Python Blockchain / Nach python.org, „Python ist eine interpretierte, objektorientierte Programmiersprache auf hoher Ebene mit dynamischer Semantik. Seine integrierten Datenstrukturen auf hoher Ebene in Kombination mit dynamischer Typisierung und dynamischer Bindung machen es sehr attraktiv für die schnelle Anwendungsentwicklung sowie für die Verwendung als Skript- oder Klebesprache, um vorhandene Komponenten miteinander zu verbinden.

Der ultimative Leitfaden für Python und Blockchain: Teil 1

Der ultimative Leitfaden für Python Blockchain: Teil 1

Python ist eine der beliebtesten und mächtigsten Sprachen überhaupt. Es ist nicht nur extrem anfängerfreundlich, sondern hat auch Anwendungen in vielen verschiedenen Bereichen gefunden. Laut einer Umfrage von IEEE ist Python die beliebteste Sprache des Jahres 2017.

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Ursprünge von Python

Guido van Rossum, ein niederländischer Programmierer, gründete Python bereits 1991. Python basiert auf einer einfachen Philosophie: Einfachheit und Minimalismus. Eine der bemerkenswerteren Möglichkeiten, die Einfachheit in ihre Sprache zu integrieren, ist die Verwendung von Leerzeichen zur Kennzeichnung von Codeblöcken anstelle von geschweiften Klammern oder Schlüsselwörtern.

Lassen Sie uns sehen, was dies bedeutet, indem Sie sich ein einfaches “Hallo Welt” -Programm ansehen.

print (“Hallo Welt!”)

Ja, das war’s auch schon!

Der Name der Sprache leitet sich von den berühmten britischen Komikern Monty Python ab. Die Kernphilosophie der Sprache wurde im Dokument „The Zen of Python“ zusammengefasst:

  • Schön ist besser als hässlich
  • Explizit ist besser als implizit
  • Einfach ist besser als komplex
  • Komplex ist besser als kompliziert
  • Lesbarkeit zählt

Python ist im Kern ein objektorientierter, hohes Level Programmiersprache mit einem umfangreiche Bibliothek. Lassen Sie uns durchgehen, was jeder dieser Begriffe bedeutet.

Objekt orientierte Programmierung

ist eine objektorientierte Programmiersprache (OOPs) im Gegensatz zu einer prozessorientierten. Prozessorientierte Sprachen wie C verwendeten Programme, in denen eine Liste von Anweisungen auf den Speicher einwirkte.

OOPs hingegen ermöglichen die Erstellung einer Blaupause namens „Klasse“, aus der Objekte generiert werden können, die miteinander interagieren können. Diese Objekte führen das Programm aus.

Jetzt gibt es vier Säulen für OOPs:

  • Verkapselung
  • Abstraktion
  • Polymorphismus
  • Vererbung

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Verkapselung

Kapselung ist die Idee, Daten und Funktionen in einer Einheit zusammenzufassen. Die Idee ist, den Anfangszustand der Objekte zu verbergen und alles in einer festen Packung zu binden.

Abstraktion

Abstraktion bedeutet, dass ein Benutzer das Programm verwenden kann, ohne auf die dahinter stehenden Komplikationen einzugehen.

Denken Sie an ein Auto.

Wenn Sie ein Auto fahren, ist alles, was Sie interessiert, Ihren Schlüssel einzulegen und das Fahrzeug so zu manövrieren, dass Sie nichts anderes treffen. Es ist Ihnen egal, wie die Motoren funktionieren und wie die Zündung Ihren Kraftstoff verbrennt.

Erbe

Vererbung ist eine der wichtigsten Eigenschaften von OOPs.

Durch Vererbung kann ein Objekt oder eine Klasse auf einem anderen Objekt oder einer Klasse basieren und einen Teil seiner Implementierung beibehalten. In den meisten klassenbasierten objektorientierten Sprachen erhält ein durch Vererbung erstelltes Objekt die meisten Eigenschaften und Verhaltensweisen des übergeordneten Objekts

Polymorphismus

Polymorphismus ist die Eigenschaft, mit der ein Operator in der Sprache mehr als eine Eigenschaft haben kann. Das bekannteste Beispiel dafür ist „+“. Es wird nicht nur als mathematischer Additionsoperator verwendet, sondern kann auch verwendet werden, um zwei Zeichenfolgen zu einer zu kombinieren. Dies wird als Verkettung bezeichnet.

Z.B. Wenn wir zwei Zeichenfolgen “Block” + “Geeks” hinzufügen, ist das Ergebnis “BlockGeeks”..

Low-Level vs High-Level

Die Ebene des Programms wird durch den Grad der Interaktion mit dem Computer bestimmt.

Low-Level-Sprachen

Low-Level-Sprachen sind maschinenabhängige Sprachen, die direkt mit dem Computer interagieren. Denken Sie daran, dass Computer Anweisungen nur in Form von Nullen und Einsen verstehen können. Aus diesem Grund verwenden diese Sprachen diese Signale über die Binärnotation, um direkt mit dem Computer zu interagieren.

Aus diesem Grund sind Niedrigsprachen auch für Anfänger äußerst schwer zu erlernen, weshalb sie nicht so beliebt sind wie Hochsprachen.

Assemblersprache ist ein Beispiel für eine einfache Sprache.

Hochsprachen

Hochsprachen hingegen sind maschinenunabhängige Programmiersprachen, die leicht zu schreiben, zu lesen, zu bearbeiten und zu verstehen sind.

Obwohl sie möglicherweise nicht direkt mit der Maschine interagieren und einen Compiler durchlaufen müssen, sind sie äußerst vielseitig und anfängerfreundlich.

Beispiele für Hochsprachen sind Python, Java, .Net, Pascal, COBOL, C ++, C, C # usw..

Die Python-Bibliothek

Eine der größten Stärken von Python ist seine sehr umfangreiche Bibliothek. Die Bibliothek enthält integrierte Module (in C geschrieben), die Zugriff auf Systemfunktionen wie Datei-E / A bieten, auf die Python-Programmierer sonst nicht zugreifen könnten, sowie in Python geschriebene Module, die standardisierte Lösungen für viele Probleme bieten, die in auftreten tägliche Programmierung.

Um sicherzustellen, dass auch Anwendungen mit Internetverbindung gut vertreten sind, werden in der Bibliothek viele Standardformatprotokolle wie MIME und HTTP unterstützt. Es enthält Module zum Erstellen grafischer Benutzeroberflächen, zum Herstellen einer Verbindung zu relationalen Datenbanken, zum Generieren von Pseudozufallszahlen, zum Rechnen mit Dezimalstellen beliebiger Genauigkeit, zum Bearbeiten regulärer Ausdrücke und zum Testen von Einheiten.

Ab März 2018 enthält der Python Package Index (PyPI), das offizielle Repository für Python-Software von Drittanbietern, über 130.000 Pakete mit einem breiten Funktionsumfang, darunter:

  • Grafische Benutzeroberflächen
  • Web-Frameworks
  • Multimedia
  • Datenbanken
  • Vernetzung
  • Test-Frameworks
  • Automatisierung
  • Web Scraping [97]
  • Dokumentation
  • Systemadministration
  • Wissenschaftliches rechnen
  • Textverarbeitung
  • Bildverarbeitung

Was Sie brauchen, um anzufangen

  • Erstens müssen Sie zu gehen python.org und laden Sie die neueste Version herunter
  • Zweitens müssen Sie Visual Studio Code herunterladen, was Sie tun können genau hier.

Bevor wir fortfahren, konfigurieren wir einfach unser Visual Studio.

Sobald Sie mit der Installation fertig sind, wird dieser Bildschirm angezeigt.

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Gehen Sie nun zu Datei ->Öffnen

Danach müssen Sie einen Ordner erstellen. Nennen wir diesen Ordner “Hallo Welt”..

Sobald dies erledigt ist, müssen Sie zu Extensions gehen und “Python” installieren..

Hinweis: Das letzte Symbol in der linken Symbolleiste (das quadratische Element) ist die Schaltfläche Erweiterungen.

Okay, jetzt, da das erledigt ist, beginnen wir mit etwas Codierung!!

Hinweis: Bevor wir zu Visual Studio Code übergehen, werden wir an “Terminal” für Mac und “Eingabeaufforderung” für Windows arbeiten

Dinge starten

Die erste Zeile auf Ihrem Terminal sollte ungefähr so ​​aussehen (wir verwenden einen Mac Air):

X-MacBook-Air: ~ Y $

Direkt neben dieser Zeile schreiben Sie “Python”

X-MacBook-Air: ~ Y $ Python

Sobald Sie die Eingabetaste drücken, wird Folgendes angezeigt:

Python 2.7.10 (Standard, 17. August 2018, 17:41:52)

[GCC 4.2.1 Kompatibles Apple LLVM 10.0.0 (clang-1000.0.42)] auf Darwin

Geben Sie “Hilfe”, “Copyright”, “Credits” oder “Lizenz” ein, um weitere Informationen zu erhalten.

>>>

Grundsätzlich bedeutet dies, dass Sie sich jetzt in befinden und mit dem Codieren beginnen können.

Beginnen wir mit einfachen numerischen Operatoren.

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Wie Sie sehen können, bisher ziemlich normale Angelegenheit. Alle Operationen, die wir bisher durchgeführt haben, folgen der REPL-Formel.

R = Lesen

E = Auswerten

P = Drucken

L = Schleife

2 + 2 ist Lesen

Die Berechnung des Ergebnisses ist Auswerten.

Das Drucken des Ergebnisses, d. H. 4, ist Drucken

Loop bedeutet im Grunde, zurück zu gehen und von vorne zu beginnen.

Versuchen wir, “Hello World” zu drucken..

>>> Drucken (“Hallo Welt”)

Hallo Welt

Sehen Sie, ziemlich einfach. Verwenden Sie einfach print () und setzen Sie “Hello World” in Anführungszeichen. In der nächsten Zeile selbst wird es gedruckt. Beachten Sie auch, dass wir kein Semikolon verwenden, um unsere Anweisungen in Python zu beenden.

Datentypen in Python

Okay, jetzt sprechen wir über Datentypen. In Python gibt es 4 grundlegende Datentypen:

  • Boolescher Wert
  • Zahlen (Integer und Float)
  • String

Boolescher Wert

Boolesche Werte sind ein Standard in Programmiersprachen. Boolesche Variablen können nur zwei Werte annehmen, True und False. Sie sind sehr nützlich für zustandsorientierte Codierungen wie if-else und Schleifen.

Zahlen

Wie bei allen Programmiersprachen verwendet Python sowohl Integer- als auch Float-Datentypen. Ganzzahlen sind grundsätzlich nicht dezimale Zahlen und Gleitkommazahlen sind Dezimalzahlen.

3 ist also eine ganze Zahl, während 3,4 eine Gleitkommazahl ist.

Bevor wir weiter gehen, gibt es zwei interessante Funktionen, die Sie kennen sollten: float () und int ().

Die Funktion float () wandelt ihren Parameter (die Daten in Klammern) in eine Gleitkommazahl um.

Float (5) wird also zu 5.0.

In ähnlicher Weise wird int (4.6) zu 4.

Beachten Sie, dass die Zahl nicht im herkömmlichen Sinne abgerundet wird. Es wird nur der Dezimalteil abgeschabt.

Okay, lass uns ein bisschen Spaß mit diesen Funktionen haben.

Angenommen, wir haben eine boolesche Variable: a = True

Wenn wir int (a) machen, erhalten wir 1.

Denken Sie daran, dass True = 1 und False = 0 sind.

In ähnlicher Weise erhält float (a) 1.0.

String

Schließlich haben wir String.

Eine Zeichenfolge ist ein Datentyp, der bei der Programmierung verwendet wird, z. B. eine Ganzzahl- und eine Gleitkommaeinheit, wird jedoch eher zur Darstellung von Text als von Zahlen verwendet. Es besteht aus einer Reihe von Zeichen, die auch Leerzeichen und Zahlen enthalten können.

Sie werden wie folgt deklariert:

a = “Name”

Sie können sowohl einfache als auch doppelte Anführungszeichen verwenden, um Ihre Zeichenfolge zu enthalten. Denken Sie jedoch daran, dass Sie nicht beide für dieselbe Zeichenfolge verwenden können, z. “Hallo” ist ein Fehler.

Wenn Sie Zeichenfolgen verwenden, achten Sie auch auf Apostrophe. Z.B. “Ich bin ein Schriftsteller” ist ein Fehler. Sie können dies korrigieren, indem Sie vor dem Apostroph einen Backslash setzen, wie folgt: “Ich bin ein Schriftsteller”.

Okay, denken Sie an die Funktionen int () und float (). Mal sehen, wie diese mit Zeichenfolgen interagieren.

Wenn also n = ‘9’ ist und wir dies mit 1 addieren möchten.

Wir können einfach: int (n) + 1 tun, um die Ausgabe 10 zu erhalten.

Wenn wir umgekehrt float (n) verwenden, ist die Ausgabe 9.0.

Denken Sie daran, dass “n” während dieser ganzen Zeit immer noch eine Zeichenfolgenvariable bleibt. Wir verwenden lediglich eine Instanz des Strings, um unsere mathematischen Operationen durchzuführen. Lassen Sie sich das im Terminal zeigen.

Wenn n jedoch einen gleitenden Wert wie ‘4.5’ hatte und wir versuchen, die Funktion int () zu verwenden, wird eine Fehlermeldung angezeigt. Dies liegt daran, dass der Inhalt der Zeichenfolge selbst eine Gleitkommavariable ist.

Lass uns noch mehr Spaß mit Streichern haben.

Denken Sie daran, dass eine der Eigenschaften der objektorientierten Programmierung der Polymorphismus ist.

Versuchen wir also die Verkettung.

Das “*” kann auch einige interessante Dinge mit String-Variablen tun.

Wie Sie sehen können, haben wir den Namen mit 10 multipliziert und den Wert des Namens 10 Mal erhalten.

Betreiber

Operatoren sind Werkzeuge, mit denen Sie einen bestimmten Wert oder Operanden bearbeiten können. Die drei häufigsten Operatoren, die Sie in Python finden, sind:

  • Mathematisch
  • Boolescher Wert
  • Logisch

Mathematische Operatoren

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Boolesche Operatoren

Boolesche Operatoren behandeln Werte und Operanden und geben boolesche Ausgaben, d. H. Wahr oder Falsch

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Logische Operatoren

Der logische Operator vergleicht zwei Bedingungen und gibt ein boolesches Ergebnis.

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Funktionen

Funktionen sind das Rückgrat der modernen Programmierung. Bisher ist jede Programmierung, die wir durchgeführt haben, ziemlich einfach. Programme können jedoch Hunderte von Codezeilen enthalten, deren Verfolgung ziemlich schwierig sein kann.

Aus diesem Grund verwenden wir Programme, die sich im Grunde genommen wie Module in diesem bestimmten Programm verhalten.

Nehmen wir ein Beispiel, um die Bedeutung von Funktionen zu verstehen.

Angenommen, Sie schreiben einen riesigen Roman ohne Kapitel. Wenn Sie zuvor etwas in diesem Buch beschrieben haben, besteht die Möglichkeit, dass Sie einige der Passagen wiederholen müssen, wenn Sie es erneut zitieren müssen.

Das Problem dabei ist, dass es zu Redundanz kommt, was eine Verschwendung von Energie, Geld und Zeit ist.

Was wäre, wenn wir das Buch tatsächlich in mehrere Kapitel unterteilen würden? Es bringt viel Struktur und Ordentlichkeit in die gesamte Präsentation des Buches. Wenn wir also auf etwas zurückgreifen möchten, das wir zuvor erwähnt haben, können wir dem Benutzer einfach mitteilen, auf welche Kapitelnummer er sich beziehen kann.

In dieser Analogie ist das Buch das Programm und die Kapitel sind die Funktionen.

Wie genau definieren Sie eine Funktion in Python? Schauen wir uns das an.

Für diese Programme verwenden wir Visual Studio Code.

Öffnen Sie einfach Ihren VSC und den Ordner, den wir zuvor erstellt haben. Klicken Sie anschließend auf diese Schaltfläche, um eine neue Datei zu öffnen:

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Benennen Sie Ihre Datei nach Belieben, beenden Sie sie jedoch mit einem “.py”. Wir werden unsere Datei “app.py” nennen..

Ok, also probieren wir unsere erste Funktion aus!

def greet ():

   drucken (“Hallo”)

grüßen()

Wie Sie sehen können, beginnen wir die Funktionsdefinition mit dem Schlüsselwort “def”. Danach haben wir den Namen der Funktion, gefolgt von den Klammern und einem Doppelpunkt.

Danach verwendet Python im Gegensatz zu anderen Sprachen keine geschweiften Klammern mehr, um den Funktionskörper zu definieren. Stattdessen müssen Sie nur ein wenig einrücken und den Körper hinzufügen. VSC erledigt dies automatisch für Sie.

Nach der Funktionsdefinition rufen Sie die Funktion einfach auf, indem Sie “greet ()” eingeben..

Ok, also nachdem Sie das Programm geschrieben haben, müssen Sie es unbedingt speichern. Danach öffnen wir das Terminal, indem wir hier klicken:

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Wenn Sie das Terminal öffnen, sehen Sie ungefähr Folgendes:

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Geben Sie jetzt einfach “python filename.py” ein..

In diesem Fall lautet unser Dateiname “app”, daher geben wir python app.py ein.

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In dem Moment, in dem Sie dies tun, wie Sie oben sehen können, gibt das Programm “Hallo” aus..

Lassen Sie uns nun einige Argumente in unsere Funktion einbringen.

Argumente sind die Parameter, die in die Funktion eingehen. Kehren wir also zu unserer Begrüßungsfunktion zurück und fügen einige zusätzliche Elemente hinzu:

def greet (Vorname, Nachname)

In diesem Fall sind der Vorname und der Nachname die Argumente, die in dieser Funktion enthalten sind. Wenn Sie die Funktion dieses Mal aufrufen, müssen Sie auch die Parameter übergeben, die folgendermaßen aussehen:

grüße (“Lionel”, “Messi”)

Das gesamte Programm sieht folgendermaßen aus:

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Wenn Sie dieses Programm ausführen, lautet die Ausgabe wie folgt:

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Bedingte Anweisungen

# 1 If-Elif-Else

Bedingte Anweisungen sind ein Grundnahrungsmittel in allen Programmiersprachen, und Python führt dies mit if-elif-else-Anweisungen aus. Elif ist eine Abkürzung für “else-if”. Die Syntax sieht normalerweise so aus:

Wenn Bedingung 1:

Aussage 1

elif Bedingung 2:

Aussage 2

sonst

Aussage 3

Aussage 4

Also, was passiert hier??

  • Wenn Bedingung 1 korrekt ist, wird Anweisung 1 ausgeführt und der Code springt zu Anweisung 4, um sie auszuführen.
  • Wenn Bedingung 2 falsch ist, wechselt der Code zu Bedingung 2. Wenn Bedingung 2 korrekt ist, wird Anweisung 2 ausgeführt, gefolgt von Anweisung 4.
  • Wenn keine der Bedingungen korrekt ist, wird Anweisung 3 standardmäßig ausgeführt, gefolgt von Anweisung 4.

In dem oben angegebenen hypothetischen Code gehört Anweisung 4 zu keiner der Bedingungen, weshalb sie am Ende standardmäßig ausgeführt wird.

Ok, jetzt überprüfen wir ein einfaches Programm, das nur verwendet, wenn.

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In diesem Programm prüfen wir einfach, ob die Zahl kleiner als 6 ist oder nicht. Wenn ja, werden wir das Ergebnis drucken. Da die Bedingung erfüllt ist, gibt das Programm die Anweisung in seinem Terminal aus.

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Ok, jetzt lass uns das auf eine andere Ebene bringen und ein paar Elifen einbringen. Überprüfen Sie den folgenden Code:

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Was Sie hier haben, ist so ziemlich der gleiche Code wie zuvor.

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Ok, jetzt bringen wir es auf die letzte Stufe. Lassen Sie uns eine abschließende else-Anweisung einführen.

Wir haben hier also drei Bedingungen:

  • Zuerst prüft man, ob die Zahl größer als 6 ist oder nicht
  • Der nächste prüft, ob die Zahl kleiner als 4 ist
  • Wenn schließlich alle Bedingungen fehlschlagen, wird der else-Block aktiviert und gibt aus, dass die Zahl 5 ist.

Dies ist genau das, was in unserem Code passiert, wie Sie im Terminal unten sehen können

# 2 Tertiäre Aussagen

Schließlich haben wir tertiäre Aussagen. Überprüfen Sie diesen Code:

Alter = 21

message = “Sie sind berechtigt”, wenn Alter >= 18 sonst “Sie sind nicht berechtigt”

drucken (Nachricht)

Sie sehen diese Aussage?

“Sie sind berechtigt”, wenn Alter >= 18 sonst “Sie sind nicht berechtigt”

Dies wird als tertiäre Anweisung bezeichnet, die diesem Format folgt: “Anweisung 1”, wenn Bedingung sonst “Anweisung 2”

Grundsätzlich wird Anweisung 1 nur aktiviert, wenn die Bedingung erfüllt ist, andernfalls ist Anweisung 2 aktiviert.

Schleifen

Schließlich haben Sie Schleifen. Schleifen sind ein wesentlicher Bestandteil der Programmierung und werden verwendet, wenn die Wiederholung einer bestimmten Aufgabe erforderlich ist. Pythons Loops sind eigentlich ziemlich interessant und fügen Ihrer Codierung eine ganz neue Dimension hinzu.

# 1 für Schleifen

Schauen wir uns zunächst die grundlegende for-Schleife an:

für num im Bereich (3):

   print (num)

Ok, was passiert hier??

Der Bereich (n) gibt Ihnen Zahlen von 0 bis n-1. In diesem Fall geht es also von 0 auf 2. Die Variable num nimmt bei jedem Durchlauf den Wert des Bereichs an. Wenn Sie also “num” drucken, erhalten Sie Folgendes:

“Num” nimmt in jeder Iteration alle Werte von 0 bis n-1 auf.

Oh und das ist nicht nur auf Zahlen beschränkt. Wir können diese Schleife auch mit Strings machen.

für x in “PYTHON”:

   print (x)

Dadurch wird Folgendes gedruckt:

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Wie Sie sehen können, nimmt x jedes einzelne Zeichen in der Zeichenfolge auf.

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# 2 While-Schleifen

Es gibt eine andere Art von Schleife, die als “while” -Schleife bezeichnet wird.

Anzahl = 100

während Nummer >= 1:

   drucken (Nummer)

   Nummer // = 2

Also, was passiert hier??

Wir führen die Schleife aus, bis die Zahl größer oder gleich 1 ist. Wenn wir Nummer // = 2 machen, machen wir im Grunde Nummer = Nummer // 2.

Mal sehen, was dies druckt:

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Mit Loops herumspielen

# 1 Kombinieren von Loops mit If-Else

Das erste, was wir tun werden, ist, Schleifen zusammen mit den if-else-Anweisungen zu kombinieren.

x = 100

für Nummer im Bereich (3):

   wenn x > 1:

       drucken (“positiv”)

   sonst:

       drucken (“negativ”)

Wenn wir dies ausführen, sieht die Ausgabe folgendermaßen aus:

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Ok, lassen Sie uns das etwas ändern. Wir werden diesem Code etwas hinzufügen.

x = 100

für Nummer im Bereich (3):

   wenn x > 1:

       drucken (“positiv”)

       brechen

   sonst:

       drucken (“negativ”)

Was ist der Unterschied?

Siehst du, dass ein einziges Wort zum Code hinzugefügt wurde? Das Schlüsselwort “break” hilft dem Compiler, aus dem Code auszubrechen. Daher wird im obigen Code “positiv” nur einmal gedruckt und dann bricht der Compiler aus.

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# 2 Verschachtelte Schleifen

Verschachtelte Schleifen sind im Grunde Schleifen innerhalb von Schleifen. Hier sehen Sie sich das an:

für x im Bereich (5):

   für y im Bereich (3):

       print (x, y)

Also, was ist hier passiert??

Wir haben eine x-Schleife und eine y-Schleife, die darin laufen. Drucken wir nun das Ergebnis im Terminal aus und sehen, was wir erhalten:Der ultimative Leitfaden für Python und Blockchain: Teil 1 Python-Blockchain

Python-Blockchain: Fazit

Hören wir jetzt hier auf.

Wir haben Ihnen die Grundlagen der Python-Sprache vermittelt. Wir empfehlen Ihnen, den Code zu verwenden, um ein wenig herumzuspielen und sich wohler zu fühlen. Im nächsten Teil werden wir endlich mit unserer Blockchain beginnen.

Mike Owergreen Administrator
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