Python-Konzepte, jedes mit einem Projekt
Suchst du eher eine Sache als einen ganzen Kurs? Jede Idee unten wird in einem kurzen Skript genutzt, das ein Muster baut, und die Lektion erklärt es Zeile für Zeile.
- Lektion 1 · Einstieg Arrays und Winkel mit dem Muster „Goldener Winkel“
- numpy-Arrays mit np.arange
- Rechnen mit einem ganzen Array auf einmal
- Bogenmaß, np.cos und np.sin
- von Winkel und Abstand zu x und y
- ein Streudiagramm, nach einem Wert eingefärbt
- Lektion 2 · Einstieg Schleifen und Reste mit dem Muster „Einmaleins auf dem Kreis“
- eine for-Schleife über Paare mit zip
- der Rest % und Winkel, die wieder herumlaufen
- eine Linie aus zwei Punkten mit plt.plot
- Erkunden durch Ändern eines Parameters
- Lektion 3 · Einstieg Zufall und Zählen mit dem Muster „Galtonbrett“
- Zufallszahlen mit np.random.default_rng
- True und False, gezählt als 1 und 0
- Zählen mit np.bincount
- eine List Comprehension
- eine Simulation, mit einer Formel überprüft
- Lektion 4 · Mittelstufe Schleifen, die sich erinnern mit dem Muster „Chaosspiel“
- eine Schleife, die ihren Zustand von Schritt zu Schritt mitnimmt
- zufällige ganze Zahlen mit rng.integers
- eine while-Schleife für eine Bedingung
- Arrays aus Punkten und Slicing
- np.column_stack
- Lektion 5 · Mittelstufe Formeln auf Arrays mit dem Muster „Pendelwelle“
- eine physikalische Formel, auf ein ganzes Array angewendet
- np.round und print für eine schnelle Kontrolle
- mehrere Diagramme nebeneinander mit plt.subplots
- f-Strings
- Phase: wo in seiner Schwingung ein Pendel gerade ist
- Lektion 6 · Mittelstufe Funktionen und Rekursion mit dem Muster „Sortierwettlauf“
- Funktionen, und eine Funktion als Wert übergeben
- Rekursion: eine Funktion, die sich selbst für kleinere Teile aufruft
- ein Zähler in einem Dictionary
- assert, um ein Ergebnis zu prüfen
- wie der Aufwand wächst: n² gegen n·log n
- Lektion 7 · Mittelstufe Schritt für Schritt durch die Zeit mit dem Muster „Kugel im drehenden Ring“
- eine Simulation: kleine Zeitschritte in einer while-Schleife
- Vektoren als numpy-Arrays
- das Skalarprodukt und eine Spiegelung
- Winkel mit np.arctan2, zurückgefaltet
- break, um eine Schleife zu verlassen
- Lektion 8 · Fortgeschritten Kräfte und Integration mit dem Muster „Dreikörperbahnen“
- Newtons Gravitation als Vektoren
- verschachtelte Schleifen über Paare von Körpern
- das Leapfrog-Verfahren der Integration
- ein 3D-Array: Schritt × Körper × Koordinate
- eine Simulation an dem prüfen, was sich nicht ändern darf
- Lektion 9 · Fortgeschritten Gitter und Diffusion mit dem Muster „Turing-Muster“
- 2D-Arrays als Gitter aus Zellen
- np.roll für Nachbarn, mit Rändern, die herumlaufen
- der Laplace-Operator: eine Zelle gegen ihre Nachbarn
- ein ganzes Gitter in einer Zeile aktualisieren
- ein Array mit plt.imshow zeigen