Datenstrukturen in Python – Die Liste | WPF Informatik Klasse 10

1

Was ist eine Liste?

Stell dir vor, du möchtest fünf Noten speichern. Mit einzelnen Variablen sieht das so aus:

ohne Liste – umständlich

Klicke ▶, um den Code im Browser auszuführen

– Ausgabe erscheint hier –

📋 Fachkonzept – Liste Eine Liste ist eine geordnete Sammlung beliebig vieler Elemente unter einem einzigen Namen. Elemente können verschiedene Datentypen haben (Zahlen, Strings, …). In Python schreibt man Listen mit eckigen Klammern [ ], Elemente durch Komma getrennt.

Mit einer Liste ist das viel eleganter:

mit Liste – kompakt

– Ausgabe erscheint hier –

💡 Wozu Listen? Listen sind ideal, wenn mehrere zusammengehörende Daten gespeichert werden sollen: Messwerte, Spielerkarten, Einkaufszettel, x-Werte eines Funktionsplots … Ohne Listen wären viele Programme kaum handhabbar.

Eigenschaften auf einen Blick

Geordnet: Reihenfolge der Elemente bleibt erhalten.
Veränderbar (mutable): Elemente können nachträglich geändert werden.
Gemischt: Eine Liste darf verschiedene Typen enthalten.
Dynamisch: Die Länge kann sich zur Laufzeit verändern.

gemischte Liste – zum Experimentieren

– Ausgabe erscheint hier –

2

Erstellen & Zugriff auf Elemente

Eine Liste erstellen

verschiedene Arten

– Ausgabe erscheint hier –

Indizes – Zugriff auf einzelne Elemente

Jedes Element hat eine feste Position (Index). Der Index beginnt bei 0. Negative Indizes zählen vom Ende.

👉 Klicke auf ein Element, um seinen Index zu sehen:

staedte =

← Klicke auf ein Element der Liste

Index-Zugriff

– Ausgabe erscheint hier –

⚠ Typischer Fehler: IndexError Wenn du einen ungültigen Index verwendest (z. B. staedte[10] bei einer 4-elementigen Liste), gibt Python einen IndexError. Probiere es aus und lies die Fehlermeldung!

Aufgabe A1 Zugriff auf Elemente

temperaturen = [18, 22, 19, 25, 21, 17, 23] (Mo–So)
Ersetze die ___ so, dass ausgegeben wird: Mittwoch: 19 | Sonntag: 23 | Höchste: 25

A1 – hier lösen

– Ausgabe erscheint hier –

3

Listenelemente verändern

Elemente überschreiben

– Ausgabe erscheint hier –

Hinzufügen und entfernen

append / insert / remove / pop

– Ausgabe erscheint hier –

Verketten und wiederholen

Operatoren + und *

– Ausgabe erscheint hier –

Aufgabe A2 Liste bearbeiten

Starte mit freunde = ["Anna", "Ben", "Clara"] und:

Füge "David" am Ende hinzu.
Füge "Eva" an Position 0 ein.
Entferne "Ben".
Gib Liste und Länge aus.

Erwartet: ['Eva', 'Anna', 'Clara', 'David'] | Länge: 4

A2 – hier lösen

– Ausgabe erscheint hier –

4

Listen durchlaufen

Variante 1: for … in (direkter Zugriff)

for-in-Schleife

– Ausgabe erscheint hier –

Variante 2: for … in range(len(…)) – mit Index

for-in-range – mit Index

– Ausgabe erscheint hier –

💡 Wann welche Variante? for x in liste → wenn du nur lesen willst.
for i in range(len(liste)) → wenn du Elemente verändern oder den Index brauchst.

while-Schleife mit Liste

– Ausgabe erscheint hier –

Aufgabe A3 Maximum finden (ohne max())

Finde das größte Element der Liste mit einer Schleife – ohne max().

A3 – hier lösen

– Ausgabe erscheint hier –

5

Wichtige Listen-Methoden

Methode / Funktion	Beschreibung	Beispiel
`len(liste)`	Anzahl der Elemente	`len([1,2,3]) → 3`
`liste.append(x)`	x am Ende anhängen	`a.append(5)`
`liste.insert(i, x)`	x an Position i einfügen	`a.insert(0,"Z")`
`liste.remove(x)`	erstes Vorkommen von x entfernen	`a.remove("Ben")`
`liste.pop()`	letztes Element entnehmen & zurückgeben	`x = a.pop()`
`liste.pop(i)`	Element an Position i entnehmen	`x = a.pop(2)`
`liste.sort()`	aufsteigend sortieren (in-place)	`a.sort()`
`liste.reverse()`	Reihenfolge umkehren (in-place)	`a.reverse()`
`liste.index(x)`	Index des ersten Vorkommens von x	`a.index("Anna")`
`liste.count(x)`	Häufigkeit von x	`a.count(2)`
`x in liste`	True, wenn x enthalten ist	`"Ben" in a`
`min(liste)`	kleinstes Element	`min([3,1,2]) → 1`
`max(liste)`	größtes Element	`max([3,1,2]) → 3`
`sum(liste)`	Summe aller Elemente	`sum([1,2,3]) → 6`

Methoden – Experimentierfeld

– Ausgabe erscheint hier –

📌 Liste als Objekt – Referenz vs. Kopie Mit b = a zeigen beide Variablen auf dasselbe Objekt im Speicher. Änderungen an b betreffen deshalb auch a! Für eine echte Kopie: b = a[:] oder b = list(a).

Referenz vs. Kopie – wichtig!

– Ausgabe erscheint hier –

6

Übungsaufgaben

B1 ★ Summe und Durchschnitt

Berechne Summe, Anzahl und Durchschnitt nur mit einer Schleife – ohne sum() und len().

B1

– Ausgabe erscheint hier –

B2 ★★ Liste filtern

Erstelle eine neue Liste, die nur die geraden Zahlen enthält. Nutze %.

B2

– Ausgabe erscheint hier –

B3 ★★★ Liste umkehren (ohne reverse())

Kehre die Reihenfolge um – ohne reverse(). Nutze zwei Indizes und eine Hilfsvariable temp.

B3

– Ausgabe erscheint hier –

B4 ★★★ x/y-Werte einer Funktion (Funktionsplot-Vorbereitung)

Erzeuge x-Werte von -5 bis 5 und berechne y-Werte für f(x) = x² − 3.

B4

– Ausgabe erscheint hier –

7

Quiz & Zusammenfassung

Wähle jeweils die richtige Antwort – sofortiges Feedback!

Frage 1 Index-Zugriff

Was gibt ["Mo","Di","Mi","Do","Fr"][2] aus?

"Mo"

"Di"

"Mi"

"Do"

Frage 2 Länge einer Liste

Welche Funktion liefert die Anzahl der Elemente einer Liste a?

a.size()

a.length()

len(a)

count(a)

Frage 3 append()

Nach a = [1,2,3]; a.append(4) – was enthält a?

[4,1,2,3]

[1,2,3,4]

[1,2,3]

Fehler

Frage 4 Negativer Index

Was liefert [10,20,30,40,50][-2]?

10

20

40

50

Frage 5 Referenz vs. Kopie

Nach b = a (beide Listen) – was passiert bei b.append(99)?

Nur b ändert sich.

Auch a enthält 99, da beide auf dasselbe Objekt zeigen.

Es entsteht ein Fehler.

a wird automatisch kopiert.

0/5

Zusammenfassung – das Wichtigste auf einen Blick

📋 Erstellen

a = [1, 2, 3]a = []a = list(range(5))

🔍 Zugriff

a[0] # erstesa[-1] # letztesa[1:3] # Slice

✏️ Verändern

a[i] = xa.append(x)a.insert(i, x)a.remove(x)

🔄 Durchlaufen

for x in a:for i in range(len(a)):

📐 Kennwerte

len(a)min(a) / max(a)sum(a)a.count(x)

🔀 Sortieren

a.sort()a.reverse()a.index(x)x in a

🚀 Weiter in TigerJython Mit Listen und Schleifen kannst du nun echte Funktionsplots zeichnen! Schau dir auf der Schulwebseite das Beispiel „Listen mit TigerJython – Funktionsplot" an.