Podstawy programowania w Pythonie

Transkrypt

1 Podstawy programowania w Pythonie Wykład 5 dr Andrzej Zbrzezny Instytut Matematyki i Informatyki Akademia Jana Długosza w Częstochowie 7 listopada 2012 dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

2 Wartości boolowskie Wartość logiczna to w logice podstawowa cecha zdania określajaca jego stosunek do faktów. W logice klasycznej każde zdanie może przyjać tylko jedna z dwóch wartości logicznych: prawda oznaczajaca zgodność zdania ze zbiorem faktów fałsz oznaczajaca niezgodność zdania ze zbiorem faktów W języku Python stała wbudowana False reprezentuje wartość logiczna fałsz, natomiast stała wbudowana True reprezentuje wartość logiczna prawda. Obiekty False i True sa jedynymi wartościami typu bool. dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

3 Wartości boolowskie Typ bool jest podtypem typu int, a zatem wywołanie funkcji wbudowanej issubclass(bool, int) zwróci wartość True: >>> issubclass(bool, int) True >>> issubclass(int, int) True >>> issubclass(int, float) False W prawie wszystkich kontekstach wartości boolowskie False i True zachowuja się jak wartości 0 i 1, odpowiednio. Wyjatkiem jest to, że po przekonwertowaniu wartości boolowskiej na łańcuch, zwracany jest łańcuch 'False' lub 'True'. dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

4 Wartości boolowskie Każdy obiekt może być w razie potrzeby potraktowany jako wartość boolowska. Następujace obiekty sa traktowane jako wartość False: None False zero z każdego typu numerycznego, przykładowo: 0, 0.0, 0j dowolna pusta sekwencja, przykładowo: '', (), [] dowolne puste odwzorowanie, przykładowo: {}. instancje klas zdefiniowanych przez użytkownika, o ile w klasie zdefiniowana jest metoda bool () lub metoda len () oraz metody te zwracaja dla tych instancji liczbę całkowita zero lub wartość boolowska False. Wszystkie pozostałe wartości traktowane sa jak wartość boolowska True. dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

5 Wartości boolowskie Funkcja wbudowana bool zwraca dla każdego obiektu jego wartość logiczna określona zgodnie z powyższymi regułami. bool(none) False bool(6) True bool("") False bool("python. Programming is fun again!") True bool([]) False bool([10, 20, 30, 40]) True dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

6 Operatory boolowskie and, or, not Rezultaty działań z użyciem operatorów boolowskich opisane sa w poniższej tabeli, w kolejności rosnacych priorytetów: Operator Wynik Uwagi x or y jeżeli bool(x) == False, to y, (1) w przeciwnym razie x x and y jeżeli bool(x) == False, to x, (2) w przeciwnym razie y not x jeżeli bool(x) == False, to True, (3) w przeciwnym razie False Uwagi: 1 Argument y jest obliczany tylko wtedy, gdy bool(x) == False. 2 Argument y jest obliczany tylko wtedy, gdy bool(x) == True. 3 Operator not ma priorytet mniejszy niż nieboolowskie operatory. dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

7 Operatory boolowskie and, or, not >>> 5 or 8 5 >>> 5 and 8 8 >>> not 5 and 8 False >>> 8 and 5 < 8 True >>> 5 < 8 and 8 8 >>> not 5!= 8 False >>> (not 5)!= 8 True dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

8 Prosta instrukcja warunkowa Składnia prostej instrukcji warunkowej jest następujaca: if wyrażenie: blokinstrukcji Wykonanie prostej instrukcji warunkowej zaczyna się od obliczenia wartości boolowskiej wyrażenia wyrażenie. Jeżeli wartościa ta jest True, to wykonywany jest blokinstrukcji. dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

9 Schemat blokowy prostej instrukcji warunkowej False wyrażenie True blokinstrukcji dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

10 Przykład (Suma liczb dodatnich i suma liczb ujemnych) def main(): n = int(input("ilość liczb do wczytania: ")) suma_dod = suma_ujem = 0 for j in range(0, n): a = float(input("podaj kolejną liczbę: ")) if a > 0: suma_dod = suma_dod + a if a < 0: suma_ujem = suma_ujem + a print("suma liczb dodatnich =", suma_dod) print("suma liczb ujemnych =", suma_ujem) main() dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

11 Przykład (Ilość oraz suma liczb dodatnich i liczb ujemnych) def main(): n = int(input("ilość liczb do wczytania: ")) ile_dod = ile_ujem = 0; suma_dod = suma_ujem = 0.0 for j in range(0, n): a = float(input("podaj kolejną liczbę: ")) if a > 0: ile_dod = ile_dod + 1 suma_dod = suma_dod + a if a < 0: ile_ujem = ile_ujem + 1 suma_ujem = suma_ujem + a print("ilość dodatnich =", ile_dod, end = " ") print("suma dodatnich =", suma_dod) print("ilość ujemnych =", ile_dod, end = " ") print("suma ujemnych =", suma_ujem) main() dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

12 Instrukcja warunkowa Składnia instrukcji warunkowej jest następujaca: if wyrażenie: blokinstrukcji_t else: blokinstrukcji_f Wykonanie instrukcji warunkowej zaczyna się od obliczenia wartości boolowskiej wyrażenia wyrażenie. Jeżeli wartościa ta jest True, to wykonywany jest blokinstrukcji_t. W przeciwnym razie wykonywany jest blokinstrukcji_f. dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

13 Schemat blokowy instrukcji warunkowej True False wyrażenie blokinstrukcji T blokinstrukcji F dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

14 Przykład (Suma liczb dodatnich i suma liczb ujemnych) def main(): y = int(input("podaj rok: ")) print("rok", y, "ma", number_of_days(y), "dni.") def number_of_days(y): if y % 4 == 0 and (y % 100!= 0 or y % 400 == 0): return 366 else: return 365 if name == " main ": main() dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

15 Pełna postać instrukcji warunkowej Składnia pełnej instrukcji warunkowej jest następujaca: if wyrażenie: blokinstrukcji_t elif wyrażenie_1 blokinstrukcji_1... elif wyrażenie_n blokinstrukcji_n else: blokinstrukcji_f dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

16 Schemat blokowy pełnej instrukcji warunkowej True wyrażenie False True wyrażenie 1 False blokinstrukcji 1 blokinstrukcji T blokinstrukcji F dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

17 Przykład (Pierwiastki rzeczywiste równania kwadratowego) import math def wypisz_pierwiastki(a, b, c): delta = b * b - 4 * a * c if delta > 0: print("równanie ma dwa pierwiastki") print("x1 =", (-b - math.sqrt(delta)) / (2 * a)) print("x2 =", (-b + math.sqrt(delta)) / (2 * a)) elif delta == 0: print("równanie ma podwójny pierwiastek") print("x1 = x2 = ", -b / (2 * a)) else: print("równanie nie ma pierwiastków") dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

18 Notacja BNF Gramatyka języka Python zapisana jest przy użyciu zmodyfikowanej notacji Backusa-Naura (w skrócie BNF od angielskiego Backus-Naur Form). W notacji BNF używa się definicji takich jak poniższe: nazwa ::= m_litera (m_litera "_")* m_litera ::= "a"..."z" Pierwsza linia mówi, że nazwa jest ciagiem małych liter i znaków podkreślenia zaczynajacym się od małej litery. Druga linia mówi, że m_litera jest jednym ze znaków od a do z. dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

19 Notacja BNF Każda reguła zaczyna się do nazwy i symbolu ::=. Pionowa kreska jest operatorem alternatywy i ma najniższy priorytet. Gwiazdka (*) oznacza zero lub więcej powtórzeń poprzedniego elementu, natomiast plus (+) oznacza jedno lub więcej powtórzeń. Ujęcie frazy w nawiasy kwadratowe ([]) oznacza zero lub jedno wystapienie tej frazy. Operatory * i + maja najwyższy priorytet. Nawiasy sa używane do grupowania. Symbole terminalne ujmuje się w cudzysłowy. Białe znaki (spacje i tabulatory) służa do oddzielania tokenów. Reguły sa zwykle zapisywane w pojedynczych liniach. dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20

20 Składnia instrukcji warunkowej w zmodyfikowanej notacji BNF if_stmt ::= "if" expression ":" suite ( "elif" expression ":" suite )* ["else" ":" suite] Składnia bloku instrukcji w zmodyfikowanej notacji BNF compound_stmt ::= if_stmt while_stmt for_stmt try_stmt with_stmt funcdef classdef suite ::= stmt_list NEWLINE NEWLINE INDENT statement+ DEDENT statement ::= stmt_list NEWLINE compound_stmt stmt_list ::= simple_stmt (";" simple_stmt)* [";"] dr Andrzej Zbrzezny (IMI AJD) Podstawy programowania w Pythonie / 20