Python für Ingenieure und Naturwissenschaftler - Einführung in die Programmierung, mathematische Anwendungen und Visualisierungen

Hans-Bernhard Woyand

Python für Ingenieure und Naturwissenschaftler

Python für Ingenieure und Naturwissenschaftler - Einführung in die Programmierung, mathematische Anwendungen und Visualisierungen

2017

274 Seiten

Format: PDF

E-Book: €  20,99

E-Book kaufen

E-Book kaufen

ISBN: 9783446453005

 

Inhaltsverzeichnis

8

1 Einfu?hrung

12

1.1 Die Programmiersprache Python

12

1.2 Hinweise zur Installation

13

1.3 Erste Schritte – Der Python-Interpreter

14

1.3.1 Addition und Subtraktion

15

1.3.2 Multiplikation und Division

15

1.3.3 Vergleichsausdru?cke

17

1.3.4 Logische Ausdru?cke

18

1.3.5 Mathematische Funktionen

18

1.3.6 Grundlegendes u?ber Variablen und Zuweisungen

19

1.3.7 Zeichenketten (Strings)

21

1.3.8 Turtle-Grafik

21

1.4 Python-Programme mit IDLE erstellen

23

Aufgaben

29

Lösungen

33

2 Grundlagen

42

2.1 Einfache Objekttypen

42

2.1.1 Ganze Zahlen – Integer

42

2.1.2 Gleitpunktzahlen – Float

43

2.1.3 Komplexe Zahlen – Complex

45

2.1.4 Zeichenketten – Strings

46

Aufgaben

52

Lösungen

53

2.2 Operatoren und mathematische Standardfunktionen

56

2.2.1 Operatoren zur arithmetischen Berechnung

56

2.2.2 Mathematische Standardfunktionen

57

Aufgaben

60

Lösungen

60

2.3 Variablen und Zuweisungen

61

2.4 Funktionen

66

2.4.1 Funktionen mit Ru?ckgabewert

66

2.4.2 Funktionen ohne Ru?ckgabewert

70

Aufgaben

71

Lösungen

73

2.5 Ein- und Ausgabe

75

2.6 Programmverzweigungen

78

2.6.1 Einfache if-Anweisung

78

2.6.2 Erweiterte if-Anweisung

79

Aufgaben

81

Lösungen

82

2.7 Bedingungen

83

2.8 Programmschleifen

84

2.8.1 for-Schleifen

84

2.8.2 while-Schleifen

89

Aufgaben

92

Lösungen

92

3 Vertiefung

96

3.1 Listen

96

Aufgaben

101

Lösungen

102

3.2 Tuples

106

3.3 Sets – Mengen

107

3.4 Dictionaries

109

Aufgaben

112

Lösungen

113

3.5 Slicing

116

3.6 List Comprehensions

118

3.7 Iteratoren und die Zip-Funktion

120

3.8 Funktionen, Module und Rekursion

121

3.8.1 Schlu?sselwort-Parameter

122

3.8.2 Module

123

3.8.3 Rekursion

125

3.8.4 Globale und lokale Variablen

127

3.9 Turtle-Grafik – verbessert

128

3.10 Dateien lesen und schreiben

130

Aufgaben

135

Lösungen

140

4 Objektorientiertes Programmieren

152

4.1 Klassen und Objekte

152

4.2 Konstruktoren und Destruktoren

160

4.3 Überladen von Operatoren

163

4.4 Vererbung

167

Aufgaben

170

Lösungen

172

5 Numerische Berechnungen mit Numpy

184

5.1 Hinweis zur Installation

184

5.2 Arrays

184

5.3 Darstellung von Matrizen

186

5.4 Spezielle Funktionen

186

5.5 Operationen

187

5.6 Lineare Algebra

189

5.7 Zufallswerte

190

Aufgaben

191

Lösungen

192

6 Graphische Darstellungen mit Matplotlib

194

6.1 Hinweis zur Installation

194

6.2 XY-Diagramme

194

6.3 Balken-Diagramme

198

6.4 Torten-Diagramme

200

6.5 Polardiagramme

201

6.6 Histogramme

202

6.7 Subplots

203

6.8 Axes

205

6.9 Anmerkungen und Legenden

206

Aufgaben

208

Lösungen

209

7 Computeralgebra mit Sympy

212

7.1 Hinweise zur Installation

212

7.2 Differentiation

213

7.3 Integration

214

7.4 Potenzreihen

216

7.5 Matrizenrechnung – lineare Algebra

217

7.6 Die Datentypen Rational und Float

219

7.7 Nu?tzliche Ergänzungen

220

Aufgaben

222

Lösungen

223

8 3D-Grafik mit VPython

226

8.1 Hinweise zur Installation

226

8.2 Szenen

227

8.3 Grundkörper

231

8.4 Faces

239

8.5 Controls

242

8.6 Steuerung mit Tastatur und Maus

247

Aufgaben

251

Lösungen

253

9 Python-Versionen, Programmbibliotheken und Distributionen

260

9.1 Python 2

261

9.2 Die Python-Distribution Anaconda

263

Aufgaben

264

Lösungen

266

Literaturverzeichnis

270

Sachwortverzeichnis

272

 

© 2009-2017 ciando GmbH