mischen:

(4 < 5) and (5 < 6)

True

(4 < 5) and (9 < 6)

False

(1 == 2) or (2 == 2)

True

Sie können auch mehrere Boolesche Operatoren in einem Ausdruck zusammen mit den Vergleichsoperatoren verwenden:

2 + 2 == 4 and not 2 + 2 == 5 and 2 * 2 == 2 + 2

True

# Im folgenden Ausdruck wird zuerst 3 < 4 and 5 > 5 ausgewertet, was zu False führt.
# Dann gibt 5 > 4 True zurück, sodass das Ergebnis nach True or False True ist.
5 > 4 or 3 < 4 and 5 > 5

True

# Nun wird der Ausdruck in Klammern zuerst ausgewertet, sodass True and False zu False führt.
(5 > 4 or 3 < 4) and 5 > 5

False

if Anweisungen

Die if-Anweisung wertet einen Ausdruck aus, und wenn dieser Ausdruck True ist, führt sie den folgenden eingerückten Code aus:

# if Anweisung: Codeblock ausführen, wenn Bedingung True ist
name = 'Debora'

if name == 'Debora':  # Prüfen, ob name gleich 'Debora' ist
   print('Hi, Debora')  # Diese Zeile wird ausgeführt, wenn die Bedingung True ist

Hi, Debora

if name != 'George':
   print('You are not George')

You are not George

Die else-Anweisung wird nur ausgeführt, wenn die Auswertung des if und aller elif-Ausdrücke False ist:

# if-else: unterschiedlichen Code basierend auf der Bedingung ausführen
name = 'Debora'

if name == 'George':
   print('Hi, George.')
else:  # Wird ausgeführt, wenn die if-Bedingung False ist
   print('You are not George')

You are not George

Erst nachdem der Ausdruck der if-Anweisung False ist, wird die elif-Anweisung ausgewertet und ausgeführt:

# if-elif: mehrere Bedingungen nacheinander prüfen
name = 'George'

if name == 'Debora':
   print('Hi Debora!')
elif name == 'George':  # Nur geprüft, wenn die vorherige Bedingung False ist
   print('Hi George!')

Hi George!

Die Teile elif und else sind optional.

name = 'Antony'

if name == 'Debora':
   print('Hi Debora!')
elif name == 'George':
   print('Hi George!')
else:
   print('Who are you?')

Who are you?

Ternärer Bedingungsoperator

Viele Programmiersprachen verfügen über einen ternären Operator, der einen bedingten Ausdruck definiert. Die häufigste Verwendung ist die Erstellung einer knappen, einfachen bedingten Zuweisungsanweisung. Mit anderen Worten, er bietet Code in einer Zeile, um den ersten Ausdruck auszuwerten, wenn die Bedingung wahr ist, und andernfalls den zweiten Ausdruck auszuwerten.

<Ausdruck1> if <Bedingung> else <Ausdruck2>

Beispiel:

age = 15

# diese if-Anweisung:
if age < 18:
   print('kid')
else:
   print('adult')

kid

# Ternärer Operator: bedingter Ausdruck in einer Zeile
# Syntax: Wert_wenn_wahr if Bedingung else Wert_wenn_falsch
print('kid' if age < 18 else 'adult')

kid

Ternäre Operatoren können verkettet werden:

age = 15

# dieser ternäre Operator:
print('kid' if age < 13 else 'teen' if age < 18 else 'adult')

teen

# entspricht dieser if-Anweisung:
if age < 13:
    print('kid')
else:
    if age < 18:
        print('teen')
    else:
        print('adult')

teen

Switch-Case-Anweisung

Die Switch-Case-Anweisungen oder Strukturelle Mustererkennung (Structural Pattern Matching) wurden erstmals 2020 über PEP 622 eingeführt und dann offiziell mit Python 3.10 im September 2022 veröffentlicht.

Abgleich einzelner Werte

response_code = 201
match response_code:
    case 200:
        print("OK")
    case 201:
        print("Created")
    case 300:
        print("Multiple Choices")
    case 307:
        print("Temporary Redirect")
    case 404:
        print("404 Not Found")
    case 500:
        print("Internal Server Error")
    case 502:
        print("502 Bad Gateway")

Created

Abgleich mit dem or-Muster

In diesem Beispiel erlaubt das Pipe-Zeichen (| oder or), dass Python dieselbe Antwort für zwei oder mehr Fälle zurückgibt.

response_code = 502
match response_code:
    case 200 | 201:
        print("OK")
    case 300 | 307:
        print("Redirect")
    case 400 | 401:
        print("Bad Request")
    case 500 | 502:
        print("Internal Server Error")

Internal Server Error

Abgleich nach der Länge eines Iterierbaren

today_responses = [200, 300, 404, 500]
match today_responses:
    case [a]:
            print(f"One response today: {a}")
    case [a, b]:
            print(f"Two responses today: {a} and {b}")
    case [a, b, *rest]:
            print(f"All responses: {a}, {b}, {rest}")

All responses: 200, 300, [404, 500]

Standardwert

Das Unterstrichsymbol (_) wird verwendet, um einen Standardfall zu definieren:

response_code = 800
match response_code:
    case 200 | 201:
        print("OK")
    case 300 | 307:
        print("Redirect")
    case 400 | 401:
        print("Bad Request")
    case 500 | 502:
        print("Internal Server Error")
    case _:
        print("Invalid Code")

Invalid Code

Abgleich eingebauter Klassen

response_code = "300"
match response_code:
    case int():
            print('Code is a number')
    case str():
            print('Code is a string')
    case _:
            print('Code is neither a string nor a number')

Code is a string

Absichern von Match-Case-Anweisungen (Guarding)

response_code = 300
match response_code:
    case int() if response_code > 99 and response_code < 500:
            print('Code is a valid number')
    case _:
            print('Code is an invalid number')

Code is a valid number

while Schleifenanweisungen

Die while-Anweisung wird für wiederholte Ausführung verwendet, solange ein Ausdruck True ist:

# while Schleife: Code wiederholen, solange Bedingung True ist
spam = 0
while spam < 5:  # Fortfahren, solange spam kleiner als 5 ist
    print('Hello, world.')
    spam = spam + 1  # Zähler erhöhen, um eine Endlosschleife zu vermeiden

Hello, world.
Hello, world.
Hello, world.
Hello, world.
Hello, world.

break Anweisungen

Wenn die Ausführung auf eine break-Anweisung trifft, wird die while-Schleifenklausel sofort verlassen:

# break Anweisung: Schleife sofort beenden, wenn sie angetroffen wird
while True:  # Endlosschleife
    name = input('Please type your name: ')
    if name == 'your name':
        break  # Schleife sofort verlassen

print('Thank you!')

Please type your name: your name
Thank you!

continue Anweisungen

Wenn die Programmausführung auf eine continue-Anweisung trifft, springt die Programmausführung sofort zurück zum Anfang der Schleife.

# continue Anweisung: Rest der Schleifeniteration überspringen und nächste Iteration starten
while True:
    name = input('Who are you? ')
    if name != 'Joe':
        continue  # Zur nächsten Iteration springen, nicht nach dem Passwort fragen
    password = input('Password? (It is a fish.): ')
    if password == 'swordfish':
        break  # Schleife verlassen, wenn das Passwort korrekt ist

print('Access granted.')

Who are you? Charles
Who are you? Debora
Who are you? Joe
Password? (It is a fish.): swordfish
Access granted.

For Schleife

Die for-Schleife iteriert über eine list, tuple, dictionary, set oder string:

# for Schleife: über jedes Element in einer Sequenz iterieren
pets = ['Bella', 'Milo', 'Loki']
for pet in pets:  # Durch jedes Haustier in der Liste iterieren
    print(pet)  # Jeden Haustiernamen ausgeben

Bella
Milo
Loki

Die range() Funktion

Die range()-Funktion gibt eine Zahlenfolge zurück. Sie beginnt bei 0, wird um 1 erhöht und stoppt vor einer angegebenen Zahl:

for i in range(5):
    print(f'Will stop at 5! or 4? ({i})')

Will stop at 5! or 4? (0)
Will stop at 5! or 4? (1)
Will stop at 5! or 4? (2)
Will stop at 5! or 4? (3)
Will stop at 5! or 4? (4)

Die range()-Funktion kann auch ihre 3 Standardargumente modifizieren. Die ersten beiden sind die start- und stop-Werte, und der dritte ist das step-Argument. Der Schritt ist die Menge, um die die Variable nach jeder Iteration erhöht wird.

# range(start, stop, step)
for i in range(0, 10, 2):
   print(i)

0
2
4
6
8

Sie können sogar eine negative Zahl für das step-Argument verwenden, damit die for-Schleife rückwärts zählt statt vorwärts.

for i in range(5, -1, -1):
    print(i)

5
4
3
2
1
0

For else Anweisung

Dies ermöglicht die Angabe einer Anweisung, die ausgeführt wird, falls die gesamte Schleife durchlaufen wurde. Nur nützlich, wenn eine break-Bedingung in der Schleife auftreten kann:

for i in [1, 2, 3, 4, 5]:
   if i == 3:
       break
else:
   print("only executed when no item is equal to 3")

Programm beenden mit sys.exit()

Die exit()-Funktion ermöglicht das Beenden von Python.

import sys

while True:
    feedback = input('Type exit to exit: ')
    if feedback == 'exit':
        print(f'You typed {feedback}.')
        sys.exit()

Type exit to exit: open
Type exit to exit: close
Type exit to exit: exit
You typed exit.

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