Pokročílí 2: Vetvenie, cykly¶

Na tomto cvičení pokračujeme v opakovaní základov Pythonu. Pripomenieme si základné dátové typy a tvorbu funkcií. Zopakujeme si tiež vetvenia, cykly a výnimky.

Literál¶

Dátové typy majú svoje konkrétne hodnoty. Zápis takejto hodnoty priamo v kóde sa nazýva literál. Syntax literálov je súčasťou programovacieho jazyka.

Príklady literálov v Pythone

42              # int
-7              # negative int
3.14            # float
1.2e3           # float in scientific notation
"Hello"         # string (double quotes)
'World'         # string (single quotes)
True            # bool
None            # NoneType
[1, 2, 3]       # list
(4, 5, 6)       # tuple
{"name": "Alice", "age": 30}  # dict
{1, 2, 3}       # set
{}              # empty dict

Reťazce znakov (strings) majú viacero typov zápisov, aby sa uľahčilo ich písanie. Ak potrebujem mať v reťazci dvojité úvodzovky, zvolím zápis s obyčajnými úvodzovkami, a naopak. "McDonald's"

Python podporuje taktiež aj viacriadkový reťazec, ktorý píšeme s troma úvodzovkami.

"""Tento text
je na viac
riadkov"""

V Pythone každý literál vytvorí nový objekt v pamäti počítača. Výnimku tvoria malé nemenné objekty, ktoré Python môže, ak chce, vytvoriť v pamäti iba raz, a znovupoužiť ich.

Na rozdiel of Javy Python nemá primitívne dátové typy, každá hodnota je objekt. Teda aj hodnoty všetkých dátových typov sú objekty. Či už máme číslo 4 alebo zoznam [1, 2, 3], obidve sú v pamäti uložené ako objekty.

None¶

V Pythone existuje špeciálna hodnota, ktorá signalizuje, že žiadna hodnota nie je prítomná. Zapisujeme ju None. Používa sa napríklad v prípadoch, keď napr. funkcia nevracia žiadnu hodnotu.

Príkazy vs Výrazy¶

Kód v Pythone je postupnosť príkazov. Príkaz, anglicky statement, je časť kódu, väčšinou jeden riadok, ktorý vykoná nejakú akciu. Je samostatný a nemôže byť súčasťou iných príkazov. Niektoré príkazy sú zložené, čo znamená, že môžu obsahovať viacero príkazov za sebou. Príkladom je if elif else.

Príklad príkazov: =, if, while, return, break

Oproti tomu je výraz, anglicky expression, čo je časť kódu, ktorá vracia hodnotu a môže byť súčasťou iných výrazov alebo aj príkazov.

Príklad: 3 + 1, foo(),a > 5

Učím sa s pomocou umelej inteligencie

Som študent strednej školy, učím sa Python. Vysvetli mi:

rozdiel medzi príkazmi a výrazmi a uveď príklady

Základné dátové typy¶

V Pythone máme tieto základné dátové typy:

Kategória	Názov	Popis	Príklad literálu
Čísla	`int`	celé číslo	`10`, `-5`
Čísla	`float`	desatinné číslo	`3.14`
Text	`str`	reťazec znakov	`"Ahoj Fero"`, `'Ako sa máš'`
Logické	`bool`	pravda / nepravda	`True`, `False`
Sekvencie	`list`	zoznam, meniteľný	`[1, "Fero", False]`
Sekvencie	`tuple`	zoznam, nemenný	`(1, "Fero", False)`
Množiny	`set`	množina, bez poradia, meniteľná	`{1, "Fero", False}`
Mapovanie	`dict`	slovník, kľúč -> hodnota, meniteľná	`{"meno": "Fero", "známka": 1}`

Funkcie¶

Funkcia v Pythone je blok kódu, ktorému priradíme nejaké meno. Tento blok kódu môže mať nejaké vstupné hodnoty, a po skončení funkcia môže vrátiť nejaký výsledok pomocou príkazu return. Funkcie používame na znovupoužitie kódu, zlepšenie prehľadnosti a modularity.

Funkciu zadefinujeme slovíčkom def. Telo samotnej funkcie musí byť odsadené štyrmi medzerami.

Príklad funkcie

def sucet(a, b):
    vysledok = a + b
    return vysledok

Nezabudnúť na dvojbodku na konci hlavičky funkcie!

Takúto funkciu potom vieme v ďalšom kóde volať.

Volanie funkcie

sucet(1, 2)

Kedže Python interpretuje kód riadok po riadku, funkciu môžem zavolať až po tom, čo ju zadefinujem. To je rozdiel od napr. Javy, kde poradie nehrá úlohu.

Ak má funkcia parameter, pri jej volaní musím do týchto parametrov dať nejaké hodnoty, v takom pradí, v akom boli zadefinované. Ináč nastane chyba. V definícii funkcie mám ale možnosť niektorým parametrom priradiť defaultnú hodnotu, ktorá sa použije, ak pri volaní funkcie tento parameter nevyplním.

Príklad funkcie s defaultnými parametrami

def vypocitaj_cenu(cena, dph=0.20, zlava=0.0):
    cena_s_dph = cena * (1 + dph)
    cena_po_zlave = cena_s_dph * (1 - zlava)
    return cena_po_zlave

print(vypocitaj_cenu(100))             # 120.0 (iba DPH 20 %)
print(vypocitaj_cenu(100, 0.10))       # 110.0 (DPH 10 %)

Vyššie uvedené zadávanie parametrov sa vola pozičné. Okrem neho môžem v Pythone použiť aj kľúčové zadávanie parametrov. To je také, kde uvediem názov premennej. V takom prípade nemusím dodržiavať poradie. Pozičné a kľúčové zadávanie môžem kombinovať, ale kľúčové musí ísť až po pozičnom.

Príklad kľúčových argumentov

print(vypocitaj_cenu(zlava=0.15, cena=100)) # 102.0 (DPH 20 % a zľava 15 %)
print(vypocitaj_cenu(100, zlava=0.15))      # 102.0 (DPH 20 % a zľava 15 %)

Vetvenie programu¶

Základné vetvenie pomocou podmienok:

Podmienka v Pythone

if podmienka1:
    pass # vykoná sa, ak je podmienka1 pravdivá (True)
elif podmienka2: # voliteľná časť
    pass # vykoná sa, ak je podmienka1 nepravdivá a podmienka2 pravdivá
else: # voliteľná časť
    pass # vykoná sa, ak žiadna podmienka nebola pravdivá

Použitie podmienky

vek = 18

if vek < 18:
    print("Si mladší ako 18 rokov.")
elif vek == 18:
    print("Máš presne 18 rokov!")
else:
    print("Si starší ako 18 rokov.")

if a aj iné rozhodovacie bloky môžem ľubovoľne vnárať.

Vnorená podmienka

vek = 13
ma_dospely_doprovod = True

if vek >= 15:
    print("Môžeš ísť do kina na film od 15 rokov.")
else:
    print("Si mladší ako 15.")
    if ma_dospely_doprovod and vek >= 12:
        print("Môžeš ísť s dospelým doprovodom.")
    else:
        print("Nemôžeš ísť na film od 15 rokov.")

V pythone existuje aj tzv. ternárny operátor, čo je podmienka, ktorú môžeme zapísať do jedného riadku a predstavuje výraz a nie príkaz, teda môžme je použiť v rámci iného kódu.

Ternárny operátor

status = "dospelý" if x >= 18 else "nedospelý"

Cykly¶

Cykly slúžia na opakovanie nejakej časti kódu. Poznáme dva hlavné fory cyklov

for cyklus sa používa sa na iterovanie cez kolekcie (zoznamy, reťazce, množiny, atď.) alebo rozsahy čísel. Používame ho keď vieme, koľko iterácií nastane alebo keď potrebujeme iterovať cez nejakú kolekciu.

Cyklus for

# iteracia cez rozsah
for i in range(5):
    print("Číslo:", i)

# iteracia cez zoznam
farby = ["červená", "modrá", "zelená"]
for farba in farby:
    print(farba)

# iteracia cez slovnik
student = {"meno": "Ferp", "vek": 20}
for kluc, hodnota in student.items():
    print(kluc, ":", hodnota)

while cyklus sa opakuje, kým platí podmienka (hodnota je True alebo true like). Používame ho keď dopredu nevieme, koľko krát sa cyklus má opakovať.

Cyklus while

x = 0
while x < 5:
    print("x je", x)
    x += 1

Python má naviac špeciálne príkazy, ktoré menia správanie cyklov. break ukončí celý cyklus a continue preskočí aktuálnu iteráciu a pokračuje ďalšou.

Riadenie cyklu

for i in range(10):
    if i == 3:
        break
    print(i)

for i in range(5):
    if i == 2:
        continue
    print(i)

Niekedy potrebujeme zistiť, či náš cyklus skončil normálne, alebo bol predčasne ukončený pomocou break. V Pythone na to máme špeciálnu formu použitia príkazu else, ktorý sa vykoná, keď cyklus skončí normálne, bez breaknutia

Použitie for-break-else v príklade

cisla = [2, 4, 6, 8, 10]
hladane = 6

for n in cisla:
    if n == hladane:
        print("Našiel som číslo:", n)
        break
else:
    print("Číslo sa v zozname nenachádza")

Výnimky¶

Výnimky v Pythone sú spôsob, ako program reaguje na chyby alebo neočakávané situácie počas behu programu. Namiesto toho, aby pri chybe program hneď spadol, môžeme výnimku zachytiť a spracovať.

try:
    x = int(input("Zadaj číslo: "))
    y = int(input("Zadaj deliteľ: "))
    print("Výsledok:", x / y)
except ValueError:
    print("Zadali ste neplatné číslo!")
except ZeroDivisionError:
    print("Delenie nulou nie je povolené!")

Pri výnimkách sa často používa aj príkaz finally, ktorý sa spustí vždy po ukončení try bloku, či výnimka nastala alebo nie.

try:
    f = open("subor.txt", "r")
    obsah = f.read()
except FileNotFoundError:
    print("Súbor sa nenašiel")
finally:
    print("Tento kód sa vykoná vždy")

Výnimku vieme vyvolať v kóde aj sami pomocou príkazu raise

def faktorial(n):
    if n < 0:
        raise ValueError("Faktoriál pre záporné číslo neexistuje")

Úlohy na precvičenie¶

Úloha 2.1: Vykreslenie štvorca do konzoly

Vytvorte funkciu, ktorá vykreslí štvorec do konzoly. Vstupom do funkcie je veľkosť štvorca.

Úloha 2.2: Výpočet obsahu a objemu valca

Vytvorte funkciu, ktorá na vstupe prijíma výšku a polomer a vypočíta obsah a objem valca. Výsledok vráťťe ako dict, a na vypísanie na obrazovku vytvorte samostatnú funkciu.

Úloha 2.3: Výpočet faktoriálu

Vytvorte funkciu na výpočet faktoriálu

Úloha 2.4: Orámovaný text

Vytvorte funkciu na vypísanie orámovaného textu do konzoly. Majte aj maximálnu šírku a text zalomte po slovách, ak je dlhý.

Úloha 2.5: Prvočísla

Vytvorte funkciu na vrátenie najbližieho prvočísla väčšieho ako zadaný vstup

Zhrnutie cvičenia¶

Poznámky do zošita

V zošite je potrebné mať napísané aspoň tieto poznámky:

Literál je zápis údaja priamo v kóde
Príkaz vykoná akciu, je samostatný
Výraz vracia hodnotu a môže byť súčasťou iných výrazov a príkazov

Základné dátové typy v Pythone:
- int, float, str, bool, list, tuple, set, dict

Funkciu vytvorím pomocou def
- parametrom môžem priradiť defaultnú hodnotu
- vieme použiť aj kľúčové zadávanie parametrov

Vetvenie programu:
- if, elif, else
- ternárny operátor je if ako výraz

Cykly:
- for pre kolekcie a rozsahy
- while ak máme ukončovaciu podmienku
- break, continue, else

Výnimky v Pythone
- try, except
- finally, raise

Skúšanie a kontrola vedomostí

Ústne skúšanie alebo krátka 5-minútovka:

Vedieť napísať funkciu
Vedieť ošetriť výnimku
Vedieť napísať cyklus a podmienku
Ternárny operátor