Μεταβλητές & Υπολογισμοί

• Μια μεταβλητή είναι χώρος της μνήμης για αποθήκευση αριθμών, κειμένου, λίστας αριθμών και κειμένου κλπ.
• Μια μεταβλητή δημιουργείται με εντολή εκχώρησης.
• Γράφουμε το σύμβολο ίσον (=) και ακολούθως την τιμή που θέλουμε να εκχωρήσουμε.
• Για να δούμε την τιμή της μεταβλητής, την εμφανίζουμε στην οθόνη με την εντολή print().

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ

• Η τιμή μιας μεταβλητής μπορεί να αλλάξει κάθε στιγμή του προγράμματος.

• Επίσης, μπορούμε να εκχωρούμε την ίδια τιμή σε περισσότερες από μία μεταβλητές.

ΟΝΟΜΑΣΙΑ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ

• Τα ονόματα των μεταβλητών περιέχουν γράμματα, αριθμούς και το χαρακτήρα underscore (_).
• Τα ονόματα δεν μπορούν να ξεκινάνε με αριθμό.
• Μπορούμε να χρησιμοποιούμε από απλά γράμματα μέχρι μεγάλες προτάσεις ως ονόματα μεταβλητών.

1. Σωστά Ονόματα: a, side, side_length
2. Λάθος Ονόματα: a 10, 2side, side-length

ΣΥΜΒΟΥΛΕΣ ΟΝΟΜΑΣΙΑΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ

• Επιλογή περιγραφικών ονομάτων:
• το όνομα μιας μεταβλητής πρέπει να είναι σχετικό του περιεχομένου της και όχι άσχετο με αυτό.
• Συνέπεια:
• όταν έχουμε μεταβλητές πολλών λέξεων, ακολουθούνται 2 γνωστές τεχνικές. Η μία χρησιμοποιεί underscores και η άλλη κεφαλαία γράμματα π.χ. my_name και myName.
• Παράδοση της κάθε γλώσσας:
• στις περισσότερες γλώσσες οι μεταβλητές συνήθως αρχίζουν με πεζό γράμμα. Επίσης, αποφεύγουμε να ξεκινάμε με underscore.
• Μικρό μήκος λέξης:
• μεγάλα ονόματα μεταβλητών μπορούν να προκαλέσουν προβλήματα κάνοντας των κώδικα λιγότερο αναγνώσιμο. Συνιστάται το μήκος των μεταβλητών να μην υπερβαίνει τους 15 χαρακτήρες.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΜΕ ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ

Οι μεταβλήτες που χρησιμοποιούνται:

books, book_cost, pencils, pencil_cost, total_cost, my_money, change

ΧΡΗΣΗ ΑΡΙΘΜΩΝ

• Οι πιο κοινοί τύποι αριθμών είναι οι ακέραιοι και οι πραγματικοί (αριθμοί κινητής υποδιαστολής).
• ΑΚΕΡΑΙΟΙ (Integers) είναι αριθμοί που δεν έχουν κλασματικό μέρος και άρα γράφονται χωρίς χρήση υποδιαστολής π.χ. 3, 25, -50, 0.
• ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΙ (Floats) είναι αριθμοί που περιέχουν υποδιαστολή για να διακρίνουν το ακέραιο από το κλασματικό μέρος π.χ. -2.475, 3.12, 0.65 κλπ.

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ

• Με τη βοήθεια του Python Shell μπορούμε να εκτελούμε υπολογισμούς:
• >>> 2 + 5
• >>> 12 - 7
• >>> 3 * 80
• >>> 20 / 4

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΟΙ ΤΕΛΕΣΤΕΣ

• Τα σύμβολα που χρησιμοποιούμε για να φτιάχνουμε αριθμητικές εκφράσεις ονομάζονται τελεστές (operators).
• Οι πιο χρήσιμοι μαθηματικοί τελεστές είναι:
• +     Πρόσθεση                π.χ. 5 + 3    Αποτέλεσμα: 8
• -      Αφαίρεση                π.χ. 5 - 3     Αποτέλεσμα: 2
• *     Πολλαπλασιασμός   π.χ. 5 * 3    Αποτέλεσμα: 15
• /      Διαίρεση                  π.χ. 5/3       Απ.: 1.6666666666666667
• //     Ακέραιο Πηλίκο      π.χ. 5 // 3    Αποτέλεσμα: 1
• %    Ακέραιο Υπόλοιπο  π.χ. 5 % 3   Αποτέλεσμα: 2

ΙΕΡΑΡΧΙΑ ΠΡΑΞΕΩΝ

• Για να ελέγξουμε την προτεραιότητα των πράξεων, χρησιμοποιούμε παρενθέσεις που πρακτικά εκτελούνται πρώτες.
• Πολλαπλασιασμοί και διαιρέσεις έχουν μεγαλύτερη προτεραιότητα από τις προσθέσεις και τις αφαιρέσεις.

ΕΜΦΩΛΕΥΜΕΝΕΣ ΠΑΡΕΝΘΕΣΕΙΣ

• Σε περίπτωση που η παρενθέσεις είναι εμφωλευμένες (nested) δηλαδή η μία μέσα στην άλλη, τότε οι εσωτερικές έχουν προτεραιότητα.

ΚΑΝΟΝΑΣ ΠΡΟΤΕΡΑΙΟΤΗΤΑΣ

• Οι πολλαπλασιασμοί και οι διαιρέσεις εκτελούνται πάντα πριν τις προσθέσεις και αφαιρέσεις, εκτός αν οι παρενθέσεις αλλάζουν τη σειρά των πράξεων.

ΕΠΑΥΞΗΜΕΝΟΙ ΤΕΛΕΣΤΕΣ

• Οι Επαυξημένοι τελεστές είναι τελεστές που παρέχουν ένα πιο σύντομο τρόπο υπολογισμού, όταν δεν θέλουμε η ίδια μεταβλητή να εμφανίζεται και στα δύο άκρα του συμβόλου ίσον (=).
• +=     π.χ. χ += 5     είναι το ίδιο με: χ = χ + 5
• -=      π.χ. χ -= 5      είναι το ίδιο με: χ = χ - 5
• *=     π.χ. χ *= 5     είναι το ίδιο με: χ = χ * 5
• /=      π.χ. χ /= 5      είναι το ίδιο με: χ = χ / 5
• //=     π.χ. χ //= 5     είναι το ίδιο με: χ = χ // 5
• %=    π.χ. χ%=5      είναι το ίδιο με: χ = χ % 5

ΤΥΠΟΙ ΛΑΘΩΝ

• Κατά τον προγραμματισμό μπορούν να συμβούν δύο κατηγορίες λαθών:
• Τα συντακτικά λάθη (syntax errors) οφείλονται σε παραβίαση των γραμματικών κανόνων της γλώσσας π.χ. παραβίαση συντακτικού ή ορθογραφικά λάθη.
• Τα λογικά λάθη (logical errors) οφείλονται στην υλοποίηση ενός εσφαλμένου αλγορίθμου.

ΣΥΝΤΑΚΤΙΚΑ ΛΑΘΗ

• Τα λάθη αυτά ανιχνεύονται από το διερμηνευτή κατά την εκτέλεση και χρειάζονται διόρθωση από τον προγραμματιστή για να προχωρήσει το πρόγραμμα.

ΛΟΓΙΚΑ ΛΑΘΗ

• Είναι πιο πολύπλοκα λάθη γιατί δεν ανιχνεύονται από κανένα interpreter κατά τη μετάφραση αλλά μόνο από τον προγραμματιστή στη φάση της εκτέλεσης.
• Είναι λάθη δυσκολότερα στη διόρθωση γιατί όταν προκύψουν, το σύστημα δεν επιστρέφει σχετικό μήνυμα που να καταδεικνύει το λάθος.
• Άρα, για να τα εντοπίσουμε, πρέπει να μελετάμε αναλυτικά τον κώδικα κατά την εκτέλεση.

ΠΟΙΟ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΛΟΓΙΚΟ ΛΑΘΟΣ ΣΤΟΝ ΠΑΡΑΚΑΤΩ ΚΩΔΙΚΑ;

Εκτέλεση Προγράμματος

• Ο μεγάλος αριθμός στο Grand Total δεν είναι το άθροισμα των αριθμών που έδωσε ο χρήστης αλλά η συνένωση των αριθμών.
• Το σύμβολο + εφαρμόζεται σε strings αλλά και σε αριθμούς. Η χρήση ενός τελεστή με δύο διαφορετικούς τρόπους είναι γνωστή ως υπερφόρτωση (operator overloading)

ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΤΙΜΩΝ

• Για τη διόρθωση του προηγούμενου προβλήματος, πρέπει να μετατρέψουμε τα strings που επιστρέφει η συνάρτηση input() στους αντίστοιχους αριθμούς.
• Για τη μετατροπή ενός string σε αριθμό, χρησιμοποιούμε τη συνάρτηση int() που δέχεται ένα string σαν όρισμα και επιστρέφει τον αντίστοιχο αριθμό.

ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗΣ

• Η συνάρτηση int() δεν είναι η μοναδική συνάρτηση μετατροπής τιμών. Υπάρχει επίσης η συνάρτηση float() και η συνάρτηση str().
• float(x)  Επιστρέφει πραγματικό αριθμό μετατρέποντας το χ  π.χ. float("10.0")  επιστρέφει 10.0
• int(x)  Επιστρέφει ακέραιο μετατρέποντας το χ  π.χ. int("10") επιστρέφει 10
• str(x)  Επιστρέφει string μετατρέποντας το χ   π.χ. str(10) επιστρέφει "10"

ΕΜΦΩΛΕΥΣΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ

• Εμφώλευση συναρτήσεων έχουμε όταν τοποθετούμε την κλήση μιας συνάρτησης μέσα σε κάποια άλλη.
• Αυτή είναι μια καλή τεχνική όταν η τιμές που επιστρέφει η εσωτερική συνάρτηση, χρησιμοποιούνται ως ορίσματα στην εξωτερική.
• Συνήθως οι συναρτήσεις που εμφωλεύονται είναι αυτές που κάνουν μετατροπές τιμών: int(), float() και str().

num = int(input(“Give an integer number”))

ΤΥΧΑΙΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ

• Για να παράγουμε τυχαίους αριθμούς, η Python πρέπει να εισάγει το άρθρωμα random (random module).
• To άρθρωμα random περιέχει συναρτήσεις αναγκαίες για την παραγωγή τυχαίων αριθμών.
• Για να φορτώσουμε το άρθρωμα random στο πρόγραμμά μας γράφουμε την εντολή import random.
• Οι πιο συνήθεις συναρτήσεις του αρθρώματος random είναι η randint() και η randrange().

Τα αρθρώματα (modules) είναι αρχεία που περιέχουν κώδικα χρήσιμο για κάποια προγράμματα. Η κλήση μιας συνάρτησης από ένα άρθρωμα γίνεται με το όνομα του αρθρώματος, μία τελεία και το όνομα της συνάρτησης.

randint( )

• Η συνάρτηση randint() παράγει τυχαίους αριθμούς μεταξύ δύο αριθμών που λειτουργούν ως όρια.
• Χρησιμοποιεί δύο ακέραια ορίσματα ως όρια και επιστρέφει μια τυχαία τιμή ανάμεσα σε αυτά.
• Το πρόγραμμα καλεί τη συνάρτηση μέσω του random module με την εντολή random.randint().
• Για παράδειγμα, η κλήση random.randint(1,6) παράγει ένα τυχαίο αριθμό μεταξύ 1 και 6.

randrange( )

• Η συνάρτηση randrange() παράγει ένα τυχαίο αριθμό, αλλά χρησιμοποιεί μόνο μία τιμή ως όρισμα.
• Επιστρέφει ένα τυχαίο αριθμό από το 0 μέχρι και ένα λιγότερο από τον αριθμό που δόθηκε ως όρισμα.
• Για παράδειγμα, η κλήση random.randrange(6) επιστρέφει έναν τυχαίο αριθμό μεταξύ του 0 και του 5.

Μακρής Ηλίας Π.Ε. Πληροφορικής