Dictionaries & Sets: Schlüssel, Werte & Mengen 🗃️✨

1. Was ist ein Dictionary? (Die Karteikasten-Analogie)

Bisher hast du Daten oft in Listen gespeichert. Bei einer Liste greifst du über eine Zahl (den Index 0, 1, 2, ...) auf Einträge zu. Aber was machst du, wenn du eine Telefonnummer zu einem Namen suchst oder eine deutsche Übersetzung zu einem englischen Wort?

# 1. Dictionary erstellen mit geschweiften Klammern {key: value}:
kontakt = {
    "name": "Anna",
    "alter": 23,
    "beruf": "Entwicklerin"
}

# 2. Wert über Schlüssel abrufen:
print(kontakt["name"])   # Gibt "Anna" aus

# 3. Eintrag hinzufügen oder verändern:
kontakt["stadt"] = "Berlin"  # Neu hinzugefügt
kontakt["alter"] = 24        # Wert aktualisiert

# 4. Eintrag löschen:
del kontakt["beruf"]         # Entfernt den Schlüssel "beruf"

2. Sicherer Datenzugriff mit .get() & Iteration

Greifst du auf einen Schlüssel zu, den es im Dictionary nicht gibt, stürzt dein Programm mit einem gefürchteten KeyError ab!

user = {"username": "coder99"}

# ❌ Riskant: Programm stürzt bei fehlendem Key ab!
# print(user["email"])  # 💥 KeyError: 'email'

# ✅ Sicher: Liefert Fallback-Wert ohne Absturz!
email = user.get("email", "Keine E-Mail angegeben")
print(email)  # Ausgabe: Keine E-Mail angegeben

Praktische Methoden: .keys(), .values() und .items()

preise = {"Kaffee": 3.50, "Croissant": 2.20, "Tee": 2.80}

# Schlüssel und Werte gleichzeitig durchlaufen mit .items():
for produkt, preis in preise.items():
    print(f"{produkt} kostet {preis:.2f} €")

3. Was ist ein Set (Menge)? (Die Club-Türsteher-Analogie)

Ein Set (Menge) ist eine Sammlung von Elementen mit zwei besonderen Superkräften: 1. Keine Duplikate erlaubt und 2. Extrem schnelle Suche (in O(1)).

# Set erstellen (Duplikate fallen automatisch weg):
zahlen = {1, 2, 2, 3, 3, 3, 4}
print(zahlen)  # Ausgabe: {1, 2, 3, 4}

# Blitzschnelle Überprüfung mit 'in':
if 3 in zahlen:
    print("3 ist in der Menge enthalten!")

# ⚠️ Achtung beim leeren Set:
leeres_dict = {}       # Erzeugt ein leeres Dictionary!
leeres_set = set()     # ✅ So erstellst du ein leeres Set!

Mengenoperationen im Überblick

4. 🌟 Vollständiges Praxisbeispiel: Wörter-Zähler

Hier siehst du, wie man mit Dictionaries Wort-Häufigkeiten in Texten ermittelt:

def zaehle_woerter(text):
    haeufigkeit = {}
    woerter = text.lower().split()
    
    for wort in woerter:
        # Wenn das Wort noch nicht im Dict ist, startet der Zähler bei 0:
        haeufigkeit[wort] = haeufigkeit.get(wort, 0) + 1
        
    return haeufigkeit

beispiel = "Python macht Spaß und Python ist mächtig"
print(zaehle_woerter(beispiel))
# Ausgabe: {'python': 2, 'macht': 1, 'spaß': 1, 'und': 1, 'ist': 1, 'mächtig': 1}

5. 🎯 Deine Aufgaben in aufgabe.py

Öffne die Datei g09_dictionaries_und_sets/aufgabe.py und bearbeite die folgenden 4 Aufgaben:

• TODO 1 (woerter_haeufigkeit): Bereinige den Text von Satzzeichen, wandle ihn in Kleinbuchstaben um und zähle, wie oft jedes Wort vorkommt.
• TODO 2 (telefonbuch_suche): Verwende .get(), um eine Telefonnummer sicher abzufragen (liefert "Nicht gefunden" bei unbekanntem Namen).
• TODO 3 (gemeinsame_interessen): Finde mit der Schnittmenge (&) die Hobbys, die zwei Personen gemeinsam teilen.
• TODO 4 (entferne_duplikate_behalte_reihenfolge): Entferne doppelte Elemente aus einer Liste, ohne die ursprüngliche Reihenfolge zu verändern (Tipp: Hilfsmenge seen = set()).

💡 Lösungshinweise (Aufklappen bei Bedarf)

bereinigt = text.lower()
for zeichen in ".,!?;:()\"'":
    bereinigt = bereinigt.replace(zeichen, " ")
woerter = bereinigt.split()

seen = set()
ergebnis = []
for element in liste:
    if element not in seen:
        seen.add(element)
        ergebnis.append(element)
return ergebnis

6. 🧪 Lösung überprüfen

Führe im Terminal die automatische Test-Suite aus:

python3 test_aufgabe.py