Moduly: úvod Přehled po ročnících Přehled učiva Přehled pokrytí RVP Přehled výsledků učení

Programování v Pythonu II

Typický ročník	3. SŠ
Interval vhodných ročníků	2. SŠ – 4. SŠ
Učivo	Python, datové typy, řetězce, seznamy, slovníky, operace s textem, funkce, ladění a testování programů
Předcházející modul	Programování v Pythonu I
Bezprostřední výsledky učení	Popíše datové typy řetězec, seznam a slovník a způsob jejich použití v Pythonu. Použije vhodné datové struktury při řešení úloh pracujících s textem, číselnými a kombinovanými daty. Rozdělí problém na menší části a vytvoří funkce pro jejich samostatné zpracování. Otestuje program na různých vstupech, odhalí a opraví chyby v kódu.
Související RVP výsledky učení	Vysvětlí daný algoritmus, program; určí, zda je daný postup algoritmem. Analyzuje problém, rozdělí problém na menší části, rozhodne, které je vhodné řešit algoritmicky, své rozhodnutí zdůvodní; sestaví a zapíše algoritmy pro řešení problému. Ve vztahu k charakteru a velikosti vstupu hodnotí nároky algoritmů; porovná algoritmy podle různých hledisek, vybere pro řešený problém ten nejvhodnější; vylepší algoritmus podle zvoleného hlediska; zobecní řešení pro širší třídu problémů. Vytvoří přehledný program pro vyřešení konkrétního problému s ohledem na jeho možné důsledky a svou odpovědnost za ně; používá opakování, větvení programu se složenými podmínkami, proměnné, seznamy, podprogramy s parametry a návratovými hodnotami. Ověří správnost, najde a opraví případnou chybu v algoritmu, otestuje, odladí a optimalizuje program.

Modul navazuje na úvodní modul o Pythonu a zaměřuje se na efektivní práci s datovými typy v jazyce Python. Žáci se podrobněji seznámí s textovými řetězci, seznamy a slovníky a naučí se tyto struktury používat při řešení problémů. Pokročilejší žáci mají možnost nahlédnout i do práce se soubory a vyzkoušet si použití objektů.

Bloky a dosažený postup

Seznam Náhledy

1. Shrnutí základních struktur

2. Řetězce

3. Seznamy

4. Řešení problémů

5. Slovníky

6. Přehled datových typů

7. Bonusová témata

1. Shrnutí základních struktur

Python: přehled základní syntaxe

Učební pomůcka

2. Řetězce

Řetězce v Pythonu

Souhrn tématu

Zápis řetězců

Řetězce zapisujeme do uvozovek nebo apostrofů. V Pythonu 3 mohou řetězce obsahovat i znaky s diakritikou.

a = "Toto je řetězec" b = 'Toto je taky řetězec' print(a, b)

Indexování

K jednotlivým znakům řetězce přistupujeme pomocí indexování hranatými závorkami. Pozor, indexujeme od nuly. Python (na rozdíl od většiny jiných programovacích jazyků) umožňuje indexovat i od konce pomocí záporných čísel.

text = "prase" text[0] # první písmeno => 'p' text[1] # druhé písmeno => 'r' text[4] # páté, poslední písmeno => 'e' text[-1] # poslední písmeno => 'e' text[-2] # předposlední písmeno => 's'

Pomocí dvojtečky můžeme indexovat podřetězec.

3. Seznamy

Seznamy v Pythonu

Souhrn tématu

Seznam (list) je uspořádaná kolekce hodnot libovolného typu.

Vytvoření seznamu

Seznamy zapisujeme pomocí hranatých závorek:

s = [] # prázdný seznam s = [8, 3, 45] # seznam tří čísel

Seznam můžeme také vytvořit pomocí klíčového slova list.

s = list("prase") # vytvoří seznam ['p', 'r', 'a', 's', 'e']

Indexování

4. Řešení problémů

5. Slovníky

Slovníky v Pythonu

Souhrn tématu

Slovník (dictionary, dict) udává mapování klíčů na hodnoty. Můžeme si třeba pamatovat počty kusů ovoce na skladě.

Vytvoření slovníku

Slovník vytváříme v Pythonu pomocí složených závorek.

fruits = {"apple": 5, "banana": 10, "orange": 2} empty_dictionary = {} # prázdný slovník

Přístup k položkám

K položkám slovníku přistupujeme pomocí indexování hranatými závorkami. Podobně můžeme do slovníku položku přidat.

print(fruits["apple"]) fruits["pear"] = 3

6. Přehled datových typů

Přehled datových typů

Souhrn tématu

Přehled typů

Základní datové typy v Pythonu jsou:

Typ Popis Příklady hodnot int celá čísla 1, 42, -5, 200 float reálná čísla (přesněji čísla v plovoucí desetinné čárce, přičemž Python používá desetinnou tečku, nikoliv čárku) 2.5, 3.25, -12.37832 bool pravdivostní hodnoty True, False str řetězce "prase", "pes" list seznamy, což jsou uspořádané soubory hodnot [1, 3, 8, 2], ["koza", "ovce", "klokan"] dict slovníky, což jsou neuspořádané dvojice klíč-hodnota (slovník mapuje klíče na hodnoty) {"a": 5, "b": 10}

Python nabízí i další typy, např. complex (komplexní čísla), tuple (entice, neměnitelná sekvence), set (množina).

Měnitelnost a neměnitelnost

Typy rozlišujeme podle toho, zda jejich hodnoty můžeme měnit:

měnitelné (mutable) typy jsou list, set, dict,
neměnitelné (immutable) typy jsou int, float, bool, str, tuple.

7. Bonusová témata

Objekty v Pythonu

Souhrn tématu

Python, stejně jako většina dalších moderních programovacích jazyků, podporuje objektově orientované programování. To už je poměrně pokročilé programátorské téma. Zde si shrneme jen některé základní pojmy.

Objekt (object) je kolekce dat (proměnných) a metod (funkcí), které s těmito daty pracují. V Pythonu jsou téměř všechna data, se kterými se setkáme, objekty (čísla, řetězce, seznamy, …).

Objekty jsou speciální instance tříd (class). Třídu můžeme chápat jako obecný vzor, podle kterého se tvoří objekty.

Příklad definice třídy:

class Person: def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age def introduce(self): print("My name is ", self.name) print("I am ", self.age, "years old")

A takto vytvoříme objekty (instance třídy) a použijeme je:

homer = Person("Homer Simpson", 39) bart = Person("Bart Simpson", 10) homer.introduce() bart.introduce()

Náměty na doplňkové aktivity

Šifrovací program

Otevřený projekt, ve kterém je cílem vytvořit program, který zašifruje (příp. dešifruje) zadaný text podle zvolené šifry. Lze začít velmi jednoduchými šiframi typu „zápis pozpátku“ a využitím kódování (různé variace na zápis v morseovce). Pokročilejší žáci mohou zkusit generovat i obrázkové šifry – to lze i pomocí základních znalostí v Pythonu tak, že využijeme formát SVG. Jako inspiraci lze použít šifrátor.

Programování v Pythonu II