Графічне програмування: Функції та можливості (PDF)

# ГРАФІЧНЕ ПРОГРАМУВАННЯ ## Тема 17 Середовище програмування: ## функції та можливості ### Ключові Поняття * Що таке програмування * Програми, в яких пишуть код Python * Величини * Типи даних * Значення величини * Команда виводу Print () ### Що таке програмування **Програмування** - це процес...

# ГРАФІЧНЕ ПРОГРАМУВАННЯ ## Тема 17 Середовище програмування: ## функції та можливості ### Ключові Поняття * Що таке програмування * Програми, в яких пишуть код Python * Величини * Типи даних * Значення величини * Команда виводу Print () ### Що таке програмування **Програмування** - це процес створення програмного коду, який керує поведінкою комп'ютера чи іншого обчислювального пристрою. **Простими словами, програмування** - дія, яку повинен виконати комп'ютер. **Програмування** передбачає створення алгоритмів (чіткі послідовні інструкції) для виконання завдань. **Алгоритм** - це набір чітких та послідовних інструкцій, які вказують комп'ютеру, як виконувати конкретне завдання. ## Мови програмування **Мови програмування** - це спеціальні мови, якими користувачі комунікують з комп'ютером, формуючи програмний код. Сьогодні у світі існує понад 300 мов програмування. Кожна з них має свою сферу застосування та відповідає за виконання конкретних завдань. ### Мова програмування Python **Мова програмування РYTHON** - мова високого рівня, досить «молода», проте дуже популярна. Python розробив Гвідо ван Россум. Першу версію Python (0.9.0) випустили в лютому 1991 року. #### Переваги мови Python 1. **Синтаксис** зрозумілий і легко читається, подібний до англійської мови 2. **Вдалий вибір** як для першої мови в навчанні програмуванню 3. **Стандартна бібліотека** містить багато корисних функцій **Синтаксис Python** дозволяє розробникам писати програми з меншою кількістю рядків, ніж деякі інші мови програмування. **Важливий і той факт, що необхідне програмне забезпечення, включаючи середовища розробки, переважно безкоштовне.** #### Призначення Python На сьогодні Python використовується при реалізації найрізноманітніших проєктів, серед яких: * Створення ігор та комп'ютерної графіки; * Створення програм з графічним інтерфейсом; * Для роботи штучного інтелекту; * Для веброзробки та багато іншого. ## Поняття, пов'язані з процесом виконання програм у мовах програмування ### Програмний код **Програмний код** - це набір інструкцій або команд, написаних мовою програмування, які визначають, як повинна виконуватися програма. Якщо ми хочемо написати програму на мові Python, то для цього потрібно набрати відповідний програмний код. ### Інтерпретатор **Інтерпретатор** - це програма або середовище, яке виконує програмний код. Інтерпретатор читає кожну команду з програмного коду, перетворює її на машинний код і виконує її. Тому, в принципі, якщо програма складається з декількох команд, її можна організувати у вигляді файлу з програмним кодом, а потім «відправити» цей файл на виконання. ### Компілятор **Компілятор** - це програма, яка перетворює програмний код у код, який зрозумілий комп'ютеру, так званий бінарний код. Процес компіляції відбувається перед виконанням програми, і після компіляції можна виконувати програму стільки разів, скільки потрібно, без повторної компіляції. ### Програми, в яких пишуть код Python #### Де можна працювати і писати код мовою Python * Для ПК: IDLE Python * Для смартфонів: PYDROID3 * Онлайн-версія: ONLINEGDB ## Середовище IDLE Щоб запустити програму IDLE, потрібно виконати команди: **Пуск - Всі програми — Python - IDLE (Python).** Перед нами командна оболонка інтерпретатора. Це вікно з декількома меню і великою робочою областю, в якій після символу потрійної стрілки >>> блимае курсор - це командний рядок. У цьому місці вводиться команда, яка виконується після натискання клавіші. ### Створення файлу 1. Для того, щоб створити файл програми, потрібно клацнути меню File, відкриється список команд і підменю, серед яких є й команда New File. 2. Одразу після вибору цієї команди відкривається редактор кодів. У вікні редактора вводимо програмний код. Ось такий програмний код ми введемо у вікні редактора кодів. ``` print('Додавання двох чисел') a = 5 print('Перше число:', a) b = 5 print('Друге число: ', b) s = a + b print('Сума чисел:', s) ``` Після того, як програмний код набрано, його можна одразу виконати. Для цього в меню Run вибираємо команду Run Module. ### Збереження програми та результат Щоб зберегти проект, потрібно натиснути команду Save із меню File. Якщо перед запуском програми на виконання файл не зберегти, з'явиться діалогове вікно з пропозицією зберегти файл. ## Алфавіт мови Python містить: 1. Великі (А ... Z) та малі (а ... г) букви латинського алфавіту 2. Цифри: 1234567890 3. Операції: + - *** /// % @ << >> & | ^^ < > <= >= == != 4. Роздільники: () [] {},:.; @ = -> += -= *= **Алфавіт мови** - це набір основних символів, з яких повиненкладатися будь-який текст програмного коду цієї мови. Жодні інші символи не використовують! Розмір літер має значення, тобто великі та малі літери вважають різними. Не використовують символи: $ ? ### Синтаксис мови Python **Синтаксис мови програмування** - це набір правил, які визначають, як правильно структурувати програмний код у цій мові. Синтаксис визначає, які символи і конструкції можна використовувати в мові, як їх правильно розташовувати та комбінувати, щоб вони були прийнятні для інтерпретатора чи компілятора. **Коректний синтаксис** дозволяє інтерпретатору чи компілятору розуміти і виконувати програмний код. **Неправильно написаний код, який не відповідає синтаксису, може призвести до помилок під час виконання або компіляції.** Для зручності читання та розуміння програмного коду його складові мають свої кольори: * Фіолетовий — команди Python (print, input, ...); * Помаранчевий — службові слова (if, for, while, ...); * Зелений — рядки в лапках; * Чорний — інший текст; * Червоний - коментарі та помилки у вікні IDLE. ### Коментарі У мові програмування Python коментарі використовують для додавання пояснень до коду. **Коментарі не впливають на виконання програми та ігноруються інтерпретатором Python.** **Однорядковий коментар** починається з символа «решітка» #, тому все, що стоїть після # в рядку, не буде виконуватися. ``` #Це однорядковий коментар print("Додавання двох чисел") a = 5 b = 8 #це також однорядковий коментар s = a + b print("Сума чисел:",s) ``` Для **багаторядкового коментаря** можна використовувати потрійні лапки (одинарні або подвійні) у поєднанні з апострофами. Такий коментар може розтягуватися на кілька рядків і часто використовується як рядок документації для опису функцій і модулів. ``` """ Це багаторядковий коментар або рядок документації, який може бути використаний для опису функції або модуля """ print("Hello world!") ``` ### Величина в Python **Величина в Python** - це іменований контейнер для зберігання даних певного типу. Величина має унікальне ім'я, за яким можна отримати доступ до її значення, і може змінюватися (якщо це змінна) або бути незмінною (якщо це константа). **Величини в Python** використовують для зберігання, обробки та передачі даних в програмах. **Величиною в Python** може бути: * Число, літера, символ, рядок, список, словник і т.д. **Основні характеристики величин в мові програмування включають:** * **Ім'я величини (змінна)** * **Значення** * **Тип даних** **Ім'я величини або змінна** - це об'ект, який має ім'я і в якому зберігається певне значення або дані. Ім'я повинно відповідати правилам синтаксису мови програмування і часто повинно бути описовим, щоб полегшити зрозуміння призначення величини. **Значення величини** - це конкретні дані, які вона містить. Значення може бути числом, рядком, списком, об'єктом, булевим значенням тощо, залежно від типу величини. **Тип даних** визначає, які види даних можуть бути збережені в данній величині та як ці дані будуть оброблятися. **У Python символ присвоєння** - це оператор = Він використовується для присвоєння значення змінній. **Коли Ви пишете змінна - значення, Ви надаєте змінній ім'я і призначаєте їй значення.** **Змінна величина** може мати коротке ім'я (наприклад, х та у) або більш описове ім'я (наприклад — ціна, вартість, об'єм, площа і т. д.). #### Правила для надання імен змінних в Python: * Ім'я змінної має починатися з літери або символа підкреслення; * Ім'я змінної не може починатися з числа; * Ім'я змінної може містити лише літерно-цифрові символи та підкреслення (A-z, 0-9 та _); * Назви змінних чутливі до регістру (age, Age and AGE — це три різні змінні). #### Типи даних **Python** підтримує різні типи даних, які використовуються для представлення різних видів інформації. **Основні типи даних в Python включають:** * **Цілі числа (int)** Використовуються для представлення цілих чисел, які можуть бути додатними, від'ємними або нулем. * **Булеві (логічні) значення (bool)** Використовуються для вираження істинності або хибності. Може бути два можливі значення: True або False. * **Дійсні числа (float)** Використовуються для представлення чисел з рухомою комою. * **Рядки (str)** Використовуються для представлення текстової інформації. Рядки можуть бути в одинарних або подвійних лапках. **Надання та зміна типів даних:** ``` int (5)=1 float (5)-5.0 str(5)='5' int (3.5)=3 float (3.5)=3.5 str(3.5)='3.5' int('10')=10 float('10')=10.0 str('10')='10' ``` Таким чином можна змінювати типи даних: ціле число подавати у вигляді дійсного або рядка; дійсне число подати у вигляді цілого або перетворити в символи; рядок (який складається з цифр) подати у вигляді числа. ### Значення величини **Значення величини (або змінної)** - це конкретні дані, які зберігаються в цій величині. **Значення** визначають тип даних величини і представляють інформацію, яка пов'язана з цією величиною. **Значення** може бути числовим, рядковим, списком, об'єктом, булевим значенням або іншим типом даних, відповідно до визначення величини. Наприклад, у мові Python величина х зі значенням 5 буде мати тип int і містити ціле число 5. ``` x = 5 #Змінна х має значення 5, тип int ``` У величини також може бути значення рядка. ``` імя = 'Іван' #Змінна ім я має значення 'Іван', тип str ``` #### Запис змінних Надавати значення змінним можна по-різному: * Окремо по одній змінній (number, name); * В одному рядку задати значення кількох змінних (a, b, car); * Якщо кілька змінних мають однакові значення (х, у). ``` number = 6 name = 'Inna' a, b, car = 5, 4.7, 'Mercedes' x = y = 5 ``` ## Команда print Розглянемо і вивчимо першу команду, яка дозволяє виводити інформацію в консоль, тобто на екран для користувача. Такою командою є функція print(). ``` print() ``` **Ця мова програмування була розроблена для зручності читання і мае схожість з англійською мовою, тому команди мають свій логічний переклад.** **Print (з англ.)** — друкувати, тобто «друкувати» (виводити) інформацію на екран. **Команда print** реалізується так: спочатку пишемо саму команду print, а в дужках те, що хочемо вивести: число, текст чи іншу конструкцію даних. У нашому випадку в консоль буде виведено таку інформацію: Розглянемо різні варіанти виводу через команду print. * Щоб вивести текстову інформацію, використовують одинарні або подвійні лапки. ``` print(7) print('Я вивчаю Python') print(13-5) ``` * Якщо потрібно вивести однією командою кілька рядків тексту - використовують потрійні лапки. ``` print('Я вивчаю Python') print("Я вивчаю Python") ``` * Також можна виводити і числа та операції над ними: ``` print (11) print (12 + 5) print (8.5 * 2) ``` * Можна виводити однією функцією кілька різних значень, розділяючи їх комою. ``` print('текст', 45, '5') print('5 + 7 =',5 + 7) ``` До речі, якщо число записати в лапках — комп'ютер його буде розуміти як текст, а не число. **Можна виводити значення змінних.** ``` a = 4 b = 7 print(a, '+', b, '=', a+b) ``` Як могли помітити, роздільником між об'єктами, за замовчуванням, є пробіл. ``` print(1, 2, 3) print(1, 2, 3, sep=':') ``` **sep='"** - роздільник, який потрібно ставити між об'єктами, що виводяться. В лапках встановлюємо символ, який буде роздільником. **end='\n'** - символ, що ставиться в кінці рядка (за замовчуванням — символ кінця рядка). **Наприклад**: ``` a = 5 b = 7 c = 10 print(a, b, c, sep=',', end='.') ``` **Результат**: 5,7,10. ``` print('комп'ютер) print('комп\'ютер') ``` Якщо потрібно вивести текст, у якому використовуються спеціальні символи (і щоб спеціальні символи були звичайними) використовують **Escape-послідовності**. Ось деякі з них: * `\` — одинарна лапка * `'` — подвійна лапка * `\` — знак питання * `\` — зворотний слеш * `\n` — новий рядок * `\t` — горизонтальна табуляція **При виведенні кількох значень, розділених комою, у вікні виведення між значеннями стоїть пробіл. Щоб позбутися їх, можна використати sep='' або використати знак +**. ``` name = 'Olga' print("Привіт,", name,'!') print('Привіт, ' + name + '!') ```