Кожна людина протягом свого життя вирішує безліч завдань різної складності. Але навіть найпростіші із завдань виконуються послідовно, тобто за кілька кроків. Цю послідовність можна назвати алгоритмом. Послідовності бувають різні, але починати їх вивчення найкраще з лінійних.

Алгоритми, у яких використовується тільки структура «Слідування», називаються лінійними. Команди в таких алгоритмах виконуються послідовно, одна за одною, у тому порядку, в якому вони записані.

Уявіть, що людині, яка працює за комп'ютером, поставлено якесь обчислювальне завдання. У мові програмування розв'язання цього завдання виконується з допомогою алгоритмізації. Рішення передбачає:

- розбиття на етапи;

- розробку алгоритму;

- складання програми рішення алгоритмічною мовою;

- ввід данних;

- налагодження програми (можливі помилки - їх треба виправити);

- виконання на комп'ютері;

- аналіз результатів.

Властивості алгоритму:

- Кінцевість. Будь-який алгоритм має бути завершеним, а закінчення настає після виконання певного числа кроків;

- Однозначність, зрозумілість. Не допускається різних тлумачень, невизначеності і двозначності — все має бути чітко і зрозуміло, і навіть зрозуміло виконавцю — правила виконання дій лінійного алгоритму, і самі дії;

- Результативність. Підсумок роботи - результат, отриманий за кінцеве число кроків;

- Універсальність, масовість. Якісний алгоритм здатний вирішувати не одну задачу, а цілий клас задач, що мають схожу постановку/структуру.

Для зображення алгоритму графічно використовують блоксхеми. Вони складаються з геометричних фігур (блоків), з'єднаних стрілками. Стрілки показують зв'язок між етапами та послідовність їх виконання. Кожен блок супроводжується написом.

Для створення, редагування та налагодження програм, описаних мовою програмування, використовують середовище програмування.

Типи даних в Python

У реальному житті ми здійснюємо різні дії над предметами, або об'єктами що нас оточують. Ми змінюємо їх властивості, наділяємо новими функціями. За аналогією з цим комп'ютерні програми також керують об'єктами, лише віртуальними, цифровими. Називатимемо такі об'єкти даними.

Очевидно, дані бувають різними. Часто комп'ютерної програми доводиться працювати з числами та рядками, а також логічними виразами.

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

Числові величини — це величини, які можуть набувати значень з деяких числових множин. Наприклад, ціла числова величина a може набувати довільних значень із множини цілих чисел (…, –3, –2, –1, 0, 1, 2, 3, …).

Величини з текстовими значеннями можуть мати символьні або рядкові типи. Символьні величини можуть набувати значень з деякої множини символів, і кожне значення може містити лише один символ. Рядкові величини — це величини, що можуть набувати значень з деякої множини послідовностей символів, зокрема слів або наборів слів. Наприклад, («понеділок», «вівторок», … , «неділя») — множина значень рядкової величини з іменем День_тижня.

Логічні величини можуть набувати тільки одне із двох значень: true (істина) або false (хибність).

Від типу значень, яких може набувати величина, залежить множина допустимих операцій. Наприклад, не можна виконувати арифметичні операції з текстовими величинами, операції ділення та віднімання над величинами логічного типу.

Основні типи даних у Python:

1. int - цілі числа - множина всіх цілих чисел. Наприклад: 1, -9, 0, 12, 32, -1024 тощо.

2. float - дійсні числа - множина всіх дійсних чисел (які містять дробову частину). Роздільником цілої та дробової частини є крапка. Наприклад: 2.5, 3.14, 0.0, -2.32, -9.0 тощо.

3. str - рядок тексту - містить довільний набір символів. Обов'язково обгортається лапками (одинарними або подвійними). Наприклад: 'text', "True", '0.25', "-89" тощо.

4. bool - логічний тип - містить результат перевірки деякої умови. Може набувати лише одного з двох значень: True або False.

Досить часто виникає потреба в перетворені даних з одного типу в інший. Для виконання операцій перетворень використовують функції перетворення типів: 

1. int() - перетворення в цілий тип даних.

2. float() - перетворення в дійсний тип.

3. str() - перетворення в рядок тексту.

4. bool() - перетворення в логічний тип.

Математичні (арифметичні) оператори в Python

Мова Python має низку математичних (арифметичних) операторів щодо обчислень в арифметичних висловлюваннях. Перелік цих операцій у порядку зменшення пріоритету наступний:

** - Зведення в ступінь;

-x - Унарний мінус;

/ - Ділення

// - Цілочисельне ділення;

% - Остача від ділення;

* - Множення;

– - Віднімання;

+ - Додавання.

Введення та виведення даних в Python

Введення даних у програму та їх виведення важливі у програмуванні. Без введення програми робили б те саме, виключаючи випадки, в яких генеруються випадкові значення. Виведення дозволяє побачити, використати, передати далі результат роботи програми.

Для виведення значень у Python є функція print(). Усередині круглих дужок через кому ми пишемо те, що хочемо вивести. 

Ось програма, яка робить кілька обчислень:

Для виведення текстового рядка на екран його необхідно вказати в одинарних лапках

print (' Hello world! ')

В нових версіях Python дозволяється використовувати  подвійні лапки

print (" Hello world! ")

У команді print() іменований параметр sep (від анг. separator — роздільник) у передостанньому рядку таблиці використовує порожній рядок (дві одинарні лапки ꞌ ꞌ підряд) як роздільник. Як параметр sep можна використовувати будь-який рядок, у тому числі такий, що складається з декількох символів. Якщо нам потрібно зробити кілька різних роздільників для різних частин рядків, то не залишається іншого вибору, окрім як використовувати кілька команд print() поспіль, як, наприклад, в останньому рядку таблиці. Зверніть увагу, що в першій команді використано ще один іменований параметр end.

Оскільки після кожної команди print() наступне виведення здійснюється з нового рядка, то параметр end=ꞌ ꞌ дає змогу «склеїти» два виведення.

Величина має ім’я та може набувати різних значень з деякої множини допустимих значень. Тип цих значень визначає тип самої величини. 

Кожна величина характеризуєть-ся певним значенням та одиницями, у яких вимірюється це значення, наприклад, швидкість може дорівнювати 80 км/год, відстань — 700 м.

Для посилань на величини у виразах під час створення програми використовують імена величин. Позначення імен називають також ідентифікаторами. Ідентифікатори добирають у вигляді деякого скін-ченного впорядкованого набору літер і цифр, який починається з літе-ри або символу підкреслення _. Прикладами ідентифікаторів величин можуть бути такі послідовності символів: а, В2С, _І5, x, y, SI, DAT_33, My_program тощо. Хорошим стилем у програмуванні вважається, коли величинам надають імена, які б до деякої міри характеризували тип величини та її роль у програмі.

При написанні програм мовою Python імена а1 і А1 відрізняють-ся і можуть бути використані для позначення різних величин.

Числові величини — це величини, які можуть набувати значень з деяких числових множин. Наприклад, ціла числова величина a може набувати довільних значень із множини цілих чисел (…, –3, –2, –1, 0, 1, 2, 3, …).

Символьні величини можуть набувати значень з деякої множини символів, і кожне значення може містити лише один сим-вол. 

Рядкові величини — це величини, що можуть набувати значень з деякої множини послідовностей символів, зокрема слів або наборів слів. Наприклад, («понеділок», «вівторок», … , «неділя») — множина значень рядкової величини з іменем День_тижня.

Логічні величини можуть набувати тільки одне із двох значень: true (істина) або false (хибність).

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

Створення та присвоєння значень

Створення змінної Python 3 відрізняється від інших мов програмування. Її не потрібно заздалегідь оголошувати, вказувати її тип, вона створюється у момент надання значення.

Щоб створити змінну, використовується символ рівності =. Ліворуч від якого пишуть найменування, а праворуч - значення потрібного типу. Приклад:

name = 'Max'

age = 14

Тобто зліва вказується ім'я змінної, праворуч від оператора вказується її значення. Різні змінні можуть бути різними типами даних. Наприклад, наша перша змінна "name" - це текстовий рядок, а друга змінна "age" - це число. Крім цих типів, змінні можуть відповідати іншим типам даних.

У мові програмування Python можна використовувати комбіно-вані операції присвоювання (+=, -=, *=, /=, //=, %=, **= та інші). Наприклад:

х+=3 — додавання до значення змінної х числа 3;   те саме що і    х=х+3

х–=2 — віднімання від значення змінної х числа 2;   те саме що і   х= х-2

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

Правила для імен змінних у Python?

1. Для імені змінної можна використовувати лише латинські літери, числа та символ «нижнє підкреслення».

2. Не можна використовувати в імені пробіли.

3. Не можна починати ім'я з цифри.

4. Важливо дотримуватись регістру: name і Name - це різні імена змінних.

5. Не можна використовувати "зарезервовані імена". Дані імена зарезервовані самим Python і використовуються або використовуватимуться самою мовою програмування. Наприклад: false, true, break та ін. Повний список цих імен доступний в Python за командою: help(“keywords“).

Дійсні десяткові числа з плаваючою крапкою подаються в експоненційному вигляді

Округлення

Величини дійсного типу можна округлювати. Для цього викорис-товують функцію round(). Наприклад,

print(round(1.3))   # отримаємо 1

print(round(1.7))   # отримаємо 2 print(round(–1.3)) # отримаємо –1 print(round(–1.7)) # отримаємо –2

Функція round() може мати один параметр — дійсне число, що округлюється, і може містити ще один параметр — ціле число, що вказує на кількість знаків після цілої частини. Якщо це число 2, то округлення відбувається до сотих, якщо 0, то до цілого, якщо –1, то округлюється до десятків. За відсутності другого параметра за замов-чуванням число округлюється до цілого.

a=12.473

print(round(а))     # отримаємо 12

print(round(a,2))  # отримаємо 12.47 

print(round(a,-2)) # отримаємо 10