In einer textbasierten Programmiersprache schreibst du jede Anweisung als Zeile Text, und der Computer liest sie von oben nach unten. Die Schreibregeln der Sprache heißen Syntax. In Python gehört die Einrückung zur Syntax: Was zu einer Wiederholung oder Verzweigung gehört, steht eingerückt unter der Zeile mit dem Doppelpunkt. Ein Kommentar beginnt mit $\texttt{\#}$, der Computer überspringt ihn.

Das Zeichen $\texttt{=}$ heißt "speichere den Wert rechts in der Variablen links". $\texttt{range(3)}$ liefert 0, 1 und 2, die Schleife läuft also dreimal.

Jeder Wert hat einen Datentyp. Er bestimmt, was man mit dem Wert tun kann.

Eine Variable ist ein Name für einen gespeicherten Wert, $\texttt{preis = 4.5}$ legt sie an. Operatoren verknüpfen Werte:

Wahrheitswerte verknüpfst du mit $\texttt{and}$ (und), $\texttt{or}$ (oder) und $\texttt{not}$ (nicht). Die Wahrheitstafel listet für jede Belegung von $a$ und $b$ das Ergebnis:

$\texttt{and}$ ist nur wahr, wenn beide Seiten wahr sind. $\texttt{or}$ ist wahr, sobald eine Seite wahr ist. Vergleiche werden vor $\texttt{and}$ und $\texttt{or}$ ausgewertet.

Ein Feld (englisch Array) speichert viele Werte unter einem Namen. Jeder Wert hat eine Nummer, den Index, und der Index beginnt bei 0. In Python heißt dieser Typ Liste; sie kann wachsen und schrumpfen.

Ein Unterprogramm (in Python eine Funktion) ist ein benannter Programmteil, den du immer wieder aufrufen kannst. Werte kommen über Parameter hinein, und $\texttt{return}$ gibt einen Rückgabewert zurück.

$\texttt{verdoppeln(7)}$ ergibt 14. Modularisierung heißt, ein großes Programm in Teile mit je einer Aufgabe zu zerlegen, die du einzeln schreibst und testest. Eine Programmbibliothek ist eine fertige Sammlung von Unterprogrammen, die du mit $\texttt{import}$ holst. Die Bibliothek $\texttt{random}$ liefert Zufallszahlen: $\texttt{random.randint(1, 6)}$ gibt eine ganze Zahl von 1 bis 6 zurück, beide Grenzen eingeschlossen. Der Computer erzeugt sie nach einer Rechenvorschrift, die zufällig wirkt (Pseudozufall).

Mit $\texttt{name = input("Dein Name: ")}$ zeigt das Programm den Text an und wartet. $\texttt{input}$ liefert das Eingegebene immer als Zeichenkette. Eine Zahl wandelst du mit $\texttt{int(...)}$ oder $\texttt{float(...)}$ um.

Nach dem Programmende sind die Variablen weg. Dauerhaft bleiben Daten nur in Dateien. $\texttt{with open("namen.txt", "w") as f:}$ öffnet eine Datei zum Schreiben, und eingerückt darunter schreibt $\texttt{f.write("Anna")}$ Text hinein. Mit $\texttt{"r"}$ statt $\texttt{"w"}$ öffnest du sie zum Lesen, und $\texttt{f.read()}$ liefert den Inhalt als Zeichenkette.

Eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) hat Fenster, Knöpfe und Textfelder. Python bringt dafür die Bibliothek $\texttt{tkinter}$ mit. Jeder Knopf bekommt ein Unterprogramm, das beim Klick läuft. Das Programm wartet auf Ereignisse wie Klicks, statt nur von oben nach unten zu laufen.

Bevor du programmierst, legst du die Spezifikation fest: eine genaue Beschreibung, was das Programm bei welchen Eingaben liefern soll, auch in Sonderfällen. Für $\texttt{mittelwert}$ lautet sie: "Eingabe ist eine Liste mit mindestens einer Zahl, Ausgabe ist die Summe geteilt durch die Anzahl."

Der Quelltext soll lesbar sein: sprechende Namen ($\texttt{mittelwert}$ statt $\texttt{m}$), kurze Unterprogramme, saubere Einrückung. Ein Kommentar erklärt, warum etwas so geschrieben ist, nicht nur, was dort steht: $\texttt{\# -999 bedeutet: kein Messwert}$.

Es gibt drei Fehlerarten. Bei einem Syntaxfehler versteht Python das Programm nicht, und es startet gar nicht (zum Beispiel fehlt der Doppelpunkt hinter $\texttt{if}$). Bei einem Laufzeitfehler startet es, bricht aber in einer Zeile ab, etwa bei $\texttt{5 / 0}$ oder $\texttt{int("abc")}$. Bei einem Semantikfehler läuft es durch und liefert ein falsches Ergebnis.

Semantikfehler findest du durch Testen. Ein Testfall besteht aus einer Eingabe und dem erwarteten Ergebnis, das du aus der Spezifikation bestimmst. Ein automatisierter Test prüft das selbst: $\texttt{assert mittelwert([4, 8]) == 6}$ bricht mit einer Fehlermeldung ab, wenn das Ergebnis nicht stimmt. Teste normale Fälle und Grenzfälle.

Der Debugger führt das Programm Zeile für Zeile aus. An einem Haltepunkt hält er an, und du siehst alle Variablen. Logging heißt: Das Programm schreibt beim Laufen Meldungen auf, etwa mit $\texttt{print}$ oder der Bibliothek $\texttt{logging}$.