feat: Add basic contents to sections on math, control flow and file types

Author: schnaitter

000-Einleitung/Einleitung.md

@@ -9,7 +9,7 @@ numbering:
 
 # Einleitung
 
-```{caution} 🎓 Lernziele:w
+```{seealso} 🎓 Lernziele
 :icon: false
 Nach lesen der Einleitung …
 1. … kennen Sie die Inhalte des Kurses.

020-Projekt_Taschenrechner/000-Einleitung.md

@@ -3,13 +3,11 @@ numbering:
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     heading_2: true
     title: true
-    figure:
-        template: Abb. %s
 ---
 
 # Projekt: Python als Taschenrechner
 
-```{caution} 🎓 Lernziele
+```{seealso} 🎓 Lernziele
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 In diesem Kapitel erlernen Sie, …

020-Projekt_Taschenrechner/010-Python_REPL.ipynb

@@ -55,7 +55,7 @@
     "\n",
     "## Ihr erstes Python\n",
     "\n",
-    "Die REPL verhält sich ähnlich zum Terminal, nur dass nicht Befehle nach (typischerweise) einem `$ ` eingegeben werden, sondern dass Python-Code nach einem `>>> ` eingegeben wird.\n",
+    "Die REPL verhält sich ähnlich zum Terminal, nur dass nicht Befehle nach (typischerweise) einem \"`$ `\" eingegeben werden, sondern dass Python-Code nach einem \"`>>> `\" eingegeben wird.\n",
     "\n",
     "Nachfolgend finden Sie ein paar Beispiele. Probieren Sie diese selbst aus und ändern Sie sie dann ab.\n",
     "\n",
@@ -118,7 +118,7 @@
     "L -->|no| stop((Stop))\n",
     "```\n",
     "\n",
-    "Ablaufdiagramm der Bestandteile einer REPL\n",
+    "Zustandsdiagramm der Bestandteile einer REPL\n",
     "::::"
    ]
   },
@@ -133,7 +133,22 @@
     "tags": []
    },
    "source": [
-    "TODO: genauere Erklärung des Ablaufs von bspw. `print(\"Hallo\")`."
+    "Betrachten wir den Ablauf folgendes Szenarios:\n",
+    "\n",
+    "1. Sie starten den Python-Interpreter mit\n",
+    "   ```bash\n",
+    "   $ python3\n",
+    "   ```\n",
+    "2. Python startet, gibt die Versionsinformationen aus und zeigt Ihnen mit dem Prompt `>>> ` an, dass es zum Einlesen eines Python-Ausdrucks bereit ist. Die REPL ist nun im Zustand _Read_.\n",
+    "3. Sie können nun einen Python-Ausdruck eingeben. Dieser kann `print(\"Hallo\")` sein oder aber auch\n",
+    "   ```\n",
+    "   >>> print(\n",
+    "   ...   \"Hallo\"\n",
+    "   ... )\n",
+    "   ```\n",
+    "   Während Sie den Ausdruck eingeben bleibt die REPL im Status _Read_. Haben Sie einen vollständigen Ausdruck eingegeben (Wann ein Ausdruck \"vollständig\" ist lernen Sie später.) und drücken Sie dann die Eingabetaste, so wechselt die REPL in den Zustand _Eval_.\n",
+    "4. Bei der Evaluation des Python-Ausdrucks versucht der Interpreter, den Code auszuführen. Ist er korrekt (und bezieht sich nur auf Namen(/Variablen), die bereits definiert wurden), so wird der Code ausgeführt. Nachdem der Code ausgeführt wurde wechselt die REPL in den Zustand _Print_ und es wird das **Ergebnis** des gerade ausgeführten Python-Codes gedruckt.\n",
+    "5. Dann wird in den Zustand _Loop_ gewechselt und überprüft, ob eine Abbruchbedingung erreicht wurde. Ist dies nicht der Fall – soll also wieder von Anfang begonnen werden so wechselt die REPL zurück in den Zustand _Read_ und der Ablauf springt damit zu Schritt 2. Soll die Schleife nicht fortgesetzt werden, so geht die REPL über in den Zustand _Stop_ und der Python-Interpreter wird beendet."
    ]
   },
   {
@@ -150,6 +165,65 @@
     "## Lernstandskontrolle"
    ]
   },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "id": "73fd1516-282e-41c7-a42f-815d983841dd",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "**Nachvollziehen der Zustände der REPL**\n",
+    "::::{admonition} 💪 Übung\n",
+    ":icon: false\n",
+    "Nachvollziehen Sie die nachfolgende REPL-Interaktion. Was sind Ausgaben per `print` und was sind Ausgaben durch den Zustand _Print_ der REPL?\n",
+    "\n",
+    "```python-repl\n",
+    ">>> hallo = \"Hallo Python-Lernende\"      # 1\n",
+    ">>> hallo                                # 2\n",
+    "'Hallo Python-Lernende'                  # 3\n",
+    ">>> print(hallo)                         # 4\n",
+    "Hallo Python-Lernende                    # 5\n",
+    ">>> print(\"Hallo Python-Lernende\")       # 6\n",
+    "Hallo Python-Lernende                    # 7\n",
+    ">>> \n",
+    "```\n",
+    "\n",
+    ":::{dropdown} ✅ Lösung\n",
+    "_**zu 1:**_ Hier wird eine Variable mit dem Namen `hallo` erzeugt in der das String-Literal `\"Hallo Python-Lernende\"` gespeichert wird. Dieser Ausdruck hat kein Ergebnis, weshalb nach der Zeile sofort der Prompt für die nächste Eingabe angezeigt wird.\n",
+    "\n",
+    "_**zu 2:**_ Hier besteht der Python-Ausdruck nur aus der Variablen mit dem Namen `hallo`. Eine Variable hat ihren Wert als Ergebnis, weshalb im Zustand _Print_ der REPL das String-Literat `'Hallo Python-Lernende'` ausgegeben wird (siehe _**3**_).\n",
+    "\n",
+    "Beachten Sie, dass in Python Strings entweder mit `'` oder mit `\"` umschlossen werden können. Sie sind gleichwertig und die Verwendung ist nur relevant, wenn der String selbst ein `'` oder ein `\"` enthält. Der String `\"Wie geht's?\"` müssten mit einfachen Anführungszeichen mit Hilfe eines sog. Escape-Zeichens geschrieben werden: `'Wie geht\\'s?'`. Anders herum wäre es bei diesem String: `\"Sie sagte: \\\"Hallo.\\\"\"` bzw. `'Sie sagte: \"Hallo.\"'`.\n",
+    "\n",
+    "_**zu 4:**_ Hier wird die Funktion `print()` genutzt um den Wert der Variablen `hallo` zu drucken. Dies geschieht im Zustand _Eval_ und die Ausgabe dazu ist in _**5**_ zu sehen. Die Funktion `print()` hat selbst kein Ergebnis, weshalb nichts zusätzliches durch den Zustand _Print_ ausgegeben wird.\n",
+    "\n",
+    "_**zu 6:**_ In diesem Schritt wird wie beim ersten Beispiel die Funktion `print()` mit einem String-Literal genutzt. Die Ausgabe in _**7**_ ist von der Version, die die Variable `hallo` nutzt nicht zu unterscheiden.\n",
+    "::: \n",
+    "\n",
+    ":::: \n"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "id": "4a49e5c5-3f23-4f83-9a51-3ab4f70db039",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "\n",
+    ":::{hint} Kommentare in Python-Code\n",
+    "Die Zahlen am Ende eines Ausdrucks (bspw. `# 1`) sind ein Kommentar, um in der Musterlösung einzelne Zeilen referenzieren zu können.\n",
+    "\n",
+    "In Python beginnen Kommentare mit einem `#` und es wir alles bis zum Zeilenende vom Interpreter ignoriert. Kommentare sind für Menschen, die den Code lesen gedacht und nicht für den Computer.\n",
+    "::: \n",
+    "\n",
+    "\n"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "id": "421eb2dd-5d59-472d-9323-9157279b8b21",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "**Nutzung der REPL**"
+   ]
+  },
   {
    "cell_type": "code",
    "execution_count": null,