Путівник мовою програмування Python

Про матеріал

Цей електронний засіб навчального призначення для учнів 7-9 класів, які зацікавлені удосконалити свої знання з програмування. Що таке Python і чому він такий популярний? Які можливості надає черепашкова графіка для навчання програмуванню? Як Tkinter робить розробку графічних інтерфейсів простіше та ефективніше?

Перегляд файлу

Челядин ЮВ. .

Володимирський район

Оваднівськ територіальна громада

Заклад загальної середньої освіти «Гімназія імені Сергія Хоміка Оваднівської сільської ради»

"Путівник мовою

програмуванн я Python"

Електронний засіб навчального призначення

Сусваль 2024

Челядин Юрій Вікторович – вчитель інформатики і технологій ЗЗСО «Гімназія імені Сергія Хоміка» , спеціаліст першої кваліфікаційної категорії

Цей електронний засіб навчального призначення для учнів 7-9 класів, які зацікавлені удосконалити свої знання з програмування.

Що таке Python і чому він такий популярний? Які можливості надає черепашкова графіка для навчання програмуванню? Як Tkinter робить розробку графічних інтерфейсів простіше та ефективніше?

Рецензенти:

Волох Олег Русланович – вчитель інформатики вищої категорії, ЗЗСО «Ліцей с. Овадне»

Луцюк Ганна Анріївна – вчитель математики вищої категорії, заступник директора ЗЗСО «Гімназія імені Серігія Хоміка с. Сусваль»

Схвалено на за сіданні методичної ради закладу загальної середньої освіти «Гімназія імені Сергія Хоміка с. Сусваль

Оваднівської сільської ради» (протокол №5 від 11.01.2024)

Зміст

Вступ.................................................................................................... 6

1. Про Python........................................................................................ 7

Короткі теоретичні відомості............................................................ 9

Про платформу REPLIT.COM......................................................... 13

2. Прості задачі на Python................................................................... 15

Введення і виведення даних........................................................... 16

Математичні задачі......................................................................... 17

Задачі з умовою.............................................................................. 18

Робота зі списками.......................................................................... 19

Завдання на узагальнення............................................................... 20

3. Черепашкова графіка...................................................................... 21

Теоретичні відомості...................................................................... 21

Практичні завдання........................................................................ 24

4.Бібліотека Tkinter............................................................................. 25

4.1 Вікно програми......................................................................... 26

4.1.1 Елемент Label (напис, етикетка) 27

4.1.2 Кнопка (button).................................................................... 28

4.1.3 Текстове поле (entry) 29

4.1.4 Повідомленя........................................................................ 31

4.2 Практичні завдання................................................................... 32

Список використаної літератури..............................................................34

Даний посібник існує в двох версіях.

Це є паперова і електронна версія – розміщена за посиланням http://tinyurl.com/548usa27, або за QR – кодом.

Вступ

Ласкаво просимо до світу Python - мови програмування, яка стала невід'ємною частиною сучасного цифрового світу. Цей путівник призначений допомогти оволодіти основами Python та розкрити безмежні можливості, які вона відкриває для вас.

Чому варто вивчати Python? Перш за все, його простота та легкість вивчення роблять його привабливим для початківців у програмуванні. Python - це мова, яка дозволяє швидко реалізувати ідеї без зайвих ускладнень синтаксису.

Крім того, Python є універсальною мовою, яку можна використовувати у різних галузях, починаючи від веб-розробки та закінчуючи науковими дослідженнями та штучним інтелектом. Він є потужним інструментом для розв'язання різноманітних завдань і проблем.

Однією з важливих переваг Python є активна спільнота користувачів та широкий вибір ресурсів для самостійного навчання. Це означає, що ви ніколи не залишитеся без підтримки та зможете швидко знайти відповіді на свої запитання.

Отже, не гайте часу і розпочніть свій шлях до освоєння Python вже сьогодні. Він відкриє перед вами нові горизонти у світі програмування та технологій.

1. Про Python

Пайтон був розроблений у 1990 році Гвідо ван Россумом і названий на честь британського комедійного шоу Монті Пайтон. Пайтон має свою філософію програмування, яку називають «Дзен Пайтона» і яка висловлює основні принципи та цінності мови.

ü Мова програмування Python — це спосіб спілкування з комп'ютером. Вона дозволяє нам вказувати йому, що робити, за допомогою спеціального коду.

ü Інтерпретованість: Це означає, що ми можемо писати код і відразу бачити результат без потреби чекати на попереднє перетворення в інший мовний код. Це полегшує експериментування та вдосконалення програм.

ü Об'єктно-орієнтоване програмування: Замість того, щоб думати про програму як про послідовність команд, ми можемо уявляти її як сукупність об'єктів, які взаємодіють між собою. Це полегшує структурування та розуміння програм.

ü Система керування пам'яттю: Коли ми працюємо зі своїми програмами, нам не потрібно перейматися тим, як комп'ютер використовує пам'ять. Python автоматично керує цим процесом, дозволяючи нам фокусуватися на самому коді.

ü Багатий екосистема: Python має велику кількість інструментів і бібліотек, що дозволяє нам швидко розширювати функціональність наших програм. З цими "іграшками" можна творити різноманітні та цікаві речі.

ü Дзен Пайтона (Pythonic): Це як своєрідна філософія, яка підкреслює важливість писання чистого, зрозумілого та ефективного коду. Це допомагає нам розуміти, як створювати програми, які не тільки працюють, але й легко розуміти та підтримувати.

Короткі теоретичні відомості

Змінні та Типи Даних:

Змінні: Використовуються для зберігання даних. Назви змінних мають бути ідентифікаторами (букви, цифри, підкреслення, але не може починатися з цифри).

Типи Даних: Включають числа (int, float), рядки (str), булеві значення (bool), списки, кортежі, множини та словники.

Операції:

Арифметичні Операції:

+ (додавання), - (віднімання),

* (множення), / (ділення),

// (цілочисельне ділення), % (остання частина),

** (підняття до степеня). Операції порівняння:

== (рівно), != (не рівно),

< (менше), > (більше),

<= (менше або рівно),

>= (більше або рівно). Умовні Конструкції:

if-elif-else: Використовується для визначення різних гілок виконання коду в залежності від умов. if умова:

# код, який виконається, якщо умова істинна elif інша_умова:

# код, який виконається, якщо інша умова істинна

else:

# код, який виконається, якщо жодна з умов не є істинною

Цикли:

for: Використовується для ітерації по послідовності (списку, кортежу, рядку тощо). for елемент in послідовність:

while: Використовується для виконання блоку коду, поки умова істинна.

while умова:

Функції:

Визначаються за допомогою ключового слова def і використовуються для групування коду та виконання конкретної задачі. def назва_функції(параметри):

# код функції return результат

Робота зі Списками:

Списки в Python є змінюваними та індексуються з нуля. список = [елемент1, елемент2, елемент3] елемент = список[індекс] список.append(новий_елемент)

Це лише короткий огляд основних концепцій та операцій в мові програмування Python. Багато з цих концепцій може бути більш детально розглянуто в контексті конкретних завдань та проектів.

Про платформу REPLIT.COM

§ Онлайн-редактор коду: Replit має інтегрований редактор коду, який дозволяє вам писати, редагувати та тестувати код прямо у веб-браузері.

§ Підтримка багатьох мов програмування: Платформа підтримує різні мови програмування, включаючи

Python, JavaScript, Java, Ruby, PHP та інші.

§ Інтерактивні консолі: Replit надає можливість виконувати код по частинах та спостерігати за результатами в реальному часі, що дозволяє швидко тестувати ідеї та вирішувати проблеми.

§ Спільна робота: Користувачі можуть легко ділитися своїми проектами, спільно редагувати код та співпрацювати в реальному часі.

§ Інтеграція з Git: Replit підтримує інтеграцію з системою контролю версій Git, що дозволяє зберігати та відстежувати зміни в коді.

Розв’язки всіх завдань, будуть доступні на онлайн платформі

REPLIT.COM

Відеоінструкції по роботі з платформою REPLIT.COM

Реєстрація - http://tinyurl.com/yc7wwd39

Робота на платформі - http://tinyurl.com/4x6wydjt

Як переглянути розв’язок - http://tinyurl.com/2cajtz8v

2. Прості задачі на Python

Прості задачі на Python - це що?

Це завдання, які можна вирішити з допомогою декількох рядків коду. Наприклад, знайти суму двох чисел, визначити, чи є число парним або непарним, чи перевірити, чи є слово паліндромом (читається однаково зліва направо і справа наліво).

Для чого це необхідно?

Вивчення логіки: Розв'язання задач на Python допомагає розвивати логічне мислення. Вам потрібно розуміти, як вирішити конкретну задачу, розбиваючи її на менші кроки.

Основи програмування: Вирішення простих задач допомагає засвоїти основи програмування. Ви вчитеся писати код, використовуючи різні концепції, такі як змінні, умовні вирази та цикли.

Підготовка до складніших завдань: Як тільки ви освоїте прості задачі, ви будете готові переходити до більш складних завдань.

Творчість та розвага: Програмування може бути веселим та творчим процесом. Вирішення задач - це ваш шлях до творчого вираження, іноді вам може навіть вдалося створити щось унікальне.

Введення і виведення даних

1. Вивести повідомлення «Hello World»

2. Відповідь на привітання.

3. Замінити існуючу змінну Х

4. Обчислити суму двох чисел num1 і num2

Розв’язки завдань за посиланням http://tinyurl.com/9h2eb3bx , або

QR кодом

Математичні задачі

1. Обчислити площу прямокутника s зі сторонами a,b

2. Знайти середнє арифметичне трьох чисел

3. Конвертер метрів у фути (у 1 метрі - 3,28 фута)

4. Визначити чи є парним або непарним число

5. Знайти найбільший спільний дільник 2 чисел

Розв’язки завдань за посиланням http://tinyurl.com/46aurjs6, або

QR кодом

Задачі з умовою

1. Обчислити відрахування податку з заробітної плати, якщо вирахування здійснюється за умовою, якщо заробітна плата менша за 15000 грн, то відрахування становить 18%, а якщо більша за 15000, то відрахування становить

25%

2. Створити програму для розрахунку коренів квадратного рівняння

3. Створити простий калькулятор на 4 операції. Числа вводяться з клавіатури, а дія обирається зі списку

Розв’язки завдань за посиланням http://tinyurl.com/yhrdh7j3, або

QR кодом

Робота зі списками

1. Створити список улюблених кольорів

2. Виведення другого і третього кольору у списку

3. Замінити третій елемент списку на новий колір (Жовтий)

4. Додавання нового кольору (Оранжевий) у кінець списку і видалення першого кольору у списку

5. Перевірити чи червоний колір присутній у вашому списку і порахувати скільки разів він присутній. Вивести інформацію.

6. Відсортувати кольори в алфавітному порядку і вивести оригінальний і відсортований список

7. Додати два списки кольорів. Список улюблених кольорів і новий список улюблених кольорі. Вивести всі 3 списки.

8. Вивести список кольорів у зворотному порядку

9. Вивести список парних чисел

10. Відсортувати виведений список у порядку зростання

11. Вивести список простих чисел у порядку зростання

Розв’язки завдань за посиланням http://tinyurl.com/m6pa4tz8 , або

QR кодом

Завдання на узагальнення

1. Перевірити чи число є паліндромом (читається однаково з двох сторін, приклад 595, 202, 88, 1001)

2. Перевірити чи задані два рядки є анаграмою

(Listen і Silent)

3. Напишіть код гри «Камінь, ножиці, папір» за стандартними правилами.

Розв’язки завдань за посиланням http://tinyurl.com/25htks5d , або

QR кодом

3. Черепашкова графіка

Теоретичні відомості

Модуль turtle в мові програмування Python використовується для простих графічних операцій. Він дозволяє керувати графічним об'єктом, що нагадує черепашку (turtle), яка може рухатися вгору, вниз, вліво та вправо, малюючи лінії при цьому. Також, черепашка може змінювати кут напряму своєї рухомої осі.

Основні команди модулю turtle включають:

turtle.forward(distance): Рухає черепашку вперед на вказану відстань distance.

turtle.backward(distance): Рухає черепашку назад на вказану відстань distance.

turtle.right(angle): Змінює напрям черепашки, повертаючи її вправо на вказаний кут angle у градусах.

turtle.left(angle): Змінює напрям черепашки, повертаючи її вліво на вказаний кут angle у градусах.

turtle.penup(): Піднімає олівець черепашки, при цьому рух черепашки не буде залишати слідів.

turtle.pendown(): Опускає олівець черепашки, щоб вона могла залишати сліди при русі. turtle.color(color): Встановлює колір ліній черепашки.

turtle.pensize(width): Встановлює ширину лінії, яку залишає черепашка. turtle.circle(radius): Малює круг з вказаним радіусом radius.

turtle.reset(): Повертає черепашку в початковий стан, стираючи всі нарисовані лінії та скидаючи усі параметри. turtle.circle(radius): Малює круг з вказаним радіусом radius.

turtle.dot(size, color): Малює точку з розміром size та кольором color.

turtle.begin_fill() та turtle.end_fill(): Задають початок та кінець області для закривання зафарбованих фігур. turtle.fillcolor(color): Встановлює колір зафарбованої області.

turtle.goto(x, y): Переміщує черепашку в точку з координатами (x, y) без малювання лінії.

turtle.setheading(angle): Встановлює напрям черепашки в заданий кут angle у градусах.

turtle.polygon(sides, length): Малює полігон з заданою кількістю сторін sides та довжиною сторони length.

turtle.circle(radius, extent, steeps), де radius - радіус півкола, а extent - кут, steeps –кількість кроків якщо ми хочемо побудувати багатокутник

Практичні завдання

1. Побудувати прямокутник за допомогою черепашкової графіки використовуючи goto

2. Побудувати прямокутник за допомогою черепашкової графіки використовуючи forward і angle

3. Побудувати прямокутник за допомогою черепашкової графіки використовуючи цикл повторення

4. Побудувати коло за допомогою черепашкової графіки лінія якою буде малюватись - зелена, а заповнення червоне.

5. Побудувати три багатокутники колір лінії у кожного багатокутника свій (трикутник, шестикутник, одинадцятикутник), які будуть мати розмір сторони 50.

6. Побудувати примітивний трактор засобами черепашкової графіки

7. Побудувати спіраль, де колір кожного наступного елементу спіралі буде змінюватись на випадковий колір

Розв’язки завдань за посиланням http://tinyurl.com/2s4y3xdj , або

QR кодом

4.Бібліотека Tkinter

Бібліотека Tkinter є стандартною бібліотекою для створення графічного інтерфейсу користувача (GUI) у мові програмування Python. Tkinter є частиною стандартного обладнання Python, що означає, що вона поставляється разом з основною установкою Python і не вимагає додаткового встановлення.

Tkinter базується на бібліотеці Tk, яка є набором інструментів для створення GUI. Tkinter надає Python інтерфейс до Tk, дозволяючи програмістам створювати вікна, кнопки, меню, текстові поля та інші елементи інтерфейсу користувача. Завдяки своїй простоті та доступності, Tkinter широко використовується для розробки простих до середньої складості GUI-додатків у Python.

4.1 Вікно програми

title: Задає заголовок вікна.

root.title("Моя програма Tkinter")

geometry: Встановлює розмір та положення вікна. Формат: ширина * висота+X+Y.

root.geometry("400x300+200+100")

Для задання фону і кольору тексту в Tkinter ви можете використовувати властивості bg (фон) та fg (колір тексту) відповідно. Ось приклад:

root.configure(bg="lightblue")

Створити текстовий віджет з кольором тексту та фоном

text_widget = tk.Label(root, text="Привіт, Tkinter!", fg="darkgreen", bg="lightyellow")

Це лише декілька основних параметрів вікна у Tkinter. Для отримання додаткової інформації та функцій перегляньте офіційну документацію Tkinter: https://docs.python.org/3/library/tkinter.html

4.1.1 Елемент Label (напис, етикетка)

Label у бібліотеці Tkinter використовується для створення текстового елементу, який можна розмістити на графічному інтерфейсі користувача. Основні параметри Label в Tkinter включають:

1. text (текст):Визначає текст, який буде відображений на Label.

label = Label(root, text="Привіт, світ!")

2. font (шрифт): Визначає шрифт тексту на Label.

label = Label(root, text="Привіт, світ!", font=("Helvetica", 12))

3. bg (фон):Визначає колір фону Label.

label = Label(root, text="Привіт, світ!", bg="lightblue")

4. fg (колір тексту):Визначає колір тексту на Label.

label = Label(root, text="Привіт, світ!", fg="darkgreen")

5. width і height (ширина і висота):Визначають ширину і висоту Label у знаках або пікселях.

label = Label(root, text="Привіт, світ!", width=20, height=3)

6. anchor (якір):Визначає позицію тексту в межах Label, використовуючи точку як якір.

label = Label(root, text="Привіт, світ!", anchor="w")

Це лише кілька базових параметрів, які можна використовувати при створенні Label у Tkinter. Існують інші параметри, які можуть впливати на вигляд та поведінку Label в графічному інтерфейсі.

4.1.2 Кнопка (button)

Основні параметри для елементу Button в tkinter включають:

master: Перший параметр при створенні кнопки. Вказує на батьківський віджет, в якому кнопка буде розташована.

text (або textvariable): Визначає текст, який буде відображатися на кнопці. Може бути вказаний як рядок (text="Click me") або як змінна (textvariable=my_var).

command: Вказує функцію, яка буде викликана при натисканні кнопки. Це може бути ім'я функції без дужок

(command=my_function) або лямбда-вираз.

state: Визначає стан кнопки. Може бути одним із значень: NORMAL (за замовчуванням), ACTIVE, або DISABLED. Кнопка може бути активною, неактивною або вимкненою.

width і height: Задають ширину і висоту кнопки, відповідно.

Наприклад, width=10, height=2.

bd (або borderwidth): Вказує ширину границі кнопки в пікселях.

relief: Визначає вигляд границі кнопки. Можливі значення:

FLAT, RAISED, SUNKEN, GROOVE або RIDGE. bg (або background): Визначає колір фону кнопки. fg (або foreground): Визначає колір тексту на кнопці.

Це лише декілька основних параметрів. Є багато інших, які можуть використовуватися для стилізації і додавання функціональності до кнопок.

4.1.3 Текстове поле (entry)

Ширина (width): Зазначає ширину текстового поля. Може вимірюватися в пікселях, символах або інших одиницях вимірювання.

Висота (height): Встановлює висоту текстового поля. Також може вимірюватися в пікселях або інших одиницях.

Текст (text): Початковий текст, який може бути введений або відображений в текстовому полі за замовчуванням.

Шрифт (font): Задає стиль та розмір шрифту для тексту в текстовому полі.

Колір тексту (text color): Визначає колір тексту в текстовому полі.

Колір фону (background color): Задає колір фону текстового поля.

Відміна (readonly): Встановлення цього параметра визначає, чи може користувач редагувати текст в полі. Якщо встановлено в True, текст стає тільки для читання.

Вирізання (cut/copy/paste): Деякі текстові поля можуть мати параметри, що контролюють можливість вирізати, копіювати та вставляти текст.

Події (events): Текстове поле може сприймати різноманітні події, такі як зміна тексту, фокус на поле, тощо.

4.1.4 Повідомленя

Вікна MessageBox у бібліотеці Tkinter призначені для виведення повідомлень користувачеві.

Основні параметри для функції tkinter.messagebox.showinfo() "Заголовок": Заголовок вікна MessageBox.

"Текст повідомлення": Текст, який ви бажаєте відобразити в MessageBox.

Ви також можете використовувати інші функції MessageBox для різних типів повідомлень, такі як showwarning(), showerror(), askquestion(), askyesno(), тощо. Кожна з цих функцій має свої параметри, але основні принципи залишаються схожими.

4.2 Практичні завдання

1. Створіть вікно програми з заданими параметрами.

• Назва вікна – «Програма №13»

• Розміри вікна - 400*350

• Колір фону – фіолетовий

2. За допомогою елементу Label напишіть 2 рядочки з відомої пісні про пса Патрона (Інші параметри вікна можуть бути довільними)

3. Створіть елемент button і подію, яка після натиснення буде виводи відому цитату Цезаря.

4. Напишіть код програми для обчислення площі прямокутника, де відповідь буде відображатись за допомогою messagebox.showinfo

5. Розробіть калькулятор банківської ставки у трьох різних банках. Приватбанк, Монобанк, Ощадбанк, де річна відсоткова ставка становить відповідно 18%, 18,6% і 17,6% відповідно. Сума вкладу вводиться у спеціальне текстове поле.

6. Розробіть довільний інтерфейс калькулятора площі трикутника(використовуючи формулу Герона)

7. Розробіть довільний інтерфейс калькулятора який виконує 4 основних дії і має функцію очистити.

Розв’язки завдань за посиланням

http://tinyurl.com/3ey2wzba , або QR кодом

Список використаної літератури

1. Креневич А.П. Python у прикладах і задачах. Частина Структурне програмування. Навчальний посібник із дисципліни "Інформатика та програмування".– К.:ВПЦ "Київський Університет", 2017. – 206 с.

2. The Python Tutorial [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу:

https://docs.python.org/3/tutorial/index.html.

3. Навчальні матеріали: Python [Електронний ресу с] – Режим доступу до ресурсу:

http://www.matfiz.univ.kiev.ua/pages/13.