bild
Skolan för
elektroteknik
och datavetenskap

Introduktion till Python

  • Jämförelse med Java
  • Idealviktsalgoritmen
  • Skottårsalgoritmen
  • Listor
  • for och while
  • Objektorienterad programmering i Python
  • Rektangel-klassen

Python är ett tio år gammalt språk som har blivit mycket populärt tack vare sin enkelhet. Det påminner mycket om Matlab genom att vara interaktivt. Kommandot python kör igång ett system som direktexekverar pythonrader.
>>> 17*666+4711
16033
>>> utrop="Aj"
>>> utrop*9
'AjAjAjAjAjAjAjAjAj'

Jämförelse med Java

Om man i ett javaprogram stryker allt "onödigt" - huvuden, deklaration, måsvingar, semikolon osv - blir det som står kvar ungefär motsvarande pythonprogram. Som exempel tar vi ett javaprogram som räknar om grader till radianer.
//Detta är filen Radianer.java

import java.io.*;
class Radianer {
    public static void main(String[] args){
	BufferedReader in = new BufferedReader(
	    new InputStreamReader(System.in));
	System.out.print("Antal grader: ");
	try {
	    String rad = in.readLine();
	    int grader = Integer.parseInt(rad);
	    double radianer = grader*Math.PI/180;
	    System.out.println(radianer+" radianer");
	}
	catch(Exception e){
	    System.err.println("Inget heltal!");
	}
    }
}
Och här har vi motsvarande pythonprogram.
"Detta är filen radianer.py"

from math import pi
grader=input("Antal grader:")
radianer=grader*pi/180
print radianer,"radianer"
Pythonprogrammet körs med python radianer.py. Det behövs ingen separat kompilering motsvarande javac Radianer.java.

Java använder klasser även när programmet inte skapar några objekt, men i Python definierar man en klass bara när man tänker skapa objekt. Det tas upp nästa vecka.

Idealviktsalgoritmen

Eftersom algoritmer är kursens tema ska vi börja med en enkel sådan.
----------------------------------------------
ALGORITM FÖR IDEALVIKT: idealvikt = längd - 110
----------------------------------------------
Vi vill ha ett program som fungerar enligt följande.
   Din längd (cm):168
   Din vikt (kg):50
   Lägg på dig 8 kg!
Det ger oss anledning att skriva en if-sats i Python. Kommentarer går från brädhögstecknet till radens slut
"Detta är filen banta.py"                  #Dokumentationstext (frivillig)

langd=input("Din längd (cm):")             #Inga åäö i variabelnamn
idealet=langd-110
vikt=input("Din vikt (kg):")
if vikt>idealet:                           #Kolon efter if,while,for,def
    print "Banta",vikt-idealet,"kg!"       #Indragna rader fixar Emacs
elif vikt<idealet:                         #Else-if skrivs elif
    print "Lägg på dej",idealet-vikt,"kg!"
else:                                      #Även kolon efter else
    print "Du har idealvikt!"
Själva algoritmen kan uppfattas som en funktion från längder till vikter, och den funktionen kan vi skriva så här.
def idealvikt(langd):    
    return langd-110
Om funktionen definieras i samma fil kan den anropas så här.
idealet=idealvikt(langd)
Om funktionen finns i en egen fil formler.py måste den importeras.
"Detta är fortfarande filen banta.py" 
from formler import idealvikt          #from formler import * går också

langd=input("Din längd (cm):")  
idealet=idealvikt(langd)
 - - -

Skottårsalgoritmen

------------------------------------------------------------
ALGORITM FÖR SKOTTÅR: Om årtalet är delbart med fyra är det oftast skottår.
För årtal som slutar på 00 måste dock även seklet vara delbart med fyra.
------------------------------------------------------------
Vi vill ha en funktion från årtal till dagantal och den kan få finnas i filen time.py
"Nyttiga funktioner av årtalet"

def days(year):
    "Ger antal dagar för året    #Dokumentationstext får finnas här
    if year%4!=0:                #y%4 är resten när y delas med fyra
        return 365               #Vanliga ickeskottår
    if year%100!=0:              #Vanliga skottår
        return 366
    if (year%400)==0:	         #År av typen 2000
        return 366
    return 365                   #År av typen 1900
Om vi i huvudprogrammet vill tabellera funktionen behövs en for-slinga.
"Tabellerar dagantalet för åren 1900...2000"

from time import days
for year in range(1900,2001):  #Övre gränsen kommer inte med
    print year,days(year)      #1900 365  (det blir en snygg tabell)

Listor

Om slingan ovan ska starta från noll räcker range(2001), om den ska hoppa fram med steget fem skrivs det range(1900,2001,5). Men man kan också genomlöpa vilken lista som helst:
  for x in [17,666,4711]: print x*x
  for y in "rdtls": print y+"imma"  # en sträng är en lista av tecken
Listor går även att använda till att lagra information väldigt enkelt. De funkar ungefär som javas vektorer:
tenta=[1, 2, "tillåtna hjälpmedel: algoritmbok och formelblad",
   88, "plugga varje da"]

tenta[0]=5

print tenta[1]                     # -> 2
print tenta[0]                     # -> 5
print tenta[2][0:3]+tenta[4][-2:]  # -> ?

for och while

for och while är väldigt lika sina motsvarigheter i java. for går igenom en lista, sträng eller fil och antar alla värden i den. while upprepar något så länge ett villkor är sant.
for i in range(5):
    print "*",
print

i=0
while i<5:
    print "*",
    i=i+1
print
Låt oss skapa en funktion som ritar en asteriskrad av längd langd:
def ritaasteriskrad(langd):
    for i in range(langd):
        print "*",
    print
Vad blir resultatet av följande kodsnutt?
for i in range(7):
    ritaasteriskrad(i)
print

Objektorienterad programmering i Python

Rektangel

En klass som beskriver rektanglar:
class Rektangel:
    bredd=0
    hojd=0

    def rita(self):
        for i in range(self.hojd):
            ritaasteriskrad(self.bredd)

    def area(self):
        return self.bredd * self.hojd
Med hjälp av en klass kan man konstruera objekt/instanser:
r=Rektangel()  # ett nytt objekt som variablen r håller reda på
r.bredd=6      # sätter instansvariablerna till de värden vi vill
r.hojd=3
r.rita()       # kör instansfunktionen rita() - vad händer?
print r.area() # skriver ut resultatet av instansfunktionen area()


Gör vi en instans till fungerar de på samma sätt, men är helt oberoende:
r2=Rektangel()  # ett nytt objekt som variablen r2 håller reda på
r2.bredd=2     
r2.hojd=4
r.rita()        # rita() för objektet som r håller reda på
r2.rita()       # rita() för objektet som r2 håller reda på
a=r.area()      # area() för r
b=r2.area()     # area() för r2
print a+b
Sidansvarig: Linda Kann <lk@csc.kth.se>
Uppdaterad 2008-09-01