Глава 3.1. Прости проверки
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.
Видео
Сравняване на числа
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.
Примери за сравнение на числа
Обърнете внимание, че при отпечатване на стойностите true и false в езика Python, те се отпечатват с главна буква, съответно True и False.
Оператори за сравнение
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:
Прости проверки
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 конструкция
Пример: отлична оценка
Въвеждаме 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!".
Тестване в Judge системата
Тествайте програмата от примера в Judge системата на СофтУни: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#0.
Проверки с if-else конструкция
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 конструкция
Пример: отлична оценка или не
Подобно на горния пример, въвеждаме оценка, проверяваме дали е отлична, но изписваме резултат и в двата случая.
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#1.
За блокoвете от код
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:
Пример: четно или нечетно
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:
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#2.
Пример: по-голямото число
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:
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#3.
Живот на променлива
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.
Серии от проверки
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 конструкция
Пример: число от 1 до 9 на английски
Да 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.
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#4.
Упражнения: прости проверки
За да затвърдим знанията си за условните конструкции if и if-elif, ще решим няколко практически задачи.
Задача: бонус точки
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.
Примерен вход и изход
| Вход | Изход |
|---|---|
| 20 | 6 26 |
| 175 | 37 212 |
| 2703 | 270.3 2973.3 |
| 15875 | 1589.5 17464.5 |
Насоки и подсказки
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.
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#5.
Задача: сумиране на секунди
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").
Примерен вход и изход
| Вход | Изход |
|---|---|
| 35 45 44 |
2:04 |
| 22 7 34 |
1:03 |
| 50 50 49 |
2:29 |
| 14 12 10 |
0:36 |
Насоки и подсказки
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.
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#6.
Задача: конвертор за мерни единици
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).
Примерен вход и изход
| Вход | Изход |
|---|---|
| 12 km ft |
39370.0788 |
| 150 mi in |
9503999.99393599 |
| 450 yd km |
0.41147999937455 |
Насоки и подсказки
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:
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#7.
Дебъгване - прости операции с дебъгер
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.
Какво е "дебъгване"?
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):
Дебъгване в PyCharm
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).
Упражнения: прости проверки
Нека затвърдим наученото в тази глава с няколко задачи.
Празно PyCharm решение (Project)
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).
Задача: проверка за отлична оценка
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.
Примерен вход и изход
| Вход | Изход |
|---|---|
| 6 | Excellent! |
| 5 | (няма изход) |
| 5.5 | Excellent! |
| 5.49 | (няма изход) |
Насоки и подсказки
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:
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#0.
Задача: отлична оценка или не
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.
Примерен вход и изход
| Вход | Изход |
|---|---|
| 6 | Excellent! |
| 5 | Not excellent. |
| 5.5 | Excellent! |
| 5.49 | Not excellent. |
Насоки и подсказки
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:
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#1.
Задача: четно или нечетно
Да се напише програма, която въвежда цяло число и печата дали е четно или нечетно.
Примерен вход и изход
| Вход | Изход |
|---|---|
| 2 | even |
| 3 | odd |
| 25 | odd |
| 1024 | even |
Насоки и подсказки
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:
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#2.
Задача: намиране на по-голямото число
Да се напише програма, която въвежда две цели числа и отпечатва по-голямото от двете.
Примерен вход и изход
| Вход | Изход |
|---|---|
| 5 3 |
5 |
| 3 5 |
5 |
| 10 10 |
10 |
| -5 5 |
5 |
Насоки и подсказки
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:
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#3.
Задача: изписване на число до 9 с думи
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".
Примерен вход и изход
| Вход | Изход |
|---|---|
| 5 | five |
| 1 | one |
| 9 | nine |
| 10 | number too big |
Насоки и подсказки
Може да използваме поредица if-elif конструкции, с които да разгледаме възможните 11 случая.
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#4.
Задача: познай паролата
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!".
Примерен вход и изход
| Вход | Изход |
|---|---|
| qwerty | Wrong password! |
| s3cr3t!P@ssw0rd | Welcome |
| s3cr3t!p@ss | Wrong password! |
Насоки и подсказки
Може да използваме if-else конструкцията.
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#8.
Задача: число от 100 до 200
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.
Примерен вход и изход
| Вход | Изход |
|---|---|
| 95 | Less than 100 |
| 120 | Between 100 and 200 |
| 210 | Greater than 200 |
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#9.
Задача: еднакви думи
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".
Примерен вход и изход
| Вход | Изход |
|---|---|
| Hello Hello |
yes |
| SoftUni softuni |
yes |
| Soft Uni |
no |
| beer vodka |
no |
| HeLlO hELLo |
yes |
Насоки и подсказки
Преди сравняване на думите, трябва да ги обърнем в долен регистър, за да не оказва влияние размера на буквите (главни/малки): word = word.lower().
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#10.
Задача: информация за скоростта
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".
Примерен вход и изход
| Вход | Изход |
|---|---|
| 8 | slow |
| 49.5 | average |
| 126 | fast |
| 160 | ultra fast |
| 3500 | extremely fast |
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#11.
Задача: лица на фигури
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.
Примерен вход и изход
| Вход | Изход |
|---|---|
| square 5 |
25 |
| rectangle 7 2.5 |
17.5 |
| circle 6 |
113.097 |
| triangle 4.5 20 |
45 |
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#12.
Задача: време + 15 минути
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.
Примерен вход и изход
| Вход | Изход |
|---|---|
| 1 46 |
2:01 |
| 0 01 |
0:16 |
| 23 59 |
0:14 |
| 11 08 |
11:23 |
| 12 49 |
13:04 |
Насоки и подсказки
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.
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#13.
Задача: еднакви 3 числа
Да се напише програма, в която се въвеждат 3 числа и се отпечатва дали те са еднакви ("yes" / "no").
Примерен вход и изход
| Вход | Изход |
|---|---|
| 5 5 5 |
yes |
| 5 4 5 |
no |
| 1 2 3 |
no |
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#14.
Задача: * изписване на число от 0 до 100 с думи
Да се напише програма, която превръща число в диапазона [0 … 100] в текст.
Примерен вход и изход
| Вход | Изход |
|---|---|
| 25 | twenty five |
| 42 | forty two |
| 6 | six |
Насоки и подсказки
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.
Тестване в Judge системата
Тествайте решението си тук: https://judge.softuni.org/Contests/Practice/Index/1049#15.