Wstęp

Python jest językiem skryptowym. Aby skrypt napisany w Pythonie zadziałał musi być zinterpretowany przez specjalny program nazywany interpreterem. Można korzystać z interpretera zainstalowanego na komputerze lub umieszczonego na stronie internetowej. Podczas lekcji korzystamy z interpretera na stronie onlinegdb.com Niniejsze opracowanie zawiera wiedzę przekazywana podczas lekcji w klasa 8 szkoły podstawowej w kolejności tak jak na lekcjach.

Pierwszy skrypt

Skrypt będziemy pisali linijka po linijce, wyrównany do lewej krawędzi – wcięcia teksty w Pythonie maja znaczenie. Znak # spowoduje, że wszystko co znajdzie się w tej linijce za tym znakiem będzie komentarzem, tzn że interpreter nie będzie brał tego zapisu pod uwagę tworząc program z naszego skryptu.

  print('Informatyka jest łatwa!')

  print('Mam na imię ','Tutaj wpisz swoje imię')

Funkcja print()

Służy do drukowania informacji na ekranie. W nawiasie umieszczamy dane, które mają być wydrukowany na ekranie. Jeśli jest to tekst to należy umieścić go między apostrofami lub cudzysłowami np.:

  print('Informatyka jest łatwa! ') 
    print("Informatyka jest łatwa! ")

  print('Informatyka',4,'You')  #wypisze na ekranie napis: Informatyka 4 You

  print('Informatyka','jest','łatwa') #funkcja zawiera trzy argumenty

  print(5+7) #wypisze na ekranie liczbę 12

Działania arytmetyczne

+   dodawanie
-   odejmowanie
*   mnożenie
/   dzielenie rzeczywiste (zmiennoprzecinkowe)
//  dzielenie całkowite
**   potęgowanie
%   modulo

Zmienne

Zmienna to wyodrębnione i nazwane miejsce w pamięci naszego komputera. Służy do przechowywania różnych wartości. Można sobie wyobrazić że jest to taki pojemnik na dane. Wkładając dane do tego pojemnika musimy wyrzucić z niego te dane, który były w nim przechowywane do tej pory. Każda zmienna musi posiadać nazwę. Nazwa zmiennej to jeden wyraz (nie może zawierać spacji). Nazwa zmiennej może zawierać litery, cyfry i znak podkreślenia. Nazwa zmiennej nie może zaczynać się od cyfry. W nazwach zmiennych nie należy stosować polskich znaków diakrytycznych. W nazwach są rozróżniane wielkie i małe litery np.: zmienna suma i zmienna Suma to dwie różne zmienne. Nazwy zmienne powinny określać ich przeznaczenie.

Wartość zmiennej

  a = 25 #zmienne o nazwie a przypisaliśmy wartość 25
  imie = 'Adam' #zmiennej o nazwie imie przypisaliśmy wartość Adam
  pole_prostokata = 25 * 4 #zmiennej pole_prostokata przypisaliśmy wartość 100

  a = 5
  b = 10
  c = a + b #zmienna c będzie miała wartość 15

  imie = input('Podaj swoje imię') #do zmiennej imie zostanie przypisana wartość którą wpisze użytkownik

  imie = input('Podaj swoje imię: ')
  print('Witaj',imie)

Funkcja input() zawsze jako dane przyjmuje tekst. Jeśli chcesz do swojego programu wprowadzić liczbę, to musisz ją zamienić z teksty na liczbę. Do takie zamiany służy funkcja int(). Argumentem funkcji int jest słowo, które zostanie zamienione na liczbę np.:

  k = '5' # do zmiennej k zostało przypisane słowo 5, piątka będzie tutaj traktowana jak tekst a nie liczba
  a = int('7') #do zmiennej a została przypisana wartość 7
  print(6 * k) #wyświetli napis 555555 (sześć razy napis 5)
  print(6 * a) # wyświetli 42
  bok_a = int(input('Podaj wartość boku a ')) #wprowadzona wartość zostanie zamieniona na liczbę
  bok_b = int(input('Podaj wartość boku b '))#wprowadzona wartość zostanie zamieniona na liczbę
  print('Pole prostokąta o bokach', a, 'i', b, 'jest równe', a*b) #Zostanie wyświetlony tekst oraz wartość obliczenia a * b

Stosowanie instrukcji warunkowej

Instrukcję warunkową zastosujemy wtedy, gdy wynik lub dalsze działanie naszego programu zależne jest od spełnienia lub nie jakiegoś warunku. Komputer sprawdza warunek logiczny i wykonuje określone działania w zależności od tego czy jest on spełniony czy nie. W Pythonie instrukcja warunkowa ma postać:

  if WARUNEK:
      instrukcja1 jeśli warunek jest spełniony
      instrukcja2 jeśli warunek jest spełniony
      instrukcja3 jeśli warunek jest spełniony
      instrukcja n... jeśli warunek jest spełniony
  else:
      instrukcja1 jeśli warunek nie jest spełniony
      instrukcja2 jeśli warunek nie jest spełniony
      instrukcja3 jeśli warunek nie jest spełniony
      instrukcja n... jeśli warunek nie jest spełniony

UWAGA

W języku Python ważne są wcięcia w kodzie. Tworzą one bloki dla poszczególnych instrukcji. Przyjęto że wcięcie ma cztery spacje.
Do porównań logicznych służą operatory porównania i operatory logiczne

Operatory porównania

==   porównanie wartości
>   jest większe
<   jest mniejsze
>=   jest większe lub równe
<=   jest mniejsze lub równe
!=   jest różne

  a = int(input('Podaj pierwszą liczbę: '))
  b = int(input('Podaj drugą liczbę, inna niż pierwsza: '))
  if a > b:
      print(a, 'jest większe od', b)
  else:
      print(b, 'jest większe od', a)

Stosowanie instrukcji iteracyjnej

Instrukcja iteracyjna ma za zadanie powtórzyć wiele razy te same operacje. Instrukcje iteracyjna stosujemy tworząc tzw. Pętlę – po pewnym kroku algorytmu wracamy do wcześniejszego kroku.
W języku Python instrukcja iteracyjna ma postać:

  for zmienna in lista_wartości:
      lista instrukcji

Jako lista instrukcji może być pojedyncza instrukcja lub blok instrukcji. Liczbę powtórzeń (liczbę iteracji) określa długość listy wartości. Program wykona listę instrukcji dla wszystkich wartości z listy wartości, zmieniając wartość zmiennej na kolejne elementy listy wartości np.:

  for i in [0, 5, 3, 8, 2]:
      print( i )

Zmienna ma nazwę i. Lista wartości to [0, 5, 3, 8, 2], lista instrukcji to print(i)
Pętla wykona się pięciokrotnie (pięć elementów w liście wartości).
Program wyświetli w kolejnych linijkach liczby 0, 5, 3, 8, 2.
W pierwszej iteracji do zmiennej i zostanie przypisana wartość 0, w drugiej wartość 5, w trzeciej wartość 3 itd.
Do utworzenia listy wartości możemy zastosować funkcje range().
Funkcja range() może mieć od jednego do trzech argumentów:

range(koniec) – jeden argument oznacza , że funkcja wygeneruje listę wartości w przedziale < 0, koniec)
UWAGA! Wartość koniec nie należy do przedziału, zostanie wygenerowana lista wartości w liczbie koniec – 1 np.:
range(5) wygeneruje [0, 1, 2, 3, 4]

range(początek,koniec) – dwa argumenty oznacza, że funkcja range wygeneruje listę wartości w przedziale < początek, koniec)
UWAGA! Wartość początek należy do przedziału, a wartość koniec nie np.: range(5, 11) wygeneruje listę wartości [5, 6, 7, 8, 9, 10]

range(początek, koniec, krok) – trzy argumentyoznacza , że funkcja range wygeneruje listę wartości w przedziale < początek, koniec) zmieniając kolejne wartości o wartość krok.
UWAGA! Wartość początek należy do przedziału, a wartość koniec nie np.: range(5, 20, 3) wygeneruje listę wartości [5, 8, 11, 14, 17]

  for i in range(4, 201, 2): #funkcja range wygeneruje listę [4,6,8,…198,200]
      print(i)

Sprawdzanie podzielności liczb

Liczba a jest podzielna przez liczbę b gdy reszta z dzielenia a przez b jest równa 0
Jeśli a mod b == 0 to a jest podzielne przez b
mod – oznacza module – resztę z dzielenia. Powyższe w Pythonie zapiszemy:

  if a % b == 0:
      print(a, 'jest podzielne przez', b)
  else:
      print(a, 'nie jest podzielne przez', b)

  p = int(input('Podaj liczbę do sprawdzenia '))
  if p % 2 == 0:
      print(p, 'jest liczba parzystą')
  else:
      print(p, 'jest liczbanieparzysta')

Wyodrębnianie cyfr z liczby

Będziemy wypisywali cyfry liczby od najmniej znaczącej np.: dla liczby 5674 zostanie wypisane w kolejnych linijkach 4 7 6 5 Wypisywana aktualnie ostatnia cyfra do reszta z dzielenia liczby przez 10: cyfra = liczba mod 10 (mod oznacza modulo czyli resztę z dzielenia) Będziemy wykonywali następujący algorytm:
dopóki liczba jest większa od 0 wykonuj:
      cyfra = liczba mod 10
     wypisz cyfra
     liczba = liczba div 10 (div to dzielenie całkowite)
Do realizacji tego algorytmu wykorzystamy petle while.

Pętla whlile

W Pythonie pętla while ma postać:

  while warunek:
      instrukcja 1
      instrukcja 2
      instrukcja 3
      instrukcja n

Instrukcje w bloku pętli sa wykonywane dopóki spełniony jest warunek.

  liczba = int(input(”Podaj liczbę: ”))
  while liczba > 0:
      cyfra = liczba % 10
      print(cyfra)
      liczba = liczba // 10 

Funkcje

Funkcja to wyodrębniony i nazwany fragment naszego skryptu (podprogram), którego możemy wielokrotnie używać.
Każda funkcja musi posiadać nazwę, zasady nazywania funkcji są takie jak przy nazywaniu zmiennych. Po nazwie funkcji w nawiasach mogą występować parametry formalne, które w momencie wywołania (użycia) funkcji komputer zastąpi parametrami aktualnymi.
Poznaliśmy już funkcje wbudowane w Pythona: print(), input(), int(). Teraz będziemy tez tworzyć własne.
Najprostsza definicja funkcji wygląda następująco:

  def nazwa_funkcji (argumenty funkcji):
      blok instrukcji funkcji

Blok instrukcji musi być przesunięty w prawo od lewej krawędzi (najczęściej 4 spcje).
Aby wywołać funkcje (spowodować jej działanie) należy umieścić nazwę funkcji razem z parametrami w odpowiednim miejscu programu. Jeśli funkcja nie ma parametrów to po nazwie zapisujemy puste nawiasy, jeśli jest kilka parametrów to oddzielamy je przecinkami np.:

  # definicja funkcji o nazwie motto – funkcja nie ma parametrów formalnych
  def motto():
      print('Informatyka jest łatwa')

  #wywołanie funkcji motto
  motto() #funkcja wyświetli na ekranie zdanie Informatyka jest łatwa

  #definicja funkcji o nazwie powitanie
  def powitanie( imie ):
      print('Witaj', imie)

  #wywołanie funkcji powitanie
  powitanie('Marek') #funckja wypisze na ekranie zdanie: Witaj Marek

  def szescian( a ):
      objetosc = a * a * a #lub a ** 3
      print('Objetosc sześcianu o boku',a,'jest równa', objetosc)
  bok = int(input('Podaj bok sześcianu: '))
  #wywołanie funkcji
  szescian( bok ) #do funkcji zostanie przekazana wartość zmiennej bok

  def pole_prostokata( a, b ):
      pole = a * b
      print('Pole prostokąta o bokach',a,'i',b,'jest równe', pole)
  bok_a = int(input('Podaj bok a prostokąta: '))
  bok_b = int(input('Podaj bok b prostokąta: '))

  #wywołanie funkcji
  pole_prostokata( bok_a, bok_b ) 

Funkcje zwracające wartość

Funkcja może zwacać wartość tzn. w miejcu wywolania funkcji w programie zostanie wstawiona zwrócona przez nia wartość.

Aby funkcja zwróciła wartość należy użyc slowa kluczowago return funkcja zwóci wartość za słowem kluczowym i przerwie dzialanie.

def suma(a,b):
	return a+b

print(suma(2,4))

Powyższa funkcja zwróci sume dwóch liczb przekazanych do niej jako parametry, zostala wywołana w funkcji print co spowoduje wypisanie jej wartość (w tym przykładzie 6)

Taka funkcję można wykorzystać tak jak każda liczbę:

def suma(a,b):
	return a+b

print(suma(2,4) * "Ala ") #wypisze sześć razy słowo Ala
print(suma(2,4) * suma(4,6)) #wypisze 60 (6 * 10)

Sprawdzanie podzielności dwóch liczb

Napiszemy funkcję, która zwróci prawdę (True) gdy liczba k jest podzielna przez liczbę g lub fałsz (False) w przeciwnym wypadku

def czy_podzielna(k,g):
	if( k % g == 0):   #jeśli reszta z dzielenia k przez g jest równa zero
		return True		#zwróć True gdy warunek jest spełniony
	else:
		return False	#zwróć False w przeciwnym wypadku

def czy_podzielna(k,g):
	if( k % g == 0):   #jeśli reszta z dzielenia k przez g jest równa zero
		return True		#zwróć True gdy warunek jest spełniony
	else:
		return False	#zwróć False w przeciwnym wypadku

liczba = int(input("Podaj liczbę: ")) #wprowadzamy liczbę za pomoca klawiatury

for i in range(1,liczba+1):			#pętla od 1 do wartości liczby
	if(czy_podzielna(liczba,i):		#jeśli liczba jest podzilna przez i
		print(i)					#to wypisz i

def czy_podzielna(k,g):
	if( k % g == 0):   #jeśli reszta z dzielenia k przez g jest równa zero
		return True		#zwróć True gdy warunek jest spełniony
	else:
		return False	#zwróć False w przeciwnym wypadku

liczba = int(input("Podaj liczbę: ")) #wprowadzamy liczbę za pomoca klawiatury

def ile_dzielników(liczba):			#do funkcjo przekazuje parametr - wartośc liczby
	ile = 0							#definiuje licznik i przypisuje mu wartość 0
	for i in range(1,liczba+1):			#pętla od 1 do wartości liczby
		if(czy_podzielna(liczba,i):		#jeśli liczba jest podzilna przez i
			ile++						#to zwiększ wartość zmiennej ile o 1

#wypisuje komunikat z liczbą dzielników podanej liczby
print("Liczba",liczba,"ma",ile_dzielnikow,"dzielników")

Algoryt Euklidesa metoda odejmowania

Algorytm Euklidesa służy do odnajdywania największego wspólnego dzielnika (NWD) dwóch liczb całkowitych.
Wersja z odejmowanie jest następująca:

1. Wprowadź dwie liczby a i b.
2. Sprawdź czy liczby sa sobie równe.
3. Jeśli TAK to zwróć NWD = a i zakończ.
4. Jeśli NIE to od wiekszej liczby odejmij mniejszą.
5. Za większa podstaw wynik z pkt 4
6. Idź do pkt 2

Realizację tego algorytmu wykonamy w funkcji zwracajacej jako wartość NWD liczb a i b. Wykorzytamy tutaj pętle while oraz instrukcje warunkowe if

def nwd_odejmowanie(a,b):
	while a != b: #dopóki a jest różne od b wykonuj:
		if( a > b):		#jeśli większa jest a
			a = a - b;	# to za wieksza podstaw rónicę a i b
		else:			# w przeciwnym wypadku - wieksza jest b
			b = b - a	# za b podstaw różnicę b - a
	return a			#zwróć a - NWD
#wywołanie funkcji:
print(nwd_odejmowanie(21,14)) #wypisze na ekranie wartość 7

Algorytm Euklidesa - wersja z resztą z dzielenia

Wersja z resztą z dzielenia jest bardziej wydajna - dziala szybciej wykonując mniej operacji.

1. Wprowadz dzwie liczby a i b
2. Jeśli b jest rowne zero to zwróć a i zakończ.
3. Do zmiennej pomocniczejo nazwie pom przypisz wartość b.
4. Do b przypisz reszte dzielenia a przez b.
5. Do a przypisz wartośc zmienej pomocniczej.

Funkcja zwracająca sumę cyfr liczby

def suma_cyfr(liczba):
	suma = 0						# do sumy przypisuje wartość 0
	while liczba > 0:				# dopóki liczba jest większa od zera wykonuję:
		suma = suma + liczba % 10	# zwiekszam sume o reszte z dzielenia liczby przez 10 (dodaje do sumy ostatnia cyfrę)
		liczba = liczba // 10		# za liczbe podstawiam wynik dzielenia calkowitego liczby przez 10 (usuwam ostatia cyfre z liczby)
	return suma						# zwracam wartość sumy
	
#wywołanie funkcji
l = int(input("Podaj liczbę: "))	# z klawiatury do zmiennej l przypisuje liczbę
print("Suma cyfr liczby",l,"jest rowna",suma_cyfr(l)) #wypisje stosowny komunikat z wykorzystaniem funkcji suma_cyfr()