====== Python Grundlagen ======
Python ist eine weit verbreitete Programmiersprache mit vielen Anwendungsbereichen. Wichtigste Anwendungsgebiete sind «maschinelles Lernen» und Datenanalyse, aber auch in CAD-Programmen wie Blender und FreeCAD ist Python integraler Bestandteil.

Ein Python-Programm besteht aus einer oder mehreren Text-Dateien (normalerweise mit der Endung .py), d.h. Dateien, die nur Buchstaben, Zahlen und Symbole enthalten (und keine Formatierung). Normalerweise sollte man sich auf ASCII-Zeichen beschränken, mittlerweile sind aber auch beliebige Unicode-Zeichen erlaubt.

===== Programmblöcke =====
Ein Programmblock in Python ist ein folge von Zeilen **mit gleicher Einrückung**. Diese Zeilen werden eine nach der anderen ausgeführt.
Normalerweise wählt man die Einrückungen als Vielfache von 4 Leerschlägen. Aber auch eine andere Anzahl oder Tabulatoren sind möglich.

Wiederholungen (''for'' oder ''while''), Bedingte Ausführung (''if'') oder Unterprogramme und Funktionen (''def'') beginnen **Unterblöcke**. Am Ende einer solchen Zeile steht immer ein Doppelpunkt '':''
<code python>
print("Erster Block")
a=5
print(f"Immer noch erster Block mit a={a}")
if a==4:
    print("Neuer Unterblock")
    a=7
    print("Ende Unterblock")
    
print(f"Das gehört noch zum ersten Block! Und a={a}")
</code>

<WRAP todo>
Testen Sie obiges Python-Programm. Ändern Sie den Wert der Variablen ''a'' in der zweiten Zeile zu 4 und testen Sie erneut.
</WRAP>

===== Wiederholungen =====
==== for-loop ====
Ist die Anzahl Wiederholungen bekannt, wir meist ''range'' verwendet:
<code python>
for i in range(5):
    print(f"range(5): Jetzt ist i={i}")

for i in range(10,14):
    print(f"range(10,14): Jetzt ist i={i}")

for i in range(20,30,4):
    print(f"range(20,30,4): Jetzt ist i={i}")
</code>
<WRAP todo>
  - Schreiben Sie ein Python-Programm in die Datei ''siebzehn.py'' das alle zweistelligen, durch 17 teilbare Zahlen ausgibt.
  - Schreiben Sie ein Python-Programm in die Datei ''quadratzahlen.py'' das alle Quadratzahlen von $1^2$ bis $400=20^2$ ausgibt, und zwar in der Form
<code txt>
0^2=0
1^2=1
2^2=4
3^2=9
4^2=16
...
</code>
</WRAP>

Ist eine Liste gegeben, kann ein Programmblock für jedes Element wiederholt werden:
<code python>
giftig = ["Grüner Knollenblätterpilz", "Orangefuchsiger Rauhkopf", "Lorchel", "Gifthäubling", "Mutterkorn", "Tigerritterling"]
for fingerweg in giftig:
    print(f"{fingerweg}? Finger weg!")
    
for symbol in "Hallo Welt!":
    print(symbol)
    
for zahl in [2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31]:
    print(f"{zahl} ist prim.")
</code>

<WRAP todo>
Speichern Sie obigen Code in einer Datei mit Namen ''forinlist.py'' und testen Sie das Programm.
</WRAP>
==== while-loop ====
Wiederholen **solange** (while) eine Bedingung **wahr** ist.

<code python>
a = 7.0
q = 345.0
while a*a<q:
    print(f"{a} ist noch kleiner als die Wurzel von {q}")
print(f"{a} ist grösser oder gleich der Wurzel von {q}")
</code>

<WRAP todo>
Speichern und testen Sie folgendes Programm:
<code python>
q = 2.0
genau = 0.00000001
w = 0.0
s = q/2
while s>genau:
    while w*w<q:
        w = w+s
    w = w-s
    print(w)
    s = s/2;

</code>
Was genau macht das Programm? Wie macht es das? Warum funktioniert das?
</WRAP>

==== Listen (Biber-Aufgabe) ====
<code python>
a = [0, 3, 4, 2, 1]
b = [4, 2, 1, 3, 0]
c = [2, 4, 3, 0, 1]
print(f"a[b[c[0]]] = {a[b[c[0]]]}")
print(f"a[b[c[1]]] = {a[b[c[1]]]}")
print(f"a[b[c[2]]] = {a[b[c[2]]]}")
print(f"a[b[c[3]]] = {a[b[c[3]]]}")
print(f"a[b[c[4]]] = {a[b[c[4]]]}")
</code>

<hidden Programm, das obiges Programm generiert>
<code python>
from random import randrange,shuffle

n = 5
l = 3

listen = [[i for i in range(n)] for j in range(l)]
for liste in listen:
    shuffle(liste)


for i,liste in enumerate(listen):
    print(f"{chr(i+97)} = {liste}")

ex = ""
for i in range(l):
    ex += f"{chr(i+97)}["


for i in range(n):
    v = listen[-1][i]
    for j in range(l-2,-1,-1):
        v = listen[j][v]
    print(f"print(f\"{ex}{i}{']'*l} = {{{ex}{i}{']'*l}}}\")")    

</code>
</hidden>