Przejdź do głównej zawartości

Zmienne i operacje

Zmienne​

Koncepcja zmiennych z pewnością znana jest nam chociażby z lekcji matematyki i warto myśleć o nich w podobny sposób. Spójrzmy na przykładowy program w języku Python:

x = 3
y = 5
z = x + y

Nie trudno domyślić się, co robią te trzy linijki:

  • w 1. przypisujemy na zmienną o nazwie x wartość 3
  • w 2. przypisujemy na zmienną o nazwie y wartość 5
  • w 3. przypisujemy na zmienną o nazwie z sumę wartości zapisanych w zmiennych x i y, czyli 8

Zmienne w Pythonie mogą mieć dowolne nazwy, które spełniają poniższe kryteria:

  • składa się tylko ze znaków a-z, A-Z, 0-9 i _
  • nie zaczyna się od cyfry

Wartość zmiennej w Pythonie można oczywiście nadpisać zarówno ustaloną wcześniej wartością, jak i wartością innej zmiennej:

x = 3
y = 5
x = y
z = x + y

W powyższym przykładzie x przyjmuje w trzeciej linijce wartość 5, a następnie z przyjmuje wartość 10.

Operacje arytmetyczne​

W prawie każdym języku programowania dostępne są wszystkie standardowe operacje arytmetyczne. W Pythonie dostępne mamy następujące operacje:

wskazówka

W tym przykładzie poraz pierwszy pojawiają się komentarze w kodzie. Każda linijka, która rozpoczyna się od symbolu # jest ignorowana w trakcie wykonywania programu, więc możemy w niej zapisać dowolny komentarz.

Komentarze nie muszą się zaczynać od początku linijki (tak jak poniżej), ale nie da się ich zakończyć wcześniej niż na końcu linijki.

# Dodawanie:
y = 3 + 5    # Wynikiem będzie 8

# Odejmowanie
y = 3 - 5    # Wynikiem będzie -2

# Mnożenie
y = 3 * 5    # Wynikiem będzie 15

# Dzielenie
y = 3 / 5    # Wynikiem będzie 0.6

# Dzielenie całkowite
y = 15 // 4  # Wynikiem będzie 3

# Dzielenie modulo
y = 13 % 4   # Wynikiem będzie 1

# Potęgowanie
y = 2**5     # Wynikiem będzie 32

Dostępna jest też operacja pierwiastkowania, ale o niej będzie mowa później. Większość problemów można rozwiązać bez użycia operacji pierwiastkowania.

Każdą z powyższych operacji można też wykonywać na zmiennych, które przechowują wartości liczbowe, tak jak to było pokazane w przykładzie pierwszym.

Operacje logiczne​

Oprócz wykonywania obliczeń, będziemy też często w naszych programach chcieli sprawdzić czy wynik spełnia jakiś warunek i warunkowo wykonywać pewne akcje (więcej w rozdziale o instrukcjach warunkowych).

Z matematyki dobrze znane są nam operatory logiczne, takie jak and (i) czy or (lub), ale także operatory =, < i >. W programowaniu wszystkie te operatory zwracają wartość True albo False. Żeby lepiej to zrozumieć, spójrzmy na poniższy przykład:

a = 5
b = 12
c = 13

czyPitagoras = (a**2 + b**2) == c**2    # Wynik: True
aMniejszeC = a < c                      # Wynik: True
cMniejszeRówneA = c <= a                # Wynik: False
czyPosortowane = (a < b) and (b < c)    # Wynik: True

Najpierw definiujemy trzy zmienne a, b i c o wartościach odpowiednio 5, 12 i 13. Następnie wykonujemy pewne sprawdzenia dotyczące tych zmiennych i zapisujemy wyniki tych sprawdzeń:

  • czyPitagoras - w linijce 5 obliczamy dwie wartości (zobaczyć to pomagają nam nawiasy, ale nie są one konieczne), a następnie sprawdzamy czy wyniki obu obliczeń są takie same; zwróćmy szczególną uwagę na fakt, że równość sprawdzamy podówjnym znakiem = - wynika to z tego, że znak = oznacza już przypisanie wartości do zmiennej
  • aMniejszeC - w linijce 6 porównujemy dwie zmienne i sprawdzamy czy a jest mniejsze od c
  • cMniejszeA - w linijce 7 korzystamy z operatora "mniejszy lub równy" do porównania dwóch zmiennych - analogicznie możemy skorzystać z operatora >=
  • czyPosortowane - linijka 8 pokazuje jak możemy skorzystać z operatora logicznego and - nawiasy w tym przypadku nie są konieczne, ale pomagają nam zobaczyć w jaki sposób wykonywane jest sprawdzenie - najpierw zostanie obliczona wartość a < b, co da wynik True, następnie b < c, co również daje wynik True, a na koniec operacja (True) and (True), która również da wynik True

Warto jeszcze zwrócić uwagę, że operator and jest silniejszy (ważniejszy) od operatora or, co ilustruje poniższy przykład:

# Taki zapis:
x1 = 7 < 5 and 6 < 5 or 10 < 20       # Wynik: True
# Jest równoważny z napisaniem:
x2 = (7 < 5 and 6 < 5) or (10 < 20)   # Wynik: True
# Ale jest czym innym niż:
y = (7 < 5) and (6 < 5 or 10 < 20)    # Wynik: False

Ostatnim operatorem logicznym jest not, który odwraca wynik pozostałych operacji:

x1 = 1 < 2        # Wynik: True
x2 = not (1 < 2)  # Wynik: False