Тема. Змінні. Прості типи даних  Python. Дії з типами даних.

Сьогодні ми з вами ознайомимося з  змінними. Розглянути прості типи даних  Python та дії з типами даних.

Посилання на матеріал уроку у вигляді презентації sway

Вивчення нового матеріалу

Слово Змінна у програмуванні позначає місце для зберігання інформації, такої як числа, текст, переліки чисел та тексту. У програмуванні слово змінна позначає іменоване місце для зберігання даних, наприклад чисел, тексту, списків з числами або символами і так далі. Також змінну можна розглядати як ярлик, яким позначені якісь дані.

 

Символ “=” в Python називають символом присвоєння. Він використовується для надання значень певним іменам.

 

Що потрібно пам’ятати про змінні

У програмуванні слово змінна позначає іменоване місце для зберігання даних, наприклад чисел, тексту, списків з числами або символами і так далі. Також змінну можна розглядати як ярлик, яким позначені якісь дані.

1.Назва змінної може складатися лише з малих (a..z) та великих (A..Z) літер англійського алфавіту, цифр (0..9) та знаку нижнього підкреслення (“_”);

2.Імена не можуть починатися з цифр;

3.Ім’я змінної повинно мати певний сенс (не обов’язково)

4.Ім’я змінної залежить від регістра (variable, VaRiAbLe, VARIABLE – це різні імена)

У виразі присвоєння змінна завжди фігурує зліва від знака рівності (=).

Але вона може з'явитися і праворуч. Це вкрай корисна властивість, з якою ви зіштовхнетеся в багатьох програмах. Найчастіше вона застосовується в операції інкремента змінної (збільшення на певну величину) або в протилежній операції - декремента (зменшення на певну величину).

Змінній в будь-якому місці програми можна привласнити інше значення (ярлик переміщається на новий елемент). Однією з найбільш поширених помилок в програмуванні є заміна не тієї змінної або заміна потрібної змінної не в той час. Для запобігання подібній ситуації має сенс користуватися іменами, які легко запам'ятовуються.

 

У програмі на мові Python зв'язок між даними і змінними встановлюється за допомогою знака =. Така операція називається присвоєнням. Наприклад, вираз a = 4 означає, що на об'єкт (дані) у певній області пам'яті посилається ім'я a і звертатися до них тепер слід за цим іменем.

Алгоритм  створення змінної

1.      Вводимо змінну і присвоюємо їй числове значення

2.      Надрукувати змінну

3.      Переглядаємо результат

Дані та їх типи

Очевидно, дані бувають різними. Дуже часто комп'ютерній програмі доводиться працювати з числами і рядками. Наприклад, в минулих статтях ми "маніпулювали" числами, виконуючи над ними арифметичні операції. Можна сказати, що операція додавання виконувала зміну першого числа на величину другого, або множення збільшувало одне число в кількість разів, що відповідає другому числу.

 

Числа у свою чергу також бувають різними: цілими, дробовими, можуть мати величезне значення або дуже довгу дробову частину. При знайомстві з мовою програмування Python ми точно зіткнемося з трьома типами даних:

Цілі числа (integer) - позитивні і негативні цілі числа, а також 0 (наприклад, 4, 687, -45, 0).

Числа з плаваючою крапкою (float point) - дробові числа (наприклад, 1.45, -3.789654, 0.00453). Примітка: роздільником цілої і дробової частини служить крапка, а не кома.

Рядки (string) - набір символів, укладених в лапки (наприклад, "ball", "What is your name?", 'DkfjUUv', '6589'). Примітка: лапки в Python можуть бути одинарними або подвійними.

Перетворення типів

Часто виникає необхідність перейти від одного типу даних до іншого. Наприклад,  число, яке виводиться на екран, спочатку може знадобитися перетворити в текст. Цю операцію за вас виконує команда print, але бувають ситуації, коли потрібно поміняти тип без виведення інформації на екран або здійснити перетворення рядка в число (таке перетворення команда print виконувати не вміє). Ця операція називається перетворенням типів (type conversion). Яким чином вона реалізується? Насправді інтерпретатор Python не «перетворює» типи один в одного. Він створює з вихідного елемента новий елемент потрібного вам типу. Ось ряд функцій, які вміють виконувати цю операцію: float () створює нове число з плаваючою точкою (десяткове) з рядка або цілого числа.

 

int () створює нове ціле число з рядка або числа з плаваючою крапкою.

 

str () створює новий рядок з числа (або значення будь-якого іншого типу).

 

Дужки в кінці вказують, що перед нами не команди мови Python (такі як print), а вбудовані в нього функції. Детально функції будуть розглянуті трохи пізніше, а на даному етапі вам досить знати, що значення яке підлягає перетворенню вказується в дужках. Найкраще помітно це на прикладах. Розглянемо їх в інтерактивному режимі оболонки IDLE.

Перетворення цілого в десяткове

Візьмемо ціле число і за допомогою функції float () створимо на його основі число з плаваючою точкою:

>>> a = 12

>>> b = float(a)

>>> a

12

>>> b

12.0

Зверніть увагу на десяткову точку і завершальний 0 при виведенні змінної b. Саме за цими ознаками ми бачимо, що перед нами не ціле, а десяткове число. При цьому змінна a не змінюється, так як на початкове значення функція float () не впливає - вона створює нове значення. В інтерактивному режимі досить ввести ім'я змінної (без команди print), і інтерпретатор Python виведе на екран її значення. (Ви вже робили так) Однак в програмах це не працює.

Перетворення десяткового в ціле

Тепер спробуємо зробити зворотний перехід - візьмемо десяткове число і за допомогою функції int () отримаємо з нього ціле:

>>> c = 36.6

>>> d = int(c)

>>> c

36.6

>>> d

36

Ми створили нову змінну d, яка представляє собою цілу частину змінної c.

Розглянемо ще один приклад:

>>> e = 99.98

>>> f = int(e)

>>> e

99.98

>>> f

99

Незважаючи на те що 99.98 - це майже 100, відповідь буде 99. Функція int() не виконує округлення, а просто відкидає дробову частину. Тому вона дає нам не найближче ціле, а менше з двох цілих.

Перетворення рядків у числа з плаваючою точкою

Отримати з рядка число можна наступним чином:

>>> a = '36.6'

>>> b = float(a)

>>> a

'36.6'

>>> b

36.6

Зверніть увагу, що змінна a виводиться в лапках. Так інтерпретатор Python показує, що це рядок. А для змінної b виводиться значення з плаваючою точкою.

Функція type () для змінної a виводить class 'str', що відповідає рядку, для змінної b - class 'float', а , для змінної c - class 'int'. Вам більше не потрібно нічого вгадувати!

E-нотація

В e-нотації наше число виводиться на екран як 3.8E16 або як 3.8e16. В даному випадку буква E позначає ступінь 10. Тобто фактично у нас написано 3.8 × 10**16.

У більшості мов програмування, в тому числі і в Python, букву E можна писати як в верхньому (E), так і в нижньому (e) регістрі .

При записі дуже маленьких чисел, наприклад 0.0000000000001752, застосовується піднесення в негативну ступінь. Тобто можна записати 1.752 × 10**-13, або 1.752e-13. Негативна ступінь означає, що десяткову точку потрібно зрушити на вказану кількість розрядів не праворуч, а ліворуч:

Подібна форма запису дозволяє представляти в Python як дуже великі, так і дуже маленькі числа (більш того, в ній можна при необхідності представити будь-яке число). Спробуємо скористатися цим для введення чисел:

>>> a = 2.6e3

>>> b = 4.8E5

>>> a+b

482600.0

Незважаючи на введення чисел з буквою e, відповідь виведена в звичайній десятковій формі. Справа в тому, що інтерпретатор Python показує результат в експоненційному представленні, тільки якщо число дуже маленьке або дуже велике (містить багато нулів) або якщо ви в явному вигляді зажадали вивести дані в такій формі. Спробуйте зробити так:

>>> a = 12.36e23

>>> b = 14.25e32

>>> a*b

1.7613e+57

На цей раз відповідь автоматично подається в експоненційному вигляді, так як нерозумно виводити на екран число з 57 нулями!

 

Практичне завдання

Середовище виконання : IDLE (Python)

Алгоритм роботи

Рівень 1. (1-3 бали)

Частина 1. Змінні та операції з ними

1.     Створити змінні та присвоїти їм значення

Змінній DOG присвоїти значення 22

Змінній FROG присвоїти значення 4

Змінній CAT присвоїти значення 98

Змінній HORCE  присвоїти значення 13

2.     Додати всі змінні та надрукувати результат на екран

3.     Зберегти назвавши  «Частина 1»

Рівень 2. (3-6 балів)

Частина 2. Перетворення типів даних

1.      Присвоїти змінній а значення 61.7

2.      Перетворити значення на ціле число і присвоїти отримане число змінній b

3.      Надрукувати змінну b

4.      Присвоїти змінній c значення 45

5.      Перетворити значення на дійсне число і присвоїти отримане число змінній d

6.      Надрукувати змінну d

7.      Зберегти назвавши «Частина 2»

Рівень 3.(6-9 балів)

Частина 3. Обчисліть площу і периметр прямокутної кімнати шириною 12.5 метрів і довжиною 16.7 метра

Підказка. Ширині і довжині присвоїти числові значення і виконати арифметичні дії

Зберегти назвавши «Частина 3»

Рівень 4 (10-12 балів)

Частина 4. Як дізнатися, скільки часу займає подорож на автомобілі? Словами формула виражається так: «час подорожі дорівнює відстані, поділеній на швидкість». Напишіть програму, яка порахує, скільки часу займе переміщення на 200 кілометрів зі швидкістю 80 кілометрів на годину, і відобразіть відповідь на екрані.

Зберегти назвавши «Частина 4»

Релаксація

Очима швидко обертаймо,

Та головою не хитаймо.

Ліворуч – раз, два, три, чотири.

Праворуч – стільки ж повторили.

По колу очі обертаймо, І все навколо розглядаймо.

Раз коло, два і три, чотири.

Щільніше очі ми закрили. На п’ять і шість їх потримали По колу знов пообертали.

Дайте відповідь на запитання

1.      Змінна це…

2.      Що означає символ «=»?

3.      Як потрібно вводити змінні?

4.      Який алгоритм створення змінної?

5.      Які є типи даних в Python?

6.      Як перетворити дані?

Домашнє завдання

Опрацювати вивчений матеріал

Алгоритм роботи

Частина 1. Переглянути відео за посиланням  

https://www.youtube.com/watch?v=R0TLiJKIXpc&list=PLqrtuwUbDyeliqb9dT_CzX9nHulMveCLp&in dex=3

 

https://www.youtube.com/watch?v=UeRJrT_QKQo&list=PLqrtuwUbDyeliqb9dT_CzX9nHulMveCLp&i ndex=4