Wer sich mit Programmierung befasst, der wird zwangsläufig auf Python stoßen. Diese vielseitige und objektorientierte Programmiersprache wurde in den späten 1980er Jahren von Guido van Rossum entwickelt und hat sich seither zu einer der populärsten Sprachen in der Softwareentwicklung entwickelt, natürlich in aktualisierter Version.
Diese vielseitige Programmiersprache eröffnet eine breite Palette von Möglichkeiten und findet Anwendung in zahlreichen Bereichen. Von Webentwicklung über Datenanalyse bis hin zu künstlicher Intelligenz.
Wozu kann man Python nutzen?
- Python wird häufig für die Entwicklung von Webanwendungen verwendet.
- Als bevorzugte Sprache für Datenwissenschaft und Analyse genutzt.
- Spielt große Rolle in den Bereichen künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen.
- Zur Extraktion relevanter Informationen.
Wie du siehst, sind die Anwendungsbereiche und Funktionen von Python sehr vielfältig. Wir erklären dir, was genau die Programmiersprache ist, was sie kann und ob es schwer ist, sie zu erlernen.
Was ist Python?
Python ist eine Programmiersprache, die in den letzten Jahren immer mehr Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat. Für ein Programm, das bereits die ein oder andere Version durch hat, hält sich Python weiterhin hoch im Kurs. Aber was genau ist Python und warum ist es so populär?
Stell dir Python vor wie eine vielseitige Werkzeugkiste für digitale Abenteurer. Diese Programmiersprache ermöglicht es Menschen, Computer dazu zu bringen, Dinge zu tun – sei es das Automatisieren von Aufgaben, die Analyse riesiger Datenmengen oder sogar das Erschaffen von künstlicher Intelligenz.
Im Gegensatz zu manch anderen Programmiersprachen ist Python besonders benutzerfreundlich. Es liest sich fast wie normale Sprache und das macht es für Anfänger zugänglich. Man könnte sagen, Python ist die Sprache, die der Computer am besten versteht und die wir am leichtesten lernen können.
Was Python besonders macht, sind die vielen Dinge, die du damit tun kannst. Denke an Python als einen kreativen Assistenten. Du kannst es verwenden, um Webseiten zu bauen – also, wie das Internet aussieht und wie es reagiert, wenn du darauf klickst. Wenn du Zahlen magst, kannst du Python für Datenanalyse verwenden, um Muster und Trends in riesigen Datenmengen zu entdecken.
Ein großer Vorteil von Python ist seine Flexibilität. Es ist wie ein Schweizer Taschenmesser für Programmiersprachen. Unabhängig davon, ob du ein Spiel programmieren, eine Webseite bauen oder komplexe mathematische Berechnungen durchführen möchtest – Python hat das passende Werkzeug.
Im Vergleich zu anderen Programmiersprachen wie Java oder C++ ist Python wie der freundliche Nachbar, der dir hilft, anstatt dich mit komplizierten Regeln zu überfordern. Der Code, den du in Python schreibst, ist oft viel kürzer und einfacher zu verstehen. Das bedeutet, dass du schneller von der Idee zum fertigen Produkt kommst.
Eine weitere Eigenschaft von Python ist die riesige Gemeinschaft dahinter. Das bedeutet, wenn du jemals auf ein Problem stößt, gibt es mit Sicherheit jemanden, der bereits darüber nachgedacht hat. Du kannst online nach Hilfe suchen, umgeben von Menschen, die genauso begeistert von Python sind wie du.
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Wie funktioniert Python?
Python ist wie ein Assistent für digitale Aufgaben – denk an sie wie an deinen persönlichen Helfer, der den Computer dazu bringt, genau das zu tun, was du möchtest. Aber wie genau funktioniert das eigentlich?
Stell dir vor, du gibst deinem Computer eine Reihe von Anweisungen. Diese Anweisungen, oder Code genannt, sind wie ein Rezept für deinen Computer. Hier kommt Python ins Spiel – es ist die Sprache, die der Computer am besten versteht. Wenn du deinem Computer sagen möchtest, etwas zu tun, schreibst du einfach, was du möchtest und Python übersetzt das für deinen Computer.
Ein grundlegendes Konzept in Python ist die Variable. Stell dir vor, es sind wie leere Behälter, in die du Werte stecken kannst. Zum Beispiel könntest du eine Variable namens "zahl" haben und ihr den Wert 5 zuweisen. Dann könntest du sagen: "Gib mir die Zahl mal 2" und Python würde das für dich berechnen.
Neben Variablen gibt es in Python viele nützliche Werkzeuge, die sogenannten Funktionen. Funktionen sind wie kleine Programme, die bereits für dich geschrieben wurden. Wenn du also etwas tun möchtest, was viele Menschen vor dir bereits getan haben – wie zum Beispiel das Sortieren von Zahlen –, kannst du die Funktion dafür verwenden, anstatt es jedes Mal von Grund auf neu zu schreiben.
Ein weiteres Feature von Python sind Schleifen. Das sind wie wiederholte Anweisungen für deinen Computer. Stell dir vor, du möchtest, dass dein Computer "Hallo" zehn Mal sagt. Anstatt die Anweisung "sage Hallo" zehn Mal zu schreiben, könntest du stattdessen eine Schleife verwenden und deinem Computer sagen, dies zu wiederholen.
Was Python besonders macht, ist auch seine Vielseitigkeit. Es spielt keine Rolle, ob zur Programmierung von Spielen, Erstellung von Webseiten oder ob du komplexe Berechnungen durchführen möchtest – Python hat dafür die passenden Werkzeuge.
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Was kann man mit Python machen?
Im Vergleich zu anderen Programmiersprachen ist Python einen großen Vorteil: Es ist leicht zu lernen. Bei Java, einer der beliebtesten Programmiersprachen, muss man beispielsweise den Code in- und auswendig kennen, wenn man Programmierung in Java nutzen möchte. Und man muss bereit sein, VIEL zu tippen! Es gibt keine Shortcuts, keine bequemen Module zum Einbauen und die Syntax ist sehr kompliziert.
Anders ist das bei Python, weshalb diese Sprache in so vielen Frameworks genutzt wird.
Wir haben bereits gesehen, dass es eine Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten für die Programmiersprache gibt. Hier kommen einige Bereiche, in denen du mit Python arbeiten kannst und in denen dich die Sprache unterstützt.
Webentwicklung
Die Webentwicklung ist eher ein Konzept und hat keine exakte Definition. Es lässt sich sagen, dass sie sich mit Webseiten befasst – sie zu bauen und zu pflegen. Die Webentwicklung beschäftigt sich jedoch auch damit, wie diese Seiten laufen und was passiert, wenn Besucher der Seite auf Buttons, Links, etc. klicken, kurzum: es geht um Software.
Ein Webentwickler kennt sich möglicherweise auch etwas mit Webdesign aus, sein Fokus liegt in erster Linie allerdings auf dem Backend, der Domainlogik und wie die Seite mit Datenbanken interagiert. Python hilft Webentwicklern, Seiten zu bauen und zu betreuen, da es einfach zu verwenden ist und Entwickler*innen ihre Seiten schneller zum Laufen bringen können. Es gibt große Bibliotheken, die Unmengen von Modulen enthalten, jedes davon ist auf eine bestimmte Aktion oder Funktion ausgelegt.
Kein Wunder, dass so viele Menschen Python in der Webentwicklung nutzen.
Python nutzt Zwischenraumzeichen und übliche Ausdrücke, die selbst weniger computeraffine Menschen kennen. Zum Beispiel ist der Druckbefehl in Python schlicht das Wort „print“ (Englisch für „drucken“). Im Vergleich dazu braucht man in Java viele geschweifte Klammern und drei bis vier Zeilen Code. So kann man relativ einfach Software entwickeln.
Data Science
Der Begriff wird als Oberbegriff verwendet, der alle Arten von Daten abdeckt, von Marketingdaten und wichtigen statistischen Daten bis hin zu allen Arten von Daten, die für Umweltschützer*innen und Kosmolog*innen von Bedeutung sind. Unabhängig davon, was die Daten repräsentieren, sie alle haben eines gemeinsam: Sie müssen erhoben, analysiert, visualisiert und interpretiert werden.
Sowohl auf dem Arbeitsmarkt als auch bei Online-Suchen ist Data Science heute eines der wichtigsten Themen.
Python kann in all diesen Punkten helfen. ScyPi und NumPy sind Python-Bibliotheken, die Module enthalten, die speziell darauf ausgelegt sind, lineare Algebra und mathematische Anwendungen zu erleichtern. Matplotlib hilft wiederum mit der Visualisierung der Daten auf vielerlei Art, von Streudiagrammen bis hin zu 3D-Gaphen. Eine vierte Bibliothek, pandas, wird verwendet, um Datenrahmen zu erstellen, die Daten zur Analyse vorzubereiten und Dateien zu importieren, insbesondere CSV-Dateien.
Maschinelles Lernen
Spätestens seit der Entwicklung von ChatGPT ist machine learning in aller Munde. Dabei geht es darum, wie man eine Maschine "erzieht". Maschinen sind nur in der Lage das zu tun, wofür sie programmiert wurden. Man muss also Maschinen beibringen, wie sie Input aus verschiedenen Quellen interpretieren und Entscheidungen treffen, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen.
Python ist eine der beliebtesten Programmiersprachen für maschinelles Lernen und das aus guten Gründen. Die Sprache bietet eine breite Palette von Bibliotheken und Frameworks, die speziell für die Anforderungen des maschinellen Lernens entwickelt wurden.
Die freie Software Bibliothek Scikit-Learn ist beispielsweise eine der führenden Bibliotheken für Machine Learning in Python. Sie bietet einfache und effiziente Werkzeuge für Datenanalyse und -modellierung.
Python ist die bevorzugte Programmiersprache für maschinelles Lernen.
Computerspiele
Damit Menschen mit Maschinen interagieren, braucht es GUIs, auch bekannt als Graphical User Interfaces. Das kann ganz simpel über einfache Ja-/Nein-Eingaben wie bei einem Drucker oder auch in der komplexeren Variante bei einem Computerspiel erfolgen. Python ist bei ersterem großartig und kann bei zweiterem auch gut funktionieren, muss dabei aber an eine leistungsfähigere Programmiersprache wie C++ gekoppelt sein.
Die fehlende Geschwindigkeit ist der größte Nachteil von Python. Die Sprache hat eine ganze Bibliothek an GUI-Modulen, die aber eher für industrielle Anwendungen wie Touchscreens oder Maschinensteuergeräte geeignet sind. Der Großteil deines Codes wird zwar in C++ geschrieben, die plattformübergreifende Funktionsweise bietet jedoch viele Vorteile, die für dich von Bedeutung sein werden.
Dennoch lässt sich mit Python ein einfaches und dennoch unterhaltsames 2D-Spiel gut programmieren. Das ist ein wunderbarer Weg, in die Programmierung mit Python einzusteigen. Dazu musst du dich nur mit Pythons Code auseinandersetzen und die Sammlung von Python-Modulen für Videospiele namens Pygame heraussuchen. Python bietet beim Schreiben von Videospielen auch einige Vorteile. Die Spiele laufen sowohl auf PC, Mac, Linux und Android.
Wenn du gern Spielentwickler*in werden möchtest, dann solltest du dich mit Pygame und Python auseinandersetzen.
Robotik
Wie soeben erwähnt, ist Python der Goldstandard für grafische Benutzeroberflächen. Ganz egal, welche Anwendungen oder Roboter du programmierst, baust oder entwickelst, du wirst mit ihnen interagieren können müssen.
Roboter-Code wird wie bei Computerspielen mit ihrer schnellen Action und ihrer tollen Grafik üblicherweise in C++ geschrieben.
Das Problem ist auch hier wieder die Leistung. Insbesondere wenn du vorhast, einen industriellen Roboter zu bauen, müssen sie schnelle und präzise Leistung bieten, um den Anforderungen gerecht zu werden. Die Maschine muss im Betrieb in Sekundenschnelle (oder schneller) Entscheidungen treffen und das erfordert große Leistung. Python ist zwar schön und einfach zu verwenden, aber es ist nicht so leistungsstark und arbeitet nicht so schnell.
Wenn du jedoch einen Prototyp für eine Maschine bauen möchtest, um sie Investoren vorzustellen oder einfach Spaß damit zu haben und zu experimentieren, dann kannst du vollständig in Python programmieren. Stelle einfach nicht zu hohe Erwartungen an die Leistung.
In der Robotik ist Python jedoch großartig im Bereich der maschinellen Interfaces. Wenn du einen industriellen Roboter programmierst, kannst du eine Python-Anbindung laufen lassen, während der Roboter über C++ läuft.
Für eine Programmiersprache, die über 30 Jahre alt ist, ist das nicht schlecht. Kein Wunder, dass das Interesse an der neuen Version von Python so groß ist.
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