Як використовувати мову?
А ще як?
Хто використовує мову?
Все у програмуванні структуровано, підкоряється логіці, алгоритмізовано.
Написання програми вимагає насамперед знання мови, а вміння будувати логічні ланцюжки, пов'язувати події між собою, тобто будувати алгоритми.
Для побудови алгоритмів рекомендується використати блок-схеми. Спочатку студентам наполегливо рекомендується будувати блок-схеми навіть для найпростіших завдань, надалі - тільки для тих, які здаються їм складними.
Блок-схемою називають графічне представлення алгоритму. У блок-схемі крок чи послідовність кроків алгоритму представляються у вигляді блоку, а між блоками встановлюються зв'язки.
Початок та кінець алгоритму зображуються округленими прямокутниками, звичайні дії – прямокутниками, умови – ромбами, введення та виведення даних – паралелограмами. Для більш детального ознайомлення з блок-схемами читайте вікіпедію на цю тему, й дивитесь правило 2.
Як приклад, побудуємо блок-схему алгоритму підбору викладача на курси A-Level Ukraine :)
Змінною називається іменована область у пам'яті, де зберігаються дані. Змінна має тип та ім'я. Для того, щоб створити змінну та записати в неї значення, використовується оператор присвоєння (=). Кожна змінна в python одночасно може мати тільки один тип.
Типом змінної називається той вид даних, що на цей час може зберігати змінна. Всі види даних у мовах програмування можна віднести до двох груп: скалярні (прості) типи даних та структуровані (складені) типи даних.
На цьому уроці ми працюємо тільки зі скалярними типами даних integer (цілі числа) та string (рядок), який є послідовністю символів. Докладніше структуровані типи даних будуть розглянуті на наступних уроках.
Далі представлені змінні різних скалярних (простих) типів:
my_integer = 4 #цілі числа
my_float = 4.12 #дробові числа
my_char = 'a' #символи
my_bool = True #правда чи брехня, булеві значення
Статична типізація означає, що тип змінної визначається від самого початку і залишається незмінним до кінця програми. Якщо змінна спочатку оголошена контейнером для цілих чисел, у ній можуть бути лише цілі числа.
Динамічна типізація означає, що ту саму змінну можна спочатку ініціалізувати рядком, потім числом, потім булевим значенням, і так далі. Таким чином, тип змінної визначається її значенням на поточний момент часу.
Сильна (строга) типізація не дозволяє мові програмування ігнорувати різницю між типами даних операндів.
Слабка (нестрога) типізація дозволяє мові вільно інтерпретувати тип змінних для їх взаємодії, мова сама змінює тип змінної залежно від її використання. Наприклад, якщо додати рядок, у якому записано число, мова автоматично додасть число, що у рядку.
Далі представлені змінні різних основних типів у мові:
my_integer = 4 #int, цілі числа
my_float = 4.12 #float, дробові числа
my_str = 'aaaa' #str, рядки
my_bool = True #bool, True, False, правда чи брехня, булеві значення
my_list = [1, 2, 3, 'x'] #list, Список з різнорідними елементами
my_tuple = (1, [2]) # tuple, кортеж - незмінна послідовність
my_dict = {'2':2, '3':3} # dict, словник - невпорядкована послідовність
my_set = set((1, 2, 3, 2, 1)) # set, множина
>>> my_set
{1, 2, 3}Тут ми побачили числа, цілі та дробові, рядок, булеву змінну, список, кортеж, множину та словник.
Для того, щоб отримати з даних одного типу дані іншого типу, треба використовувати так званий кастінг, перетворення з одного типу в інший. Звісно, це працює тільки тоді, коли така можливісь фізично існує.
Для такої трансформації python пропонує використовувати відповідні до назв типів даних функції. Якщо треба перетворити до рядку - str, якщо до цілого числа - int і так далі.
Давайте дивитися на прикладах:
>>> s = '123'
>>> s
'123'
>>> i = int(s)
>>> i
123
>>> f = float(s)
>>> f
123.0
>>> b = bool(s)
>>> b
TrueСпочатку трансформуємо рядок до цілого числа, дробового числа та буліана, тобто всі прості.
Далі спробуємо складені типи:
>>> l = list(s)
>>> l
['1', '2', '3']
>>> s1 = set(s)
>>> s1
{'3', '1', '2'}
>>> t = tuple(s)
>>> t
('1', '2', '3')Як легко можна побачити, рядок можна перетворити майже у всі стандартні типи даних. Окрім словнику?
>>> d = dict(s)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: dictionary update sequence element #0 has length 1; 2 is requiredТут помилка. Тут вже потрібно мати вкладені елементи, ми подживимось на це трохи пізніше.
У Python є типи даних, що змінюються (mutable) і незмінні (immutable).
Сьогодні ми знайомимося з цілим числом та рядком. Обидва типи даних є незмінними. Це означає, що в памʼяті, де розташовано перший зміст змінної, в цілому не буде збережено наступний. Це не завжди помітно, але це треба мати на увазі.
Ми пропустимо створення цілих чисел, бо це дуже просто, й перейдемо до того, що можна з ними робити :)
Над цілими та дробовими числами доступні математичні операції множення, поділу, віднімання, додавання, зведення у степінь та отримання залишку від поділу:
>>> int1 = 9
>>> int2 = 4
>>> result = int1+int2
>>> result = int1-int2
>>> result = int1*int2
>>> result = int1/int2
>>> result
2.25
>>> result = int1//int2
>>> result
2
>>> result = int1**int2
>>> result
6561
>>> result = int1%int2
>>> result
1У python між одинарними й подвійними лапками практично немає різниці, а ще є два види потрійних. Всі типи лапок можуть бути вставлені одні в одні. Потрійні так же дозволяють перехід на новий рядок всередині рядка:
S1 = 'Welcome to strings'
S2 = "Another string"
S3 = """And '''another'''
long
string"""
S4 = 'This "string" is a bit """crazy"""'Прості арифметичні операції складання і множення доступні і з рядками. У прикладі нижче - складання двох рядків (конкатенація), множення рядка на число та взяття конкретного елемента рядка за його індексом. Індекси у всіх послідовностях у програмуванні вважаються від нуля. По негативному індексу - відраховуємо від кінця рядка назад.
S = 'abc'
print (len(S)) # 3
S = S + '12' # В S = 'abc12'
print (S[2]) # 'c'
print ('ab'*2) # 'abab'Тепер перевіримо, наскільки незмінними є рядки і як з цим боротися:
S = 'asdfghj'
S[5] = 's'
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'str' object does not support item assignment
S = S[:5] + 's' + S[6:]>>> S
'Welcome to California!'
>>> len(S) # get length of the string
22
>>> S.find('C') # get index of the first substring found
11
>>> S.replace('C', '7') # Replaces all the substrings to the new one mentioned
'Welcome to 7alifornia!'
>>> S.split() # Cuts the string using the separator provided, creates a list. By default space is used as a separator
['Welcome', 'to', 'California!']
>>> S.upper()
'WELCOME TO CALIFORNIA!'
>>> S += '\n\n'
>>> S
'Welcome to California!\n\n'
>>> S.rstrip() # removes space-like symbols at the end of string
'Welcome to California!'Додаткову інформацію про рядки та функції роботи з ними можна знайти за посиланням: Детальніше про рядки
Існує багато засобів створення рядків. Можна створювати новий рядок, використовуючи як існуючи рядки у змінних, так і нові літерали. Найпростіший варіант - конкатенація:
>>> S = 'Welcome to'
>>> C = 'Ukraine!'
>>> print(S + ' ' + C)
>>>
Welcome to Ukraine!Є найбільш застарілий варіант форматування рядків за допомогою оператора %. Цей підхід зʼявився ще у часи створення мови програмування Фортран (Printf)
Працює це так:
>>> S = 'Welcome to'
>>> C = 'Ukraine!'
>>> print('%s %s' % (S, C))
>>>
Welcome to Ukraine!%sвсередині рядка означає, що тут буде підставлено рядок%після рядку - оператор підставляння- кортеж з двома змінними - рядками, яких буде підставлено замість
%s
Окрім %s для позначення рядка, також використовуються %d для цілих чисел та %f для чисел с крапкою, що плаває:
>>> C = 'Ukraine'
>>> S = 'welcomed'
>>> print('%d people are %s in %s!' % (3, S, C))
3 people are welcomed in Ukraine!Декілька варіантів використання оператора форматування %
Метод .format() є свіжішим та покращує синтаксис форматування в цілому, але при обробці великих рядків все ж таки буде виникати проблема з читанням.
Використовуючи метод рядка .format() можна форматувати рядок різними способами:
- підставляючи змінні підряд, вказуючи позицію
- підставляючи змінні підряд без вказання позиції
- підставляючи змінні по назві
- в змішаному стилі
Наприклад, з вказанням позиції:
>>> S = "Information! {0} people are {1} {2} {3}!"
>>> S.format(3, 'welcomed', 'in', 'Ukraine')
'Information! 3 people are welcomed in Ukraine!'Без вказання позиції:
>>> S = "Information! {} people are {} {} {}!"
>>> S.format(3, 'welcomed', 'in', 'Ukraine')
'Information! 3 people are welcomed in Ukraine!'З назвою:
S = "Information! Russian people are {reaction} {pretext} {country}!"
print(S.format(country = "USA", pretext = "over", reaction = 'hated'))
# Information! Russian people are hated over USA!Більше інформації за посиланням
Найсвіжіший варіант форматування рядків - за допомогою префіксу f. Знайомимось на прикладі:
>>> name = 'Jake'
>>> f'He said his name is {name}'
# 'He said his name is Jake'
>>> f'He said his name is {name!r}'
# "He said his name is 'Jake'"Цей варіант швидший або принаймні такий же швидкий, як інші варіанти форматування, але читається набагато легше.
Зверніть увагу на !r, це цукор для виклику метода repr(), що показує репрезентативний варіант обʼєкта. Є ще цікаві варіанти методів str() та ascii(), відповідно !s та !a. Перший повертає обʼєкт у вигляді рядка, другий - у презентативному вигляді, але на відміну від repr(), він екранує символи, які не є стандартними літерами.
А ось ще цікавий приклад мультірядкового варіанта форматування:
name = "Eric"
profession = "comedian"
affiliation = "Monty Python"
message = (
f"Hi {name}. "
f"You are a {profession}. "
f"You were in {affiliation}."
)
print(message)
#'Hi Eric. You are a comedian. You were in Monty Python.'Велика стаття по префіксах та форматуванню
Для виведення даних використовується функція print:
int1 = 4
str1 = "8"
print(int1) #виводить 4
print('text') #виводить text
print("text") #виводить text
print(str1) #виводить 8Як першу програму ми напишемо невеликий скрипт. Скрипт отримуватиме на вхід суми грошей, складатиме їх, і припинить свою роботу, коли сума перевищить тисячу (наприклад, доларів США). Кожну введену суму скрипт розподілятиме по шести "конвертах":
- Конверт на "необхідні витрати та потреби" отримує 55% всіх коштів.
- Конверти на "фінансову свободу", "освіту", "резерв і великі покупки" та "розваги" отримують по 10% коштів.
- Конверт "на подарунки" отримує 5% коштів, що лишилися.
Для зручності роботи з програмою її буде розбито на невеликі частини. Всередині програми є коментарі англійською мовою, а поза кодом частини програми прокоментовані українською.
# -*- coding: utf-8 -*-
# initializing empty envelops
necessityEnvelop = 0 # NEC, необхідні витрати
freedomEnvelop = 0 # FFA, фінансова свобода
educationEnvelop = 0 # EDU, освіта
longTermEnvelop = 0 # LTSS, резерв та на великі покупки
playEnvelop = 0 # PLAY, розваги
giveEnvelop = 0 # GIVE, подарунки
# initializing percent rate
necRate = 0.55
ffaRate = 0.1
eduRate = 0.1
ltssRate = 0.1
playRate = 0.1
giveRate = 0.05
# initializing expected income, expected necessity and other amounts
expectedIncome = 1000Ініціалізація змінних конвертів та коефіцієнтів
# invitation, greetings etc.
print ("""Hello.\n
We gonna fill your envelops by the money you input here!\n
Please input your amounts of money income and see the results.\n
Press Ctrl+c to exit script.
\n\n Enter the amount please:""")Виведення запрошення у консолі
# initializing handler for standard input
sum = 0
while (sum < expectedIncome):
line = int(input())
sum += line
necessityEnvelop += line * necRate
freedomEnvelop += line * ffaRate
educationEnvelop += line * eduRate
longTermEnvelop += line * ltssRate
playEnvelop += line * playRate
giveEnvelop += line * giveRate
print("\n Enter the amount please:")Цикл обробки сум, що надходять від користувача
Рядок
line = int(input())Означає "зчитати в змінну line один рядок з консолі".
# final output
print("At the end we have:\n\
Necessity Envelop has: " + str(int(necessityEnvelop)) + "\n\
Financial Freedom Envelop has: " + str(int(freedomEnvelop)) + "\n\
Education Envelop " + str(int(educationEnvelop)) + "\n\
Long Term Saving for Spending Envelop has: " + str(int(longTermEnvelop)) + "\n\
Play Envelop has: " + str(int(playEnvelop)) + "\n\
Give Envelop has: " + str(int(giveEnvelop)) + "\n\
_______________________________________________________________\n\
\
Thanks for using our software :)")Результуюче виведення даних
- Сформулювати своє розуміння, що таке тип даних.
- Сформулювати своє розуміння типізацій - динамічної, статичної, сильної та слабкої.
Зареєструватися на сайтах:
GitHub - для збереження версій коду та майбутніх домашок
ReplIt - для того, щоб практикувати Python online, якщо раптом не працює встановлений.
CodeWars - для вирішення величезної кількості практичних завдань (там буде маленьке практичне завдання для реєстрації, потрібно на останньому рядку дописати слово return перед тим, що там вже написано)
Встановити програми:
Зібрати до купи першу програму, запустити її, замінити стане форматування на префіксне, запропонувати в тексті першого ДЗ зміни, якщо ви бачите щось, що хочете змінити.