Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ιονίων Νήσων Πληροφορική ΙΙ Θεματική Ενότητα 2 Εισαγωγή στην Python Το περιεχόμενο του μαθήματος διατίθεται με άδεια Creative Commons εκτός και αν αναφέρεται διαφορετικά Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.
ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΙΙ Θεματική Ενότητα 2 Εισαγωγή στην Python. Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων, ΤΕΙ Ιονίων Νήσων β εξάμηνο Β. Φερεντίνος, Α. Κακαρούντας
Περιεχόμενο μαθήματος Εισαγωγή στον προγραμματισμό με χρήση της γλώσσας Python. Οι διαφάνειες ακολουθούν κυρίως το περιεχόμενο και τη δομή του βιβλίου: "Ξεκινώντας με την Python", Tony Gaddis Και συμπληρωματικά του e-book (διανέμεται δωρεάν): "A byte of Python" (ελληνική έκδοση).
Βήματα στην υπολογιστική επίλυση προβλήματος 1. Ανάλυση δεδομένων του προβλήματος 2. Μαθηματική διατύπωση του προβλήματος 3. Ανάπτυξη τεχνικών επίλυσης: αλγόριθμος Σχεδιασμός ή επιλογή αλγορίθμου Συνήθως: ένα πρόβλημα πολλοί αλγόριθμοι 4. Διατύπωση αλγορίθμου σε γλώσσα προγ/σμού: πρόγραμμα 5. Εκτέλεση προγράμματος για συγκεκριμένα δεδομένα 6. Ερμηνεία αποτελεσμάτων
Γλώσσες προγραμματισμού Γλώσσα μηχανής (ΓΜ) Οι εντολές είναι αλληλουχίες από bits Εκτελούνται άμεσα από τη CPU Διαφορετική για κάθε τύπο επεξεργαστή Γλώσσα assembly Μνημονικά ονόματα αντί bits (ίδιο πλήθος εντολών) Μετατροπή σε ΓΜ από κατάλληλο πρόγραμμα (assembler) Διαφορετική για κάθε τύπο επεξεργαστή Γλώσσες υψηλού επιπέδου (π.χ. Fortran, C, C++, Java) Υψηλή αφαίρεση / ευκολότερος προγραμματισμός Μετατροπή σε ΓΜ από κατάλληλα προγράμματα: μεταγλωττιστές (compilers) ή διερμηνείς (interpreters) Ανεξάρτητες από τύπο επεξεργαστή: υψηλή φορητότητα
Το "Hello world!" σε C #include <stdio.h> main() { printf("hello world!\n"); }
Το "Hello world!" σε Assembly ; Hello World for Intel Assembler (MSDOS) mov ax,cs mov ds,ax mov ah,9 mov dx, offset Hello int 21h xor ax,ax int 21h Hello: db "Hello World!",13,10,"$"
Το "Hello world!" σε Γλώσσα Μηχ. 0000000 457f 464c 0101 0001 0000 0000 0000 0000 0000020 0002 0003 0001 0000 82c0 0804 0034 0000 0000040 1d08 0000 0000 0000 0034 0020 0007 0028 0000060 0021 001e 0006 0000 0034 0000 8034 0804 0000100 8034 0804 00e0 0000 00e0 0000 0005 0000 0000120 0004 0000 0003 0000 0114 0000 8114 0804... 0026060 6e69 755f 6573 0064 5f5f 6164 6174 735f 0026100 6174 7472 5f00 764a 525f 6765 7369 6574 0026120 4372 616c 7373 7365 5f00 675f 6f6d 5f6e 0026140 7473 7261 5f74 005f 0026150 (712 γραμμές)
Μεταγλωττιστές (compilers) Προγράμματα που μετατρέπουν ένα πηγαίο πρόγραμμα (Γ.Υ.Ε.)σε εκτελέσιμο (σε Γ.Μ.) Το παραγόμενο εκτελέσιμο πρόγραμμα τρέχει αυτόνομα σε κάθε υπολογιστή που καταλαβαίνει τη συγκεκριμένη Γ.Μ.
Διερμηνείς (Interpreters) Προγράμματα που εκτελούν άμεσα ένα πηγαίο πρόγραμμα γραμμένο σε γλώσσα υψηλού επιπέδου. Γλώσσα μηχανής Αρχείο προγράμματος (πηγαίο) Διερμηνέας Για κάθε εντολή ΕΚΤΕΛΕΣΗ Δεν παράγουν πλήρη εκτελέσιμο κώδικα αλλά ανά εντολή Για την εκτέλεση του πηγαίου προγράμματος σε κάποιον υπολογιστή απαιτείται και η ύπαρξη του διερμηνέα. Τα ερμηνευόμενα προγράμματα είναι πιο αργά από τα μεταγλωττισμένα
Σφάλματα προγραμματισμού a) Συντακτικά σφάλματα (syntax errors) Ανιχνεύονται από τον compiler/interpreter. b) Σφάλματα κατά την εκτέλεση (run-time errors) Ανιχνεύονται από τον interpreter (σε γλώσσες που διαθέτουν). c) Σφάλματα λογικής (bugs) Ανιχνεύονται από τον προγραμματιστή (debugging). Δυσκολία εντοπισμού σφαλμάτων (συνήθως): c > b > a Σχεδιασμός προγ/τος Συγγραφή κώδικα Διόρθωση συντακτικών σφαλμάτων Τεστάρισμα κώδικα Διόρθωση λογικών σφαλμάτων
Βασικά χαρακτηριστικά της Python (1) Γλώσσα προγραμματισμού υψηλού επιπέδου Υποστηρίζει Αντικειμενοστραφή και Διαδικαστικό Προγραμματισμό. Interpreted κατά το run-time (scripting language*). Εκτελείται: είτε ανά εντολή (εντολή: μια ή πολλές γραμμές κώδικα) στο Python shell/κέλυφος (command line) (Διαδραστική Λειτουργία) είτε σαν πλήρες αρχείο προγράμματος με κατάληξη.py (Λειτουργία Script) *Very high-level programming languages
Βασικά χαρακτηριστικά της Python (2) Δυναμική γλώσσα στον ορισμό τύπου των μεταβλητών. Εύκολη στην σύνταξη και στην εκμάθηση, κατανόηση, ανάγνωση. Υποχρεωτικό Indentation, όχι μόνο για μορφοποίηση. Δημιουργία μικρότερων σε μέγεθος προγραμμάτων σε σχέση με άλλες γλώσσες προγραμματισμού. Χρησιμοποιείται ευρέως και για web-apps. Πληθώρα υλοποιήσεων: Cpython, Cython, Jython, PyPy, Πληθώρα IDEs: IDLE, IPython, PythonAnywhere (online)
Ιστορία Αναπτύχθηκε από τον Ολλανδό Guido van Rossum (a.k.a. Benevolent Dictator for Life - BDFL), στις αρχές της δεκαετίας του '90: Python 0.9.0 February 1991 Python 1.0 January 1994 Python 2.0 - October, 2000 Python 3.0 - December, 2008 Python 3.3.4 Feb. 9, 2014 Python 3.3.5rc1 Feb. 23, 2014 Python 3.4(Beta) November 24, 2013 Υποστηρίζεται από πλήθος προγραμματιστών υπό το Python Community και το Python Software Foundation - PSF (www.python.org) Μεγάλοι οργανισμοί που χρησιμοποιούν την Python: Google,
Ένα πρόγραμμα σε Python print('hello word!') x = 99 print(x) # Get the user's first name. first_name = input('please give your first name: ') # Get the user's last name. last_name = input('please give your last name: ') # Print a greeting to the user. print('hello', first_name, last_name) # Get the user's age. age = int(input('what is your age? ')) # Print user's age. print('you are', age, 'years old.')
Τρόποι υλοποίησης ενός προγράμματος Python Διαδραστική Λειτουργία Εκκινώντας το Python GUI (IDLE) εμφανίζεται κάτι σαν: Python 3.2.5 (default, May 15 2013, 23:07:10) [MSC v.1500 64 bit (AMD64)] on win32 Type "copyright", "credits" or "license()" for more information. >>> Και με συγγραφή εντολής μετά το >>> και Entrer αυτή διερμηνεύεται και εκτελείται Λειτουργία Script Σύνταξη του κώδικα του προγράμματος σε κάποιον editor και αποθήκευση σε αρχείο με κατάληξη.py (π.χ., hello.py) Διερμηνεύεται και εκτελείται η κάθε εντολή του προγράμματος Με την εντολή python hello.py σε command line Με χρήση του Run στο παράθυρο του Editor του IDLE Πριν εκτελεστεί κάποια εντολή ελέγχεται για συντακτικά σφάλματα
ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΙΙ Θεματική Ενότητα 2 Εισαγωγή στην Python. Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων, ΤΕΙ Ιονίων Νήσων β εξάμηνο Β. Φερεντίνος, Α. Κακαρούντας
Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό. Οι όροι χρήσης των έργων τρίτων επεξηγούνται στη διαφάνεια «Επεξήγηση όρων χρήσης έργων τρίτων». Τα έργα για τα οποία έχει ζητηθεί άδεια αναφέρονται στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] http://creativecommons.org/licenses/από-nc-sa/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί.
Επεξήγηση όρων χρήσης έργων τρίτων διαθέσιμο με άδεια CC-BY διαθέσιμο με άδεια CC-BY-SA διαθέσιμο με άδεια CC-BY-ND διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC-SA διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC-ND διαθέσιμο με άδεια CC0 Public Domain διαθέσιμο ως κοινό κτήμα χωρίς σήμανση Δεν επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, παρά μόνο εάν ζητηθεί εκ νέου άδεια από το δημιουργό. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου και η δημιουργία παραγώγων αυτού με απλή αναφορά του δημιουργού. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού, και διάθεση του έργου ή του παράγωγου αυτού με την ίδια άδεια. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η δημιουργία παραγώγων του έργου. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού και διάθεση του έργου ή του παράγωγου αυτού με την ίδια άδεια. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου και η δημιουργία παραγώγων του. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, η δημιουργία παραγώγων αυτού και η εμπορική του χρήση, χωρίς αναφορά του δημιουργού. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, η δημιουργία παραγώγων αυτού και η εμπορική του χρήση, χωρίς αναφορά του δημιουργού. Συνήθως δεν επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου.
Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.
Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ιονίων Νήσων» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.