Python jest dynamicznym językiem interpretowanym.

Interpretowany tzn. że kod, który napiszemy możemy natychmiast wykonać bez potrzeby tłumaczenia (kompilowania) kodu programistycznego na język maszynowy (czyli na formę zrozumiałą przez komputer).

Interpreter tłumaczy (kompiluje w locie) nasz kod oraz natychmiast go uruchamia. Interpreter może również być używany w trybie interaktywnym do testowania kawałków kodu (np. IPython omawiany w kolejnych scenariuszach).

Naukę zaczynamy od poznania interpretera. Interpreter uruchamiamy z konsoli poleceniem

$ python

Po uruchomieniu interpretera komputer powinien wypisać trzy linie tekstu a w czwartej tak zwany znak zachęty, po którym wpisujemy komendy. Standardowym znakiem zachęty w interpreterze Pythona jest >>>.

Poniższy dokument możesz pobrać w formacie odt lub pdf: :download:`T1.odt <T1.odt>` :download:`T1.pdf <T1.pdf>`

W interpreterze wpisz poniższy przykład:

>>> a = 3
>>> b = 5
>>> a + b
8
>>> c = -6.5
>>> a + c
-3.5
>>> 7/2
3.5
>>> 2*6
12
>>> 2**6
64
>>> kwiatek = 'stokrotka'
>>> kwiatek2 = "róża"
>>> kwiatek + ' i ' + kwiatek2
'stokrotka i róża'

W powyższym przykładzie wykonujemy operacje na zmiennych. Zmienne są "pudełkami" trzymającymi różne informacje. Zmienna posiada swoją nazwę i wartość. Nazwa zmiennej w Pythonie nie może zawierać:

• polskich znaków
• cyfry na pierwszym miejscu
• spacji
• znaków specjalnych za wyjątkiem podkreślnikiem ( _ )

Wielkość liter jest rozróżniana (zmienna x i zmienna X to dwie różne zmienne). Przykłady poprawnych:

• i
• _chodnik
• nazwa_23
• a2c4

Przykłady niepoprawnych:

• 1nazwa
• 4_strony_świata
• z-myslnikiem,
• nazwa ze spacja

Główne typy zmiennych, którymi będziemy się zajmować to:

• liczby całkowite (integer)
• liczby zmiennoprzecinkowe (float)
• napisy, czyli tzw. Łańcuchy znaków (string)

Istnieje wiele innych typów zmiennych. [odniesienie do zewn. Źródeł] Zróbmy proste zadanie - będąc w interpreterze wykonaj:

zmienna1 = raw_input(``Podaj imię: ``)
print(``Witaj``, zmienna1)

Stworzyliśmy właśnie pierwszy program w języku Python. Gratulacje!

Przy użyciu funkcji raw_input pobiera on do zmiennej to, co użytkownik wpisze z klawiatury a następnie używając funkcji print wyświetla na ekranie kawałek tekstu oraz zawartość wcześniej utworzonej zmiennej.

Aby zamienić podaną z klawiatury liczbę na zmienną liczbową (int lub float) musimy skorzystać z funkcji int.

zmienna1 = raw_input("Podaj 1 liczbę: ")
zmienna2 = raw_input("Podaj 2 liczbę: ")
wynik = int(zmienna1) + int(zmienna2)
print("Suma:", wynik)

Funkcje są to wcześniej zdefiniowane kawałki kodu, których możemy później użyć do wykonania określonej czynności, zamiast wpisywać ten sam kod po raz kolejny.

W okrągłych nawiasach po nazwach funkcji umieszczamy parametry lub argumenty funkcji (może być ich więcej niż jeden). Parametry i argumenty oddzielamy od siebie przecinkami. Jak widać na przykładzie funkcji raw_input niektóre funkcje pozostawiają coś po sobie. W tym przypadku funkcja raw_input pozostawia po sobie to, co użytkownik wpisał z klawiatury a my wrzucamy to do naszej zmiennej zmienna1. Kiedy funkcja pozostawia po sobie jakieś dane, mówimy, że funkcja zwraca dane.

Kolejny program zapiszemy już w pliku aby prościej było go zmieniać oraz wykonywać wiele razy. W tym celu należy otworzyć edytor tekstu, wpisać do niego instrukcje języka Python, a następnie zapisać z rozszerzeniem .py. Aby uruchomić tak zapisany program należy będąc w linii poleceń (konsola / terminal) w tym samym katalogu gdzie zapisaliśmy nasz plik wpisać:

$python nazwa-pliku.py

Do podejmowania decyzji w programowaniu służy instrukcja warunkowa if.

Blok kodu podany po instrukcji if zostanie wykonany wtedy, gdy wyrażenie warunkowe będzie prawdziwe. W przeciwnym przypadku blok kodu zostanie zignorowany. Część else jest przydatna, jeśli chcemy, żeby nasz program sprawdził wyrażenie warunkowe i wykonał blok kodu jeśli wyrażenie warunkowe jest prawdziwe lub wykonał inny blok kodu jeśli wyrażenie warunkowe było fałszywe.

Python pozwala także na sprawdzenie większej liczby warunków w ramach jednej instrukcji if. Służy do tego instrukcja elif (skrót od else if).

if wyrażenie_warunkowe:
    blok kodu 1
elif:
    blok kodu 2
else:
    blok kodu 3

Wszystkie instrukcje w bloku kodu muszą być wcięte względem instrukcji if. W ten sposób Python rozpoznaje, które instrukcje ma wykonać po sprawdzeniu prawdziwości wyrażenia. Tak samo po instrukcjach elif i else musimy wstawić dwukropek a instrukcje muszą być wcięte.

Głębokość wcięcia nie ma znaczenia (dobry zwyczaj programowania w Pythonie mówi, żeby używać czterech spacji) ale musi być ono w całym programie zawsze tej samej głębokości. Pobawmy się instrukcjami if, elif i else na prostym przykładzie.

zmienna = raw_input('Podaj liczbę: ')
zmienna = int(zmienna)
if zmienna > 0:
    print('Wpisałeś liczbę dodatnią')
elif zmienna == 0:
    print('Wpisałeś zero')
else:
    print('Wpisałeś liczbę ujemną')
print('Koniec programu')

W programie na początku wczytywana jest wartość z klawiatury do zmiennej, a następnie dokonujemy zmiany jej typu na liczbę całkowitą. W dalszej części stosujemy instrukcję if sprawdzając czy wartość podanej liczby jest większa od 0. Jeśli wartość będzie większa od 0 na ekranie wyświetlony będzie napis Wpisałeś liczbę dodatnią, jeśli nie, program wykona kolejną instrukcję: elif sprawdzając czy liczba jest równa 0. Jeśli żaden z powyższych warunków nie będzie spełniony wykonane zostanie polecenie zawarte po instrukcji else. Program zakończy się wyświetlając: Koniec programu.

Jak również widać porównanie w Pythonie, wykonujemy poprzez podwójne użycie znaku równości: ==. Matematyczne wyrażenie nie równe (≠) w Pythonie zapisujemy jako !=.

Napisz program, w którym:

• do zmiennej dana przypiszesz pewną liczbę
• użytkownik będzie mógł podać z klawiatury dowolną liczbę całkowitą
• jeżeli użytkownik trafi program wyświetli komunikat: Gratulacje!, a jeśli nie, to wyświetli napis określający czy podana liczba jest większa od danej czy mniejsza.

dana = 18
strzal = int(raw_input("Wpisz liczbę całkowitą"))
if strzal == dana:
    print("Gratulacje! Zgadłeś")
elif strzal < dana:
    print("Nie! Szukana liczba jest większa!")
else:
    print("Nie! Szukana liczba jest mniejsza!")
print("Koniec programu.")

1. Za pomocą poznanych narzędzi stwórz program będący kalkulatorem.
2. Napisz program rozwiązujący równania kwadratowe (:ref:`kwadratowe`).
3. Napisz program, który spyta użytkownika ile ma lat, a następnie wyświetli czy osoba ta jest młodzieżą, dzieckiem czy dorosłym (załóżmy, że dziecko ma mniej niż 12 lat, a dorosły więcej niż 18).
4. Napisz program, który będzie sortował trzy podane przez użytkownika liczby.
5. Napisz program, który w odpowiedzi na podaną przez użytkownika liczbę będzie wyświetlał komunikat czy jest to liczba parzysta, czy nieparzysta.
6. Napisz program, który będzie sprawdzał czy z podanych przez użytkownika trzech długości można zbudować trójkąt.

print 'Dla równania kwadratowego ax2+bx+c=0'
a=int(raw_input('podaj wartość parametru a: '))
b=int(raw_input('podaj wartość parametru b: '))
c=int(raw_input('podaj wartość parametru c: '))
delta = b**2-4*a*c
if delta > 0:
    x1 = (-b-delta**(1/2))/(2*a)
    x2 = (-b+delta**(1/2))/(2*a)
    print 'x1 = ', x1, ', x2= ', x2
elif delta == 0:
    x0 = -b/(2*a)
    print 'x0 = ', x0
else:
    print 'brak rozwiązań'

Pętla while służy do konstrukcji bloku instrukcji, które będą wykonywane warunkowo. W programie najpierw będzie sprawdzane czy warunek jest spełniony – jeśli tak, to wykonane będą wszystkie instrukcje zawarte w bloku. Następnie ponownie sprawdzany jest warunek, jeśli nadal jest spełniony to ponownie wykonuje wszystkie polecenia. Pętla jest wykonywana tak długo, jak długo warunek jest prawdziwy.

while wyrażenie_warunkowe:
    blok kodu

Zobaczmy działanie pętli while na poniższym przykładzie.

import random
dana = random.choice(range(10))
kontynuuj = True
while koniec:
    strzal = int(raw_input("Wpisz liczbę całkowitą"))
    if strzal == dana:
        print("Gratulacje! Zgadłeś")
        kontynuuj = False
    elif strzal < dana:
        print("Nie! Szukana liczba jest większa!")
    else:
        print("Nie! Szukana liczba jest mniejsza!")
print("Koniec programu.")

Program będzie wykonywany do momentu, w którym użytkownik poda właściwą liczbę. Zatem nie trzeba do każdego strzału ponownie uruchamiać programu. Zmienna kontynuuj ma ustawioną wartość logiczną True (z angielskiego prawda). W momencie, w którym użytkownik poda właściwą liczbę zmienna przyjmie wartość logiczną False (z angielskiego fałsz), co spowoduje zakończenie wykonywania pętli while.

Wyrażenie break powoduje natychmiastowe zakończenie wykonywania pętli.

import random
dana = random.choice(range(10))
while True:
    strzal = int(raw_input("Wpisz liczbę całkowitą"))
    if strzal == dana:
        print("Gratulacje! Zgadłeś")
        break
    elif strzal < dana:
        print("Nie! Szukana liczba jest większa!")
    else:
        print("Nie! Szukana liczba jest mniejsza!")
print("Koniec programu.")

Wyrażenie continue powoduje ominięcie następujących po nim wyrażeń w bloku, a następnie rozpoczyna ponowne wykonanie pętli.

import random
dana = random.choice(range(10))
while True:
    strzal = int(raw_input("Wpisz liczbę całkowitą"))
    if strzal > dana:
        print("Nie! Szukana liczba jest mniejsza!")
        continue
    elif strzal < dana:
        print("Nie! Szukana liczba jest większa!")
        continue
    print("Gratulacje! Zgadłeś")
    break
print("Koniec programu.")

1. Napisz program, który sumuje liczby dodatnie podawane przez użytkownika – pętla pozwala użytkownikowi podawać liczby dopóki nie poda liczby niedodatniej. Następnie obok podawanego wyniku będzie wyświetlana liczba określająca ilość podanych liczb.
2. Na podstawie wcześniejszego zadania napisz program obliczający średnią liczb dodatnich, a następnie zmodyfikuj go tak, aby obliczana była średnia również dla liczb ujemnych.

Pętla for służy do wykonywania tego samego bloku operacji dla każdego elementu z pewnej listy. Ilość wykonań tego bloku jest równa liczbie elementów tej listy. Wywoływana w pętli zmienna przyjmuje po kolei wartości każdego z elementów.

Przykłady list:

• lista liczb wpisanych ręcznie – elementy podane w nawiasach kwadratowych

  [2,3,4,5]

• funkcja range – wywoła kolejno liczby naturalne zaczynając od podanej w nawiasie na pierwszym miejscu, kończąc na liczbie mniejszej o 1 od liczby na miejscu drugim

  range(2,6)

Zobrazujmy działanie pętli for na prostym przykładzie, wymieniającym kolejno elementy z pewnej listy.

print("Mamy listę elementów: ", [5,6,7,8])
for liczba in [5,6,7,8]:
    print("element listy: ", liczba)

1. Napisz dwa programy, które wypisują liczby naturalne od 1 do 15. W pierwszym programie wykonaj pętlę for, a w drugim while.
2. Zmodyfikuj powyższe zadanie, tak aby programy obliczały sumę liczb od 1 do 15.
3. Za pomocą pętli for, napisz program, który oblicza silnię liczby podanej przez użytkownika.
4. Oblicz sumę kwadratów liczb naturalnych z zakresu od 1 do 100.

.. glossary::

    Język interpretowany
        język, który jest tłumaczony i wykonywany "w locie". Tłumaczeniem i
        wykonywaniem programu zajmuje się specjalny program nazwany interpreterem języka.

    Interpreter
        program, który zajmuje się tłumaczeniem kodu języka programowania na język
        maszynowy i jego wykonywaniem.

    Zmienne
        symbole zdefiniowane i nazwane przez programistę, które służą do
        przechowywania wartości, obliczeń na nich i odwoływanie się do wartości przez zdefiniowaną nazwę.

    Funkcje

        fragmenty kodu zamknięte w określonym przez programistę symbolu, mogące
        przyjmować parametry oraz mogące zwracać wartości. Umożliwiają wielokrotne wywoływanie tego
        samego kodu, bez konieczności jego przepisywania za każdym razem, gdy zajdzie potrzeba jego
        wykonania.

    Typ zmiennych

        rodzaj danych, który przypisany jest do zmiennej w momencie jej tworzenia.