Довідник Python для “чайників”. Все потрібне для новачків в одному місці

Ця книжка допоможе у вивченні основ однієї з найпопулярніших сучасних мов програмування – Python. Особливо книга буде корисною для новачків. Крок за кроком на простих прикладах ви зможете пізнати ази мови програмування Python. Навчитеся використовувати основні елементи цієї мови – списки, функції, модулі, малювати вбудованими інструментами Python.

Python є  мовою, що дозволяє створювати програми, які будуть працювати у всіх операційних системах. У цій книзі ми розглянемо базові можливості Python. Але пам’ятайте, що один з найкращих способів чомусь навчитись – це практика.

Книга є своєрідним довідником для учнів 5-8 класів.

Програмуйте із задоволенням! Все залежить тільки від тебе.

Трохи історії

Почнемо з назви. Python (читається як “пайтон”, але часто кажуть просто “пітон”) насправді ніяк не пов’язана з пітоном. Ця омана особливо сильно проявляється, коли ми бачимо візитну картку цієї мови — логотип із двома змійками, розфарбованими в синій та жовтий кольори. Назва “Python” пов’язана з відомим комедійним британським шоу “Monty Python`s Flying Circus”, великим фанатом якого був творець мови і яке свого часу дало сильний поштовх розвитку комедійного жанру на Заході.

Гвідо ван Россум

Пітон своєю появою зобов’язаний голландському програмісту Гвідо Ван Россуму. В кінці 80-х Гвідо сформував концепцію даної мови програмування, і вже в лютому 1991-го року опублікував першу версію – Python 0.9.0 в Амстердамі (Нідерланди), а в січні 1994-го – Python 1.0. Спочатку пайтон задумувався як нащадок мови ABC, що призначений для навчання програмуванню. Це досить важливий факт в історії Python, так як саме він поставив на перше місце лаконічність і простоту синтаксису для майбутнього пайтона, якими не могла похизуватися переважна більшість мов програмування того часу.

Python застосовують великі IT компанії Google, Facebook, Dropbox, Mozilla, Яндекс та Microsoft. На цій мові написані такі додатки, як YouTube, Instagram, PayPal, тощо.

Чому саме Python?

З одного боку, це мова, яка відмінно підходить для знайомства з програмуванням. З нею можуть розібратися новачки практично будь-якого віку.

З іншого боку, людство використовує Python у повсякденному житті, роботі. Наука, ігри, сайти, штучний інтелект та аналіз даних – цю мову можна зустріти у будь-якій сфері, яка хоч якось перетинається з комп’ютерами.  Наприклад, python інтенсивно застосовується IT-гігантами, такими як, наприклад, Google та Yandex.

Програма на  Python  — це просто текст. Текст, який описує, що має зробити програма. Програмісти називають цей текст вихідним кодом. 

З чого почати?

1. Установити середовище програмування (https://python.org/downloads/windows/) або можна працювати онлайн (https://www.online-python.com/) або (https://www.onlinegdb.com/online_python_compiler)

2. Ознайомитись з середовищем програмування        Види вікон у Python: а) вікно консолі (IDLE);                                                     б) вікно програми                       Вікно консолі                                                                  У цьому вікні відображаються результати виконання програми і повідомлення про помилки у програмному коді.Python може виконувати команди, що введені у вікні консолі. Ці команди виконуються після натискання клавіші Enter, і результат одразу виводиться у вікні IDLE.                                               Вікно програми                                                        – Вікно програми призначене для написання і редагування тексту програми. Щоб відкрити вікно програми, в IDLE виконайте команду File/New File.

Відкривається окреме вікно програми, яка до першого збереження має ім’я «Untitled».

Програму можна ввести, зберегти, запустити на виконання і переглянути результат у вікні консолі. 

Щоб запустити програму на виконання: Run/Run Module (або натиснути F5).

Програму не можна запустити на виконання, поки вона не збережена.

3. Вивчити мову програмування.

4. Програмувати із задоволенням.

Що таке мова програмування?

Мова програмування, як і будь-яка інша мова, має такі складові:

набір символів, з яких утворюють слова та речення цієї мови — алфавіт;

сукупність спеціальних слів, які мають однозначне пояснення та застосування — словник;

систему правил складання базових конструкцій мови — синтаксис;

правила семантики, що пояснюють, яке смислове значення має опис кожної з вказівок програми і які дії повинен виконати комп’ютер під час виконання кожної з таких вказівок.

З чого складається програма?

Константа – постійна величина, що має ім’я.

Змінна –  величина, що змінюється та  має ім’я.

Модуль -окремий файл із кодом, який можна повторно використовувати в інших програмах.

Процедура – допоміжний алгоритм, що описує деякі дії.

Функція – допоміжний алгоритм для виконання обчислень.

 Синтаксис

Python був розроблений для зручності читання і має деяку подібність з англійською мовою упереміш з математикою.

Синтаксис мови Python, як і сама мова, дуже простий.
1. Python використовує нові рядки для виконання команд, на відміну від інших мов програмування, які часто використовують крапки з комою або круглі дужки. Кінець рядка є кінцем команди (крапка з комою не потрібна).

2. Python використовує відступи, щоб позначити початок блоку коду. Рекомендується використовувати відступ, що дорівнює чотирьом пробілам.

3. Вкладені команди поєднуються в блоки за величиною відступів. Відступ може бути будь-яким, головне, щоб у межах одного вкладеного блоку відступ був однаковий. І про читання коду не забувайте. Відступ в 1 пробіл, наприклад, не найкраще рішення. Використовуйте 4 пробіли (або знак табуляції, на крайній випадок).

4. Іноді можна записати кілька команд в одному рядку, розділяючи їх крапкою з комою. (Але не робіть це дуже часто! Пам’ятайте про зручність читання. А краще взагалі так не робіть.)

5. Допустимо записувати одну команду у кількох рядках. Достатньо її укласти в пару круглих, квадратних або фігурних дужок.

6.Вкладені команди в Python записуються відповідно до одного і того ж шаблону, коли основна команда завершується двокрапкою, за якою розташовується вкладений блок коду, зазвичай з відступом під рядком основної команди.

Шаблон:

основна команда :
       вкладений блок команд

7. Python  може мати коментарі всередині коду. Коментарі слід починати з символу #, а інтерпретатор відобразить решту рядка у вигляді коментаря

8. Будь-яка програма стає більш зрозумілою, якщо її рядки короткі. Рекомендована (але не обов’язкова) максимальна довжина рядка не повинна перевищувати 80 символів. Якщо ви не можете висловити свою думку в рамках 80 символів, скористайтеся символом продовження рядка ().

Просто помістіть в кінець рядка, а Python буде діяти так, ніби це все той самий рядок

Алфавіт мови

Алфавіт мови – це фіксований для даної мови набір основних символів, з яких повинен складатися будь-який текст на цій мові. Ніякі інші символи не допускаються!

Алфавіт алгоритмічної мови Python включає в себе:

великі (A … Z) та малі (a … z) букви латинського алфавіту
цифри: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
операції: + – * ** / // % @ << >> & | ^ ~ < > <= >= == !=
роздільники: ( ) [ ] { } , : . ; @ = -> += -= *=

службові слова: and, if, else, import тощо.
Розмір літер має значення, тобто великі і маленькі літери вважаються різними.

Не допускаються символи: $ ? `

Величини в мові Python

Для опису об’єктів і процесів у матеріальному світі ми використовуємо величини. З величинами ви стикаєтесь у повсякденному житті: швидкість руху, відстань, температура повітря.

Величина має ім’я та може набувати різних значень з деякої множини допустимих значень. Тип цих значень визначає тип самої величини. Для посилань на величини у виразах під час створення програми використовують імена величин. Позначення імен називають також ідентифікаторами.

Величини поділяються на змінні та постійні(константи).

Величина, яка має одне, і те ж значення в будь-які моменти часу називається постійною, або константою. Константам присвоюються значення в описовій частині програми і в процесі виконання програми їх змінювати заборонено.
Величина, яка в різні моменти часу може набувати різних значень називається змінною. Змінна величина може мати лише одне значення або не мати жодного. Python дає змогу створювати змінні будь-де в коді програми.
Але гарний стиль оформлення програм передбачає, що змінні, за можливості, оголошуються в одному місці — їм надаються початкові значення.

Правила, яких дотримуються під час створення ідентифікаторів(змінних): 
– ім’я змінної починається з латинської літери, або символу підкреслення:
– НЕ МОЖНА у назві змінної використовувати ПРОПУСК, та такі символи як: = ; : * )
– НЕ МОЖНА починати ім’я змінної з цифр;
– Зазвичай змінним надають імена, за яким є зрозуміли, яку роль виконує ця змінна.

Наприклад: _564, vbg, _Dbb5

Кожна змінна та постійна величини належать до визначеного типу. 

Тип величини – це сукупність множини допустимих значень й операцій, які дозволяється виконувати над цими значеннями.

1)Числові величини;
2)Символьні величини;
3)Рядкові величини;
4)Логічні величини.

Числові величини — це величини, які можуть набувати значень з деяких числових множин. Наприклад, ціла числова величина а може набувати довільних значень із множини цілих чисел (-4, 3).

Символьні величини можуть набувати значень із деякої множини символів, і кожне значення може містити лише один символ(‘а’, ‘б’, ‘x’, ‘1’,’#’).
Рядкові величини — це величини, що можуть набувати значень із деякої множини послідовностей символів, зокрема, слів або наборів слів (‘Hello world!!!’).

Логічні величини можуть набувати тільки одного із двох значень True або False.

Для того щоб надати значення деякій змінній, у програмі використовують оператор присвоювання.
У мові Python він позначається знаком: =
Наприклад, a=15 означає, що змінній а надано значення 15.

Надавати значення можна декільком величинам одночасно. Наприклад, a=b=c=23 або a=b=c=13, 45, 23.

Перевір свої знання:

1.Скласти пазл

https://learningapps.org/display?v=pew1mbxd221

2. Розгадати кросворд

https://learningapps.org/display?v=pq9ifpv4321

Стандартні функції Python

Функція – це фрагмент коду, призначений для розв’язання певної задачі, до якого можна багаторазово звертатись з різних місць основної програми. Вона повертає у місце виклику певне значення, що є результатом її виконання.

Функції в Python схожі на математичні функції з алгебри. Наприклад, в алгебрі функція визначається як так:

f(x) = x * 2
Ліва частина визначає функцію f , що приймає один параметр, x . А права частина – це визначення функції, яке використовує переданий параметр x , щоб зробити обчислення та повернути результат. І тут значенням функції є її параметр, помножений на два.

У Python функція записується наступним чином:

ім’я_функції ( параметри_через_кому ).

Щоб викликати функцію, після її імені потрібно вказати круглі дужки та помістити всередину параметри, відокремивши кожний комою.

Опис та виклик функцій
Функція складається з заголовку та тіла функції. Заголовок функції відповідає за її опис, тобто іменування та вказання необхідних параметрів. Тіло ж функції відповідає за самі дії, які мають виконатися при виклику функції. Заголовок та тіло функції оформлюються, як основна та вкладена інструкції. Заголовок функції починається зі службового слова def, після якого вказується ім’я функції та список її формальних параметрів у круглих дужках. Завершується заголовок функції символом двокрапка «:». З наступного рядка слідує тіло функції, яке може містити довільну кількість
операторів, що записуються з однаковим відступом на початку рядків по відношенню до заголовку функції.
Формат опису функції:
def ім’я_функції(список формальних параметрів):
     оператори тіла функції

Вперед програмувати.

Моя перша програма!

Отже, все що нам потрібно для написання першої програми, ми знаємо.

Тип величини можна визначити за допомогою функції:type()

Для виведення даних існує функція print()

Для введення значення змінної під час виконання програми використовують  input(). Ця функція зчитує рядок з поля виконання програми, щоб закінчити введення рядка, потрібно натиснути Enter.

Для того, щоб змінити інші типи даних на цілочисельний тип, слід використовувати функцію int().

Для того щоб перетворити інші типи в дійсний тип даних, cлід використовувати функцію float()

int(input()) – перетворення тексту в ціле число.
float(input()) – перетворення тексту в дійсне число.

Для введення цілого числа а: а=int(input(“введіть а:”))
Для введення дійсного числа b: b=float(input(“введіть b:”))

Для введення рядкової величини а:

а=str(input(“Введіть а:”))

ПОЇХАЛИ…

Запускаємо IDLE (спочатку запускається в інтерактивному режимі), після чого можна починати писати першу програму. Але… В інтерактивному режимі IDLE виберіть File → New File (або натисніть Ctrl+N).

У вікні, введіть наступний код:

name = input ( “Як Вас звуть? ” )
print ( “Привіт,” , name )
Перший рядок друкує запитання (“Як Вас звати?”), чекає, поки ви не надрукуєте щось і не натиснете Enter і зберігає введене значення змінної name.

У другому рядку ми використовуємо функцію print для виведення тексту на екран, в даному випадку для виведення “Привіт” та того, що зберігається в змінній “name”.

Тепер натисніть F5 (або виберемо в меню IDLE Run → Run Module) і переконаємось, що те, що ми написали, працює. Перед запуском IDLE запропонує зберегти файл. Збережемо туди, куди вам буде зручно, після чого програма запуститься.

Вітаю! Ви навчилися писати найпростіші програми, а також познайомилися із середовищем розробки IDLE. Тепер можна трохи відпочити, а потім почати вивчати python далі.  Бажаю успіхів!

Спробуй самостійно попрацювати.

Спочатку найпростіше.

1. Запустіть інтерактивний інтерпретатор Python 3 і використайте його як калькулятор. Наприклад, обчисліть

19 * 81. Запишіть цей добуток і натисніть Enter, щоб побачити результат. Python повинен вивести 1539.

2. Введіть число 43 і натисніть клавішу Enter. Чи з’явилось це число в наступному рядку? Введіть print(43) і натисніть клавішу Enter. Чи з’явилось знову це число в наступному рядку?

3. В інтерактивному інтерпретаторі Python введіть

‘Python’ + 3. Знайдіть інформацію в мережі Інтернет про помилку, що виникла, за її назвою.

4. У середовищі Python знайдіть значення виразів:

а) 125:5+10; б) 2*3*4*5:6; в) 765:948*4-121

Прийшов час для розв’язування  задач. Вперед!

1. Сума чисел.

Знайди суму чотирьох послідовно введених цілих чисел.

2. Щасливе квиток.

Група учнів 7 класу кожного дня користуються громадським транспортом, доїжджаючи до своєї школи. Вони, розплачуючись за проїзд у транспорті, отримують квиток з номером. Щасливим квитком називають такий квиток з шестизначним номером, де сума перших
трьох цифр дорівнює сумі останніх трьох. Складіть програму, яка за введеним значенням номера обчислює суму перших та останніх трьох цифр квитка.

3. Площа прямокутника.

Дано прямокутник зі сторонами a см та b см. Обчисліть площу та периметр даного прямокутника.
4. Століття
Дано номер деякого року (ціле додатне число).
Визначити відповідний йому номер століття, враховуючи, що, наприклад, початком 20 століття був 1901 рік.
5. Нові слова. 

 Складіть програму мовою Python, за допомогою
якої з введеного слова з клавіатури будуть утворюватися нові слова. Для виконання даного завдання використайте слова, що наведені у таблиці:

Модулі в Python.

Якщо код програми є складним, розбиття її на окремі функції допомагає спростити його для візуального сприйняття. Такі додаткові файли з кодом, що використовується в програмі, називаються модулями. Найчастіше вони містять оголошення функцій та констант, які далі можуть бути підключені (імпортовані) в головну програму і вільно в ній використовуватися.

Щоб підключити модуль до програми використовують конструкцію:

import назва_модуля

Модуль sys забезпечує доступ до деяких змінних та функцій, що взаємодіють з інтерпретатором python.

Модуль random надає функції для створення випадкових чисел, букв, випадкового вибору елементів послідовності.

Модуль math – один з найважливіших у Python. Цей модуль надає великий функціонал для роботи з числами.

JSON (JavaScript Object Notation) – простий формат обміну даними, заснований на підмножині синтаксису JavaScript. Модуль json дозволяє кодувати та декодувати дані у зручному форматі.

Модуль calendar дозволяє надрукувати собі календар (а також містить деякі інші корисні функції для роботи з календарями).

Модуль os надає безліч функцій для роботи з операційною системою, причому їхня поведінка, як правило, не залежить від ОС, тому програми залишаються переносними. Тут будуть наведені найчастіше використовувані їх.

Модуль pickle реалізує потужний алгоритм серіалізації та десеріалізації об’єктів Python. “Pickling” – процес перетворення об’єкта Python на потік байтів , а “unpickling” – зворотна операція, в результаті якої потік байтів перетворюється назад на Python-об’єкт. Так як потік байтів легко можна записати в файл , модуль pickle широко застосовується для збереження та завантаження складних об’єктів у Python.

Модуль datetime надає класи для обробки часу та дати різними способами. Підтримується і стандартний спосіб уявлення часу, проте більший акцент робиться на простоті маніпулювання датою, часом та їх частинами.

Модуль bisect – реалізація алгоритму бінарного пошуку
Модуль bisect – забезпечує підтримку списку у відсортованому порядку за допомогою алгоритму бінарного пошуку.

Модуль collections – надає спеціалізовані типи даних, на основі словників , кортежів , множин , списків .

Модуль array визначає масиви в python. Масиви дуже схожі на списки , але з обмеженням на тип даних та розмір кожного елемента.

Модуль itertools – збірка корисних ітераторів.

Time – модуль для роботи з часом у Python.

Формат CSV (Comma Separated Values) є одним із найпоширеніших форматів імпорту та експорту електронних таблиць та баз даних.
Модуль shutil містить набір функцій високого рівня обробки файлів, груп файлів, і папок. Зокрема, доступні тут функції дозволяють копіювати, переміщати та видаляти файли та папки. Часто використовується разом з модулем os .

Модуль unittest: тестуємо свої програми
Уявіть, що ви написали якусь програму, а тепер хочете перевірити, чи вона правильно працює. Що ви для цього зробите? Швидше за все, ви запустите її кілька разів з різними вхідними даними, і переконайтеся в правильності відповіді, що видається. А тепер ви щось змінили і знову хочете перевірити правильність програми. Запускати ще кілька разів? А якщо потім знову щось зміниться? Чи не можна якось автоматизувати цю справу?

Виявляється, можна. У Python вбудований модуль unittest , який підтримує автоматизацію тестів, використання загального коду для налаштування та завершення тестів, об’єднання тестів у групи, а також дозволяє відокремлювати тести від фреймворку для виведення інформації.

Модуль subprocess відповідає за виконання наступних дій: породження нових процесів, з’єднання з потоками стандартного введення, стандартного виведення, стандартного виведення повідомлень про помилки та отримання кодів повернення від цих процесів.

Модуль fractions надає підтримку раціональних чисел.

Модуль cmath – надає функції для роботи із комплексними числами.

Модуль turtle – створення векторної графіки.

Для того, щоб отримати список усіх модулів, встановлених на вашому комп’ютері, достатньо виконати команду:

help(“modules”)
За кілька секунд ви отримаєте список усіх доступних модулів.

В Python можна імпортувати окрему функцію з модуля за
допомогою наступної конструкції:
from МОДУЛЬ import ФУНКЦІЯ/КОНСТАНТА

Для створення модуля необхідно створити власне файл з розширенням *.py , який представлятиме модуль. Назва файлу представлятиме назву модуля. Потім у цьому файлі слід визначити одну або кілька функцій.

Приклад.  Відгадайте число.

Завдання. Складіть програму, яка обчислює факторіал випадкового числа з проміжку від 1 до 6. Відгадайте число, що задумав комп’ютер.

1. Запустіть середовище програмування .

2. У програмі ПІДКЛЮЧІТЬ модулі: import math, random.

3. Надайте змінній х випадкового значення з проміжку від 1 до 6: x=random.randint(1,6).

4. Знайдіть значення факторіалу «задуманого» числа:

y=math.factorial(х).

5. Виведіть отриманий результат. Відгадайте, яке число «задумав» комп’ютер. Програмний код має вигляд:

import math,random
x=random.randint(1,6)
y=math.factorial(x)
print(y, ‘Відгадай задумане число’)

Отримаємо: 24 Відгадай задумане число

або

120 Відгадай задумане число

Розгалуження в Python. 

Досить часто в реальному житті зустрічаються твердження, з якими ми погоджуємося чи ні. Наприклад, якщо вам скажуть, що сума чисел 5 та 7 більше 4, ви погодитесь і скажете: “Так, це правда”. Якщо ж хтось буде стверджувати, що сума чисел 5 та 7 менше 4, то ви це твердження будете сприймати як хибне (помилкове). Або, припустимо, в реальному житті Ви живе за розкладом
(можна сказати, розклад – це своєрідний “програмний код”, який слід виконати). У Вашому розкладі о 16.00 стоїть гурток з хореографії у будинку творчості. Однак батькам надходить інформація, що з будинок творчості з деяких причин закрито. Цілком правильно скасувати своє заняття з хореографії. Тобто однією з умов відвідування гуртка є робота будинку творчості, інакше
повинні виконуватися інші дії. Такі твердження ще називають логічними виразами або логічними твердженнями.

Логічний вираз в програмуванні – це конструкція мови програмування, результатом обчислення якої є «істина» або «хиба». Логічним (булевим) типом даних в мові Python є тип bool, що може набувати одного з двох значень: True (істина) або False (хиба). Проте в мові Python істинним або хибним може бути не лише логічний вираз, але і об’єкт.

Прості і складені логічні вирази використовують в описі алгоритмічної структури розгалуження, за допомогою якої виконавець алгоритму може вибрати один із сценаріїв дій залежно від виконання певної умови.

Для опису мовою програмування використовують оператор неповного розгалуження: 

if <логічна вираз>:
     послідовність команд

Мовою Python в операторі неповного розгалуження після логічного виразу ставиться символ “:”, а наступний рядок розпочинається з відступу в 4 символи. Усі команди, що записані після відступу будуть виконуватись, якщо умова істинна.  Наприклад:

x = 5
if x > 0:
    print(“x – додатне”)
if x < 0:
     print(“x – від’ємне”)

Результатом виконання даного коду буде: x – додатне.

У задачах, що передбачають виконання альтернативних дій, використовують оператор повного розгалуження:

 if <логічний вираз>:
послідовність команд_1
else:
послідовність команд_2

Спочатку перевіряється перша умова і, якщо вона істинна, то виконується перша послідовність команд. Якщо умова не виконується, то виконання переходить до рядка, який йде після else.

x = int(input(“Введіть х=”))
if x > 0:
     y=x**3
else:
     y=x**2
print(“y =”, y)

Отримаємо:
Введіть х= 2
y = 8

х= -3

у=9

Також використовують  вкладені розгалуження, якщо потрібно врахувати значення декількох логічних виразів.

if <логічний вираз_1>:
     послідовність команд_1
elif <логічний вираз_2>:
      послідовність команд_2
elif <логічний вираз_3>:
      послідовність команд_3
…
else:
         послідовність команд_N
Оператор працює наступним чином. Обчислюється значення логічного виразу 1. Якщо його значення   істинне, то виконується послідовність команд_1. Якщо ж значення логічного_виразу_1 хибне, то
відбувається перехід до обчислення значення логічного виразу 2. Якщо значення логічного виразу_2 істинне, то виконується послідовність команд_2 і так далі. Послідовність команд_N буде виконана в
тому випадку, якщо жодний з логічних виразів не був істинним.
x = int(input(“Введіть число х= “))
if x > 0:
     print(“Число додатне.”)
elif x < 0:
     print(“Число від’ємне.”)
else:
       print(“Число нуль.”)

Отримаємо:

х=8

Число додатне

Цикли мовою програмування Python.

Досить часто і в житті існує необхідність повторення деякої дії певної кількості раз. Також при написанні програм
може знадобитися певна структура, за якою можна буде організувати повторне виконання операторів. Таку структуру називають структурою повторення або циклом. А кожну повторену дію – кроком циклу або ітерацією. Отже, можна зазначити, що цикл у програмуванні – це повторюване виконання одних і тих самих простих або складених операторів.
Всі цикли складаються з заголовку та тіла циклу. Заголовок циклу відповідає за налагодження циклу, тобто умову повторення циклу. Тіло ж циклу відповідає за самі дії, які мають повторно виконуватися. Так наприклад, уявімо собі, що ти дуже полюбляєш морозиво. Тобі мама видала певну суму грошей на морозиво. Зрозуміло, що ти побіг його купувати, але згадав, що множити та ділити ти не вмієш. Як же тобі вирішити цю проблему? Спочатку ти перевіриш, чи вистачить тобі грошей на купівлю пачки морозива. Якщо так, то ти її купиш і знову поглянеш на
залишок грошей. В цьому прикладі можна виділити заголовок циклу – поки грошей достатньо, і тіло циклу – купівля морозива.
Цикл з передумовою (Цикл while)
Цикл з передумовою є одним з самих універсальних циклів в мові Python, але достатньо повільний. Цикл є циклом з передумовою, оскільки умова записується і перевіряється до тіла циклу. Цикл з передумовою ще називають циклом While, оскільки саме з цього ключового слова він
починається. Скорочена форма:
while <логічний вираз>:
       команда

При виконанні циклу while спочатку обчислюється значення логічного виразу, якщо це значення є істинним (істинність умови визначається так само як і в операторі if), то виконується тіло циклу і відбувається повернення до
перевірки логічного виразу. Процес продовжується доти, поки значення логічного виразу не стане хибним. Після цього робота циклу завершиться і відбувається перехід до команди після тіла циклу while. Якщо при першому обчисленні значення логічного виразу є хибним,
тіло циклу не виконується жодного разу.

Щоб цикл закінчив роботу, в його тілі повинен бути оператор, що впливає на значення логічного виразу. Як правило цикл while використовується, коли неможливо визначити точне значення кількості проходів використання циклу.

Визначити кількість цифр натурального числа n:
n = int(input())
length = 0
while n > 0:
      n = n // 10
      length = length + 1
print(length)

Отримаємо: 

123

3

Повна форма оператора циклу:
while <логічний вираз>:
       команда_1

       команда_2

……………………

       команда_n
else:
       команда інакше
Поки виконується умова повторення тіла циклу, оператор
while працює так само, як і в звичайному варіанті, але як тільки умова повторення перестає виконуватися,  виконання направляється по альтернативній гілці else – так само, як в умовному операторі if, вона виконається всього один раз.

i = 4
while i < 6:
print (i)
i += 1
else:
print (“кінець циклу”)

Отримаємо:

5
кінець циклу

Цикл for (цикл з параметром)
Окрім циклу з передумовою, в мові Python є цикл for , за яким надається можливість перебору всіх елементів з деякого набору (послідовності, бінарної послідовності, рядка, множини, словника, файлу). Його використовують якщо відома кількість повторень. У нас є набір, що складається з ряду елементів. При переборі
ми спочатку беремо з даного набору перший елемент, і в тілі циклу виконуємо над ним визначені дії. Потім беремо другий елемент, і над ним знову виконуємо ті ж дії. І так далі продовжуємо над всіма елементами набору. При такому опрацюванні не потрібно турбуватися про індекси
елементів і їх кількість. Іншими словами, можна зазначити, цикл for являє собою формальний запис інструкції виду: «Виконати операцію X для всіх елементів, що входять
в набір M».
Оператор циклу for записується так:
for Індексна_змінна in Послідовність:
     команда

Приклад. Надрукувати числа від 10 до 1.
for i in range(10,0,-1):
print(i)

Отримаємо:

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

Цикли можуть бути вкладені один в одного. При цьому
цикли можуть використовувати різні змінні-лічильники.
Найпростіше застосування вкладених операторів циклу –
побудова двовимірних таблиць (матриць, масивів)

Завдання на будь-який смак.

Приклад 1. Написати програму, за якою будуть знайдені корені заданого квадратного рівняння .

import math
a=float(input(‘Введіть коефіцієнти рівняння a,b,c:’))
b=float(input(”))
c=float(input(”))
d=b**2-4*a*c
if d>=0:
     x1=(-b-math.sqrt(d))/(2*a)
     x2=(-b+math.sqrt(d))/(2*a)
     print(‘x1={:.4}, x2={:.4}’.format(x1,x2))
else:
       print(‘Дійсних коренів немає’)
Приклад 2. Написати програму, за якою буде визначитися, чи є заданий рік високосним. Відповідно з Григоріанським календарем, рік є високосним, якщо його номер кратний 4, але не кратний 100, а також, якщо він кратний 400.
year=int(input(‘Введіть рік: ‘))
if (year % 4 == 0 and not year % 100 == 0) or
(year % 400 == 0):
     print(‘Рік високосний.’)
else:
       print(‘Рік не високосний.’)

Приклад 3. Обчислити суму непарних додатних чисел, менших за n.
n=int(input())
s=0
i=1
while i<n:
       s=s+i
       i=i+2

print(‘Сума непарних чисел =’,s)

Приклад 4. Написати програму для розрахунку ідеальної ваги чоловіка та жінки за формулою Брокка.
Ідеальна вага для чоловіка = (зріст в сантиметрах – 100) * 1,15.
Ідеальна вага для жінки = (зріст в сантиметрах – 110) * 1,15.
zrist=int(input(‘Ваш зріст в сантиметрах:’))
v_men=(zrist-100)*1.15
v_women=(zrist-110)*1.15
print(‘Ідеальна вага для чоловіка = ‘, v_men)
print(‘Ідеальна вага для жінки = ‘, v_women)

Приклад 5. Вивести на екран квадрати додатних цілих чисел, менших за n.
n=int(input())
for i in range(1,n):
      print(i**2)

Приклад 6. Обчислити суму непарних додатних чисел з проміжку [n; m].

m=int(input())

s=0
for i in range(n,m+1,2):
       s=s+i
print(‘Сума непарних чисел =’,s)

Приклад 7. ТИ БАГАТИЙ?
s= 200
 if s > 1000:
     print(“Я багатий!!”)
else:
      print(“Я не багатий!!”)
      print(“А колись може й буду…”)

Створи самостійно програмні коди , з користю для себе. 

1. Знайти  суму років всіх членів твоєї родини.

2. Побудувати ділянку прямокутної форми у масштабі 1:2000, сторони якої a і b  є цілими числами. Знайти довжину огорожі та площу ділянки.

3. Напишіть програму, яка обчислює значення функції (на вхід подається дійсне число): Y = {(3*х-2,якщо х≤3@х^2,якщо х>3)

4. Мама купила на вечерю 900 гр печива. Іринка сказала: “Ой, як багато!”. А Петрик промовив: “Хм! Маловато.” Складіть програму, що виводить на екран текст “Забагато чи замало”. “Забагато”, якщо печива більше 600гр. “Замало”, якщо печива менше 200гр.

5.Введіть імена своєї друзів. Використовуючи структуру розгалуження програма повинна вивести імена в алфавітному порядку.

6. Для введеного числа перевірити, чи ділиться воно на 11.

(застосувати ознаку подільності)

7. Склади програмний код для підрахунку свого віку, якщо відома дата народження та поточна дата. (Враховувати день, місяць і рік)

8. Для свята діти зібрали 124 штуки волошок і 155 штук ромашок. Яку найбільшу кількість однакових букетів можна скласти із зібраних квітів, використавши всі квіти?

 ББАЖАЮ УСПІХУ!

Якщо щось пішло не так

Список використаних джерел

1. Інформатика: підр. для 8 кл.Автор: Н. Морзе, О. Барна

Видавництво: Київ, УОВЦ «Оріон», 2021 – 224с

2. Інформатика: підр. для 7 кл.Автор: Н. Морзе, О. Барна

Видавництво: Київ, УОВЦ «Оріон», 2020 – 176с

3.  Шапошникова С. Основи програмування на Python. – Лабораторія юного линуксоїда, 2011 – 44 с.

4. ОСНОВИ ПРОГРАМУВАННЯ: методичні вказівки до виконання комп‘ютерних практикумів на PYTHON з навчальної дисципліни «Основи програмування» для студентів спеціальності 122 «Комп‘ютерні науки» зі
спеціалізації «Інформаційні технології в біології та медицині» / Уклад. Л.М. Добровська. – К.: НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського», 2017. – 254 с. [Електронний ресурс]-Режим доступу до ресурсу:  https://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/19094/1/%D0%9B_%D1%80__17.pdf

5. E-Olymp [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: www.e-olymp.com.

6.Python у шкільному курсі інформатики. Основи програмування: навчальний посібник / В.М. Ракута – Чернігів, 2020. – 160 с.

6. «Основи програмування на мові Python» – дистанційний курс Оксани Пасічник на YouTube.

7. Яковенко, А. В. Основи програмування. Python. Частина 1 [Електронний ресурс] – Режим доступу

https://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/25111/1/Python.pdf

Електронні ресурси

https://pythonexercises.rozh2sch.org.ua/

https://pythonworld.ru/samouchitel-python

https://uk.wikipedia.org/wiki/Python