Об’єкти та змінні
В Python все
- булеві значення, цілі числа, числа з плаваючою точкою, рядки, складні
структури даних, функції - реалізовано як об’єкти.
Що
таке об’єкт?
Об’єкт
можна уявити як скриньку, у якій міститься фрагмент даних. Об’єкт має тип (наприклад,
тип булевих значень або тип цілих чисел), який визначає, що можна зробити з
цими даними.
У
реальному світі скринька з написом «Книги» повідомляє нам інформацію, що в ній
містяться книги (фрагменти даних), які ми можемо звідти дістати або покласти
нові, але виключно книги.
Точно
так само і в Python - якщо об’єкт має тип цілих чисел, ви знаєте, що
зможете скласти його з іншим об’єктом, який має такий самий тип цілих чисел.
Тип
також визначає, чи можна змінити значення, яке зберігається в скриньці (змінюване
значення), або воно є константою (незмінне значення).
Об’єкт,
значення якого неможливо змінити, можна порівняти із закритою скринькою з
віконцем: ви можете побачити значення, але не можете змінити його. В рамках
тієї ж аналогії, об’єкт, значення якого можна змінити, схожий на відкриту
скриньку: ви не тільки можете побачити значення, яке там зберігається, а й
змінити його, однак не можете змінити тип об’єкта (скриньки).
Мови
програмування також дозволяють визначати змінні. Ви можете визначити їх для
використання у своїй програмі.
В Python для
присвоювання змінній певного значення використовується символ =.
У математиці символ = означає «дорівнює». У багатьох мовах програмування, включаючи Python, цей символ використовується для позначення «присвоювання».
У
наступному фрагменті програми ціле число 12 присвоюється змінній з
ім’ям a, потім на екран виводиться значення, пов’язане в поточний момент з
цією змінною:
>>>
a = 12 >>> a 12
В Python змінні - це просто імена. Присвоювання не копіює значення, воно прикріплює ім’я до об’єкта, який містить дані. Ім’я - це посилання на якийсь об’єкт, а не сам об’єкт. Ім’я можна розглядати як стікер-наклейку.
В Python,
якщо ви хочете дізнатися тип якогось об’єкта (змінної або значення), вам слід
використовувати конструкцію type(об’єкт). Спробуємо зробити це для різних
значень (81, 99.99, ruby) і змінних (a, b):
>>>
type(a) 'int'> >>> type(b) 'int'> >>> type(81)
'int'> >>> type(99.99) 'float'> >>> type('ruby')
'str'>
|
|
Клас -
це визначення об’єкта. В Python значення термінів «клас» і «тип»
приблизно однакові.
|
Необхідно
дотримуватись певних вимог використання імен змінних. Імена змінних можуть
містити тільки такі символи:
літери
в нижньому регістрі (від «a» до «z»)
літери
у верхньому регістрі (від «A» до «Z»)
цифри
(від 0 до 9)
нижнє
підкреслення (_)
Імена
не можуть починатися з цифри.
Python особливо
обробляє імена, які починаються із символа нижнього підкреслення.
Коректними
є такі імена:
a a5
a_b_c_81 abc _3a
Наступні
імена є некоректними:
2 2a
2_
Не
слід використовувати наступні слова, для імен змінних, оскільки вони
є зарезервованими словами Python:
|
False
|
class
|
finally
|
is
|
return
|
|
None
|
continue
|
for
|
lambda
|
try
|
|
True
|
def
|
from
|
nonlocal
|
while
|
|
and
|
del
|
global
|
not
|
with
|
|
as
|
elif
|
if
|
or
|
yield
|
|
assert
|
else
|
import
|
pass
|
break
|
Ці
слова і деякі знаки пунктуації використовуються у синтаксисі мови Python.
Числа
Числа
дуже часто застосовуються у програмуванні (ведення рахунку у грі, представлення
даних на діаграмі, зберігання інформації у веб-додатках тощо). Числа
використовуються у виразах (наприклад, 2 + 3), у яких виконують обчислення
за допомогою математичних операторів (наприклад, +)
над операндами (наприклад, 2, 3).
|
Таблиця
"Математичні оператори та їх використання"
|
|||
|
Оператор
|
Опис
|
Приклад
|
Результат
|
|
+
|
Додавання
|
5
+ 7
|
12
|
|
-
|
Віднімання
|
55
- 10
|
45
|
|
*
|
Множення
|
4
* 6
|
24
|
|
/
|
Ділення
|
7
/ 2
|
3.5
|
|
//
|
Цілочисельне
ділення
|
7
// 2
|
3
|
|
%
|
Остача
від ділення
|
7
% 3
|
1
|
|
**
|
Піднесення
до степеня
|
3
** 4
|
81
|
В Python числові
дані поділяються на кілька категорій за способом їх використання.
Цілі
числа
Будь-яка
послідовність цифр в Python вважається цілим числом:
|
|
Не
потрібно ставити на початку числа 0, бо це викличе
помилку некоректний символ.
|
>>>
10 10 >>> 05 File "<stdin>", line 1 05 ^ SyntaxError:
invalid token
Послідовність
цифр вказує на ціле число. Якщо ви поставите знак + перед цифрами,
число залишиться незмінним:
>>>
132 132 >>> +132 132
Щоб
вказати на від’ємне число, поставте перед цифрами знак -:
>>>
-321 -321
За
допомогою Python можна виконувати арифметичні дії як зі звичайним
калькулятором:
>>>
25 + 9 34 >>> 145 - 37 108 >>> 8 + 3 - 2 + 1 - 106 -96
>>> 6 * 7 42
Операції ділення існує
два види. За допомогою оператора / виконується ділення з
плаваючою точкою(десяткове ділення). Навіть, якщо ви ділите ціле число на ціле
число, оператор / дасть результат з плаваючою точкою:
>>>
9 / 5 1.8
Цілочисельне
ділення за допомогою оператора // дає цілочисельну відповідь,
відкидаючи залишок:
>>>
9 // 5 1
Ділення
на нуль з допомогою будь-якого оператора викличе помилку:
>>>
6 / 0 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line
1, in <module> ZeroDivisionError: division by zero
>>>
8 // 0 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line
1, in <module> ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero
Використаємо
в обчисленнях змінні та змінимо їх значення:
>>>
a = 42
>>>
a = a - 2
>>>
a 40
|
|
В Python вираз,
який стоїть справа від знака присвоювання =, обчислюється в першу чергу,
запам’ятовується результат обчислення і тільки потім результат обчислення
присвоюється змінній, яка стоїть з лівої сторони.
|
Арифметичні
оператори можуть використовуватися разом із оператором присвоювання, розміщуючи
їх перед символом присвоювання:
>>>
a = 95
>>>
a -= 3
>>>
a 92
>>>
a += 8
>>>
a 100
>>>
a *= 2 >>> a 200
>>>
a /= 3 >>> a 66.66666666666667
Аналогічно
виразу a = a - 3.
Аналогічно
виразу a = a + 8.
Аналогічно
виразу a = a * 2.
Аналогічно
виразу a = a / 3.
За
допомогою символу %, коли він знаходиться між двома числами,
обчислюється остача від ділення першого числа на друге:
>>>
23 % 6 5
Перетворення
типів: функція int()
Для
того, щоб змінити інші типи даних на цілочисельний тип, слід використовувати
функцію int().
|
|
Функція int() зберігає
цілу частину числа і відкидає будь-який залишок.
|
Найпростіший
тип даних в Python - булеві змінні, значеннями цього типу можуть
бути тільки True або False. При перетворенні в цілі числа вони
набувають значень 1 і 0:
>>>
int(True) 1 >>> int(False) 0
Перетворення
числа з плаваючою точкою в ціле число просто відсікає все, що знаходиться після
десяткової точки:
>>>
int(98.6) 98 >>> int(1.5e4) 15000
Розглянемо
приклад перетворення текстового рядка, який містить тільки цифри або цифри і
знаки + і -:
>>>
int('99') 99 >>> int('-23') -23 >>> int('+12') 12
Якщо
ви спробуєте перетворити щось не подібне на число, згенерується помилка:
>>>
int('22 abc') Traceback (most recent call last): File
"<stdin>",
line
1, in <module> ValueError: invalid literal for int() with base 10: '22
abc'
Пріоритет
операторів
Для
ознайомлення з таблицею пріоритетів операторів Python перейдіть
на сайт з документацією.
Для
встановлення пріоритетів виконання операторів можна також скористатися дужками:
>>>
7 * (3 + 4) 49
Числа
з плаваючою точкою
В Python числа,
що мають дробову частину, називаються дійсними (або «числами з
плаваючою точкою»). Числа з плаваючою точкою обробляються так само, як і цілі:
можна використовувати оператори +, -, *, /, //, **, %.
Перетворення
типів: функція float()
Для
того щоб перетворити інші типи в тип float (так називають дійсні
числа в Python), cлід використовувати функцію float().
|
|
Функція float() перетворює
значення інших типів у значення з плаваючою точкою.
|
Булеві
значення обробляються як невеликі числа:
>>>
float(True) 1.0 >>> float(False) 0.0
Перетворення
значення типу int в тип float:
>>>
float(98) 98.0
Ви
також можете перетворювати рядки, що містять символи, які є коректним числами
(цілими або з плаваючою точкою):
>>>
float('99') 99.0 >>> float ('98.6') 98.6 >>> float ('-1.5')
-1.5
>>>
float ('1.0e4') 10000.0
Математичні
функції
Python має
багато математичних функцій стандартної бібліотеки math. Щоб отримати до них
доступ зі своїх програм, необхідно ввести import math.
Ця
бібліотека містить такі константи, як pi (число Пі) і e (експонента):
>>>
import math >>> math.pi 3.141592653589793 >>> math.e
2.718281828459045
Розглянемо
кілька корисних функцій бібліотеки math:
>>>
math.fabs(-221.1) 221.1
>>>
math.floor(56.8) 56
>>>
math.ceil(38.3) 39 >>> math.factorial(7) 5040
>>>
math.pow(4, 3) 64.0
>>>
math.sqrt(256) 16.0
>>>
math.radians(180) 3.141592653589793
>>>
math.degrees(math.pi) 180.0
Повертає
абсолютне значення.
Округлення
вниз.
Округлення
вгору.
Обчислення
факторіалу.
Піднесення
числа до степеня.
Обчислення
кореня квадратного з числа.
Перетворення
значення в градусах у радіани.
Перетворення
значення в радіанах у градусну міру.
В
цій бібліотеці також присутні тригонометричні функції: sin(), cos(), tan(), asin(), acos(), atan().
Немає коментарів:
Дописати коментар