Copyright © 1999-2001 Josh Cogliati
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Josh Cogliati: http://www.honors.montana.edu/~jjc/easytut/easytut/ <jjc@honors.montana.edu>
Versione in lingua Italiana del "Non-Programmers Tutorial For Python" a cura di Nicholas Wieland e Ferdinando Ferranti.
Per quanto riguarda eventuali aggiornamenti della versione Italiana rivolgersi a: <gregorsamsa@email.it> o <zappagalattica@inwind.it>, i successivi aggiornamenti di questa traduzione dovrebbero essere reperibili o raggiungibili dal sito locale di Python: http://www.python.it
Diario delle revisioni | ||
---|---|---|
Revisione 1.0 | 25 agosto 2002 | Corretto da: Nicholas W. e Ferdinando F. |
Dedicato a Elizabeth Cogliati.
"Tutorial di Python per newbies" è un tutorial pensato per essere una introduzione alla programmazione in Python, è destinato infatti a chi non ha esperienze con la programmazione.
Se qualcuno di voi ha già programmato con altri linguaggi vi raccomando il Python Tutorial scritto da Guido van Rossum.
Se qualcuno di voi ha domande o commenti mi contatti al mio indirizzo <jjc@iname.com>, (<gregorsamsa@email.it> per la presente versione tradotta) commenti e suggerimenti riguardo questo documento sono i benvenuti. Proverò a rispondere a qualsiasi domanda poniate meglio che potrò.
I ringraziamenti vanno a James A. Brown per aver scritto la maggior parte della sezione dedicata all'installazione sotto Windows. Grazie anche a Joe Oppergaard per aver scritto tutti gli esercizi. Grazie anche a tutti quelli che ho dimenticato.
Se state leggendo questo tutorial non avete mai programmato in vita vostra. Proseguite nella lettura e tenterò di insegnarvi come si programma. Innanzitutto chiarezza: c'è una sola via da percorrere per imparare a programmare, leggere codice - scrivere codice e io ve ne farò leggere e scrivere tantissimo. Per questo dovrete sempre scrivere il codice degli esempi ed eseguirlo per poi vedere che cosa succede: giocate con il codice, modificatelo come volete, la cosa peggiore che può capitarvi è che il programma non funzioni. Per riconoscere il codice dalla normale scrittura userò questo formato:
Facile da distinguere dal resto del testo no ? Appunto per confondervi scriverò così anche gli outputs del computer :=)
##Python is easy to learn print "Hello, World!"
Un'altra cosa importante: per programmare in Python vi serve il Python. Se non avete ancora il software necessario dirigetevi verso http://www.python.org/download. Andate alla versione 2.0 o superiore e scaricatevi la versione adatta alla vostra piattaforma, leggete le istruzioni e installatela.
Innanzitutto scaricatevi il file appropriato: il Windows Installer nel caso usiate Windows o i sorgenti da compilare se avete un sistema Unix.
Scaricando il Windows Installer avrete un file che basterà doppiocliccare per iniziare la procedura di installazione.
Scaricando i sorgenti Unix assicuratevi di compilare con l'estensione Tk per usare IDLE.
Aprite IDLE, la GUI di Python. Dovreste vedere una finestra di questo tipo:
>>> è il modo che ha Python per informarvi che siete in modo interattivo, dove i comandi digitati sono immediatamente eseguiti. Provate a digitare 1+1 e Python vi risponderà immediatamente 2. In questa modalità potete provare e vedere come reagisce Python ai vari comandi. Usatela quando sentirete il bisogno di prendere confidenza con i comandi Python.
Python 2.2b1 (#1, Nov 4 2001, 01:38:44) [GCC 2.95.4 20011006 (Debian prerelease)] on linux2 Type "copyright", "credits" or "license" for more information. IDLE 0.8 -- press F1 for help >>>
Andate in modo interattivo se non ci siete già. Selezionate File dal menu dopodiché selezionate New Window.
Digitate nella nuova finestra il seguente testo (codice):
Innanzitutto salvate il programma sempre selezionando dal menu File e poi Save. Salvatelo come "hello.py" nella directory di default o nella directory che preferite. Ora che avete salvato potete eseguire il programma. Selezionate dal menu la voce edit e poi Run script. Questa azione vi restituirà l'output richiesto dal programma hello.py nella finestra *Python Shell* che saluterà allegramente con un: Hello, World!.
print "Hello, World!"
Se preferite non utilizzare Python dalla linea di comando non siete obbligati, usate IDLE.
Per entrare in modo interattivo dalla linea di comando dovete semplicemente digitare python mentre se volete eseguire un programma scritto con un editor di testo (ad esempio Emacs è un ottimo editor per Python) non dovete fare altro che usare la sintassi python program name.
Dovresti sapere come visualizzare un programma in un editor di testo, salvarlo su disco (floppy o disco fisso) ed eseguirlo una volta salvato.
Sin dall'inizio dei tempi i tutorials sono sempre iniziati con un semplice programma chiamato 'Hello World'. Eccolo:
Se state usando la linea di comando per eseguire i programmi inserite la linea di testo in un editor e salvate come 'hello.py', eseguite il file appena salvato con il comando 'python hello.py'.
print "Hello, World!"
Altrimenti entrate in IDLE, aprite una nuova finestra (New window) e create il programma come spiegato nella sezione 1.3.
Ecco cosa stampa sullo schermo 'hello.py' quando viene eseguito:
Non ve lo dirò ogni volta ma vi consiglio vivamente di ripetere tutti gli esercizi che vi mostro, questo vi aiuterà a comprenderli meglio, anch'io imparo di più quando scrivo, probabilmente anche voi ...
Hello, World!
Tentiamo un programma un po' più complicato:
Quando eseguirete il programma l'output sul monitor sarà questo:
print "Jack and Jill went up a hill" print "to fetch a pail of water;" print "Jack fell down, and broke is crown," print "and Jill came tumbling after."
Quando il computer esegue questo programma vede innanzitutto la prima riga:
Jack and Jill went up a hill to fetch a pail of water; Jack fell down, and broke his crown, and Jill came tumbling after.
Ed esegue l'ordine, ovvero stampa:
print "Jack and Jill went up a hill"
Dopodiché il computer prosegue a leggere il codice e passa alla seconda linea:
Jack and Jill went up a hill
Il risultato è la stampa di:
print "to fetch a pail of water;"
Capito il meccanismo? Il computer continua a scendere di linea in linea seguendo e svolgendo le istruzioni che voi stessi gli ordinate finché non raggiunge la fine del programma.
to fetch a pail of water;
E qui l'output che questo programma produce:
print "2 + 2 is ", 2 + 2 print "3 * 4 is ", 3 * 4 print 100-1, " = 100 - 1" print "(33 + 2) / 5 + 11.5 = ", (33 + 2) / 5 + 11.5
Come puoi vedere Python può trasformare il vostro costosissimo computer in una normale calcolatrice :-)
2 + 2 is 4 3 * 4 is 12 99 = 100 - 1 (33 + 2) / 5 + 11.5 = 18.5
Python ha 6 operatori basilari:
Tabella 2-1.
Operazione | Simbolo | Esempio |
---|---|---|
Elevamento a potenza | ** | 5 ** 2 = 25 |
Moltiplicazione | * | 2 * 3 == 6 |
Divisione | / | 14 / 3 == 4 |
Resto | % | 14 % 3 == 2 |
Addizione | + | 1 + 2 == 3 |
Sottrazione | - | 4 - 3 == 1 |
Il seguente programma dimostra la regola appena enunciata:
Con l'output:
print "14 / 3 = ",14 / 3 print "14 % 3 = ",14 % 3 print print "14.0 / 3.0 =",14.0 / 3.0 print "14.0 % 3.0 =",14 % 3.0 print print "14.0 / 3 =",14.0 / 3 print "14.0 % 3 =",14.0 % 3 print print "14 / 3.0 =",14 / 3.0 print "14 % 3.0 =",14 % 3.0 print
Python da risposte differenti in base alla presenza o meno di numeri decimale.
14 / 3 = 4 14 % 3 = 2 14.0 / 3.0 = 4.66666666667 14.0 % 3.0 = 2.0 14.0 / 3 = 4.66666666667 14.0 % 3 = 2.0 14 / 3.0 = 4.66666666667 14 % 3.0 = 2.0
L'ordine delle operazioni è lo stesso che nella matematica:
parentesi ()
potenza **
moltiplicazione *, divisione / e resto %
addizione + e sottrazione -
Vi capiterà sicuramente, quando sarete più esperti, di dover programmare applicazioni molto complesse e lunghe. Difficilmente rileggendo il codice dopo qualche tempo riuscirete a ricordarvi tutti i passaggi e tutti i ragionamenti fatti, per questo è meglio che prendiate da subito l'abitudine di commentare il vostro lavoro.
Un commento è semplicemente una nota, per altri programmatori ma anche per voi stessi, che spiega il programma nei punti salienti. Ad esempio:
Come potete vedere il commento inizia con il simbolo #.
#Not quite PI, but an incredible simulation print 22.0 / 7.0
Ogni capitolo conterrà esempi delle proprietà di programmazione introdotte nel capitolo stesso. Dovreste almeno dare un'occhiata al codice per vedere se riuscite a capirlo. Nel caso alcuni passaggi non fossero chiari potete scrivere il codice ed eseguirlo per tentare di capirlo meglio o addirittura apportare delle modifiche per vedere cosa succede
Output:
print "Something's rotten in the state of Denmark." print " -- Shakespeare"
School.py
Something's rotten in the state of Denmark. -- Shakespeare
Output:
#This is not quite true outside of USA # and is based on my dim memories of my younger years print "Firstish Grade" print "1+1 =",1+1 print "2+4 =",2+4 print "5-2 =",5-2 print print "Thirdish Grade" print "243-23 =",243-23 print "12*4 =",12*4 print "12/3 =",12/3 print "13/3 =",13/3," R ",13%3 print print "Junior High" print "123.56-62.12 =",123.56-62.12 print "(4+3)*2 =",(4+3)*2 print "4+3*2 =",4+3*2 print "3**2 =",3**2 print
Firstish Grade 1+1 = 2 2+4 = 6 5-2 = 3 Thirdish Grade 243-23 = 220 12*4 = 48 12/3 = 4 13/3 = 4 R 1 Junior High 123.56-62.12 = 61.44 (4+3)*2 = 14 4+3*2 = 10 3**2 = 9
Ora proviamo un programma un po' più complicato:
ecco l'output del programma:
print "Halt!" s = raw_input("Who Goes there? ") print "You may pass,", s
Ovviamente quando proverete anche voi l'esecuzione il vostro output sarà differente grazie all'espressione raw_input. Avviando il programma (perché lo state provando vero?) avrete notato che richiede l'inserimento del vostro nome per poi premere 'Enter' e continuare l'esecuzione; a quel punto viene visualizzato un messaggio seguito dal vostro nome. Questo è un esempio di input: il programma viene eseguito fino a un certo punto, dopodiché attende un input di dati dall'utente.
Halt! Who Goes there? Josh You may pass, Josh
Certamente un input sarebbe inutile se non avessimo nessun posto dove mettere l'informazione ottenuta, ecco quindi che entrano in gioco le variabili. Nel programma precedente s è, appunto, una variabile. Le variabili sono come delle scatole in cui si possono immagazzinare dati. Ecco un programma che ne spiega l'utilizzo:
e questo è l'output:
a = 123.4 b23 = 'Spam' first_name = "Bill" b = 432 c = a + b print "a + b is", c print "first_name is", first_name print "Sorted Parts, After Midnight or",b23
Come ho detto: le variabili immagazzinano dati. Nel programma qui sopra ad esempio sono a, b23, first_name, b e c. Le due tipologie base di variabili sono stringhe e numeri. Le stringhe sono sequenze di lettere, numeri e altri caratteri: nell'esempio b23 e first_name sono variabili contenenti stringhe. 'Spam', 'Bill', 'a + b is ' e 'first_name' sono stringhe: come potete notare sono sempre racchiuse da " ' " o " " ". Gli altri tipi di variabili presenti sono numeri.
a + b is 555.4 first_name is Bill Sorted Parts, After Midnight or Spam
Ora, abbiamo queste scatole chiamate variabili e anche dati da metterci dentro. Il computer vedrà una linea come 'first_name = Bill' che leggerà come - metti la stringa 'Bill' nella scatola (o variabile) 'first_name'. Più tardi vedrà l'espressione 'c = a + b' che leggerà come "metti a+b o 123.4 + 432 all'interno della variabile c".
Ecco un'altro esempio sull'utilizzo delle variabili:
E di conseguenza ecco l'output:
a = 1 print a a = a + 1 print a a = a * 2 print a
Anche se in tutti i casi sopraelencati la variabile ha lo stesso nome il computer la rilegge ogni volta. Prima trova i dati da immagazzinare e poi trova dove immagazzinarli.
1 2 4
Un'ultimo esempio prima di chiudere il capitolo:
Ecco l'output che ho ottenuto:
num = input("Type in a Number: ") str = raw_input("Type in a String: ") print "num =", num print "num is a ",type(num) print "num * 2 =",num*2 print "str =", str print "str is a ",type(str) print "str * 2 =",str*2
Osserva il modo in cui ho ottenuto dall'utente le due varaibili: input per la variabile numerica e raw_input per la variabile stringa. Quando volete che l'utente inserisca un numero o una stringa utilizzate, rispettivamente, input o stringa raw_input.
Type in a Number: 12.34 Type in a String: Hello num = 12.34 num is a <type 'float'> num * 2 = 24.68 str = Hello str is a <type 'string'> str * 2 = HelloHello
La seconda parte del programma utilizza la funzione type che vi informa sul tipo di variabile: le varibili numeriche sono di tipo int (numero intero) o float (numero decimale), le stringhe sono di tipo string. Interi e decimali possono essere utilizzati per operazioni matematiche, le stringhe no. Tuttavia quando una stringa viene moltiplicata per un intero vengono aggiunte alla stringa copie di se stessa: ad es. str * 2 = HelloHello
Esecuzione:
#This programs calculates rate and distance problems print "Input a rate and a distance" rate = input("Rate:") distance = input("Distance:") print "Time:",distance/rate
area.py
> python rate_times.py Input a rate and a distance Rate:5 Distance:10 Time: 2 > python rate_times.py Input a rate and a distance Rate:3.52 Distance:45.6 Time: 12.9545454545
Esecuzione:
#This program calculates the perimeter and area of a rectangle print "Calculate information about a rectangle" length = input("Length:") width = input("Width:") print "Area",length*width print "Perimeter",2*length+2*width
temperature.py
> python area.py Calculate information about a rectangle Length:4 Width:3 Area 12 Perimeter 14 > python area.py Calculate information about a rectangle Length:2.53 Width:5.2 Area 13.156 Perimeter 15.46
Esecuzione:
#Converts fahrenheit to celcius temp = input("Farenheit temperature:") print (temp-32.0)*5.0/9.0
> python temperature.py Farenheit temperature:32 0.0 > python temperature.py Farenheit temperature:-40 -40.0 > python temperature.py Farenheit temperature:212 100.0 > python temperature.py Farenheit temperature:98.6 37.0
Ecco qui finalmente la nostra prima struttura di controllo. Solitamente il computer legge il nostro programma cominciando dalla prima linea per poi scendere da lì fino alla fine del codice. Le strutture di controllo influiscono sul programma cambiando l'ordine d'esecuzione dei comandi o decidendo se un determinato comando verrà eseguito o meno. A voi il sorgente di un primo esempio che utilizza la struttura di controllo 'while':
Quindi il risultato dell'esecuzione:
a = 0 while a < 10: a = a + 1 print a
Cosa fa il programma? Prima di tutto vede la linea 'a = 0' e assegna il valore zero alla variabile numerica a. Dopodiché vede il comando 'while a < 10:' che ordina a Python di controllare se la variabile a è minore di 10: in questo caso a corrisponde al valore zero quindi è minore di 10, per questo motivo Python eseguirà tutte le istruzioni rientrate sotto la struttura 'while'. In poche parole finché la variabile numerica a è minore di dieci Python esegue tutte le istruzioni tabulate sotto while.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Ecco un'altro esempio dell'uso di while:
Appena eseguito questo script l'output è stato questo:
a = 1 s = 0 print 'Enter Numbers to add to the sum.' print 'Enter 0 to quit.' while a != 0 print 'Current Sum:',s a = input('Number? ') s = s + a print 'Total Sum =',s
Ho dimenticato il ':' dopo il while. Python avverte dell'errore e mostra all'utente dov'è il problema segnando la linea di codice incriminata con un utile ^. Dopo aver risolto il problema grazie all'aiuto di Python il programma funziona a meraviglia ed ecco finalmente il risultato:
File "sum.py", line 3 while a != 0 ^ SyntaxError: invalid syntax
Come puoi vedere 'print 'Total sum =', s' è eseguito solamente alla fine: questo perché la struttura di controllo 'while' influisce solamente sulle istruzioni tabulate (rientrate, indentate). Il simbolo != significa diverso: finché a è diverso da zero esegui le istruzioni tabulate sotto while.
Enter Numbers to add to the sum. Enter 0 to quit. Current Sum: 0 Number? 200 Current Sum: 200 Number? -15.25 Current Sum: 184.75 Number? -151.85 Current Sum: 32.9 Number? 10.00 Current Sum: 42.9 Number? 0 Total Sum = 42.9
Ora che abbiamo capito la struttura di controllo 'while' possiamo programmare uno script che venga eseguito all'infinito. Una via molto facile per farlo è ad esempio questa:
L'output di questo programma sarà una continua ripetizione della frase 'Help, I'm stuck in a loop !!! ' all'infinito, a meno che non lo fermiate premendo i tasti 'Ctrl' e 'C' contemporaneamente. Questo manderà un segnale di terminazione al programma.
while 1 == 1: print "Help, I'm stuck in a loop."
(Nota: a volte dovrete premere Invio oltre a 'Ctrl+c')
Output:
#This program calulates the fibonnaci sequence a = 0 b = 1 count = 0 max_count = 20 while count < max_count: count = count + 1 #we need to keep track of a since we change it old_a = a a = b b = old_a + b #Notice that the , at the end of a print statement keeps it # from switching to a new line print old_a, print
password.py
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597 2584 4181
Esecuzione:
# Waits until a password has been entered. Use control-C to break out with out # the password password = "foobar" #note that != means not equal while password != "unicorn": password = raw_input("Password:") print "Welcome in"
Password:auo Password:y22 Password:password Password:open sesame Password:unicorn Welcome in
Credo sia meglio partire con un esempio a caldo: ecco quindi un programma che calcola il valore assoluto di un numero:
Output di due esecuzioni:
n = input("Number? ") if n < 0: print "The absolute value of",n,"is",-n else: print "The absolute value of",n,"is",n
Quindi cosa fa Python quando esegue questo programma? Prima di tutto chiede all'utente un numero grazie alla linea 'n = input ("Number? ")' dopodiché legge la linea 'if n < 0': se n è minore di zero Python esegue la linea 'print "The absolute value of ", n, " is ", -n' altrimenti, cioè se il numero è maggiore di zero, esegue la linea "print "The absolute value of ", n, "is ", n'.
Number? -34 The absolute value of -34 is 34 Number? 1 The absolute value of 1 is 1
Più facilmente Python decide se l'affermazione n < 0 è vera o falsa. Una espressione if è sempre seguita da un blocco di altre espressioni tabulate che vengono eseguite nel caso l'affermazione sia vera. In caso contrario vengono eseguiti i comandi tabulati sotto l'espressione else, ovvero quando l'affermazione if risulta falsa.
Python presenta svariati operatori associabili al confronto di una variabile: eccone una lista completa:
Tabella 5-1.
Operatore | Funzione |
---|---|
< | minore di |
<= | minore o uguale a |
> | maggiore di |
>= | maggiore o uguale a |
== | uguale a |
!= | diverso da |
<> | diverso da |
Output:
a = 0 while a < 10: a = a + 1 if a > 5: print a," > ",5 elif a <= 7: print a," <= ",7 else: print "Neither test was true"
Osservate come la linea 'elif a <= 7:' entri in azione solamente quando la prima espressione if risulta falsa. Come potete vedere l'espressione elif permette di fare test multipli all'interno di una singola espressione if.
1 <= 7 2 <= 7 3 <= 7 4 <= 7 5 <= 7 6 > 5 7 > 5 8 > 5 9 > 5 10 > 5
Esecuzione:
#Plays the guessing game higher or lower # (originally written by Josh Cogliati, improved by Quique) #This should actually be something that is semi random like the # last digits of the time or something else, but that will have to # wait till a later chapter. (Extra Credit, modify it to be random # after the Modules chapter) number = 78 guess = 0 while guess != number : guess = input ("Guess a number: ") if guess > number : print "Too high" elif guess < number : print "Too low" print "Just right"
even.py
Guess a number:100 Too high Guess a number:50 Too low Guess a number:75 Too low Guess a number:87 Too high Guess a number:81 Too high Guess a number:78 Just right
Esecuzione:
#Asks for a number. #Prints if it is even or odd number = input("Tell me a number: ") if number % 2 == 0: print number,"is even." elif number % 2 == 1: print number,"is odd." else: print number,"is very strange."
Tell me a number: 3 3 is odd. Tell me a number: 2 2 is even. Tell me a number: 3.14159 3.14159 is very strange.
Scrivete un programma che chieda all'utente di indovinare il vostro nome, ma che dia al giocatore solamente 3 possibilità, fallite le quali il programma terminerà.
Scrivete un programma che chieda all'utente il nome. Se viene inserito il vostro nome il programma dovrà rispondere con un apprezzamento, se il nome inserito è "John Cleese" o "Michel Palin" il programma dovrà rispondere con una battuta mentre in tutti gli altri casi l'output del programma sarà un semplice "Che bel nome!"
Poco dopo aver iniziato a programmare ci siamo accorti di come non fosse affatto facile far fare ai programmi quello che volevamo. Avevamo scoperto il Debugging. Posso ricordare il preciso momento in cui ho realizzato che avrei passato buona parte della mia vita a scoprire e correggere gli errori nei miei stessi programmi. | ||
--Maurice Wilkes scopre il debugging, 1949 |
Se finora avete ripetuto tutti i programmi degli esempi vi sarete certamente accorti che a volte (spesso) il programma da voi scritto assume comportamenti differenti da quelli che avevate previsto. E' molto comune.
Il Debugging è il processo grazie al quale portate il programma a svolgere le funzioni per cui è stato scritto correggendo gli errori e vi assicuro, può essere un'operazione lunga e snervante. Una volta ho impiegato un'intera settimana per correggere un bug dovuto allo scambio di una x con una y...
Questo capitolo sarà più astratto dei precedenti. Vi prego di dirmi se vi è sembrato utile o meno.
La prima cosa da fare (mi sembra ovvio) è pensare a cosa dovrebbe fare il programma se fosse corretto.
Iniziate ad eseguire qualche test per vedere che cosa succede. Ad esempio, diciamo che ho scritto un programma che calcola il perimetro di un rettangolo (la somma dei quattro lati) e che ho intenzione di testarne il funzionamento immettendo i seguenti casi:
Ora avvio il mio programma ed inserirò i dati dei test per vedere se restituisce i risultati che mi aspetto; in caso contrario dovrò scoprire cosa sta facendo il computer.Comunemente alcuni casi restituiranno il risultato che voglio mentre altri risulteranno sbagliati, quindi dovrete vedere cos'hanno in comune i casi funzionanti. Ecco ad esempio l'output del programma che calcola il perimetro del rettangolo:
Il programma è scorretto nei primi due casi, corretto nei seguenti due per sbagliare di nuovo nell'ultimo. Provate ad immaginarvi cos'hanno in comune i casi funzionanti. Quando avrete un'idea sul motivo del malfunzionamento trovarne la causa è più facile.
Height: 3 Width: 4 perimeter = 15 Height: 2 Width: 3 perimeter = 11 Height: 4 Width: 4 perimeter = 16 Height: 2 Width: 2 perimeter = 8 Height: 5 Width: 1 perimeter = 8
La prossima cosa da fare è rileggere il codice sorgente. Una delle cose più importanti da fare mentre si programma è leggere e rileggere il codice sorgente. Innanzitutto analizziamo il codice linea per linea comportandoci esattamente come farebbe il programma. Grazie alle strutture di controllo infatti alcune linee di codice possono non essere eseguite mentre altre possono essere eseguite più di una volta. L'importante è che immaginiate ad ogni linea il comportamento di Python.
Iniziamo con il semplice programma per calcolare il perimetro. Non scrivetelo, dovete leggerlo e basta:
Domanda: Qual'è la prima linea che Python esegue ?
height = input("Height: ") width = input("Width: ") print "perimeter = ",width+height+width+width
Risposta: height = input ("Height: ").
Domanda: Qual'è il suo effetto ?
Risposta: Stampa Height: sullo schermo e attende l'inserimento di un numero da parte dell'utente per metterlo nella variabile height.
Domanda: Qual'è la prossima linea che Python esegue ?
Risposta: La linea sotto: width = input ("Width: ").
Domanda: Cosa provoca nel programma ?
Risposta: Stampa Width: sullo schermo, attende l'input e assegna il valore immesso alla variabile width.
Domanda: Qual'è la prossima linea ?
Risposta: print "Perimeter = ", width+height+width+width.
Domanda: ma width + height + width + width calcola il perimetro correttamente?
Risposta: Vediamo: il perimetro di un rettangolo si calcola sommando i lati (uh ?). L'ultimo elemento (width) dovrebbe essere un lato (height) non la base (width)...
Domanda: Capisci ora perché alcune volte il perimetro risultava corretto ?
Risposta: Certo, risultava corretto perché tutti i lati erano uguali !!
. . . . |
Questo programma sarà un po' più complesso, come potete notare nel codice è presente una struttura while. Bando alle ciance, rimbocchiamoci le maniche e cominciamo.
number = 5 while number > 1: print ".", number = number - 1 print
Domanda: Qual'è la prima linea ad essere eseguita ?
Risposta: La prima linea del file: 'number = 5'.
Domanda: Cosa fa ?
Risposta: Assegna il valore '5' alla variabile number.
Domanda: Come prosegue ?
Risposta: La prossima linea è: 'while number > 1:'.
Domanda: Cosa fa ?
Risposta: Allora: la struttura while verifica che l'espressione che la segue (number > 1) sia vera o falsa. Nel primo caso esegue il codice tabulato sotto, nel secondo caso lo salta per passare al codice tabulato al suo stesso livello.
Domanda: Quindi in questo caso come si comporta ?
Risposta: Se la condizione 'number > 1' è vera eseguirà le due righe di codice successive.
Domanda: La variabile number allora è maggiore o minore di 1 ?
Risposta: Il valore di number è 5 quindi è maggiore di 1.
Domanda: Quindi qual'è la prossima linea ?
Risposta: La linea indentata appena sotto: 'print ".",' finché la condizione while è vera Python eseguirà questa istruzione, ovvero stamperà un punto e dato che alla fine dell'istruzione compare una virgola, lo stamperà sulla stessa linea del precedente.
Domanda: Ed ora come continua il programma ?
Risposta: number = number - 1 visto che è indentata sotto il while.
Domanda: Cosa fa ?
Risposta: Decrementa la variabile di 1. Quindi number dopo questa istruzione non risulterà più 4 ma 5.
Domanda: Ora come continua ?
Risposta: Dato che il livello di tabulazione decrementa dobbiamo pensare che tipo di struttura di controllo stiamo applicando. Preso atto che è un ciclo while dobbiamo tornare alla linea 'while number > 1:'.
Domanda: Adesso che succede ?
Risposta: Semplice: dopo il riassegnamento della variabile number, che è passata da un valore di 5 a un valore di 4, bisogna rifare il confronto tra la condizione del while e la variabile.
Domanda: Il risultato qual'è ?
Risposta: La condizione 'number > 1' è ancora vera quindi il ciclo continua: verranno eseguite per la seconda volta le istruzioni indentate sotto il while.
Domanda: Ancora 'print ".",' e ' number = number - 1' ?
Risposta: Si :-) Il risultato sarà la stampa di un'altro punto sulla stessa linea del precedente e il decremento di una unità della variabile number che assumerà il valore di 3.
Domanda: A questo punto quale sarà la prossima linea ?
Risposta: finché non ci sarà un cambio di indentazione causato dalla fine del ciclo la linea sarà sempre 'while number > 1:'.
Domanda: Si ricomincia da capo allora ?
Risposta: Già. Verrà aggiunto un'altro punto sulla stessa linea dei precedenti e la variabile number verrà decrementata di nuovo. Queste istruzioni verranno eseguite finché la condizione del while non risulterà falsa.
Domanda: Riassumendo quindi, alla fine di questo ennesimo ciclo i punti saranno 3 e il valore della variabile number sarà 2.
Risposta: Esattamente.
Domanda: Continuiamo? Se non sbaglio ora dobbiamo tornare a 'while number > 1:'.
Risposta: Si, dobbiamo tornare ancora alla linea che inizia il ciclo while per confrontare ancora una volta variabile e condizione del ciclo: dato che 2 è maggiore di 1 eseguiremo ancora le istruzioni indentate sotto. Alla variabile number verrà assegnato il valore di 1 e i punti sulla nostra linea diventeranno 4.
Domanda: Aspetta un secondo: i 4 punti sono il risultato finale del programma. Cosa significa ?
Risposta: Significa che probabilmente l'errore è qui :-) Ricominciamo il ciclo: 'while number > 1:', ovvero finché la variabile number (che ora corrisponde a 1) è maggiore di 1... Ecco l'errore! Il ciclo si interrompe qui visto che 1 non è maggiore di 1.
Domanda: Come posso riparare ?
Risposta: Dato che lo scopo del programma è stampare 5 punti e non 4 dobbiamo semplicemente cambiare la condizione del ciclo while sostituendo 'while number > 1:' con 'while number >= 1:' Questo non è l'unico modo per eseguire il fix del programma.
Devi capire cosa sta facendo il programma, devi pensare a cosa dovrebbe fare il programma, confrontare e capire la differenza. Il Debugging si impara grazie all'esperienza: se non riuscite a trovare dopo un'ora o due il difetto, fate una pausa e parlatene con qualcuno, quando ci ritornerete sopra avrete nuove idee.
Inizierò questo capitolo mostrandovi cosa potreste ma non dovreste fare (quindi non scrivete):
L'output sarebbe:
a = 23 b = -23 if a < 0: a = -a if b < 0: b = -b if a == b: print "The absolute values of", a,"and",b,"are equal" else: print "The absolute values of a and b are different"
Il programma sembra un po' ripetitivo (e i programmatori odiano ripetere le cose, i computer servono a quello no ??). Fortunatamente Python permette di creare funzioni per rimuovere i duplicati. Ecco l'esempio riscritto:
The absolute values of 23 and 23 are equal
l'output è:
a = 23 b = -23 def my_abs(num): if num < 0: num = -num return num if my_abs(a) == my_abs(b): print "The absolute values of", a,"and",b,"are equal" else: print "The absolute values of a and b are different"
L'elemento chiave di questo programma è l'istruzione def. def (abbreviazione di define, definisci) inizializza la definizione di una funzione. def è seguita dal nome della funzione abs. Poi troviamo una "(" seguita dal parametro num (che viene passato dal programma ad ogni chiamata di funzione). Le istruzioni dopo il ":" vengono eseguite ogni volta che la funzione viene usata dal programma e si possono distinguere dalle normali righe di codice perché sono indentate sotto la funzione. Essa, infatti, finisce quando la tabulazione torna al suo livello o quando incontra return. L'istruzione return ritorna un valore dove è stata chiamata la funzione.
The absolute values of 23 and -23 are equal
Osservate che i valori a e b non sono cambiati. Le funzioni ovviamente possono essere usate anche per ripetere azioni che non ritornano alcun valore.
L'output è:
def hello(): print "Hello" def area(width,height): return width*height def print_welcome(name): print "Welcome",name hello() hello() print_welcome("Fred") w = 4 h = 5 print "width =",w,"height =",h,"area =",area(w,h)
Hello Hello Welcome Fred width = 4 height = 5 area = 20
Questo esempio mostra solamente un po' più in profondità in quanti differenti modi si possono applicare le funzioni. Osservate attentamente, potete anche non dare argomenti ad una funzione così come potete dargliene più d'uno. Osservate anche che return è opzionale.
Le funzioni possono essere usate per eliminare le ripetizioni di codice.
Output:
#defines a function that calculates the factorial def factorial(n): if n <= 1: return 1 return n*factorial(n-1) print "2! = ",factorial(2) print "3! = ",factorial(3) print "4! = ",factorial(4) print "5! = ",factorial(5)
temperature2.py
2! = 2 3! = 6 4! = 24 5! = 120
Esecuzione:
#converts temperature to fahrenheit or celsius def print_options(): print "Options:" print " 'p' print options" print " 'c' convert from celsius" print " 'f' convert from fahrenheit" print " 'q' quit the program" def celsius_to_fahrenheit(c_temp): return 9.0/5.0*c_temp+32 def fahrenheit_to_celsius(f_temp): return (f_temp - 32.0)*5.0/9.0 choice = "p" while choice != "q": if choice == "c": temp = input("Celsius temperature:") print "Fahrenheit:",celsius_to_fahrenheit(temp) elif choice == "f": temp = input("Fahrenheit temperature:") print "Celsius:",fahrenheit_to_celsius(temp) elif choice != "q": print_options() choice = raw_input("option:")
area2.py
> python temperature2.py Options: 'p' print options 'c' convert from celsius 'f' convert from fahrenheit 'q' quit the program option:c Celsius temperature:30 Fahrenheit: 86.0 option:f Fahrenheit temperature:60 Celsius: 15.5555555556 option:q
Esecuzione:
#By Amos Satterlee print def hello(): print 'Hello!' def area(width,height): return width*height def print_welcome(name): print 'Welcome,',name name = raw_input('Your Name: ') hello(), print_welcome(name) print print 'To find the area of a rectangle,' print 'Enter the width and height below.' print w = input('Width: ') while w <= 0: print 'Must be a positive number' w = input('Width: ') h = input('Height: ') while h <= 0: print 'Must be a positive number' h = input('Height: ') print 'Width =',w,' Height =',h,' so Area =',area(w,h)
Your Name: Josh Hello! Welcome, Josh To find the area of a rectangle, Enter the width and height below. Width: -4 Must be a positive number Width: 4 Height: 3 Width = 4 Height = 3 so Area = 12
Riscrivete il programma area.py della sezione 3.2 definendo funzioni separate per l'area del quadrato, del rettangolo e del cerchio (3.14 * raggio**2). Create anche un'interfaccia a menu.
Avete già visto le variabili ordinarie che immagazzinano un singolo valore. Tuttavia esistono altri tipi di variabili che possono contenere più di un valore: queste variabili vengono chiamate liste. Ecco un esempio del'utilizzo delle liste:
L'output sarà questo:
which_one = input("What month (1-12)? ") months = ['January', 'February', 'March', 'April', 'May', 'June', 'July',\ 'August', 'September', 'October', 'November', 'December'] if 1 <= which_one <= 12: print "The month is",months[which_one - 1]
In questo esempio la variabile months è una lista. months è definita dalla linea months = ['January', 'February', 'March', 'April', 'May', 'June', 'July', 'August', 'September', 'October', 'November', 'December' ] (osserva nel codice che \ permette di andare a capo quando la linea di codice è troppo lunga). Le parentesi quadrate "[" e "]" iniziano e finiscono la lista e la virgola separa un elemento della lista dall'altro. La lista qui descritta viene usata nell'istruzione months [which_one - 1] e consiste in un insieme di elementi numerati partendo da 0. In altre parole se volete l'elemento 'January' della lista months dovete usare months [0]. Ovvero quando assegnate a una lista un numero utilizzando la sintassi appena descritta essa ritornerà l'elemento immagazzinato nella locazione corrispondente.
What month (1-12)? 3 The month is March
L'istruzione 'if 1 <= wich_month <= 12:' sarà vera solo nel caso in cui which_one sia un numero tra 1 e 12 inclusi.
Le liste possono essere pensate come una serie di scatole. Ad esempio le scatole create da demolist = ['life', 42, 'the universe', 6, 'and', 7] sarebbero all'incirca così:
Ogni scatola ha un numero di riferimento cosicchè l'istruzione demolist [0] seleziona l'elemento 'life' dalla lista, demolist [1] l'elemento 42, demolist[5] l'elemento 7.Il prossimo esempio vi mostrerà moltissimi altri utilizzi per le liste (non mi aspetto che proviate ogni esempio, ma dovreste provarli finché non vi sentite a vostro agio nell'utilizzo delle liste). Iniziamo:
E questo è l'output:
demolist = ['life',42, 'the universe', 6,'and',7] print 'demolist = ',demolist demolist.append('everything') print "after 'everything' was appended demolist is now:" print demolist print 'len(demolist) =', len(demolist) print 'demolist.index(42) =',demolist.index(42) print 'demolist[1] =', demolist[1] #Next we will loop through the list c = 0 while c < len(demolist): print 'demolist[',c,']=',demolist[c] c = c + 1 del demolist[2] print "After 'the universe' was removed demolist is now:" print demolist if 'life' in demolist: print "'life' was found in demolist" else: print "'life' was not found in demolist" if 'amoeba' in demolist: print "'amoeba' was found in demolist" if 'amoeba' not in demolist: print "'amoeba' was not found in demolist" demolist.sort() print 'The sorted demolist is ',demolist
Questo esempio utilizza moltissime nuove funzioni. Ad esempio guardate come potete stampare un'intera lista per poi aggiungere nuovi elementi con la funzione append. len serve a contare quanti elementi sono presenti nella lista: le entrate (index) valide di una lista (cioè quelle richiamabili grazie a nome_lista [numero dell'elemento]) vanno da 0 a len - 1. La funzione index serve a sapere la posizione di un elemento in una lista: nel caso esistano elementi con lo stesso nome ritornerà la prima posizione dell'elemento. Osservate come l'istruzione demolist.index (42) ritorni il valore 1 e l'istruzione demolist [1] ritorni il valore 42. La linea #Next we will loop through the list è un semplice commento usato per introdurre le prossime righe di codice:
demolist = ['life', 42, 'the universe', 6, 'and', 7] after 'everything' was appended demolist is now: ['life', 42, 'the universe', 6, 'and', 7, 'everything'] len(demolist) = 7 demolist.index(42) = 1 demolist[1] = 42 demolist[ 0 ]= life demolist[ 1 ]= 42 demolist[ 2 ]= the universe demolist[ 3 ]= 6 demolist[ 4 ]= and demolist[ 5 ]= 7 demolist[ 6 ]= everything After 'the universe' was removed demolist is now: ['life', 42, 6, 'and', 7, 'everything'] 'life' was found in demolist 'amoeba' was not found in demolist The sorted demolist is [6, 7, 42, 'and', 'everything', 'life']
crea una variabile c inizialmente di valore 0 che viene incrementata finché non raggiunge l'ultimo elemento della lista. Nel frattempo l'istruzione print stampa ogni elemento della lista.
c = 0 while c < len(demolist): print 'demolist[',c,']=',demolist[c] c = c + 1
L'istruzione del può essere usata per rimuovere un elemento dalla lista. Le linee successive utilizzano l'operatore index per sapere se un elemento è presente o meno nella lista.
La funzione sort ordina la lista ed è utile se avete bisogno di una lista ordinata dall'elemento più piccolo a quello più grande oppure in ordine alfabetico.
Riassumendo possiamo compiere le seguenti operazioni:
Tabella 8-2.
esempio | spiegazione |
---|---|
list[2] | accesso all'elemento 2 dell'indice |
list[2] = 3 | imposta a 3 l'elemento 2 dell'indice |
del list[2] | cancella l'elemento 2 dell'indice |
len(list) | restituisci la lunghezza della lista |
"value" in list | è vero se "value" è un elemento della lista |
"value" not in list | è vero se "value" non è un elemento della lista |
list.sort() | ordina la lista |
list.index("value") | restituisce l'indice dove viene trovata la prima occorrenza di "value" |
list.append("value") | aggiunge l'elemento "value" alla fine della lista |
Ecco una parte dell'output:
menu_item = 0 list = [] while menu_item != 9: print "--------------------" print "1. Print the list" print "2. Add a name to the list" print "3. Remove a name from the list" print "4. Change an item in the list" print "9. Quit" menu_item = input("Pick an item from the menu: ") if menu_item == 1: current = 0 if len(list) > 0: while current < len(list): print current,". ",list[current] current = current + 1 else: print "List is empty" elif menu_item == 2: name = raw_input("Type in a name to add: ") list.append(name) elif menu_item == 3: del_name = raw_input("What name would you like to remove: ") if del_name in list: item_number = list.index(del_name) del list[item_number] else: print del_name," was not found" elif menu_item == 4: old_name = raw_input("What name would you like to change: ") if old_name in list: item_number = list.index(old_name) new_name = raw_input("What is the new name: ") list[item_number] = new_name else: print old_name," was not found" print "Goodbye"
E' un programma abbastanza lungo, diamo un'occhiata al codice sorgente per capirlo meglio. La linea list = [] crea una variabile list senza elementi al suo interno. La prossima linea importante è while menu_item != 9: . Questa linea inizia un ciclo che permette di ottenere il menu di questo programma. Le linee seguenti del programma visualizzano un menu per decidere quale parte del programma eseguire.
-------------------- 1. Print the list 2. Add a name to the list 3. Remove a name from the list 4. Change an item in the list 9. Quit Pick an item from the menu: 2 Type in a name to add: Jack Pick an item from the menu: 2 Type in a name to add: Jill Pick an item from the menu: 1 0 . Jack 1 . Jill Pick an item from the menu: 3 What name would you like to remove: Jack Pick an item from the menu: 4 What name would you like to change: Jill What is the new name: Jill Peters Pick an item from the menu: 1 0 . Jill Peters Pick an item from the menu: 9 Goodbye
Scorre tutta la lista e visualizza ogni suo elemento. len(list) conta quanti elementi sono presenti nella lista, se ritorna 0 la lista è vuota.
current = 0 if len(list) > 0: while current < len(list): print current,". ",list[current] current = current + 1 else: print "List is empty"
Poche linee più sotto appare l'istruzione list.append(name) che aggiunge un elemento alla fine della lista. Saltate giù di un'altro paio di linee e osservate questa sezione di codice:
Qui la funzione index viene utilizzata per trovare l'indice dell'elemento richiesto per poi utilizzarlo nella sua cancellazione. del list [item_number] viene utilizzato appunto per rimuovere l'elemento.
item_number = list.index(del_name) del list[item_number]
Usa index per trovare l'elemento da modificare e sostituire il vecchio valore (old_name) con il nuovo valore desiderato (new_name).
old_name = raw_input("What name would you like to change: ") if old_name in list: item_number = list.index(old_name) new_name = raw_input("What is the new name: ") list[item_number] = new_name else: print old_name," was not found"
Output:
## This program runs a test of knowledge true = 1 false = 0 # First get the test questions # Later this will be modified to use file io. def get_questions(): # notice how the data is stored as a list of lists return [["What color is the daytime sky on a clear day?","blue"],\ ["What is the answer to life, the universe and everything?","42"],\ ["What is a three letter word for mouse trap?","cat"]] # This will test a single question # it takes a single question in # it returns true if the user typed the correct answer, otherwise false def check_question(question_and_answer): #extract the question and the answer from the list question = question_and_answer[0] answer = question_and_answer[1] # give the question to the user given_answer = raw_input(question) # compare the user's answer to the testers answer if answer == given_answer: print "Correct" return true else: print "Incorrect, correct was:",answer return false # This will run through all the questions def run_test(questions): if len(questions) == 0: print "No questions were given." # the return exits the function return index = 0 right = 0 while index < len(questions): #Check the question if check_question(questions[index]): right = right + 1 #go to the next question index = index + 1 #notice the order of the computation, first multiply, then divide print "You got ",right*100/len(questions),"% right out of",len(questions) #now lets run the questions run_test(get_questions())
What color is the daytime sky on a clear day?green Incorrect, correct was: blue What is the answer to life, the universe and everything?42 Correct What is a three letter word for mouse trap?cat Correct You got 66 % right out of 3
Niente paragrafi, partiamo subito con un esercizio che ovviamente dovete provare sui vostri computer :=) :
L'onnipresente output:
onetoten = range(1,11) for count in onetoten: print count
L'output è familiare ma il codice è diverso. La prima linea utilizza la funzione range che richiede due argomenti, proprio come nell'esempio: range (inizio, fine). inizio è il primo numero che viene prodotto mentre fine è maggiore di 1 dell'ultimo numero prodotto. Questo programma avrebbe anche potuto essere scritto più brevemente:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Ecco a voi alcuni esempi per capire meglio il funzionamento di range:
for count in range(1,11): print count
Avrete certamente notato la presenza di una nuova struttura di controllo, gli esempi infatti usano la struttura for. La sintassi del controllo for è: for variabile nella lista:. La lista viene quindi attraversata dal primo elemento all'ultimo e mentre il ciclo for compie il suo tragitto ogni elemento viene inserito in una variabile.
>>> range(1,10) [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] >>> range(-32, -20) [-32, -31, -30, -29, -28, -27, -26, -25, -24, -23, -22, -21] >>> range(5,21) [5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20] >>> range(21,5) []
Output:
demolist = ['life',42, 'the universe', 6,'and',7,'everything'] for item in demolist: print "The Current item is:", print item
Osservate come il ciclo for scorra tutti gli elementi nella lista. (Provate ad esempio a togliere la virgola alla fine dell'istruzione print o a cambiare il testo all'interno della stessa... smanettateci un po' insomma :=) ). Quindi, a cosa serve? Beh, serve a scorrere uno ad uno tutti gli elementi di una lista e a fare qualcosa con ognuno di essi. Per esempio potete sommare tutti gli elementi:
The output is: The Current item is: life The Current item is: 42 The Current item is: the universe The Current item is: 6 The Current item is: and The Current item is: 7 The Current item is: everything
L'output sarà semplicemente:
list = [2,4,6,8] sum = 0 for num in list: sum = sum + num print "The sum is: ",sum
Altrimenti potreste scrivere un semplice programma per trovare i duplicati in una lista. Ad esempio:
The sum is: 20
Il cui output è ovviamente:
list = [4, 5, 7, 8, 9, 1,0,7,10] list.sort() prev = list[0] del list[0] for item in list: if prev == item: print "Duplicate of ",prev," Found" prev = item
Va bene, allora come funziona? Scriviamo il programma in modo che ritorni un risultato passaggio per passaggio, qualcosa di molto simile al debugging:
Duplicate of 7 found
l'output è cambiato:
l = [4, 5, 7, 8, 9, 1,0,7,10] print "l = [4, 5, 7, 8, 9, 1,0,7,10]","\tl:",l l.sort() print "l.sort()","\tl:",l prev = l[0] print "prev = l[0]","\tprev:",prev del l[0] print "del l[0]","\tl:",l for item in l: if prev == item: print "Duplicate of ",prev," Found" print "if prev == item:","\tprev:",prev,"\titem:",item prev = item print "prev = item","\t\tprev:",prev,"\titem:",item
La ragione per cui ho inserito così tanti print nel codice è che in questo modo riuscite a vedere il comportamento del programma linea per linea (quindi se non riuscite ad immaginare il problema di un programma malfunzionante tentate di mettere molti print per individuarlo con più facilità).
l = [4, 5, 7, 8, 9, 1,0,7,10] l: [4, 5, 7, 8, 9, 1, 0, 7, 10] l.sort() l: [0, 1, 4, 5, 7, 7, 8, 9, 10] prev = l[0] prev: 0 del l[0] l: [1, 4, 5, 7, 7, 8, 9, 10] if prev == item: prev: 0 item: 1 prev = item prev: 1 item: 1 if prev == item: prev: 1 item: 4 prev = item prev: 4 item: 4 if prev == item: prev: 4 item: 5 prev = item prev: 5 item: 5 if prev == item: prev: 5 item: 7 prev = item prev: 7 item: 7 Duplicate of 7 Found if prev == item: prev: 7 item: 7 prev = item prev: 7 item: 7 if prev == item: prev: 7 item: 8 prev = item prev: 8 item: 8 if prev == item: prev: 8 item: 9 prev = item prev: 9 item: 9 if prev == item: prev: 9 item: 10 prev = item prev: 10 item: 10
Il programma inizia con la nostra solita noiosa e vecchia lista che ordina nella seconda linea a seconda del valore degli elementi (dal minore al maggiore) in modo che ogni duplicato, se ce ne sono, sia vicino all'"originale". Dopo questi primi passi viene inizializzata una variabile prev(ious). Il primo elemento della lista (0) viene cancellato perché altrimenti sarebbe incorrettamente sembrato un duplicato della variabile prev. La linea successiva, come potete vedere, è un ciclo for. Ogni singolo elemento della lista viene in questo modo testato e confrontato con il precedente per riconoscere eventuali duplicati. Questo avviene memorizzando il valore del precedente elemento della lista nella variabile prev e confrontando quest'ultima con l'elemento corrente. prev viene quindi di volta in volta (ad ogni ciclo) riassegnato in modo che l'elemento corrente venga sempre confrontato con quello appena precedente nella lista.
Osservate anche come viene utilizzato /t per stampare una tabulazione.
Un'altro modo per utilizzare un ciclo for è ripetere la stessa azione un deterninato numero di volte. Ecco il codice per visualizzare i primi 11 numeri della serie di Fibonacci:
con il sorprendente output:
a = 1 b = 1 for c in range(1,10): print a, n = a + b a = b b = n
1 1 2 3 5 8 13 21 34
Tutto quello che potete fare con i cicli for potete farlo anche con while ma grazie ai cicli for è più semplice scorrere tra tutti gli elementi di una lista o compiere un'azione un determinato numero di volte.
Ecco un piccolo esempio di espressioni booleane (non dovete scriverli):
Questo l'immancabile output:
a = 6 b = 7 c = 42 print 1, a == 6 print 2, a == 7 print 3,a == 6 and b == 7 print 4,a == 7 and b == 7 print 5,not a == 7 and b == 7 print 6,a == 7 or b == 7 print 7,a == 7 or b == 6 print 8,not (a == 7 and b == 6) print 9,not a == 7 and b == 6
Cosa succede ? Il programma consiste in una serie di istruzioni print; ogni istruzione print visualizza un numero e un'espressione. Il numero serve a farvi capire quale istruzione viene eseguita. Potete notare che ogni espressione consiste in uno 0 o in un 1: in Python equivalgono a falso (0) e a vero(1). Le linee:
1 1 2 0 3 1 4 0 5 1 6 1 7 0 8 1 9 0
restituiscono infatti vero e falso, esattamente come dovrebbero fare finché la prima affermazione è vera e la seconda è falsa. La terza istruzione print è un po' diversa: print 3, a == 6 and b == 7. L'operatore and significa se entrambe le affermazioni prima e dopo l'operatore logico and sono vere tutta l'espressione è vera altrimenti tutta l'espressione è falsa. L'espressione successiva, print 4, a == 7 and b == 7, dimostra che se una parte dell'espressione and è falsa tutta l'espressione sarà falsa. Il significato di and può essere riassunto come segue:
print 1, a == 6 print 2, a == 7
Tabella 10-1.
espressione | risultato |
---|---|
vero and vero | vero |
vero and falso | falso |
falso and vero | falso |
falso and falso | falso |
La linea successiva, print 5, not a == 7 and b == 7, utilizza l'operatore not che restituisce semplicemente l'opposto dell'espressione.
L'espressione può infatti essere riscritta semplicemente come print 5, a != 7 and b == 7. Questa è la tabella:
Le due linee seguenti, print 6, a == 7 or b == 7 e print 7, a == 7 or b == 6, utilizzano l'operatore logico or che ritorna vero se una delle affermazioni (o entrambe) è vera.Tabella 10-3.
espressione | risultato |
---|---|
vero or vero | vero |
vero or falso | vero |
falso or vero | vero |
falso or falso | falso |
Le ultime due linee, print 8, not (a == 7 and b == 6) e print 9, not a == 7 and b == 6, mostrano come le parentesi possano raggruppare espressioni e forzarne l'esecuzione prima di altre al di fuori dalle parentesi. Potete osservare infatti che le parentesi cambiano il valore dell'espressione da falso a vero, visto che obbligano l'operatore not a valutare l'intera espressione anziché solamente a == 7.
Ecco un esempio dell'utilizzo delle espressioni booleane:
Ecco l'output:
list = ["Life","The Universe","Everything","Jack","Jill","Life","Jill"] #make a copy of the list copy = list[:] #sort the copy copy.sort() prev = copy[0] del copy[0] count = 0 #go through the list searching for a match while count < len(copy) and copy[count] != prev: prev = copy[count] count = count + 1 #If a match was not found then count can't be < len #since the while loop continues while count is < len #and no match is found if count < len(copy): print "First Match: ",prev
Questo programma continua a scorrere la lista cercando duplicati while count < (len (copy) and copy [count]). Quando uno dei due contatori è più grande dell'ultimo indice di copy o viene trovato un duplicato, l'operatore and non risulta più vero e si esce dal ciclo. if si occupa semplicemente di accertarsi che l'uscita dal ciclo sia dovuta alla presenza di un duplicato.
First Match: Jill
Nell'esempio viene utilizzato un'altro 'trucco' dell'operatore and. Se guardate la tabella di and potete osservare che la terza espressione è falsa senza che Python esegua un check sul secondo elemento. Se count >= len (copy) (in altre parole count < len (copy) è falsa) allora copy[count] non viene processata. Questo avviene perché Python sa che se la prima accezione è falsa, lo sono entrambe. Questo piccolo trucco è utile se la seconda metà dell'and causa un errore. Ho usato la prima espressione (count < len(copy)) per eseguire un check su count e controllare se count sia un indice valido. (Se non mi credete, rimuovete 'Jill' e 'Life', eseguite il programma e vedete se funziona ancora, quindi invertite l'ordine di count < len(copy) and copy[count] != prev con copy[count] != prev and count < len(copy)).
Le espressioni booleane possono essere usate quando avete bisogno di verificare due o più elementi in una volta.
Semplice esecuzione:
## Questo programma chiede all'utente uno username e una password # dopodiché verifica se l'utente è autenticato name = raw_input("What is your name? ") password = raw_input("What is the password? ") if name == "Josh" and password == "Friday": print "Welcome Josh" elif name == "Fred" and password == "Rock": print "Welcome Fred" else: print "I don't know you."
What is your name? Josh What is the password? Friday Welcome Josh What is your name? Bill What is the password? Money I don't know you.
Questo capitolo tratta i dizionari. I dizionari hanno chiavi e valori: le chiavi sono usate per trovare i valori. Ecco un esempio di un dizionario in uso:
Ecco l'output:
def print_menu(): print '1. Print Phone Numbers' print '2. Add a Phone Number' print '3. Remove a Phone Number' print '4. Lookup a Phone Number' print '5. Quit' print numbers = {} menu_choice = 0 print_menu() while menu_choice != 5: menu_choice = input("Type in a number (1-5):") if menu_choice == 1: print "Telephone Numbers:" for x in numbers.keys(): print "Name: ",x," \tNumber: ",numbers[x] print elif menu_choice == 2: print "Add Name and Number" name = raw_input("Name:") phone = raw_input("Number:") numbers[name] = phone elif menu_choice == 3: print "Remove Name and Number" name = raw_input("Name:") if numbers.has_key(name): del numbers[name] else: print name," was not found" elif menu_choice == 4: print "Lookup Number" name = raw_input("Name:") if numbers.has_key(name): print "The number is",numbers[name] else: print name," was not found" elif menu_choice != 5: print_menu()
Questo programma è simile a quello con la lista di nomi nel capitolo sulle liste. Ecco come funziona il programma. Innanzitutto viene definita la funzione print_menu che visualizza sullo schermo un menu più volte usato nel programma. A questo punto compare la linea numbers = {} che dichiara numbers come un dizionario. Le linee seguenti fanno funzionare il menu:
1. Print Phone Numbers 2. Add a Phone Number 3. Remove a Phone Number 4. Lookup a Phone Number 5. Quit Type in a number (1-5):2 Add Name and Number Name:Joe Number:545-4464 Type in a number (1-5):2 Add Name and Number Name:Jill Number:979-4654 Type in a number (1-5):2 Add Name and Number Name:Fred Number:132-9874 Type in a number (1-5):1 Telephone Numbers: Name: Fred Number: 132-9874 Name: Joe Number: 545-4464 Name: Jill Number: 979-4654 Type in a number (1-5):4 Lookup Number Name:Joe The number is 545-4464 Type in a number (1-5):3 Remove Name and Number Name:Fred Type in a number (1-5):1 Telephone Numbers: Name: Joe Number: 545-4464 Name: Jill Number: 979-4654 Type in a number (1-5):5
Grazie a questo ciclo si possono visualizzare le informazioni contenute nel dizionario. La funzione number.keys() restituisce una lista che viene poi utilizzata dal ciclo for. Questa lista non è in nessun ordine particolare quindi se la volete in ordine alfabetico essa deve essere ordinata. Con la notazione numbers[x] possiamo accedere ai singoli membri del dizionario: ovviamente in questo caso x è una stringa. Successivamente la linea numbers[name] = phone aggiunge un nome e un numero di telefono al dizionario. Se name è stato già inserito nel dizionario phone, rimpiazza il valore precedente. Le linee:
for x in numbers.keys(): print "Name: ",x," \tNumber: ",numbers[x]
Controllano se una chiave è già presente nel dizionario, in tal caso la rimuovono. La funzione numbers.has_key(name) ritorna vero se name è presente in numbers altrimenti ritorna falso. La linea del numbers[name] rimuove la chiave [name] e il valore ad essa associato. Le linee:
if numbers.has_key(name): del numbers[name]
Controllano se nel dizionario è presente una determinata chiave, se la trovano, stampano il numero ad essa associato. Infine se la scelta non è presente nel menu (quindi non è valida) il programma rivisualizza il menu.
if numbers.has_key(name): print "The number is",numbers[name]
Ricapitolando: i dizionari hanno chiavi e valori. Le chiavi possono essere stringhe o numeri e puntano a valori. I valori puntati possono essere qualsiasi tipo di variabile, anche liste di dizionari (i quali possono contenere a loro volta dizionari e liste (paura eh? :=) )). Questo è un esempio che utilizza una lista in un dizionario:
E questo è l'output:
max_points = [25,25,50,25,100] assignments = ['hw ch 1','hw ch 2','quiz ','hw ch 3','test'] students = {'#Max':max_points} def print_menu(): print "1. Add student" print "2. Remove student" print "3. Print grades" print "4. Record grade" print "5. Print Menu" print "6. Exit" def print_all_grades(): print '\t', for i in range(len(assignments)): print assignments[i],'\t', print keys = students.keys() keys.sort() for x in keys: print x,'\t', grades = students[x] print_grades(grades) def print_grades(grades): for i in range(len(grades)): print grades[i],'\t\t', print print_menu() menu_choice = 0 while menu_choice != 6: print menu_choice = input("Menu Choice (1-6):") if menu_choice == 1: name = raw_input("Student to add:") students[name] = [0]*len(max_points) elif menu_choice == 2: name = raw_input("Student to remove:") if students.has_key(name): del students[name] else: print "Student: ",name," not found" elif menu_choice == 3: print_all_grades() elif menu_choice == 4: print "Record Grade" name = raw_input("Student:") if students.has_key(name): grades = students[name] print "Type in the number of the grade to record" print "Type a 0 (zero) to exit" for i in range(len(assignments)): print i+1,' ',assignments[i],'\t', print print_grades(grades) which = 1234 while which != -1: which = input("Change which Grade:") which = which-1 if 0 <= which < len(grades): grade = input("Grade:") grades[which] = grade elif which != -1: print "Invalid Grade Number" else: print "Student not found" elif menu_choice != 6: print_menu()
La variabile students è un dizionario le cui chiavi sono i nomi degli studenti e i valori, i voti degli studenti. Le prime due linee creano semplicemente due liste. La linea successiva students = {'#Max':max_points} crea un nuovo dizionario la cui chiave è #Max e il valore [25,25,50,25,100] (è il valore di max_points nel momento in cui il valore viene assegnato; viene usata la chiave #Max perché " # " è sempre ordinato sopra i caratteri alfabetici). Quindi viene definita la funzione print_menu. Le linee:
1. Add student 2. Remove student 3. Print grades 4. Record grade 5. Print Menu 6. Exit Menu Choice (1-6):3 hw ch 1 hw ch 2 quiz hw ch 3 test #Max 25 25 50 25 100 Menu Choice (1-6):1 1. Add student 2. Remove student 3. Print grades 4. Record grade 5. Print Menu 6. Exit Menu Choice (1-6):1 Student to add:Bill Menu Choice (1-6):4 Record Grade Student:Bill Type in the number of the grade to record Type a 0 (zero) to exit 1 hw ch 1 2 hw ch 2 3 quiz 4 hw ch 3 5 test 0 0 0 0 0 Change which Grade:1 Grade:25 Change which Grade:2 Grade:24 Change which Grade:3 Grade:45 Change which Grade:4 Grade:23 Change which Grade:5 Grade:95 Change which Grade:0 Menu Choice (1-6):3 hw ch 1 hw ch 2 quiz hw ch 3 test #Max 25 25 50 25 100 Bill 25 24 45 23 95 Menu Choice (1-6):6
definiscono la funzione print_all_grades.
def print_all_grades(): print '\t', for i in range(len(assignments)): print assignments[i],'\t', print keys = students.keys() keys.sort() for x in keys: print x,'\t', grades = students[x] print_grades(grades)
Notate come le chiavi vengano innanzitutto estratte dal dizionario students con la funzione di keys contenuta nella linea: keys = students.keys() . keys è una lista, quindi possono essere usate tutte le funzioni delle liste. Successivamente vengono ordinate le chiavi nella linea keys.sort() e viene utilizzato un ciclo for per scorrere tutte le chiavi. I voti sono immagazzinati come una lista all'interno del dizionario in modo che l'assegnamento grades = students[x] assegni a grades la lista immagazzinata nella chiave x. La funzione print_grades visualizza semplicemente una lista ed è definita poche linee sotto.
Le ultime linee del programma implementano le varie opzioni del menu. La linea students[name] = [0] * len(max_points) aggiunge uno studente alla chiave corrispondente al nome. La notazione [0] * len(max_points) crea una array di '0' della stessa lunghezza della lista max_points.
La scelta "remove students" cancella uno studente in modo simile all'esempio precedente. La scelta "record grades" è più complessa. I voti vengono estratti nella linea grades = students[name] che ritorna un riferimento ai voti dello studente name. Un voto viene quindi registrato nella linea grades[wich] = grade. Notate che grades non viene inserito nel dizionario students. Il motivo di questa "mancanza" è che grades è semplicemente un altro nome per student[name] quindi cambiare grades significa cambiare student[name].
Questo è l'esercizio del capitolo (chiamatelo cal.py): [1]
(Ho saltato parte dell'output, credo vi siate fatti un'idea). Cosa fa il programma ? La prima linea import calendar usa un nuovo comando: import . Il comando import carica un modulo (in questo caso il modulo calendar). Per vedere i comandi disponibili nei moduli standard cercate nella "library reference" (se l'avete scaricata) o sul sito ufficiale https://docs.python.org/2/library/index.html. Il modulo calendar è descritto nel capitolo 5.9. Se leggete la documentazione vi accorgerete di una funzione chiamata prcal che visualizza il calendario di un anno. La linea calendar.prcal (year) usa la funzione descritta. Riassumendo, per utilizzare un modulo importatelo, quindi usate nome_modulo.funzione per utilizzare le funzioni del modulo. Un'altro modo per scrivere il programma:
import calendar year = input("Type in the year number:") calendar.prcal(year) And here is part of the output I got: Type in the year number:2001 2001 January February March Mo Tu We Th Fr Sa Su Mo Tu We Th Fr Sa Su Mo Tu We Th Fr Sa Su 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 1 2 3 4 8 9 10 11 12 13 14 5 6 7 8 9 10 11 5 6 7 8 9 10 11 15 16 17 18 19 20 21 12 13 14 15 16 17 18 12 13 14 15 16 17 18 22 23 24 25 26 27 28 19 20 21 22 23 24 25 19 20 21 22 23 24 25 29 30 31 26 27 28 26 27 28 29 30 31
Questa versione importa una specifica funzione dal modulo. Creiamo un'altro programma utilizzando le funzioni della Python Library (chiamate il file clock.py)(premete 'ctrl' e 'c' per chiudere il programma):
from calendar import prcal year = input("Type in the year number:") prcal(year)
L'output è ovviamente infinito, così l'ho interrotto (l'output continua fino a quando non premete 'ctrl+c'). Il programma entra semplicemente in un cliclo infinito ed esegue un controllo per vedere se l'orario è cambiato, nel qual caso visualizza il nuovo orario sul monitor. Fate attenzione a come import è utilizzato nella linea 'from time import time, ctime' per richiamare più di una funzione.
from time import time, ctime prev_time = "" while(1): the_time = ctime(time()) if(prev_time != the_time): print "The time is:",ctime(time()) prev_time = the_time With some output being: The time is: Sun Aug 20 13:40:04 2000 The time is: Sun Aug 20 13:40:05 2000 The time is: Sun Aug 20 13:40:06 2000 The time is: Sun Aug 20 13:40:07 2000 Traceback (innermost last): File "clock.py", line 5, in ? the_time = ctime(time()) KeyboardInterrupt
La Python Library contiene molte funzioni utili che semplificano la programmazione in Python.
Riscrivete il programma high_low.py della sezione 5.2 usando le ultime due cifre della funzione time per rendere il numero 'random' (casuale).
Abbiamo già esaminato le liste e come vengono utilizzate. Ora che avete un background più corposo entrerò più in dettaglio. Innanzitutto scopriremo altri modi per estrarre gli elementi dalle liste, quindi analizzeremo un metodo per copiarle.
Questi sono alcuni esempi dell'utilizzo degli indici per accedere ai singoli elementi di una lista:
Questi esempi dovrebbero esservi familiari. Se volete estrarre il primo elemento di una lista dovrete richiamare l'elemento con indice 0, il secondo elemento avrà indice 1 e così via attraverso la lista. Come fare se volete l'ultimo elemento della lista ? Una via potrebbe essere quella di utilizzare la funzione len all'interno delle parentesi quadre: list[len(list)-1]. len ritorna sempre l'ultimo indice + 1. Nello stesso modo l'istruzione per avere il penultimo elemento della lista sarà list[len(list)-2]. Esiste una via più semplice: in Python l'ultimo elemento è sempre indicizzato come -1, il penultimo come -2 e così via. Ecco un'esempio:
>>> list = ['zero','one','two','three','four','five'] >>> list[0] 'zero' >>> list[4] 'four' >>> list[5] 'five'
Così ogni elemento in una lista può essere indicizzato in due modi differenti, dall'inizio della lista e dalla fine della lista.
>>> list[len(list)-1] 'five' >>> list[len(list)-2] 'four' >>> list[-1] 'five' >>> list[-2] 'four' >>> list[-6] 'zero'
Un'altra via molto utile per estrarre elementi da una lista sono le sezioni. Ecco un'altro esempio:
Le sezioni sono utilizzate per estrarre parti di liste. La sintassi per estrarre sezioni è list[primo_indice:ultimo_indice]. La sezione selezionata va da primo_indice all'indice prima di ultimo_indice. E' possibile utilizzare entrambi i metodi di indicizzazione:
>>> list = [0,'Fred',2,'S.P.A.M.','Stocking',42,"Jack","Jill"] >>> list[0] 0 >>> list[7] 'Jill' >>> list[0:8] [0, 'Fred', 2, 'S.P.A.M.', 'Stocking', 42, 'Jack', 'Jill'] >>> list[2:4] [2, 'S.P.A.M.'] >>> list[4:7] ['Stocking', 42, 'Jack'] >>> list[1:5] ['Fred', 2, 'S.P.A.M.', 'Stocking']
Un'altro trucco con le sezioni è non specificare l'indice. Se il primo indice non viene specificato Python assumerà il primo indice della lista come indice da cui partire: Ecco un'altro esempio:
>>> list[-4:-2] ['Stocking', 42] >>> list[-4] 'Stocking' >>> list[-4:6] ['Stocking', 42]
Ancora un'altro programma d'esempio:
>>> list[:2] [0, 'Fred'] >>> list[-2:] ['Jack', 'Jill'] >>> list[:3] [0, 'Fred', 2] >>> list[:-5] [0, 'Fred', 2]
E questo è l'output:
poem = \ ["<B>","Jack","and","Jill","</B>","went","up","the","hill","to","<B>",\ "fetch","a","pail","of","</B>","water.","Jack","fell","<B>","down","and",\ "broke","</B>","his","crown","and","<B>","Jill","came","</B>","tumbling",\ "after"] def get_bolds(list): true = 1 false = 0 ## is_bold tells whether or not the we are currently looking at ## a bold section of text. is_bold = false ## start_block is the index of the start of either an unbolded ## segment of text or a bolded segment. start_block = 0 for index in range(len(list)): ##Handle a starting of bold text if list[index] == "<B>": if is_bold: print "Error: Extra Bold" ##print "Not Bold:",list[start_block:index] is_bold = true start_block = index+1 ##Handle end of bold text if list[index] == "</B>": if not is_bold: print "Error: Extra Close Bold" print "Bold [",start_block,":",index,"] ",\ list[start_block:index] is_bold = false start_block = index+1 get_bolds(poem)
La funzione get_bold scorre per una lista dividendola in parole e chiamate. Le chiamate che cerca sono <B> che inizia il testo in grassetto e <\B> che lo termina.
Bold [ 1 : 4 ] ['Jack', 'and', 'Jill'] Bold [ 11 : 15 ] ['fetch', 'a', 'pail', 'of'] Bold [ 20 : 23 ] ['down', 'and', 'broke'] Bold [ 28 : 30 ] ['Jill', 'came']
La prossima funzione delle liste è copiarle:
Questo è probabilmente sorprendente in quanto una modifica a b modifica anche a. Questo grazie all'istruzione b = a che restituisce b come riferimento ad a. Significa che b non è altro che un'altro nome per riferirsi ad a, il risultato è che una modifica a b è una modifica ad a. Ciò nonostante alcune tipologie di assegnamento non significano la creazione di un doppio riferimento:
>>> a = [1,2,3] >>> b = a >>> print b [1, 2, 3] >>> b[1] = 10 >>> print b [1, 10, 3] >>> print a [1, 10, 3]
In questo caso b non è un riferimento ad a in quanto l'istruzione a*2 crea una nuova lista; b quindi si riferisce ad a*2 e non ad a. Tutti gli assegnamenti creano un riferimento. Quando passate una lista come argomento ad una funzione create un riferimento. La maggior parte delle volte non dovrete preoccuparvi di creare un riferimento anziché una copia. Ciò nonostante, quando dovete modificare una lista senza cambiarne un'altra assegnata ad un nome differente, dovete assicurarvi di aver creato una copia e non un riferimento. Esistono diversi modi per copiare una lista. Il modo più semplice è usare le sezioni:
>>> a = [1,2,3] >>> b = a*2 >>> print a [1, 2, 3] >>> print b [1, 2, 3, 1, 2, 3] >>> a[1] = 10 >>> print a [1, 10, 3] >>> print b [1, 2, 3, 1, 2, 3]
In questo modo si può copiare una lista, ma qualsiasi sottolista creata in seguito si riferirà alla rispettiva sottolista della lista originale. Potete ovviare al problema copiando anche le sottoliste usando la funzione deepcopy del modulo copy :
>>> a = [1,2,3] >>> b = a[:] >>> b[1] = 10 >>> print a [1, 2, 3] >>> print b [1, 10, 3]
Innanzitutto notate che a è una lista di liste. L'istruzione b[0][1] = 10 cambia sia la lista b che la lista a, c invece resta uguale. Questo accade perché b continua ad essere un riferimento ad a se vengono utilizzate le sezioni; c invece è una copia ottenuta grazie alla funzione deepcopy.
>>> import copy >>> a = [[1,2,3],[4,5,6]] >>> b = a[:] >>> c = copy.deepcopy(a) >>> b[0][1] = 10 >>> c[1][1] = 12 >>> print a [[1, 10, 3], [4, 5, 6]] >>> print b [[1, 10, 3], [4, 5, 6]] >>> print c [[1, 2, 3], [4, 12, 6]]
Dovrete preoccuparvi dei riferimenti solamente quando utilizzate dizionari e liste. Numeri e stringhe creano dei riferimenti ma quando vengono modificati creano una copia, quindi non potrete mai modificarli inaspettatamente.
Adesso vi starete probabilmente chiedendo perché vengono usati i riferimenti. La ragione basilare è per la loro velocità. E' molto più veloce fare un riferimento a una lista di migliaia di riferimenti che copiarli tutti. Un'altra ragione è che permettono di avere una funzione che modifichi una lista o un dizionario. Tenetene quindi conto se vi troverete ad avere strani errori in relazione a dati modificati quando quest'ultimi non avrebbero dovuto subire alcun cambiamento.
Ora presenteremo un trucco che può essere usato con le stringhe:
Ecco l'output:
def shout(string): for character in string: print "Gimme a "+character print "'"+character+"'" shout("Lose") def middle(string): print "The middle character is:",string[len(string)/2] middle("abcdefg") middle("The Python Programming Language") middle("Atlanta")
Questo programma dimostra che le stringhe sono per alcuni aspetti simili alle liste. La procedura shout dimostra che un ciclo for può essere usato con le stringhe esattamente nello stesso modo in cui veniva usato con le liste. La procedura middle mostra come possa essere utilizzata la funzione len anche con le stringhe, così come gli indici e le slice. Molte funzioni delle liste funzionano con le stringhe.
Gimme a L 'L' Gimme a o 'o' Gimme a s 's' Gimme a e 'e' The middle character is: d The middle character is: r The middle character is: a
La prossima funzione utilizzerà alcune funzioni specifiche delle stringhe:
Con l'output:
def to_upper(string): ## Converts a string to upper case upper_case = "" for character in string: if 'a' <= character <= 'z': location = ord(character) - ord('a') new_ascii = location + ord('A') character = chr(new_ascii) upper_case = upper_case + character return upper_case print to_upper("This is Text")
Il motivo per cui questo codice funziona è che il computer "vede" le lettere come numeri da 0 a 255. Python ha una funzione ord (abbreviazione di ordinale) che ritorna un carattere come un numero. Esiste anche una funzione corrispondente chr che converte un numero in un carattere. Imparate queste funzioni, il programma dovrebbe essere chiaro. Il primo dettaglio è la linea: if 'a' <= character <= 'z': che controlla se la lettera è minuscola. La linea: location = ord(character) - ord('a') converte i numeri corrispondenti alle lettere nel codice ASCII in numeri da 0 a 36 quindi la linea new_ascii = location + ord('A') converte la lettera minuscola in maiuscola.
THIS IS TEXT
Se non l'avete ancora indovinato la funzione repr converte un intero in stringa e la funzione int converte una stringa in intero. La funzione float converte una stringa in un numero in virgola mobile. La funzione repr ritorna una rappresentazione stampabile di qualcosa. Ecco alcuni esempi:
>>> #Integer to String ... >>> 2 2 >>> repr(2) '2' >>> -123 -123 >>> repr(-123) '-123' >>> #String to Integer ... >>> "23" '23' >>> int("23") 23 >>> "23"*2 '2323' >>> int("23")*2 46 >>> #Float to String ... >>> 1.23 1.23 >>> repr(1.23) '1.23' >>> #Float to Integer ... >>> 1.23 1.23 >>> int(1.23) 1 >>> int(-1.23) -1 >>> #String to Float ... >>> float("1.23") 1.23 >>> "1.23" '1.23' >>> float("123") 123.0
La funzione int prova a convertire una stringa (o un numero in virgola mobile) in un intero. Esiste anche una funzione simile float che converte un numero intero in numero in virgola mobile. Un'altra funzione di Python è eval che ritorna il tipo di dato che viene immesso. Per esempio:
>>> repr(1) '1' >>> repr(234.14) '234.14' >>> repr([4,42,10]) '[4, 42, 10]'
Se usate la funzione eval dovete controllare il valore che ritorna per assicurarvi che sia quello che vi aspettate.
>>> v=eval('123') >>> print v,type(v) 123 <type 'int'> >>> v=eval('645.123') >>> print v,type(v) 645.123 <type 'float'> >>> v=eval('[1,2,3]') >>> print v,type(v) [1, 2, 3] <type 'list'>
Un'altra funzione utile in string è la funzione split. Questo è un esempio:
Notate come split converte una stringa in una lista di stringhe. La stringa viene divisa in corrispondenza di ogni spazio o di un secondo argomento (in questo caso la virgola).
>>> import string >>> string.split("This is a bunch of words") ['This', 'is', 'a', 'bunch', 'of', 'words'] >>> string.split("First batch, second batch, third, fourth",",") ['First batch', ' second batch', ' third', ' fourth']
Ecco l'output:
#Questo programma richiede un'eccellente conoscenza dei numeri decimali def to_string(in_int): "Converts an integer to a string" out_str = "" prefix = "" if in_int < 0: prefix = "-" in_int = -in_int while in_int / 10 != 0: out_str = chr(ord('0')+in_int % 10) + out_str in_int = in_int / 10 out_str = chr(ord('0')+in_int % 10) + out_str return prefix + out_str def to_int(in_str): "Converts a string to an integer" out_num = 0 if in_str[0] == "-": multiplier = -1 in_str = in_str[1:] else: multiplier = 1 for x in range(0,len(in_str)): out_num = out_num * 10 + ord(in_str[x]) - ord('0') return out_num * multiplier print to_string(2) print to_string(23445) print to_string(-23445) print to_int("14234") print to_int("12345") print to_int("-3512")
2 23445 -23445 14234 12345 -3512
Questo è un semplice esempio di File IO:
L'output e i contenuti del file test.txt sono:
#Write a file out_file = open("test.txt","w") out_file.write("This Text is going to out file\nLook at it and see\n") out_file.close() #Read a file in_file = open("test.txt","r") text = in_file.read() in_file.close() print text,
Osservate come il programma scriva un file chiamato test.txt nella directory nella quale viene eseguito. Il "\n" nella stringa dice a Python di andare a capo nel punto in cui compare.
This Text is going to out file Look at it and see
Una panoramica sul file IO:
Aprite un oggetto file con la funzione open
Leggete o scrivete nell'oggetto file (dipendentemente da come l'avete aperto)
Chiudetelo
Il primo passo è usare un oggetto file grazie alla funzione open. La sintassi è oggetto_file = open (nome_file, modo) dove oggetto_file è la variabile contenente l'oggetto file, nome_file la stringa con il nome del file, e modo la modalità di apertura del file: "r" in lettura, "w" in scrittura. Dopodiché potrete chiamare le funzioni dell'oggetto file. Le due funzioni più comuni sono read e write: la funzione read legge il file e ne ritorna il contenuto sottoforma di stringa, la funzione write aggiunge una stringa alla fine del file.
Questa è una nuova versione dell'agenda telefonica che abbiamo scritto precedentemente:
Ora include anche il salvataggio e la lettura di files.
import string def print_numbers(numbers): print "Telephone Numbers:" for x in numbers.keys(): print "Name: ",x," \tNumber: ",numbers[x] print def add_number(numbers,name,number): numbers[name] = number def lookup_number(numbers,name): if numbers.has_key(name): return "The number is "+numbers[name] else: return name+" was not found" def remove_number(numbers,name): if numbers.has_key(name): del numbers[name] else: print name," was not found" def load_numbers(numbers,filename): in_file = open(filename,"r") while 1: in_line = in_file.readline() if in_line == "": break in_line = in_line[:-1] [name,number] = string.split(in_line,",") numbers[name] = number in_file.close() def save_numbers(numbers,filename): out_file = open(filename,"w") for x in numbers.keys(): out_file.write(x+","+numbers[x]+"\n") out_file.close() def print_menu(): print '1. Print Phone Numbers' print '2. Add a Phone Number' print '3. Remove a Phone Number' print '4. Lookup a Phone Number' print '5. Load numbers' print '6. Save numbers' print '7. Quit' print phone_list = {} menu_choice = 0 print_menu() while menu_choice != 7: menu_choice = input("Type in a number (1-7):") if menu_choice == 1: print_numbers(phone_list) elif menu_choice == 2: print "Add Name and Number" name = raw_input("Name:") phone = raw_input("Number:") add_number(phone_list,name,phone) elif menu_choice == 3: print "Remove Name and Number" name = raw_input("Name:") remove_number(phone_list,name) elif menu_choice == 4: print "Lookup Number" name = raw_input("Name:") print lookup_number(phone_list,name) elif menu_choice == 5: filename = raw_input("Filename to load:") load_numbers(phone_list,filename) elif menu_choice == 6: filename = raw_input("Filename to save:") save_numbers(phone_list,filename) elif menu_choice == 7: pass else: print_menu() print "Goodbye"
Output:
> python tele2.py 1. Print Phone Numbers 2. Add a Phone Number 3. Remove a Phone Number 4. Lookup a Phone Number 5. Load numbers 6. Save numbers 7. Quit Type in a number (1-7):2 Add Name and Number Name:Jill Number:1234 Type in a number (1-7):2 Add Name and Number Name:Fred Number:4321 Type in a number (1-7):1 Telephone Numbers: Name: Jill Number: 1234 Name: Fred Number: 4321 Type in a number (1-7):6 Filename to save:numbers.txt Type in a number (1-7):7 Goodbye > python tele2.py 1. Print Phone Numbers 2. Add a Phone Number 3. Remove a Phone Number 4. Lookup a Phone Number 5. Load numbers 6. Save numbers 7. Quit Type in a number (1-7):5 Filename to load:numbers.txt Type in a number (1-7):1 Telephone Numbers: Name: Jill Number: 1234 Name: Fred Number: 4321 Type in a number (1-7):7 Goodbye
Le nuove porzioni del programma sono:
def load_numbers(numbers,filename): in_file = open(filename,"r") while 1: in_line = in_file.readline() if len(in_line) == 0: break in_line = in_line[:-1] [name,number] = string.split(in_line,",") numbers[name] = number in_file.close() def save_numbers(numbers,filename): out_file = open(filename,"w") for x in numbers.keys(): out_file.write(x+","+numbers[x]+"\n") out_file.close()
Analiziamo la funzione save_numbers del programma. Innanzitutto crea un oggetto file con il comando open(filename, "w") dopodiché crea una nuova linea per ognuno dei numeri di telefono con il comando out_file.write(x+","+nombers[x]+"\n"). In questo modo scrive una linea contenente il nome, una virgola ed il numero, seguito da un 'a capo' (newline).
La funzione load_numbers è un po' più complessa. Inizia creando un oggetto file quindi usa un ciclo while per scorrere il file e leggere le linee con l'istruzione in_line = in_file.readline() finché non incontra un break. L'istruzione if esegue un controllo e uscirà dal ciclo while con una istruzione break nel momento in cui incontrerà la fine del file (len(in_line) == 0) .
L'istruzione in_line = in_line[:-1] elimina l'ultimo carattere della linea (il newline che farebbe andare a capo la linea) e nelle restanti istruzioni viene trattata la stringa dividendola in base alla virgola in due parti: [name,number] = string.split(in_line,",") , nome e numero. Infine il numero viene inserito nel dizionario numbers.
Modificate il programma dei voti del Capitolo 11 per salvare su di un file la registrazione degli studenti.
Ora avete un programma perfetto, funziona senza crepe, ad eccezione di un dettaglio: va in crash se l'utente inserisce un input errato. Non abbiate paura, Python ha una speciale struttura di controllo per eliminare questi imprevisti. Sto parlando di try: try tenta di fare qualcosa. Segue un esempio di un programma che contiene un problema:
Se tentate di inserire qualcosa come #@& l'output sarà simile a questo:
print "Type Control C or -1 to exit" number = 1 while number != -1: number = int(raw_input("Enter a number: ")) print "You entered: ",number
Come potete vedere la funzione int() non funziona (e non deve funzionare) con il 'numero' #@&. L'ultima linea mostra qual'è l'errore: Python ha trovato un ValueError. Come fare in modo che il nostro programma sappia gestire anche questo valore ? Innanzitutto mettendo la parte di codice che restituisce l'errore in un blocco try e poi decidendo come Python debba trattare ValueError. Il seguente programma mostra come ottenere tale comportamento:
Traceback (innermost last): File "try_less.py", line 4, in ? number = int(raw_input("Enter a number: ")) ValueError: invalid literal for int(): @#&
Ora, quando eseguiremo il nuovo programma ed inseriremo #@& il programma risponderà con la frase "That was not a number." per poi continuare ciò che stava facendo prima.
print "Type Control C or -1 to exit" number = 1 while number != -1: try: number = int(raw_input("Enter a number: ")) print "You entered: ",number except ValueError: print "That was not a number."
Quando il vostro programma restituisce un errore che sapete come gestire, mettete il codice in un blocco try e il modo per gestire l'errore nel successivo blocco except.
Sto lavorando per aggiungere ulteriori sezioni a questo documento. Per ora vi raccomando il "Python Tutorial" di Guido Van Rossum, dovreste essere in grado di capire la maggior parte degli argomenti.
Questo tutorial è ancora un lavoro in corso. Gradirei ogni commento e ogni richiesta di argomenti da aggiungere. Le vostre e-mail mi hanno portato ad ampliare e migliorare notevolmente il documento, ascoltando sempre molto attentamente ogni vostro commento :).
Buona programmazione, che possa cambiare la vostra vita e il mondo.
Scherzetto ... le FAQ non sono state tradotte ;-)
Niente paura, semplicemente erano così stringate che, per ora, è stato ritenuto più opportuno impostarle in altro modo. In due parole ... suggerivano di usare una versione di Python 2.1 o superiori e davano indicazioni su dove trovare la versione originale di questo tutorial ed i formati disponibili.
In merito all'ubicazione del tutorial, per quanto riguarda la versione originale:
http://www.honors.montana.edu/~jjc/easytut/
All'URL indicata è possibile reperire il documento in molteplici formati, html, ps, pdf, ps e pdf Book, il make per crearli e logicamente il sorgente in formato .tex. Come molti di voi avranno capito il sorgente è stato scritto in LaTeX, usando però la classe "manual", presa direttamente da quella creata dal gruppo Python per scrivere la documentazione del linguaggio.
Inoltre è disponibile l'elenco delle versioni rilasciate dall'autore:
2000-Dec-16, added error handling chapter.
2000-Dec-22, Removed old install procedure.
2001-Jan-16, Fixed bug in program, Added example and data to lists section.
2001-Apr-5, Spelling, grammar, added another how to break programs, url fix for PDF version.
2001-May-13, Added chapter on debugging.
2001-Nov-11, Added exercises, fixed grammar, spelling, and hopefully improved explanations of some things.
2001-Nov-19, Added password exercise, revised references section.
2002-Feb-23, Moved 3 times password exercise, changed l to list in list examples question.
Added a new example to Decisions chapter, added two new exercises.
2002-Mar-14, Changed abs to my_abs since python now defines a abs function.
Per quanto riguarda la presente versione, tradotta in Italiano, c'è poco da dire ... in questo momento ancora non c'è un singolo, univoco sito dove si può dire che potrà essere sicuramente trovato questo documento, anche se molto probabilmente sarà disponibile sul sito Italiano di Python:
Per quanto riguarda le caratteristiche del documento la traduzione è avvenuta piuttosto fedelmente ma altrettanto non si può dire per il software utilizzato per la stesura vera e propria. Difatti, invece di usare LaTeX è stato usato il più comune SGML con DocBook. Quindi il risultato è un semplice file sgml che potrà essere convertito agevolmente in ogni formato disponibile.
A questo proposito sarebbe cosa gradita che chiunque volesse rendere disponibile il presente tutorial sul proprio sito, quantomeno rilasciasse le versioni html formato DocBook, html in unica pagina, txt, ps, ps bookshleet, pdf, un file compresso contenente una directory che racchiuda i formati elencati ed il sorgente sgml. Per semplificare il procedimento è stato realizzato un Makefile che converte nei formati elencati e contiene semplici istruzioni per utilizzare al meglio il bookshleet.ps permettendo la creazione distinta delle pagine pari e di quelle dispari destinate alla stampa.
[1] | Import cerca un file di nome calendar.py e lo legge. Se il file chiamante si chiama calendar.py e contiene 'import calendar' cerca di leggere in se stesso con risultati quantomeno scarsi. |