Blog om foto, web og brugervenlighed

Python tutorial. En intro til Python for begyndere.

juli 29th, 2008. Kategori: Programmering

I denne Python tutorial vil jeg give en kort introduktion til Python. Tutorialen henvender sig til begyndere i Python, men en smule programmeringserfaring fra et andet sprog  vil nok gøre det lettere at følge med.

Jeg har udvalgt nogle af de væsentligste karakteristika ved Python og vil i de forskellige afsnit give korte programmeringseksempler. Til slut programmerer vi en  lixberegner, der vil anskueliggøre de gennemgåede emner, samt tilføje et par nye vigtige detaljer om Python.

Start med Python

Du kan downloade den seneste Python version fra Python.org. Sammen med Python bliver IDLE installeret. IDLE er en lille grafisk brugergrænseflade, du kan bruge til at skrive og afvikle dine Python programmer i. IDLE bruger syntaks highlighning, som gør det lettere at overskue koden og opdage eventuelle syntaks fejl.

Åben IDLE og skriv:

print “Hello world”

OBS. Fra Python 3.0 er print blevet en funktion. Det betyder at syntaksen ved print nu er:

print (“Hello world”)

(OBS! Sidst i blogindlægget kan du finde en lixberegner skrevet i både Python 2 og Python 3. Find selv alle forskellene! )

Python vil nu udføre programmet. I dette tilfælde vil Python skrive “Hello world” på skærmen.

Åben bagefter et nyt vindue i IDLE,  skrive ovenstående kode igen og gem det som F.eks. “hello.py”. Så kan du vælge at køre programmet ved at taste “F5″eller vælge “Run module” fra menuen. Denne sidste metode er selvfølgelig den mest hensigtsmæssige, da du her gemmer dine Python programmer.

OBS. IDLE kan give problemer, når man afvikler den under Windows. Læs her hvordan du løser Problemer med IDLE.

Syntaks i Python

Pythons syntaks er meget brugervenlig og logisk. Den er simpel, minimalistisk og blottet for unødige tegn, hvilket gør den let at overskue og lære. Både for erfarne programmører og begyndere.

Et af de bærende elementer i Pythons syntaks er indrykninger af kodeblokke. Hvor man i andre sprog udelukkende bruger indrykninger, for at bevare overblikket, er indrykninger i Python en del af syntaksen. Hvis man laver fejl i indrykningerne virker python programmet ikke efter hensigten, da Python parseren så ikke kan se, hvilke kodeblokke, der hører sammen.

Det kan lyde som en begrænsning, men fordelen er, at man slipper for at holde styr på parenteser og semikolonner. En ordentlig programmør laver under alle omstændigheder de korrekte indrykninger, så det eneste det kræver er en lidt mere grundig struktur i ens arbejde i starten. For begynderen vil dette arbejde med indrykninger give en fordel, når han senere vil lære andre programmeringssprog.

x = 3
if x == 3:
  print "x er lig med 3"
else:
  print "x er forskellig fra 3"

Kontrolstrukturer i Python

Pythons kontrolstrukturer fungerer som kontrolstrukturerne i andre sprog. Hovedforskellen er en let ændret syntaks. F.eks. skriver man i Python “elif” i stedet for “else if”. En anden væsentlig forskel er sammenligningsoperatorerne “og” og “eller”. De hedder ganske simpelt “and”  og “or”.

x = 3
y = 2
if x == 3 and y == 2:
  print "x er lig med 3, og y er lig med 2"
elif x == 3 and y != 2:
  print "x er lig med 3, og y er forskellig fra 2"
elif x !=3  and y == 2:
  print "x er forskellig fra 3, og y er lig med 2"
else:
  print "x er forskellig fra 3, og y er forskellig fra 2"

Løkker i Python

“For” løkker fungerer en smule anderledes i Python end vi er vant til fra f.eks. JavaScript, PHP eller Java.  “For løkken fungerer nærmere som en “foreach” løkke. Hvis vi opretter et array, som vi kalder liste kan vi gennemløbe alle elementerne i listen på følgende måde:

liste = ("Python", "PHP", "JavaScript")
for i in liste:
  print liste(i)

Programmet vil udskrive elementerne i listen et af gangen.

En anden måde at bruge “for” løkker på i Python er gennem den indbyggede “range” funktion:

for i in range(1,10):
  print i

Ovenstående vil skrive tallene 1-9. Default intervallet i “range”-funktionen er 1. Hvis vi ønsker et andet interval skriver vi istedet:

for i in range(1,10,2):
  print i

Denne programstupm vil istedet udskrive: 1, 3, 5, 7, og 9.

I Python kan man også bruge “while løkker”. De fungerer som i de fleste andre programmeringssprog.

En lixberegner i Python

Som et eksempel på et lidt mere avanceret program, vil vi nu programmere en meget simpel lixtalsberegner (læs om lix og lixtal).

Udover det vi har gennemgået til nu, vil vi i lixberegneren også bruge:

• Kommentarertegn (havelåge/hash/#) – Så kan vi kommentere direkte i koden. Det gør det lettere at bevare overblikket, når andre skal se din kode eller du senere vender tilbage til koden.
• Bruger-input – For at gøre programmet interaktivt.
• Import af eksterne moduler – For at få flere funktioner til rådighed, kan vi suplere Pythons indbyggede funktioner ved at importere ekstra moduler/biblioteker/pakker, der indeholder nye funktioner.
• Definere en funktion – For at samle programmet i en kodeblok, der kan afvikles med et simpelt kald.

Her er progamkoden i sin helhed:

# -*- coding: cp1252 -*-

def lix():
import re # regular expression modul importeres

text =  raw_input("Kopier din tekst ind her:")

#Antal punktummer beregnes
pktArray = text.split(".")
antalPkt = len(pktArray)-1

#Antal ord beregnes
textUdenTegn = re.sub('[\.,]','',text)
textArray = textUdenTegn.split()
antalOrd = len(textArray)

#Lange ord beregnes
langeOrd = 0
for i in textArray:
  if len(i)>6:
    langeOrd = langeOrd + 1

#LIX beregnes og udskrives
if antalPkt != 0 and antalOrd != 0:
  lixtal =  antalOrd/antalPkt + (langeOrd*100)/antalOrd #LIX = O/P + (L*100)/O
  print "Lixtal:",lixtal
  print "Antal ord i teksten:" ,antalOrd
  print "Antal punktummer i teksten:" ,antalPkt
  print "Antal langeord i teksten:", langeOrd
else:
 print "Lixtal kan ikke beregnes"

lix() #Tilsidst kaldes funktionen igen, så programmet ikke slutter

lix()

(OBS! Vær opmærksom på at du ikke kan copy-paste scriptet ind i IDLE. Python er meget følsom overfor forkerte indrykniger. Derudover bruger bloggen “dårlige” anførselstegn, der ødelægger syntaksen.)

Samme lille pythonscript, med en smule ændret syntaks, så det virker i Python 3:

# -*- coding: cp1252 -*-
def lix():
  import re # regular expression modul importeres
  text = input("Kopier din tekst ind her:")

  #Antal punktummer beregnes
  pktArray = text.split(".")
  antalPkt = len(pktArray)-1

  #Antal ord beregnes
  textUdenTegn = re.sub('[\.,]','',text)
  textArray = textUdenTegn.split()
  antalOrd = len(textArray)

  #Lange ord beregnes
  langeOrd = 0
  for i in textArray:
    if len(i)>6:
      langeOrd = langeOrd + 1

  #LIX beregnes og udskrives
  if antalPkt != 0 and antalOrd != 0:
    lixtal =  antalOrd/antalPkt + (langeOrd*100)/antalOrd #LIX = O/P + (L*100)/O
    print ("Lixtal:",lixtal)
    print ("Antal ord i teksten:" ,antalOrd)
    print ("Antal punktummer i teksten:" ,antalPkt)
    print ("Antal langeord i teksten:", langeOrd)
  else:
    print ("Lixtal kan ikke beregnes")

  lix() #Tilsidst kaldes funktionen igen, så programmet ikke slutter

lix()

(OBS! Vær opmærksom på at du ikke kan copy-paste scriptet ind i IDLE. Python er meget følsom overfor forkerte indrykniger. Derudover bruger bloggen “dårlige” anførselstegn, der ødelægger syntaksen.)

De indledende øvelser

Allerførst sættes en encoding. Bare accepter det forslag som IDLE selv kommer med.

Så definerer vi en funktion. Vi kalder den lix(). Det betyder i praksis, at man kan køre hele programmet ved at  kalde funktionen, altså ved at skrive lix(). Det vil vi benytte os af sidst i programmet.

Øverst i vores lix()-funktion importerer vi et Python modul, der hedder “re”. “Re” står for “regular expressions”. Det giver os mulighed for at bruge funktioner, der kan håndtere regulære udtryk.

Tekstinput fra brugeren

Og så er vi klar for alvor. Det første er at vi skal have noget tekst fra brugeren som vi kan lave beregninger på. Til det bruger vi raw_input() funktionen. Brugerens tekst gemmer vi i en variabel, som vi kalder “text”. Parameteren (det der står inde i parantesen) i raw_input()-funktionen bliver skrevet ud på skærmen.

Antal punktummer beregnes

Vi bruger Pythons indbyggede funktion split(), som deler en streng ved det tegn man sender med som parameter. Vi deler ved et punktum, og de enkelte dele gemmes i et array, som vi kalder liste.

Bagefter finder vi længden på arrayet med den indbyggede funktion len(). Parameteren er navnet på det element vi vil finde længden på. Bemærk at vi trækker 1 fra resultatet. Det er fordi, at når vi bruger split til at dele, vil der være noget på begge sider af punktummet. Også selvom dette noget er tomt. Dvs. at hvis vi deler på en tekst, der kun indeholder et punktum, vil der komme to dele (også selvom disse to dele er tomme).

Antal ord beregnes

Først bruger vi funktionen sub(), til at fjerne punktummer og kommaer fra teksten. Det gør vi for at undgå, at de bliver regnet med i ordets længde. Vi gør Python fortolkeren opmærksom på at funktionen findes i det importerede “re”-modul, ved at skrive “re.” foran funktionen. Parametrene i sub()-funktionen er:

1. Det regulære udtryk, der skal ledes efter. I vores tilfælde punktum og komma
2. Det som det regulære udtryk skal udskiftes med. I vores tilfælde ingenting. Det betyder i praksis at tegnen fjernes fra teksten.
3. Navnet på den variabel, som funktionen skalbruges på.

Derefter  beregner vi antallet af ord, på stort set samme måde som vi beregnede punktummerne.  Forskellen er her at funktionen  split() default splitter på mellemrum, når der ingen parameter er angivet. Ved at bruge den default split værdi, splitter Python kun på mellemrum mellem tegn. Ergo slipper vi her at tage højde for eksta mellemrum som kunne komme ind før, efter og inde i teksten.

Lange ord beregnes

Først opretter vi variablen “langeOrd” og giver den værdien nul.

Så løber vi med en “for”-løkke alle elementerne (altså ordene) i listen igennem. For hvert ord undersøger vi ordets længde med len() funktionen. Hvis ordet er længere end 6 bogstaver lægger vi 1 til variablen “langeOrd”.

Lix beregnes og udskrives

Først udersøger vi om antallet af ord og punktummer er forskelligt fra nul. Ellers kan beregningen ikke laves, da det ellers vil medføre division med nul, hvilket er en matematisk umulighed. Og det vil derfor udløse en logisk fejl, og afviklingen af vores Python program vil stoppe.

Derefter laver vi selve Lix beregningen. Intet nyt i det. Python beregner det v.h.a simpel matematik.

Så skriver vi resultaterne ud.

Til sidst i den sidste kodeblog kalder vi funktionen igen, så programmet ikke afsluttes, når vores beregning er foretaget.

Aller nederst er også et funktions kald. Det er dette funktions kald, der starter hele programmet op.

Videre med python

Hvis du vil videre med Python findes der flere muligheder. En af de bedste er C H Swaroops gratis online bog: “A Byte of Python“, som er en fremragende bog for begyndere. Både begyndere i Python, men også begyndere i programmering.

Et dansk alternativ er: “Linux – Friheden til at programmere i Python“. En lidt ældre bog (2004), men nogle gange det kan være rart at læse på dansk, hvis man er begynder.

Python Rocks er en kort introduktion, der både fremhæver fordele ved Python og giver et kort overblik over simpel Ptyhon programmering.

Dive into Python henvender sig til mere erfarne programmører. Den gratis online bog behandler alle aspekter af Python programmering.

Endelig kan du også kaste dig over den officielle Python tutorial: The Python Tutorial fra Python.org.

Hvis du  har spørgsmål eller synes jeg har sprunget for hurtigt over noget væsentligt, så smid endelig en kommentar. Så vil jeg prøve at hjælpe så godt jeg kan. 🙂