Začínáme programovat
Lekce 2
Začínáme programovat
Logické operátory, podmínky, cykly. Kolekce - seznamy, N-tice a slovníky. Vstup a výstup.
C2184 Úvod do programování v Pythonu podzim 2015
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Uved do programováni
Logické operátory Bloky Podmínky Cykly
List (seznam) Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
Mgr. Stanislav Geidl Národní centrum pro výzkum biomolekul
Masarykova univerzita
2.1
Logické operátory
and or not
l
O
> <
>= <=
is, is not in,   not in
a
nebo negace je rovno není rovno je větší je menší je větší rovno je menší rovno
je, není (např. i is int() nebo a is not
None)
je   v,   není   v   (např.   'pes' not in
' Harapes' nebo ' a'   in 'test')
• pořadí operací: matematické operace; < > <= >=; == !=; <>; is, is not; in, not in; not; and; or
Začínáme programovat
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Úvod do programování
ické operátory
Bloky
Podmínky
Cykly
List (seznam) Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.2
Bloky
Bloky slouží k seskupení příkazů, například uvnitř cyklů, funkcí, objektů, struktur atd.
Například v Pascalu jsou bloky označeny slovy BEGIN a END a v jazyce C slouží pro vytváření bloků špičaté závorky . V Pythonu se pro vytváření bloků používá odsazování.
Nový blok vytvoříte tak, že napíšete na začátku řádků před příkazy, které spolu tvoří blok, libovolný počet mezer nebo tabulátorů. Ale před každým dalším příkazem v bloku musí být stejný počet mezer a tabulátorů! Odsadíte-li o mezeru více, nebo pokud místo tabulátoru použijete mezery, začnete tím jiný blok. Pokud vytvoříte nový blok na místě, kde nemá být, skončí program s chybou.
prikaz1:
blokl
blokl prikaz2:
blok2
blok2
prikaz3: blok3 prikaz 4:
blok4
Začínáme programovat
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Uved do programováni
Logické operátory
Podmínky Cykly
List (seznam) Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.3
Podmínky
Na základě vyhodnocení logického výrazu se rozhodne, jestli se daný blok provede nebo nikoliv.
Začínáme programovat
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Úvodí do programováni
Logické operátory Bloky
Cykly
List (seznam) Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.4
Podmínka if
if   ^podmínka ^:
if 9 > 5:
print("Devět  je větši než pět.")
x = 5
if x >= 2 and x < 10:
print("Proměnná náleží do intervalu <2;10)")
Začínáme programovat II.
Mgr. Stanislav Geidl
C2184
print (" Podmínka   Splněna.") Úvod do programování
Logické operátory Bloky
Cykly
List (seznam) Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.5
Podmínka if.. else
if   ^podmínka ^:
print("Podmínka splněna.") else:
print("Podmínka nesplněna.")
if 9 < 5:
print("Devět  je menší než pět.") else:
print("Devět není menší než pět.")
x = 13
if x >= 2 and x < 10:
print("Proměnná náleží do intervalu <2;10)") else:
print("Proměnná nenáleží do intervalu <2;10)")
Začínáme programovat II.
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Uved do programováni v Pythonu
Logické operátory Bloky
Cykly
List (seznam) Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.6
Podmínka if.. elif.. else
if   ^podmínka^  and  >podminka2*: print("Podmínka splněna.")
elif   >podminka2 *:
print("Alespoň podmínka2 splněna.")
else:
print("Podmínky nesplněny.")
x = 11
if x >= 2 and x < 10:
print("Proměnná náleží do intervalu <2;10)") elif x >= 5 and x < 15:
print("Proměnná náleží do intervalu <5;15)") else:
print("Proměnná x mimo povolený rozsah!")
Kdyby x bylo rovno 8, který blok by se provedl?
Začínáme programovat II.
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Úvod do programování v Pythonu
Logické operátory Bloky
Cykly
List (seznam) Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.7
Příklad - je číslo dělitelné třemi nebo pěti?
Začínáme programovat II.
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Úvodí do programováni
Logické operátory Bloky
Cykly
List (seznam) Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.8
Příklad - je číslo dělitelné třemi nebo pěti?
cislo = 14
if cislo%3 == 0 and cislo%5 == 0:
print ("Číslo  je dělitelné třemi i pěti.") elif cislo%3 == 0:
print ("Číslo  je dělitelné třemi.") elif cislo%5 == 0:
print ("Číslo je dělitelné pěti.") else:
print ("Číslo není dělitelné třemi ani pěti
Začínáme programovat II.
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Uved do programováni v Pythonu
Logické operátory Bloky
Cykly
List (seznam) Tuple (N-tice) Dictionary (slovník)
li ^  Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.9
Cykly
Podobně jako podmínky se řídí logickým výrazem, který rozhoduje o spuštění příslušného bloku, tyto bloky mohou (většinou to i chceme :)) běžet i několikrát po sobě.
prtirŕtf ("I vfiil not Thrůw p^ptr qí^K*ťí tiqís.')}
1
Šetří nám čas s psaním kódu a ruce od používání Ctrl+C/V.
Začínáme programovat II.
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Úvod d© programováni v Pythonu
Logické operátory
Bloky
Podmínky
List (seznam) Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.10
Cyklus while
while   ^podminka^: blok blok
i = 0
while i < 10: print (i) i += 1
Začínáme programovat II.
Mgr. Stanislav Geidl
C21S4 Úvod do programování v Pythonu
Logické operátory
Bloky
Podmínky
List (seznam) Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.11
Cyklus for
for i in blok
Začínáme programovat II. '
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Úvod d© programování
Logické operátory Bloky
blok Podmínky
Cykly
for i in range (10) : ust(seznam)
print (i)
Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.12
Řízení běhu cyklu pomocí break a continue
• break vynutí ukončení cyklu
• continue vynutí ukončení vykonávání bloku a spustí další smyčku
for i in range (100) : if i%3 == 0:
print ("<3")
continue if i >= 10:
break print (i)
Začínáme programovat II.
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Úvod d© programováni v Pythonu
Logické operátory
Bloky
Podmínky
List (seznam) Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.13
Řízení behu cyklu pomocí break a else
eise pokud cyklus nebyl ukončen pomocí break spustí svůj blok
Začínáme programovat
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Úvod d© programováni
Logické operátory Bloky Podmínky
for i in range(1,10): print(i) if i % 11 == 0: break
else:
"V
print ("Žádné čislo dělitelné 11 nenalezeno.") vícerozměrné kolekce
Vstupy a výstupy Code style
List (seznam) Tuple (N-tice) Dictionary (slovník)
2.14
Příklad - výpočet odmocniny pomocí Newtonovy metody
Tato metoda hledá řešení rovnice f(x) = 0 a odhaduje (zlepšuje odhad) na základě tohoto výpočtu:
_ f{Xguess) ,u
Xbetterguess — ^guess ~ 7777;       r U
' \Xguess)
tento výpočet je neustále iterován, dokud nejsme s výsledkem spokojeni.
Začínáme programovat II.
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Úvod do programováni v Pythonu
Logické operátory
Bloky
Podmínky
List (seznam) Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.15
Příklad - výpočet odmocniny pomocí Newtonovy metody
x = V a (2)
f(x) = x2 - a = 0 (3)
ť(x) = 2x (4)
-y    *2~a     X+§ ,n Xbetterguess ~ *        ^    — 2
a = 9
x = 1.0 # initial guess
while abs(x**2-a)   > 0.000000001:
x =   (x+a/x)   / 2
print (x)
Začínáme programovat II.
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Úvod do programovaní v Pythonu
Logické operátory
Bloky
Podmínky
List (seznam) Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.16
List (seznam)
• patří do kolecí, podobně jako N-tice a slovník
• vytváříme pomocí hranatých závorek [ ]
["a",   "b",   "c", "d"]
• každý prvek má svůj automatický index, který odpovídá pořadí
Začínáme programovat II.
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Úvod do programování v Pythonu
Logické operátory Bloky Podmínky Cykly
Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.17
Práce se seznamy I.
• vytvoření
seznámí =   [1,   1,   2,   3,   5,   8, 13] seznam2 = list(seznámí) seznam3 = seznámí[:]
seznam4 = seznámí # nejedna se o novy list, pouze odkaz na starý!!! seznam5 = range(2,20,2)
# [2,   4,   6,   8,   10,   12,   14,   16, 18]
• přidáváme prvky
seznámí.append(21)
# [1,   1,   2,   3,   5,   8,   13, 21] seznam2.insert(2, 90)
# [1,   1,   90,   2,   3,   5,   8, 13] seznam3.extend([21, 34])
# [1,   1,   90,   2,   3,   5,   8,   13,   21, 34] seznam3.append([21, 34])
# [1,   1,   2,   3,   5,   8,   13,   [21, 34]]
Začínáme programovat
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Úvod d© programováni
Logické operátory Bloky Podmínky Cykly
List (seznam)
Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.18
Práce se seznamy II. - přístup k hodnotám
• můžeme přistupovat k jakémukoliv prvku pomocí jeho indexu
seznam [x], kde nula a kladné číslo n určuje index zleva a záporné číslo určuje index zprava
[1, 2, 3, 4, 5] [0] # 1 [1, 2, 3, 4, 5] [1] # 2 [1,   2,   3,   4,   5] [-1]   # 5
• přes dvojtečku můžeme nadefinovat rozsah seznam [x: y ], kde tyto výrazy si odpovídají:
[1,   2,   3,   4,   5] [:]   #   [1,   2,   3,   4, 5] [1,   2,   3,   4,   5] [2:]   #   [3,   4, 5] [1,   2,   3,   4,   5] [:2]   #   [1, 2]
• pozor na číslovaní! v Pythonu začínáme od nuly!
[1,   2,   3,   4, 5] 0 .   1.   2 .   3 .   4 .
• co bude výsledkem?
seznam =   [1,   2,   4,   5, 6]
x[l:4] x[2:] x[:2]
x[2:2] x[-2:] x[:-2]
Začínáme programovat
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Úvod d© programováni
Logické operátory Bloky Podmínky Cykly
List (seznam)
Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.19
3,   5,   8, 13]
Práce se seznamy III.
seznámí =   [1,   1,   2,   3,   5,   8, 13]
• mazání
seznámí.remove(1)
# [1,   2,   3,   5,   8,   13, 21] last = seznámí.pop() 1
# last = 21;   [1,   1, 2,
• přehození směru
seznámí.reverse()
# [13,   8,   5,   3,   2,   1, 1]
• vyhledávání
seznámí.index(5) # 4 seznámí.count(1)   # 2
• seřazení
seznam =   [1,   4,   3,   6,   2, 5] seznam.sort()   #   [1,   2,   3,   4,   5, 6] seznam.sort(reverse=True)   #   [6, 5,
Začínáme programovat II.
Mgr. Stanislav Geidl
G2184 Úvod do programování
Logické operátory Bloky Podmínky Cykly
Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
list funguje jako zásobník, FIFO = first in, first out
2.20
Práce se seznamy IV.
počítání
seznam! =   [1, 1		2 3
len(seznámí)	#	7
sum(seznámí)	#	33
min(seznámí)	#	1
max(seznámí)	#	13
procházení		
for item in	[1,	2,   3] :
print(item) for item in range(1,4) print(item)
5,   8, 13]
Začínáme programovat II.
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Úvod d© programováni v Pythonu
Logické operátory Bloky Podmínky Cykly
Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.21
Tuple (N-tice)
• vytváříme pomocí jednoduchých závorek ()
• můžeme s nimi pracovat podobně jako se seznamy, jenom je nemůžeme měnit, tzn. že funkce append a další nejsou dostupné
• můžeme jednoduše převádět na list pomocí
list((1,2)) a podobně zpět tupie ([1,2])
Začínáme programovat II.
Mgr. Stanislav Geidl
G2184 Úvod do programování v Pythonu
Logické operátory Bloky Podmínky Cykly
List (seznam)
Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.22
Dictionary (slovník)
vytváříme pomocí složených závorek {}
{1:   3,   2: 4}
prvek ve slovníku se skládá z klíče a jeho hodnoty, 1 a 2 jsou klíče, jejich hodnoty jsou 3, resp. 4
nefungují zde indexy, na hodnoty se dotazujeme pomocí klíče
každý klíč je unikátní, žádný slovník nemůže obsahovat dva stejné klíče
Začínáme programovat
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Úvod do programováni
Logické operátory Bloky Podmínky Cykly
List (seznam) Tuple (N-tice)
íary (slovní
Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.23
Práce se slovníky
• vytvoření
diet =  {'Name':   ' Zara',   'Age':   7, 'Class': 'First'}
• čtení/získání
print(diet['Name'])   # Zara
• přidání nebo úprava hodnot
diet['Age']   = 8 # úprava stávající hodnoty diet['School']   = "DPS School"# přidáni nové
• smazání hodnot
del diet['Name']
diet.clear ()   # smaže všechny položky del diet # smaže celý slovník
• procházení hodnot
for key in diet: print(key) print(diet[key])
Začínáme programovat
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Úvod d© programováni
Logické operátory Bloky Podmínky Cykly
List (seznam) Tuple (N-tice)
íary (slovní
Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy Code style
2.24
Vícerozměrné kolekce
• kolekce můžeme kombinovat a vytvářet list listů, ...
[[1,   2],   [2,   3],   [4, 5]]
• můžeme kombinovat i navzájem a vytvářet list N-tic, ...
[(1,   2),   (2,   3),   (4, 5)]
Začínáme programovat II.
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Úvod do programováni v Pythonu
Logické operátory Bloky Podmínky Cykly
List (seznam) Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce
Vstupy a výstupy Code style
2.25
Vstupy a výstupy
Vstup:
• raw_input () v Pythonu 2.x nebo input v Pythonu 3
• argumenty programu (přes modul sys):
import sys
if len(sys.args)   > 1: print sys.argv[l]
• ze souboru
Výstup:
• print()
• sys.stdoutasys.stderr
• do souboru
Začínáme programovat II.
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Uved do programováni v Pythonu
Logické operátory Bloky Podmínky Cykly
List (seznam) Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce
Code style
2.26
Code style - podmínky
Správně:
if not users:
print  'no users'
if foo == 0:
self.handle_zero()
if i % 10 == 0:
self.handle_multiple_of_ten()
Špatně:
if len (users)   == 0: print  'no users'
Začínáme programovat
Mgr. Stanislav Geidl
C2184 Úvod do programováni
Logické operátory Bloky Podmínky Cykly
List (seznam) Tuple (N-tice) Dictionary (slovník) Vícerozměrné kolekce Vstupy a výstupy
if foo is not None and not foo self.handle_zero()
if not i % 10:
self.handle_multiple_of_ten()
2.27