Εισαγωγή στην Python

Python Είναι μια διερμηνευόμενη, υψηλού επιπέδου γλώσσα

Για να επικοινωνήσουμε με τον υπολογιστή με τη γλώσσα Python , χρειαζόμαστε να μάθουμε ένα πολύ μικρό σύνολο λέξεων-ρημάτων της αγγλικής γλώσσας, που αντιστοιχούν στις εντολές, καθώς και τον τρόπο σύνταξής τους. Το πλεονέκτημα είναι ότι μόλις γράψουμε μια εντολή μπορούμε να ελέγξουμε το αποτέλεσμα, καθώς το προγραμματιστικό περιβάλλον διερμηνεύει τις εντολές άμεσα και μας ειδοποιεί αν έχουμε κάνει κάποιο λάθος στη σύνταξή τους.

Oλοκληρωμένο περιβάλλον ανάπτυξης προγραμμάτων IDLE Για να ξεκινήσουμε να χρησιμοποιούμε τη γλώσσα προγραμματισμού Python χρειάζεται πρώτα να κατεβάσουμε από το Διαδίκτυο και να εγκαταστήσουμε στον υπολογιστή μας το προγραμματιστικό περιβάλλον της. To ολοκληρωμένο περιβάλλον ανάπτυξης προγραμμάτων IDLE (Integrated Development Environment) της Python είναι ένα δωρεάν πρόγραμμα, που μπορούμε εύκολα να εγκαταστήσουμε στον υπολογιστή μας κατεβάζοντας και εκτελώντας το κατάλληλο αρχείο ανάλογα με το λειτουργικό σύστημα του υπολογιστή μας, μια και είναι διαθέσιμο για για διάφορα λειτουργικά συστήματα, όπως ΜS Windows, Linux, MAC OS X.

Εγκατάσταση IDLE Python για MS-Windows Το προγραμματιστικό περιβάλλον IDLE είναι διαθέσιμο στον επίσημο δικτυακό τόπο υποστήριξης της γλώσσας Python https://www.python.org/. Αρχικά επιλέγουμε την έκδοση της γλώσσας , μεταφορτώνουμε το κατάλληλο αρχείο ανάλογα με την έκδοση των Windows και το εγκαθιστάμε εκτελώντας το στον υπολογιστή, αποδεχόμενοι τους προτεινόμενους όρους.

Ξεκίνημα Ανοίγουμε το μενού επιλογών ως εξής: ΈναρξηΌλα τα προγράμματα Python και επιλέγουμε IDLE

Τύποι δεδομένων στην Python Ακέραιοι (integers) πχ. 3 Αριθμοί κινητής υποδιαστολής (δεκαδικοί-floating point ) πχ 3.14 2.1Ε3 ( σημαίνει 2.1*103) 28.2E-5 (σημαίνει 28.2 * 10-5) Λογικοί (booleans) έχουν μόνο δύο τιμές, την τιμή True (Αληθής) και τη τιμή False (Ψευδής) Συμβολοσειρές (strings): ακολουθίες χαρακτήρων πχ “hello”

Εντολή type Μας δίνει το τύπο στον οποίο ανήκει μια τιμή πχ.

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΟΙ ΤΕΛΕΣΤΕΣ + Πρόσθεση - Αφαίρεση * Πολ/σμός / Διαίρεση + Πρόσθεση - Αφαίρεση * Πολ/σμός / Διαίρεση // Ακέραια Διαίρεση % Υπόλοιπο Διαίρεσης ** Δύναμη (πχ 2**3 23)

Προτεραιότητα Πράξεων Πράξεις σε παρενθέσεις (αν υπάρχουν) Ύψωση σε δύναμη Πολ/σμοί, διαιρέσεις Προσθέσεις, αφαιρέσεις

τελεστές σύγκρισης == Ισο != Διαφορετικό < Μικρότερο == Ισο != Διαφορετικό < Μικρότερο > Μεγαλύτερο <= Μικρότερο ή ίσο >= Μεγαλύτερο ή ίσο

Τελεστές λογικών πράξεων not (Άρνηση) or (Διάζευξη) and (Σύζευξη) και ο πίνακάς αλήθειας:

Μεταβλητές Μια μεταβλητή (variable) είναι ένα όνομα που αναφέρεται σε μία τιμή. Η τιμή αυτή μπορεί να αλλάξει όσες φορές θέλουμε κατά την εκτέλεση του προγράμματός μας. (Οι μεταβλητές απλά είναι τμήματα της μνήμης του υπολογιστή μας όπου μπορούμε να αποθηκεύσουμε πληροφορία)

Μεταβλητές Για τη χρησιμοποίηση μιας μεταβλητής στην python δεν απαιτείται η δήλωσή της. Για να χρησιμοποιήσουμε μια μεταβλητή, χρειαζόμαστε να της δώσουμε ένα όνομα και στη συνέχεια να της εκχωρήσουμε κάποια τιμή.

Ονόματα μεταβλητών Καλό είναι το όνομα να είναι σχετικό με το νόημα που περιγράφει η μεταβλητή και με λατινικούς χαρακτήρες Δεν επιτρέπεται να ξεκινάμε το όνομα μιας μεταβλητής με αριθμό (Μπορεί όμως να περιέχει αριθμούς ) Δεν επιτρέπονται κενά, εισαγωγικά, τελείες, κόμματα και άλλοι παρόμοιοι χαρακτήρες. Επιτρέπεται μόνο ο χαρακτήρας _ (κάτω παύλα) Τα πεζά διακρίνονται από τα κεφαλαία γράμματα Απαγορεύεται η χρήση δεσμευμένων λέξεων της python (πχ εντολών)

Μη αποδεκτά ονόματα Πχ. 1onoma, for, name@ Αποδεκτά ονόματα Πχ. onoma1, onoma_2, timi, mesi_timi, embado κ.ά. Μη αποδεκτά ονόματα Πχ. 1onoma, for, name@

Εκχώρηση τιμής σε μεταβλητή Για να εκχωρήσουμε μία τιμή σε μια μεταβλητή χρησιμοποιούμε το σύμβολο = Πχ x=234 σημαίνει ότι δίνουμε στη μεταβλητή x την τιμή 234 (ακέραιος αριθμός) και την αποθηκεύουμε στη θέση μνήμης του υπολογιστή που αντιστοιχεί η μεταβλητή x Tmima=“bp”

Εκχώρηση τιμής σε μεταβλητή και Εκτύπωση

Eμφάνιση τιμών στην οθόνη : Εντολή print π.χ. print(‘Hello’) #τυπώνει τη συμβολοσειρά Hello print(4+2) #τυπώνει 6 print(‘Εμβαδόν =‘, 45) #τυπώνει: Εμβαδόν=45

Εισαγωγή τιμής σε μια μεταβλητή από το πληκτρολόγιο η Python διαθέτει την ενσωματωμένη συνάρτηση input. Κάθε φορά που καλείται η συνάρτηση αυτή από ένα πρόγραμμα, αυτό σταματάει και περιμένει από τον χρήστη να πληκτρολογήσει μια τιμή την οποία την αποδίδει αυτόματα στη μεταβλητή. Χρήσιμο είναι να εμφανίζεται και ένα μήνυμα που να πληροφορεί τον χρήστη για το τι δεδομένα αναμένει το πρόγραμμα.

Εντολή input Η input επιστρέφει πάντα συμβολοσειρά και έτσι η μεταβλητή age στο παράδειγμα δεν δείχνει σε αριθμό. Αν θέλουμε αριθμό, μπορούμε να τη μετατρέψουμε.

Μετατροπή από έναν τύπο σε άλλο: (ενσωματωμένες συναρτήσεις) float(x): μετατρέπει ακέραιους αριθμούς και συμβολοσειρές σε αριθμούς κινητής υποδιαστολής. int(x): μετατρέπει αριθμούς κινητής υποδιαστολής και συμβολοσειρές σε ακέραιους αριθμούς. str(n): μετατρέπει αριθμούς σε συμβολοσειρές.

Παραδείγματα μετατροπής τύπων

Εισαγωγή ακεραίου από το πληκτρολόγιο-Παράδειγμα

Συνδυασμός εισόδου δεδομένων από το πληκτρολόγιο και συναρτήσεων μετατροπής:

Άλλες βασικές(ενσωματωμένες συναρτήσεις) abs() επιστρέφει την απόλυτη τιμή ενός αριθμού pow(a,b) επιστρέφει τη δύναμη του a υψωμένη στο b divmod(x,y) επιστρέφει το πηλίκο και το υπόλοιπο της διαίρεσης x/y chr(x) επιστρέφει το χαρακτήρα που αντιστοιχεί στη θέση x του κώδικα Unicode πχ chr(97)  'a' ord(x) κάνει το αντίστροφο της chr πχ ord(‘a’)  97 round(x(number[, ndigits]) στρογγυλοποιεί έναν δεκαδικό αριθμό σε ndigits δεκαδικά ψηφία πχ round(2.67,1) 2.7

Είδη σφαλμάτων στον προγραμματισμό συντακτικά λάθη: παράγονται από την Python όταν διερμηνεύει τον πηγαίο κώδικα. Υποδεικνύουν ότι υπάρχει κάποιο λάθος στη σύνταξη του προγράμματος (πχ κεφαλαία αντί μικρά γράμματα) σφάλματα χρόνου εκτέλεσης που παράγονται από τον διερμηνευτή, αν πάει κάτι στραβά κατά την εκτέλεση του προγράμματος(πχ εξαντλήθηκε η μνήμη) σημασιολογικά ή λογικά σφάλματα: το πρόγραμμα τρέχει χωρίς να παράγει κάποιο μήνυμα λάθους, αλλά δεν κάνει αυτό που θα έπρεπε.

στους μεταγλωττιστές (compilers) και στους διερμηνείς (interpreters) Διαδικασία μετάφρασης και εκτέλεσης προγράμματος -Διερμηνέας και μεταγλωττιστής Όταν γράψουμε κώδικα σε μια γλώσσα υψηλού επιπέδου, για να μπορέσει να εκτελεστεί στον υπολογιστή θα πρέπει να μετατραπεί σε γλώσσα μηχανής που είναι «κατανοητή» από την Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (CPU) του υπολογιστή. Τα προγράμματα που μετατρέπουν τις εντολές μας μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: στους μεταγλωττιστές (compilers) και στους διερμηνείς (interpreters)

Μεταγλωττιστής Διαβάζει ολόκληρο το πρόγραμμα υψηλού επιπέδου (πηγαίος κώδικας -source code), και το μεταφράζει, πριν ξεκινήσει η εκτέλεσή του.

Διερμηνευτής Διαβάζει και ελέγχει μία εντολή την φορά, την εκτελεί και μετά προχωράει στην επόμενη. Η Python διαθέτει διερμηνευτή. Υπάρχουν δύο τρόποι χρήσης του διερμηνευτή: διαδραστική λειτουργία (interactive mode) , όπου πληκτρολογούμε εντολές και ο διερμηνευτής εμφανίζει το αποτέλεσμα. (Το σύμβολο, >>>, είναι ο προτροπέας (prompt) που χρησιμοποιεί ο διερμηνευτής για να υποδείξει ότι είναι έτοιμος) σεναριακή λειτουργία (script mode) κατά την οποία μπορούμε να αποθηκεύσουμε κώδικα σε ένα αρχείο(σενάριο) που θα εκτελέσει ο διερμηνευτής