Variablen und Datentypen

Variablen

Eine Variable ist wie ein Gefäss, in das wir beliebige Werte einfüllen können. Statt eines konkreten Werts (zum Beispiel einer Zahl) können wir dann die Variable verwenden. Diese "verhält" sich genau gleich, wie der Wert, den sie zu diesem Zeitpunkt beinhaltet.

Die folgenden beiden Turtle-Programme sind genau gleichwertig:

Beispiel 1: Ohne Variable

from turtle import *

forward(100)

done()

Beispiel 2: Mit Variable

from turtle import *

distanz = 100
forward(distanz)

done()

Im zweiten Beispiel geschieht auf Zeile 3 die Zuweisung: Wir weisen der Variable distanz den Wert 100 zu. Auf Zeile 4 wird die Variable in den Klammern verwendet und ist in dem Moment eine Art Stellvertreter für den Wert 100.

Zuweisung

Beim folgenden Ausdruck...

distanz = 100

...handelt es sich nicht um einen Vergleich, sondern um einen Befehl: Wir prüfen nicht, ob distanz gleich 100 ist, sondern wir befehlen dem Computer, dass er in der Variable distanz den Wert 100 abspeichern soll.

Bevor dieser Ausdruck ausgeführt wird, ist die Variable distanz noch gar nicht bekannt. Sie hat also noch keinen Wert und wir dürfen sie noch nicht beispielsweise in einem Ausdruck wie forward(distanz) verwenden.

Die "Flussrichtung" des Werts verläuft bei der Zuweisung immer von rechts nach links: Auf der rechten Seite steht der Wert (hier 100), welcher nach links in die Variable (hier distanz) fliessen soll.

Folgender Ausdruck wäre folglich unsinnig und würde in Python zu einem Fehler führen:

100 = distanz

Wieso verwenden wir Variablen?

Es gibt zwei Gründe, weshalb wir Variablen verwenden:

1. Wir wollen uns nicht wiederholen.
2. Zum Zeitpunkt des Programmierens könnte ein bestimmter Wert noch unbekannt sein.

Zu Punkt 2 finden Sie einige Beispiele in den Cheatsheets 👉 Zufall und 👉 Ein- und Ausgabe.

Folgendes Turtle-Beispiel illustriert Punkt 1:

from turtle import *

forward(100)
right(90)
forward(100)
left(90)
forward(100)

done()

Es zeichnet eine Treppenstufe mit einer Seitenlänge von 100. Doch was, wenn wir die Seitenlänge verändern möchten? Ohne Variablen müssen wir den Wert dreimal anpassen. Bei grösseren und komplexeren Programmen geht da schnell eine Anpassung vergessen.

Das folgende überarbeitete Beispiel ist genau gleichwertig:

from turtle import *

seitenlaenge = 100
forward(seitenlaenge)
right(90)
forward(seitenlaenge)
left(90)
forward(seitenlaenge)

done()

Hier müssen wir die Seitenlänge aber nur noch an einem Ort anpassen. Theoretisch könnten wir auch noch eine zweite Variable winkel einführen, damit wir nicht zweimal 90 schreiben müssen. Wenn wir allerdings eine Treppenstufe zeichnen wollen, dann wird der Drehwinkel vermutlich immer 90° sein, und somit werden wir diesen Wert wohl auch nie anpassen müssen.

Datentypen

In Python gibt es unterschiedliche Arten von Daten, welche sich auch unterschiedlich verhalten und verwenden lassen.

Dies sind die wichtigsten Datentypen in Python:

Datentyp	Beschreibung
int	Ganzzahlen, z.B. 1, 10, -5
float	Dezimalzahlen, z.B. 1.0, 3.14, -2.7
str	genannt String, Text, z.B. "Hallo, Welt!", "a", "1"; immer mit Anführungs- und Schlusszeichen (") umschlossen
bool	kann genau zwei Werte haben, nämlich True (wahr) oder False (falsch); vgl. 👉 Logische Operatoren

Weitere wichtige Datentypen sind list (vgl. 👉 Listen) und dict (für Dictionary). Auf diese Datentypen gehen wir hier jedoch nicht genauer ein.

Zahl oder Text?

Wie genau unterscheiden sich die Werte 1 und "1"?

Beim Wert 1 handelt es sich um eine Zahl (konkret, um einen int), während es sich bei "1" um einen Text (also einen str) handelt. Dies erkennt man an den Anführungszeichen (") beim str.

Zahlen und Text zeigen in Python unterschiedliche Verhaltensweisen, beispielsweise in Bezug auf 👉 arithmetische Operationen.

So gibt folgendes Programm den Wert 11 aus:

resultat = 5 + 6
print(resultat)

Folgendes Programm gibt jedoch den Wert 56 aus:

resultat = "5" + "6"
print(resultat)

Datentypen umwandeln

Unter gewissen Umständen ist es möglich und notwendig, einen Wert in einen anderen Datentyp umzuwandeln. Mehr dazu finden Sie unter 👉 Ein- und Ausgabe.

Variablen und Datentypen

Eine Variable hat immer einen Datentyp. Dieser richtet sich nach dem Datentyp des Werts, den wir der Variable zuweisen. Der Datentyp einer Variable kann sich auch ändern.

Das folgende (unsinnige) Programm illustriert dieses Verhalten:

x = 100
x = "Hallo, Welt"
x = 3.1

Nach der Zuweisung auf Zeile 1 hat x den Datentyp int. Nach Zeile 2 ist es dann ein str und nach Zeile 3 ist x ein float. Unsinnig ist das Programm deshalb, weil wir der Variable x zwar Werte zuweisen, die Variable jedoch nirgend verwenden.

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