Seite - XI - in Programming for Computations – Python - A Gentle Introduction to Numerical Simulations with Python

Contents 1 TheFirstFewSteps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1 What Is aProgram?AndWhat IsProgramming? . . . . . . . . . . . 1 1.2 APythonProgramwithVariables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2.1 TheProgram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2.2 Dissectionof theProgram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2.3 WhyNot JustUseaPocketCalculator? . . . . . . . . . . . . 5 1.2.4 WhyYouMustUseaTextEditor toWritePrograms . . . . 6 1.2.5 InstallationofPython . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2.6 Write andRunYourFirstProgram . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.3 APythonProgramwithaLibraryFunction . . . . . . . . . . . . . . 7 1.4 APythonProgramwithVectorizationandPlotting . . . . . . . . . . 9 1.5 MoreBasicConcepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.5.1 UsingPythonInteractively . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.5.2 Arithmetics, ParenthesesandRoundingErrors . . . . . . . . 13 1.5.3 VariablesandObjects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.5.4 IntegerDivision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.5.5 FormattingText andNumbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.5.6 Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.5.7 Plotting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.5.8 ErrorMessagesandWarnings . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1.5.9 InputData . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1.5.10 SymbolicComputations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1.5.11ConcludingRemarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 1.6 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2 BasicConstructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.1 IfTests,ColonandIndentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.2 Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.3 ForLoops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.4 WhileLoops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.5 Lists andTuples–Alternatives toArrays . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2.6 Reading fromandWriting toFiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2.7 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 xi