Контесты

• if, функции
• циклы

Обзор языка Python. Часть 1

Самая простая программа. Печатаем текст

Напечатаем текст "Hello"

Чтобы программа могла работать не нужно ничего лишнего. Сразу пишем команду печати print

print('Hello')

Строку можно писать:

• 'в одинарных кавычках'
• "в двойных кавычках"
• '''текст на несколько строк
  можно написать в тройных кавычках'''

Вычисления

Для вычислений нужны числа. Числа помещают в память компьютера. Каждое число помещают в свое место. Каждое место имеет имя и тип числа. Могут быть целые числа и дробные числа.

Посчитаем значение выражения 2+3 и напечатаем результат

Можно сделать так:

print(2+3)

А можно использовать переменную

x = 2+3      # создали переменную х и положили в нее 5. Тип х сейчас int
print(x)     # печатаем значение, которое хранит х.

Арифметические операторы:

print(11+2)  # 13
print(11-2)  # 9
print(11/2)  # 5.5 деление
print(11//2) # 5 целочисленное деление
print(11%2)  # 1 остаток от деления

Типы переменных

Каждая переменная знает, какой тип данных сейчас в ней хранится.

У переменной нет типа. Тип есть только у данных, которые она хранит.

Функция type() возвращает тип данных.

x = 5
print(x, type(x))  # 5 int
x = 3.14
print(x, type(x))  # 3.14 float
x = "Hello"
print(x, type(x))  # Hello string

Изменить тип

Изменить тип данных можно функциями int(), float(), str()

x = "3.14"
print(x, type(x))  # 3.14 string
x = float(x)
print(x, type(x))  # 3.14 float
x = int(x)
print(x, type(x))  # 3 int

x = "Hello"
print(x, type(x))  # Hello string
x = int("Hello")   # НЕЛЬЗЯ!

Печатаем значения разных типов

Если нужно напечатать значение нескольких выражений, напишите их через запятую

x = 3
y = 5.5
z = "Hello"
print(x, y, z)  # 3 5.5 Hello

Если хотим печатать красиво, надо писать формат. Формат зависит от типа данных.

x = 3
y = 5.5
z = "Hello"
print("первое число %d, второе %f, потом текст %s" % (x, y, z))  
# первое число 3, второе 5.5, потом текст Hello

print("%.2f" % (3.1415) ) напечатает число 3.1415 как 3.14 (2 знака после .)

print("%02d:%02d" % (13, 5) ) напечатает 13 и 5 как 13:05

Чтение переменных

Функция input() читает 1 строку с клавиатуры.

x = input()

Чтобы прочитать с клавиатуры 2 строки, нужно 2 раза вызвать input()

x = input()   # первую строку прочитали и записали в переменную х
y = input()   # вторую строку прочитали и записали в переменную y

Напишем программу, которая складывает 2 целых числа.

x = input()   # 3
y = input()   # 5
print(x+y)    # 35 ???

Почему 35?

x = input()        # 3
y = input()        # 5

print(x, type(x))  # 3 string
print(y, type(y))  # 5 string

z = x+y
print(z, type(z))  # 35 string (две строки написали рядом - конкатенация, concatenation)

Потому что input() вернула строку. У нас есть строка "3" и строка "5", а не числа 3 и 5. Строки оператором + соединяются вместе в строку "35". Строки пишутся одна за другой.

Как исправить?

Мы знаем, что числа будут целые. Поэтому сразу изменим тип данных на int.

x = input()        # 3
y = input()        # 5

x = int(x)
y = int(y)

print(x, type(x))  # 3 int
print(y, type(y))  # 5 int

z = x+y
print(z, type(z))  # 8 int (работаю правила сложения целых чисел)

Можно написать короче. Сразу делаем прочитанные данные int

x = int(input())   # 3, прочитали строку, сделали из строки int
y = int(input()    # 5, прочитали строку, сделали из строки int

print(x, type(x))  # 3 int
print(y, type(y))  # 5 int

z = x+y
print(z, type(z))  # 8 int (работаю правила сложения целых чисел)

Пример 1. Периметр и площадь

Дано: стороны прямоугольника a и b.
Написать программу, которая по двум сторонам находит (и печатает) периметр и площадь прямоугольника.

# -*- coding: utf-8 -*-
# чтобы можно было писать русские буквы и иероглифыa = int(input())
a = int(input())
b = int(input())

per = (a+b)*2
s = a*b

print("Периметр = %d" %(per))
print("Площадь = %d" % (s))

Задача 0. Обед

Дано: рис стоит k рублей, салат стоит n рублей. На обед студент купил 1 порцию риса и 2 порции салата. Напечатать: сколько рублей стоит обед.

Написать в тетради на каких данных будете проверять программу.

Задача 1. s = v*t

Дано: электричка проехала s километров за t часов.
Написать программу, которая печатает скорость электрички в км/ч.

Написать в тетрадку данные, на которых вы проверяли программу. Например:

Задача 2. Делаем стулья

Дано: n - количество ножек стула. У 1 стула 4 ножки. Напечатать: сколько стульев можно сделать из этих ножек?

Написать в тетрадку данные, на которых вы проверяли программу.

Задача 3. Ставим стулья

Площадь комнаты - s (дробное число). Длина одной стороны ln (дробное число). Ширина стула ch (дробное число). Вычислить сколько стульев res (целое число) можно поставить у ДРУГОЙ стороны комнаты. Сделать таблицу для проверки результатов.

Задача 4. Когда закончится урок?

Уроки в школе начинаются в 8:00. Каждый урок длится 40 минут. Перемена 15 минут.

Будет К уроков.

Во сколько закончится К уроков?

Задача 5. Автомобиль и велосипедист

Между городами A и В s км. Из города A выехал автомобиль со скоростью avto км/час, Одновременно с ним из города B по той же дороге навстречу выехал велосипедист со скоростью velo м/сек.

Написать программу, чтобы вычислить на каком километре от города A они встретятся.

Функции

Вы уже пользовались функциями языка python. Это print(), input(), int(), float().

Можно написать функцию самим.

Простая функция

Напишем функцию, у которой нет аргументов и которая ничего не возвращает. Придумаем имя функции hi. Функция печатает hello.

# делаем функцию. 
# def - ключевое слово
# hi - придумали (сами) имя функции
def hi():
    print("hello")   # код функции пишем с отступами

# закончились отступы - закончилась функция.
hi()   # вызов функции hi, функция печатает hello
hi()   # вызов функции hi, функция печатает hello

Не забывайте : после )

Передаем в функцию числа

Напишем вычисление периметра и площади прямоугольника через функции. Тогда можно будет просто посчитать периметр и площадь разных прямоугольников в одной программе.

У функции могут быть аргументы. Для вычисления периметра и площади прямоугольника нужно передать функции стороны прямоугольника.

Один раз создали функцию. Много раз можем использовать функцию.

# -*- coding: utf-8 -*-
# чтобы можно было писать русские буквы и иероглифыa = int(input())

def perimetr(a, b):  # создали первую функцию perimetr, в нее передают два числа a и b
  res = (a+b)*2
  return res         # возвращает число
                     # первая функция закончилась

def area(a, b):      # создали другую функцию area, в нее передают два числа a и b
  res = a*b
  return res
  
p = perimetr(3,5)             # результат функции perimetr поместили в переменную p
print("Периметр = %d" % (p))  # напечатали p (Периметр = 16)
s = area(3,5)                 # результат функции area поместили в переменную s
print("Площадь = %d" % (s))   # напечатали s (Площадь = 15)

                              # можно сразу печатать результат функции
print("Периметр = %d" % (perimetr(3,5)))
print("Площадь = %d" % (area(3,5)))

p = perimetr(3.3, 5)          # функция может считать и дробные числа
print("Периметр = %f" % (p))  # напечатали p по формату %f (Периметр = 16.6)
s = area(3.3, 5)              # результат функции area поместили в переменную s
print("Площадь = %f" % (s))   # напечатали s по формату %f (Площадь = 16.5)

Возвращаем несколько значений

Функция может возвращать несколько значений. Их пишут через запятую (,)

Функции height передаем рост в сантиметрах, а возвращает функция рост в метрах и сантиметрах

def height(h):        # функция height, в нее передают одно число h
   m = h // 100       # подсчитали рост в метрах
   sm = h % 100       # подсчитали рост в сантиметрах
   return m, sm       # вернули сразу метры и сантиметры

# дальше программа. Пользуемся функцией height и проверяем ее.
                          # мой рост 169 см. Посчитаем его в метрах и сантиметрах
mym, mysm = height(169)   # результаты функции поместили в переменные mym и mysm 
print("мой рост %d метров %d сантиметров" % (mym, mysm))

you = int(input())        # прочитали ваш рост
ym, ysm = height(you)     # результаты функции поместили в переменные ym и ysm 
print("ваш рост %d метров %d сантиметров" % (ym, ysm))

Функция вызывает функцию

Напишем программу, которая по координатам 2 точек на плоскости считает расстояние между ними.

# -*- coding: utf-8 -*-
from math import sqrt

def length(x1, y1, x2, y2):       # создали функцию length
  dx = x1 - x2
  dy = y1 - y2
  res = sqrt(dx*dx + dy*dy)
  return res
  
x1, y1, x2, y2 = map(int, input().split()) # прочитали сразу много чисел из 1 строки

dist = length(x1, y1, x2, y2)     # результат работы функции length записали в dist
print(dist)

Функция length(x1, y1, x2, y2) считает расстояние между 2 точками на плоскости.

Теперь напишем другую программу. Которая по координатам 3 точек на плоскости считает площадь треугольника по формуле Герона.

Нужно писать мало кода. Возьмем старую функцию length и используем ее.

# -*- coding: utf-8 -*-
from math import sqrt

def length(x1, y1, x2, y2):         # функция length уже написана и проверена
  dx = x1 - x2
  dy = y1 - y2
  res = sqrt(dx*dx + dy*dy)         # из функции length вызываем функцию sqrt
  return res
  
def area3(x1, y1, x2, y2, x3, y3):  # новая функция area3
  a = length(x1, y1, x2, y2)        # из функции area3 вызываем функцию length
  b = length(x1, y1, x3, y3)        # из функции area3 вызываем функцию length
  c = length(x3, y3, x2, y2)        # из функции area3 вызываем функцию length
  p = (a+b+c)/2                     # записываем формулы
  res = sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c))
  return res
  
x1, y1, x2, y2, x3, y3 = map(int, input().split()) 
s = area3(x1, y1, x2, y2, x3, y3)
print(s)

Не обязательные аргументы

Задача: написать функцию, которая считает расстояние до точки (x,y) на плоскости от начала координат (0,0)

Вариант 1. Самый плохой, потому что нужно писать много кода и отлаживать его. Можем ошибиться при написании формулы.

def length0(x, y):       # создали функцию length0
  res = sqrt(x*x + y*y)
  return res

Вариант 2. Лучше. Пишем еще одну функцию, которая использует функцию length

def length0(x, y):       # создали функцию length0
  return length(x, y, 0, 0)

Вариант 3. Хорошо. Не нужно писать новый код.

Когда пишем функцию length(x1, y1, x2, y2) записываем в x2 и y2 значения по умолчанию 0. Аргументы x2 и y2 стали не обязательными. Можно вызвать функцию без этих аргументов, а она будет работать так, будто их значение 0.

Значение по умолчанию можно сделать любое. Не обязательно 0.

def length(x1, y1, x2=0, y2=0):       # создали функцию length
  dx = x1 - x2
  dy = y1 - y2
  res = sqrt(dx*dx + dy*dy)
  return res

Когда вызываем функцию length, можем передавать все параметры, а можем не передавать x2 и y2. Тогда их значение будет по умолчанию 0.

d = length(3, 4, 3, -4)     # расстояние между точками (3, 4) и (3, -4)
d = length(3, 4, 3)         # расстояние между точками (3, 4) и (3, 0)
d = length(3, 4)            # расстояние между точками (3, 4) и (0, 0)

Именованные аргументы

Мы передавали аргументы в функцию по их позиции.

d = length(3, 4, 3, -4)     # расстояние между точками (3, 4) и (3, -4)

И понимали, что -4 - это значение аргумента y2.

Можно передавать аргументы в функцию по имени аргумента.

d = length(3, 4, x2=5, y2=-4)     # расстояние между точками (3, 4) и (5, -4)
d = length(3, 4, y2=5, x2=-4)     # расстояние между точками (3, 4) и (-4, 5)
                                  # порядок вызова аргументов по имени НЕ важен
d = length(x1=3, x2=4, y1=5, y2=-4)     # расстояние между точками (3, 5) и (4, -4)
                                  # это тоже работает, потому что аргументы вызваны по имени и порядок не важен
d = length(3, y1=4, x2=5, y2=-4)  # расстояние между точками (3, 4) и (5, -4)
                                  # любой аргумент можно вызвать по имени
d = length(x1=3, 4, x2=3, y2=-4)  # ОШИБКА! сначала аргумент по имени, потом - нет.

Если вызван аргумент по имени, все аргументы после него должны вызваться по имени

Проверить функцию

Напишем функцию вычисления периметра и проверим, что она правильная.

# -*- coding: utf-8 -*-

def perimetr(a, b):  # создали первую функцию perimetr, в нее передают два числа a и b
  res = (a+b)        # Ошибка! Забыли *2
  return res         # возвращает число

# Проверим функцию perimetr
print(perimetr(3,5)) # периметр должен быть равен 16

Программа напечатает 8. Мы посмотрим на perimetr(3,5) и посчитаем, что периметр должен равняться 16.

Нашли, что функция perimetr работает неправильно. Надо исправить.

И проверить еще раз.

Легче проверять, если печатать что посчитали и какое число должно быть.

print(perimetr(3,5), 16) # должно напечатать 16 и 16
print(perimetr(7,2), 18) # должно напечатать 18 и 18
print(perimetr(5,5), 25) # должно напечатать 25 и 25

Печатаются числа. Надо посмотреть, что числа одинаковые. Если числа разные - ошибка.

Можно заставить проверять компьютер. assert(выражение) - проверяет, правильное выражение или нет. Если правильное, то ничего не делает. Если неправильное, печатает где ошибка.

assert(perimetr(3,5)==16) # проверить, что perimetr(3,5) вернул 16
assert(perimetr(7,2)==18) # проверить, что perimetr(7,2) вернул 18
assert(perimetr(5,5)==25) # проверить, что perimetr(5,5) вернул 25

Если функция возвращает несколько значений, то их пишем в ( ) через ,

Функция msm из роста в сантиметрах (157) вычисляет рост в метрах (1) и сантиметрах (57). Возвращает метры и сантиметры (1, 57)

Напишем функцию и проверим ее.

def msm(h):
    m = h//100
    sm = h % 100
    return m, sm

print(msm(157), 1, 57)      # напечатает (1 57) 1 57 - можно проверить глазами
assert(msm(157))==(1, 57))  # программа сама проверит, что msm(157) вернет 1 и 57

Задача 4a. time2min(h,m)

Проверьте функцию.

Cделать таблицу для проверки результатов.

Задача 4b. h, m = min2time(m)

Написать фукнцию h, m = min2time(m), которая из минут с начала суток (0:00) делает часы и минуты.

Проверьте функцию.

Cделать таблицу для проверки результатов.

Задача 4с. Приехал поезд

Поезд вышел в h1 часов m1 минут. Поезд ехал h2 часа m2 минут. Во сколько часов h и минут m прибыл поезд.

Использовать написанные функции time2min и min2time

Cделать таблицу для проверки результатов.

Задача 5. Время в пути

Поезд вышел в h1 часов m1 минут. Поезд приехал в h2 часа m2 минут. Сколько часов h и минут m ехал поезд, если ехал он не больше 24 часов?

Использовать написанные функции time2min и min2time

Cделать таблицу для проверки результатов.

if, else, elif

if условие :
    команды_ДА

if условие :
    команды_ДА
else :
    команды_НЕТ

if условие1 :
    команды1_ДА
elif условие2 :
    команды2_ДА
elif условие3 :
    команды3_ДА
...
else :
    команды_НЕТ

Пример if. Сколько лодок нужно?

На берегу стоит n человек. В лодку помещается k человек. Написать программу, которая печатает сколько лодок нужно для перевозки всех людей.

Cделать таблицу для проверки результатов.

n = int(input()))
k = int(input()))

boat = n // k        # полных лодок

if n%k > 0 :         # остались люди
    boat = boat + 1  # нужна еще 1 неполная лодка

print(boat)

Пример if else - четное, нечетное

Дано число. Напечатать четное оно или нечетное.

x = int(input())

if x%2 == 0 :
    print("четное")
else :
    print("нечетное")

Пример if elif else - положительное, отрицательное, ноль

Дано число. Напечатать, оно < 0, > 0 или ноль.

x = int(input())

if x == 0 :
    print("0")
elif x > 0:
    print("< 0")
else :
    print("> 0")

Задача 6. min

Даны 2 числа. Напечатать меньшее из них.

Cделать таблицу для проверки результатов.

Задача 7. бег

В соревновании по бегу разные люди бегут разные дистанции.
Дети до 10 лет бегут 1 км.
Подростки до 16 лет бегут 3 км.
Старики старше 50 лет бегут 2 км.
Все остальные бегут 5 км.

Дан возраст человека. Напечатать сколько километров он должен бежать.

Cделать таблицу для проверки результатов.

Логические операторы and, or, not

and

Проверить, что х принадлежит отрезку [5, 20].

if 5 <= x and x <= 20 :
    print("5 <= x <= 20")

Сразу, одновременно.
Чтобы выпить чай, мне нужно сразу и вода, и пакетик чая.

Пересечение множеств. Пересечение признаков.

or

Проверить, что х принадлежит (-∞, 5) U (20; ∞).

if x < 5 or 20 < x :
    print("до 5 или после 20")

Хоть что-нибудь.
С чаем я хочу съесть конфету или печенье. Если есть конфета, то ем конфету. Если только печенье, то ем печенье. Если есть конфеты и печенье, то я ем и конфету, и печенье.

not

Не.

Один и тот же результат

if x < 5 or 20 < x :
    print("до 5 или после 20")

if not (5 <= x and x <= 20) :
    print("до 5 или после 20")

Type boolean, True, False

Логические выражения, например x < 10, имеют тип boolean.

Тип boolean имеет два значения. True (да) и False (нет).

x = 5
print(x, type(x))         # 5 int
print(x<10, type(x<10))   # True boolean

Задача 8. Делится на 3 или 5, но не на 15

Дано число, напечатать YES, если оно делится на 3 или 5, но не на 15. Иначе напечатайте NO.

Cделать таблицу для проверки результатов.

Цикл while

while условие:
    команды

Пример while. Сколько пробежал за 4 дня?

Человек бегает каждый день.

В первый день он пробежал L метров. Каждый день он пробегает на k метров больше, чем в предыдущий. Сколько метров человек пробежал за 4 дня?

Сделаем таблицу в какой день day, сколько человек пробегал в этот день sday, и сколько он пробежал всего total.

# -*- coding: utf-8 -*-
L = int(input())      # пробежал в первый день
k = int(input())      # завтра пробежит на k метров больше

                      # Готовимся бегать
day = 0               # всего пробежал 0 дней
total = 0             # еще не бегал         
sday = L              # побежит в первый день L метров

                      # побежали
while day < 4:               # пока прошло меньше 4 дней
    total = total + sday     # к общему результату добавь сколько бегал сегодня
    day = day + 1            # день закончился   
    print("за day=%d дней пробежал total = %d" % (day, total))
                             # готовимся к завтрашнему дню
    sday = sday + k          # завтра пробежит на k больше
    print("sday = %d" % (sday))

                      # цикл закончился
print(total)          # после цикла (1 раз) напечатать сколько всего пробежал

Задача 9. Сколько дней бегал?

Человек бегает каждый день.

В первый день он пробежал L метров. Каждый день он пробегает на k метров больше, чем в предыдущий. Напечатать, за сколько дней он пробежит total метров.

Задача 10. Сколько пробежал?

Человек бегает каждый день. Он заболел. И каждый день пробегает на k метров меньше. Если в день он сможет пробежать <0, то он не бежит (то есть бежит 0 метров).

В первый день он пробежал L метров. Сколько дней будет бегать человек? Сколько за эти дни пробежит?

Задача 11. Сколько пробежал?

Человек бегает каждый день. Он заболел. И каждый день пробегает на k метров меньше.

В первый день он пробежал L метров. Сколько метров он пробежит за n дней?.

Циклы на примере подсчета яблок

Шаг 1. Количество яблок в ряду

В ряд растет N яблонь. На каждой яблоне ni яблок.
Сколько всего яблок на всех яблоках?
Формат входных данных: сначала число N, потом ряд чисел через пробел ni.
Пример: 3 10 2 5

Шаг 2. Яблок в нескольких рядах

Изменим постановку задачи: Яблони растут рядами. Дано количество рядов яблонь n. Далее в начале строки пишется сколько яблонь в ряду и количество яблок на каждой яблоне через пробел. Сколько яблок в саду?

Пример входных данных:

3
2 15 24
3 7 82 15
1 54

Нужно просуммировать числа (15+ 24) + (7 82 15) + (54). Заметим, что код, считающий сколько яблок в одном ряду у нас уже есть.
Нужно выполнить его столько раз, сколько будет заявлено рядов.

Шаг 3. Есть ворона в ряду

В ряд растет N яблонь. На каждой яблоне ni яблок.
В саду могут быть вороны, которые отнимают яблоки (с яблони собирается отрицательное число яблок).
Напечатать один раз YES если ворона в саду. Иначе ничего не печатать.

Несколько рядов чисел (ni) через пробел.

• Пример1: 10 -2 5
• Пример2: 10 -2 5 1 -7

Пропускаем яблоню с вороной (не считаем яблоки на этой яблоне)

Пропускаем весь ряд от вороны до конца

Встретив ворону, убегаем из сада

break, continue

break, continue во вложенных циклах

for .. else

Дополнительные задачи:

Дан файл bet.log

В нем записаны данные работы интернет-магазина.

• секунд с 1 января 1970
• номер клиента (1, 2, 3, ....)
• номер чека

Найдите:

• Сколько всего покупок было сделано в магазине?
• сколько времени в часах, минутах и секундах работал магазин.
• время между первой и последней покупкой клиента N. Номер клиента = номер варианта.

Постройте таблицы данных:

• количество покупок в секунду от начала теста
• количество покупок в минуту от начала теста

Некоторое количество времени не было покупок. В эти времена нужно писать, что количество покупок 0.

Округление в python

Примеры:

На практике могут быть сюрпризы:

>>> round(2.85, 1)
2.9

Рассмотрим подробнее:

>>> from fractions import Fraction
>>> a = Fraction(2.85)
>>> b = Fraction('2.85')
>>> a == b
False
>>> a > b
True

Что-то не так, правда? На самом деле, всё именно так, как и задумывалось. Просто из-за проблем с точностью чисел с плавающей точкой это число чуть больше, чем 2.85, а потому округляется до 2.9.

Дополнительные материалы

• PEP-8 (Eng)
• pylint - python code analizer

-- TatyanaDerbysheva - 05 Mar 2017