Введение. Объекты. Переменные. Основы ввода и вывода данных.¶

Основные определения¶

Интерпретатор: Программа, реализующая построчный анализ, обработку и выполнение исходного кода программы.
IDLE (читается — айдл): (Integrated Development and Learning Environment) — это интегрированная среда разработки и обучения на языке Python.

Данные в языке Python представлены в форме объектов.

Каждый объект имеет идентификатор, тип и значение.

Литерал: Форма записи для «фиксированного» представления значения объекта. Примеры литералов: 42, 4.2, "Hello, World!".
Идентификатор: Однозначно идентифицирует объект. Его можно считать адресом области в памяти компьютера, где хранится объект.
Тип данных: Тип определяет возможные значения и их смысл, операции, а также способы хранения значений типа.
Переменная: Именованная ссылка на конкретный объект.

Оператор присваивания связывает переменную и объект. Пример:

>>> x = 5

Первую привязку переменной к объекту в программе называем определением и инициализацией переменной.

Изученные средства языка¶

print(a)¶

print(a, b, c)

Функция принимает на вход объекты, преобразует их в строки и выводит в стандартный поток вывода.

Функция print может принимать дополнительные параметры, с ними мы познакомимся далее в курсе.

Примеры использования:

# Функция может принимать литералы…
print(42)
print("answer")

# … объекты
answer = 42
print(answer)

# …строки формата
print(f"The answer is {answer}")

import math.pi

# Вывод числа π с 4 знаками после запятой
print(f"Pi = {math.pi:.4f}")

input(prompt)¶

Выводит в стандартный поток вывода приглашение prompt, а затем считывает введенные пользователем данные и возвращает строку.

Примеры использования в IDLE:

>>> name = input("What is your name? ")
What is your name? James
>>> name
'James'

Пример ввода целых чисел:

a = int(input("a = "))
b = int(input("b = "))
s = a + b
print(f"{a} + {b} = {s}")

type(object)¶

Возвращает тип объекта object.

Примеры использования:

>>> type(42)
<class 'int'>
>>> type(42.0)
<class 'float'>
>>> type("Python")
<class 'str'>

int(x)¶

Принимает число или строку и возвращает целое число со знаком.

Примеры использования:

>>> int("42")
42
>>> int(42.5)
42

float(x)¶

Принимает число или строку и возвращает число с плавающей точкой.

Примеры использования:

>>> float("42")
42.0
>>> float("42.5")
42.5
>>> float(42)
42.0

О важности имен переменных¶

Что делает этот код?

import math

a = int(input('a: '))
b = int(input('b: '))

c = int(input('c: '))
d = int(input('d: '))

e = math.sqrt((c - a) ** 2 + (d - b) ** 2)

print(f"e: {e:.4f}")

Ответить на вопрос затруднительно. Можно рассказать о том, что происходит в каждой строчке: какие функции вызываются, какие операции выполняются, но смысл кода может оставаться неясным. Приложение ожидает на вход четыре каких-то числа, выводит какое-то новое число. Понять смысл такого кода может оказаться непросто из-за неудачного выбора имен переменных: a, b, c, d, e. Такие имена легко печатать, но сложно помнить смысл, спрятанный за ними.

Переименуем наши переменные и изменим приглашения для ввода:

import math

point1_x = int(input('Point 1 x: '))
point1_y = int(input('Point 1 y: '))

point2_x = int(input('Point 2 x: '))
point2_y = int(input('Point 2 y: '))

distance = math.sqrt((point2_x - point1_x) ** 2 + (point2_y - point1_y) ** 2)

print(f"Distance: {distance:.4f}")

Смысл кода сразу же становится понятен: приложение ожидает на вход координаты двух точек и вычисляет расстояние между ними. Можно не помнить формулы или не понимать каждой строки кода — удачно выбранные имена переменных помогут сориентироваться.

Задачи¶

Реализовать приложение для вычисления периметра и площади прямоугольника. Приложение запрашивает у пользователя два целых числа — длины сторон прямоугольника. Пример работы приложения:
```
Input a: 5
Input b: 4

P = 18
S = 20
```
Напишите программу, которая считывает значения двух переменных a и b, затем меняет их значения местами (то есть в переменной a должно быть записано то, что раньше хранилось в b, а в переменной b записано то, что раньше хранилось в a). Затем выведите значения переменных.
Напишите программу, которая приветствует пользователя, выводя слово Hello, введенное имя и знаки препинания по образцу. Программа должна считывать в строковую переменную значение и писать соответствующее приветствие.

Пример:
```
Your name: Harry
Hello, Harry!
```
Даны два целых числа: a и b. Найти их среднее арифметическое по формуле:

\[\frac{a + b}{2}\]
Электронные часы показывают время в формате часы(h):минуты(m):секунды(s), найти количество секунд прошедшее с начала суток.

Дополнительные задачи¶

Напишите программу, которая по данному числу n от 1 до 9 выводит на экран n пингвинов. Изображение одного пингвина имеет размер 5×9 символов, между двумя соседними пингвинами также имеется пустой (из пробелов) столбец. Для упрощения рисования скопируйте пингвина из примера в среду разработки.

Пример:
```
Penguins: 3

   _~_       _~_       _~_
  (o o)     (o o)     (o o)
 /  V  \   /  V  \   /  V  \
/(  _  )\ /(  _  )\ /(  _  )\
  ^^ ^^     ^^ ^^     ^^ ^^
```
Неспокойно сейчас на стапелях шестого дока межгалактического порта планеты Торна. Всего через месяц закончится реконструкция малого броненесущего корвета «Эния». И снова этому боевому кораблю и его доблестной команде предстоят тяжелые бои за контроль над плутониевыми рудниками Сибелиуса. Работа не прекращается ни на секунду, лазерные сварочные аппараты работают круглые сутки. От непрерывной работы плавятся шарниры роботов-ремонтников. Но задержаться нельзя ни на секунду. И вот в этой суматохе обнаруживается, что термозащитные панели корвета вновь требуют срочной обработки сульфидом тория. Известно, что на обработку одного квадратного метра панели требуется 1 нанограмм сульфида. Всего необходимо обработать N прямоугольных панелей размером A на B метров. Вам необходимо как можно скорее подсчитать, сколько всего сульфида необходимо на обработку всех панелей «Энии». И не забудьте, что панели требуют обработки с обеих сторон.
Решите задачу 2 для целых чисел без использования дополнительной переменной.

Домашнее задание¶

Установить Python на домашний ПК. Официальный сайт: https://www.python.org/
Программа считывает 2 целых числа. Вычислите их сумму, разность, произведение, частное.
Дана длина ребра куба a. Найти объем куба V и площадь его поверхности \(S = 6 \cdot a^2\).