В настоящата глава ще разгледаме условните конструкции в езика Python, чрез които нашата програма може да има различно поведение, в зависимост от дадено условие. Ще обясним синтаксиса на условните оператори за проверки (if, if-elif и else) с подходящи примери и ще видим в какъв диапазон живее една променлива (нейният обхват). Накрая ще разгледаме техники за дебъгване, чрез които постъпково да проследяваме пътя, който извървява нашата програма по време на своето изпълнение.
В програмирането можем да сравняваме стойности чрез следните оператори:
- Оператор
<(по-малко) - Оператор
>(по-голямо) - Оператор
<=(по-малко или равно) - Оператор
>=(по-голямо или равно) - Оператор
==(равно) - Оператор
!=(различно)
При сравнение резултатът е булева стойност – True или False, в зависимост от това дали резултатът от сравнението е истина или лъжа.
Обърнете внимание, че при отпечатване на стойностите true и false в езика Python, те се отпечатват с главна буква, съответно True и False.
В езика Python можем да използваме следните оператори за сравнение на данни:
| Оператор | Означение | Работи за |
|---|---|---|
| Проверка за равенство | == | числа, стрингове, дати |
| Проверка за различие | != | |
| По-голямо | > | числа, дати, други сравними типове |
| По-голямо или равно | >= | |
| По-малко | < | |
| По-малко или равно | <= |
Ето един пример:
В програмирането често проверяваме дадени условия и извършваме различни действия, спрямо резултата от тези проверки. Проверките извършваме посредством if клаузи, които имат следната конструкция:
if условие:
# тяло на условната конструкцияВъвеждаме оценка в конзолата и проверяваме дали тя е отлична (≥ 5.50).
Тествайте кода от примера локално. Опитайте да въведете различни оценки, например 4.75, 5.49, 5.50 и 6.00. При оценки по-малки от 5.50 програмата няма да изведе нищо, а при оценка 5.50 или по-голяма, ще изведе "Excellent!".
Тествайте програмата от примера в Judge системата на СофтУни: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#0.
Конструкцията if може да съдържа и else клауза, с която да окажем конкретно действие в случай, че булевият израз (който е зададен в началото if булев израз) върне отрицателен резултат (False). Така построена, условната конструкция наричаме if-else и поведението ѝ е следното: ако резултатът от условието е позитивен (True) - извършваме едни действия, a когато е негативен (False) - други. Форматът на конструкцията е:
if условие:
# тяло на условната конструкция
else:
# тяло на else конструкцияПодобно на горния пример, въвеждаме оценка, проверяваме дали е отлична, но изписваме резултат и в двата случая.
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#1.
Чрез табулация създаваме блок от код, чрез който може да се изпълняват група от команди. Когато имаме код в if, elif, else (и други конструкции) и искаме да изпълним поредица от операции, ги поставяме в блок след условието.
 |
Добра практика е, да ползваме табулация (или четири spaces), понеже това прави кода ни по-четим и по-подреден и по този начин избягваме грешки по време на изпълнение на кода. |
Ето един пример за лоша индентация:
Горният код или ще даде грешка, защото е грешно форматиран, или изпълнението му ще изведе грешен резултат на конзолата:
С правилна индентация:
На конзолата ще бъде отпечатано следното:
Да се напише програма, която проверява, дали дадено цяло число е четно (even) или нечетно (odd).
Задачата можем да решим с помощта на една if-else конструкция и оператора %, който връща остатък при деление на две числа:
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#2.
Да се напише програма, която чете две цели числа и извежда по-голямото от тях.
Първата ни подзадача е да прочетем двете числа. След което, чрез проста if-else конструкция, в съчетание с оператора за по-голямо (>), да направим проверка. Кодът е замъглен умишлено и трябва да бъде довършен от читателя:
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#3.
Всяка една променлива си има обхват, в който съществува, наречен variable scope. Този обхват уточнява къде една променлива може да бъде използвана. В езика Python променливите могат да бъдат използвани навсякъде, стига да сa инициализирани поне веднъж.
В примера по-долу, на последния ред, на който се опитваме да отпечатаме променливата my_name, която е дефинирана в else конструкцията, ще получим грешка, защото в конкретния случай не се е изпълнило тялото на else клаузата, в която инициализираме променливата. Но отпечатването на променливата can_drive е безпроблемно, защото програмата е влязла в тялото на if клаузата и е инициализирала променливата. Както забелязвате обаче променливите can_drive и my_name за оцветени в жълто. Това е предупреждение от PyCharm, че е възможно да получим грешка. Затова е най-добре да внимаваме с това къде инициализираме променливите.
Понякога се налага да извършим серия от проверки, преди да решим какви действия ще изпълнява нашата програма. В такива случаи, можем да приложим конструкцията if-elif ... else в серия. За целта използваме следния формат:
if условие:
# тяло на условната конструкция
elif условие2:
# тяло на условната конструкция
elif условие3:
# тяло на условната конструкция
…
else:
# тяло на else конструкцияДа се изпише число в интервала от 1 до 9 с текст на английски език (числото се чете от конзолата). Можем да прочетем числото и след това чрез серия от проверки отпечатваме съответстващата му английска дума:
number = int(input())
if number == 1:
print("one")
elif num == 2:
print("two")
elif …:
…
elif num == 9:
print("nine")
else:
print("number too big")Програмната логика от примера по-горе последователно сравнява входното число от конзолата с цифрите от 1 до 9, като всяко следващо сравнение се извършва, само в случай че предходното сравнение не е било истина. В крайна сметка, ако никое от if условията не е изпълнено, се изпълнява последната else клаузa.
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#4.
За да затвърдим знанията си за условните конструкции if и if-elif, ще решим няколко практически задачи.
Дадено е цяло число – брой точки. Върху него се начисляват бонус точки по правилата, описани по-долу. Да се напише програма, която пресмята бонус точките за това число и общия брой точки с бонусите.
- Ако числото е до 100 включително, бонус точките са 5.
- Ако числото е по-голямо от 100, бонус точките са 20% от числото.
- Ако числото е по-голямо от 1000, бонус точките са 10% от числото.
- Допълнителни бонус точки (начисляват се отделно от предходните):
- За четно число -> + 1 т.
- За число, което завършва на 5 -> + 2 т.
| Вход | Изход |
|---|---|
| 20 | 6 26 |
| 175 | 37 212 |
| 2703 | 270.3 2973.3 |
| 15875 | 1589.5 17464.5 |
Основните и допълнителните бонус точки можем да изчислим с поредица от няколко if-elif-else проверки. Като за основните бонус точки имаме 3 случая (когато въведеното число е до 100, между 100 и 1000 и по-голямо от 1000), а за допълнителните бонус точки - още 2 случая (когато числото е четно и нечетно):
Ето как би могло да изглежда решението на задачата в действие:
Обърнете внимание, че за тази задача Judge е настроен да игнорира всичко, което не е число, така че можем да печатаме не само числата, но и уточняващ текст.
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#5.
Трима спортни състезатели финишират за някакъв брой секунди (между 1 и 50). Да се напише програма, която въвежда времената на състезателите и пресмята сумарното им време във формат "минути:секунди". Секундите да се изведат с водеща нула (2 -> "02", 7 -> "07", 35 -> "35").
| Вход | Изход |
|---|---|
| 35 45 44 |
2:04 |
| 22 7 34 |
1:03 |
| 50 50 49 |
2:29 |
| 14 12 10 |
0:36 |
Първо сумираме трите числа, за да получим общия резултат в секунди. Понеже 1 минута = 60 секунди, ще трябва да изчислим броя минути и броя секунди в диапазона от 0 до 59:
- Ако резултатът е между 0 и 59, отпечатваме 0 минути + изчислените секунди.
- Ако резултатът е между 60 и 119, отпечатваме 1 минута + изчислените секунди минус 60.
- Ако резултатът е между 120 и 179, отпечатваме 2 минути + изчислените секунди минус 120.
- Ако секундите са по-малко от 10, извеждаме водеща нула преди тях.
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#6.
Да се напише програма, която преобразува разстояние между следните 8 мерни единици: m, mm, cm, mi, in, km, ft, yd. Използвайте съответствията от таблицата по-долу:
| Входна единица | Изходна единица |
|---|---|
| 1 meter (m) | 1000 millimeters (mm) |
| 1 meter (m) | 100 centimeters (cm) |
| 1 meter (m) | 0.000621371192 miles (mi) |
| 1 meter (m) | 39.3700787 inches (in) |
| 1 meter (m) | 0.001 kilometers (km) |
| 1 meter (m) | 3.2808399 feet (ft) |
| 1 meter (m) | 1.0936133 yards (yd) |
Входните данни се състоят от три реда:
- Първи ред: число за преобразуване.
- Втори ред: входна мерна единица.
- Трети ред: изходна мерна единица (за резултата).
| Вход | Изход |
|---|---|
| 12 km ft |
39370.0788 |
| 150 mi in |
9503999.99393599 |
| 450 yd km |
0.41147999937455 |
Прочитаме си входните данни, като към прочитането на мерните единици можем да добавим функцията lower(), която ще направи всички букви малки. Както виждаме от таблицата в условието, можем да конвертираме само между метри и някаква друга мерна единица. Следователно трябва първо да изчислим числото за преобразуване в метри. Затова трябва да направим набор от проверки, за да определим каква е входната мерна единица, а след това и за изходната мерна единица:
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#7.
До момента писахме доста код и често пъти в него имаше грешки, нали? Сега ще покажем един инструмент, с който можем да намираме грешките по-лесно.
Дебъгване е процесът на "закачане" към изпълнението на програмата, който ни позволява да проследим поетапно процеса на изпълнение. Можем да следим ред по ред какво се случва с нашата програма, какъв път следва, какви стойности имат дефинираните променливи на всяка стъпка от изпълнението на програмата и много други неща, които ни позволяват да откриваме грешки (бъгове):
Чрез натискане на [Shift + F9], стартираме програмата в Debug режим. Преминаваме към следващия ред на изпълнение с [F7]:
Чрез [Ctrl + F8] създаваме стопери - така наречените breakpoints, до които можем да стигнем директно използвайки [Shift + F9] (при стартирането на програмата в Debug режим).
Нека затвърдим наученото в тази глава с няколко задачи.
Създаваме празно решение в PyCharm, за да организираме по-добре решенията на задачите от упражненията – всяка задача ще бъде в отделен файл и всички задачи ще бъдат в общ Project.
Стартираме PyCharm. Създаваме нов Project: [File] -> [New Project].
Избираме от полето в ляво Pure Python и задаваме директория на проекта, като на мястото на untitled слагаме името на нашия проект:
Сега имаме създаден празен проект (без файлове в него).
Първата задача от упражненията за тази тема е да се напише конзолна програма, която въвежда оценка (десетично число) и отпечатва "Excellent!", ако оценката е 5.50 или по-висока.
| Вход | Изход |
|---|---|
| 6 | Excellent! |
| 5 | (няма изход) |
| 5.5 | Excellent! |
| 5.49 | (няма изход) |
Създаваме нов python файл (.py) като цъкаме с десен клавиш на мишката върху създадената от нас папка и изберем [New] -> [Python File]:
Ще се отвори диалогов прозорец за избор на име на файла. Тъй като задачата ни е за проверка на отлична оценка, нека именуваме файла excellent_result:
Вече имаме Project с еднин файл в него. Остава да напишем кода за решаване на задачата. За целта пишем следния код:
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#0.
Следващата задача от тази тема е да се напише конзолна програма, която въвежда оценка (десетично число) и отпечатва "Excellent!", ако оценката е 5.50 или по-висока, или "Not excellent." в противен случай.
| Вход | Изход |
|---|---|
| 6 | Excellent! |
| 5 | Not excellent. |
| 5.5 | Excellent! |
| 5.49 | Not excellent. |
Първо създаваме нов Python файл в нашия проект. Следва да напишем кода на програмата. Може да си помогнем със следния примерен код:
Следва да стартираме програмата, както обикновено с [Shift + F10] и да я тестваме дали работи коректно:
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#1.
Да се напише програма, която въвежда цяло число и печата дали е четно или нечетно.
| Вход | Изход |
|---|---|
| 2 | even |
| 3 | odd |
| 25 | odd |
| 1024 | even |
Отново, първо добавяме нов Python файл. Проверката дали дадено число е четно, може да се реализира с оператора %, който ще ни върне остатъка при целочислено деление на 2, по следния начин: is_even = number % 2 == 0.
Остава да стартираме програмата с [Ctrl+F5] и да я тестваме:
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#2.
Да се напише програма, която въвежда две цели числа и отпечатва по-голямото от двете.
| Вход | Изход |
|---|---|
| 5 3 |
5 |
| 3 5 |
5 |
| 10 10 |
10 |
| -5 5 |
5 |
Както обикновено, първо трябва да добавим нов Python файл. За кода на програмата ни е необходима единична if-else конструкция. Може да си помогнете частично с кода от картинката, който е умишлено замъглен, за да помисли читателя как да го допише сам:
След като сме готови с имплементацията на решението, стартираме програмата с [Shift + F10] и я тестваме:
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#3.
Да се напише програма, която въвежда цяло число в диапазона [0 … 9] и го изписва с думи на английски език. Ако числото е извън диапазона, изписва "number too big".
| Вход | Изход |
|---|---|
| 5 | five |
| 1 | one |
| 9 | nine |
| 10 | number too big |
Може да използваме поредица if-elif конструкции, с които да разгледаме възможните 11 случая.
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#4.
Да се напише програма, която въвежда парола (произволен текст) и проверява дали въведеното съвпада с фразата "s3cr3t!P@ssw0rd". При съответствие да се изведе "Welcome", а при несъответствие да се изведе "Wrong password!".
| Вход | Изход |
|---|---|
| qwerty | Wrong password! |
| s3cr3t!P@ssw0rd | Welcome |
| s3cr3t!p@ss | Wrong password! |
Може да използваме if-else конструкцията.
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#8.
Да се напише програма, която въвежда цяло число и проверява дали е под 100, между 100 и 200 или над 200. Да се отпечатат съответно съобщения, като в примерите по-долу.
| Вход | Изход |
|---|---|
| 95 | Less than 100 |
| 120 | Between 100 and 200 |
| 210 | Greater than 200 |
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#9.
Да се напише програма, която въвежда две думи и проверява дали са еднакви. Да не се прави разлика между главни и малки букви. Да се изведе "yes" или "no".
| Вход | Изход |
|---|---|
| Hello Hello |
yes |
| SoftUni softuni |
yes |
| Soft Uni |
no |
| beer vodka |
no |
| HeLlO hELLo |
yes |
Преди сравняване на думите, трябва да ги обърнем в долен регистър, за да не оказва влияние размера на буквите (главни/малки): word = word.lower().
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#10.
Да се напише програма, която въвежда скорост (дробно число) и отпечатва информация за скоростта. При скорост до 10 (включително), отпечатайте "slow". При скорост над 10 и до 50, отпечатайте "average". При скорост над 50 и до 150, отпечатайте "fast". При скорост над 150 и до 1000, отпечатайте "ultra fast". При по-висока скорост, отпечатайте "extremely fast".
| Вход | Изход |
|---|---|
| 8 | slow |
| 49.5 | average |
| 126 | fast |
| 160 | ultra fast |
| 3500 | extremely fast |
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#11.
Да се напише програма, която въвежда размерите на геометрична фигура и пресмята лицето й. Фигурите са четири вида: квадрат (square), правоъгълник (rectangle), кръг (circle) и триъгълник (triangle).
На първия ред на входа се чете вида на фигурата (square, rectangle, circle, triangle):
- Ако фигурата е квадрат, на следващия ред се чете едно число – дължина на страната му.
- Ако фигурата е правоъгълник, на следващите два реда се четат две числа – дължините на страните му.
- Ако фигурата е кръг, на следващия ред се чете едно число – радиусa на кръга.
- Ако фигурата е триъгълник, на следващите два реда се четат две числа – дължината на страната му и дължината на височината към нея.
Резултатът да се закръгли до 3 цифри след десетичния знак.
| Вход | Изход |
|---|---|
| square 5 |
25 |
| rectangle 7 2.5 |
17.5 |
| circle 6 |
113.097 |
| triangle 4.5 20 |
45 |
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#12.
Да се напише програма, която въвежда час и минути от 24-часово денонощие и изчислява колко ще е часът след 15 минути. Резултатът да се отпечата във формат hh:mm. Часовете винаги са между 0 и 23, а минутите винаги са между 0 и 59. Часовете се изписват с една или две цифри. Минутите се изписват винаги с по две цифри и с водеща нула, когато е необходимо.
| Вход | Изход |
|---|---|
| 1 46 |
2:01 |
| 0 01 |
0:16 |
| 23 59 |
0:14 |
| 11 08 |
11:23 |
| 12 49 |
13:04 |
Добавете 15 минути и направете няколко проверки. Ако минутите надвишат 59, увеличете часовете с 1 и намалете минутите с 60. По аналогичен начин разгледайте случая, когато часовете надвишат 23. При печатането на минутите, проверете за водеща нула.
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#13.
Да се напише програма, в която се въвеждат 3 числа и се отпечатва дали те са еднакви ("yes" / "no").
| Вход | Изход |
|---|---|
| 5 5 5 |
yes |
| 5 4 5 |
no |
| 1 2 3 |
no |
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#14.
Да се напише програма, която превръща число в диапазона [0 … 100] в текст.
| Вход | Изход |
|---|---|
| 25 | twenty five |
| 42 | forty two |
| 6 | six |
Проверяваме първо за едноцифрени числа и ако числото е едноцифрено, отпечатваме съответната дума за него. След това проверяваме за двуцифрени числа. Тях отпечатваме на две части: лява част (десетици = числото / 10) и дясна част (единици = числото % 10). Ако числото има 3 цифри, трябва да е 100 и може да се разгледа като специален случай.
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#15.