Языки программирования и Python: переменные, ввод и вывод

Компьютер понимает только команды из нулей и единиц, а ты пишешь print(7 * 6) — и он сразу отвечает 42. Кто переводит с одного языка на другой? В этом уроке ты узнаешь ответ и освоишь первые важные инструменты Python: переменные, ввод с клавиатуры, вывод на экран и арифметические операции. На вступительном экзамене в Азербайджане (ГЭЦ, I группа) 9 из 30 заданий по информатике — программы на Python, и все они собраны из «кирпичиков» этого урока.

Программа, языки программирования и трансляторы

Языки делятся на уровни по близости к машине. Машинный язык — единственный язык, который процессор выполняет напрямую: команды записываются двоичными кодами и зависят от типа процессора. Языки низкого уровня (например, ассемблер) записывают машинные команды короткими буквенными обозначениями вроде MOV и ADD; они тоже привязаны к конкретному процессору. Языки высокого уровня (Python, C++, Java, Pascal) близки к человеческому языку и математической записи, не зависят от процессора, а одна их команда превращается во множество машинных команд.

Python — интерпретируемый язык. Если при выполнении ошибка возникнет на 5-й команде (например, деление на ноль), результат первых четырёх команд уже будет на экране. Строго говоря, Python сначала превращает весь текст в промежуточный байт-код — поэтому программа с синтаксической ошибкой вообще не запускается, — но в школьном курсе и на экзамене Python относят к интерпретируемым языкам.

Константы, переменные и присваивание

Оператор присваивания = работает так: сначала вычисляется выражение справа, затем результат записывается в переменную слева, а старое значение теряется. Поэтому x = x + 1 — не уравнение, а команда «увеличить x на 1». В официальных разборах экзамена это звучит как «переменной присваивается значение …». Python разрешает и несколько присваиваний в одной строке: a, b = 3, 8.

• имя начинается с буквы или _, дальше могут идти буквы, цифры и _: a1, sum_2, _k — правильные имена, а 2a, my-sum, a b — нет;
• большие и маленькие буквы различаются: a и A — две разные переменные;
• служебные слова (if, else, for, while, and, or, not, True) не могут быть именами переменных.

a = 7
b = 2.5
s = '7'
t = a > 5
print(type(a), type(b), type(s), type(t))
print(a * 2, b * 2, s * 2, t)

<class 'int'> <class 'float'> <class 'str'> <class 'bool'>
14 5.0 77 True

В Python тип переменной определяется присвоенным ей значением и может меняться по ходу программы: после x = 5 в x целое число, а после x = 'five' — строка. Поэтому в каждом задании спрашивай себя: что сейчас лежит в переменной — число или текст? Один и тот же знак + складывает числа, но склеивает строки.

Ввод и вывод: input() и print()

Функция print() выводит на экран значения из скобок. Несколько значений через запятую печатаются в одной строке через один пробел, а каждый новый print() начинает новую строку. Параметр sep меняет разделитель, а end — окончание строки: print(1, 2, 3, sep='-') → 1-2-3, а print('a', end='') оставляет следующий вывод в той же строке.

input() читает строку, которую пользователь набрал на клавиатуре, и **всегда возвращает её как строку (str)**: даже если ввести 5, получится '5'. Чтобы считать, строку нужно преобразовать: int(input()) для целого числа, float(input()) для вещественного. Именно так начинаются программы в экзаменационных заданиях: n = int(input()). Несколько значений, набранных в одной строке через пробел, читает input().split(): она разрезает строку по пробелам и возвращает список строк, а каждую часть мы переводим в число через int().

name = input()
age = int(input())
a, b = input().split()
a = int(a)
b = int(b)
print(name, age, a + b)
print(name, 'is', age, sep='_')

Внимательно читай условие: если числа вводятся каждое в отдельной строке, int(input()) повторяется нужное число раз (a = int(input()), b = int(input())); если они записаны в одной строке через пробел, используется input().split(). В письменных заданиях экзамена встречаются обе формы: например, элементы списка могут вводиться одной строкой через пробел, а их количество n — отдельной строкой.

name = 'Leyla'
age = int('14')
line = '3 8'
a, b = line.split()
a = int(a)
b = int(b)
print(name, age, a + b)
print(name, 'is', age, sep='_')

Leyla 14 11
Leyla_is_14

Арифметика: //, % и порядок действий

a = 7
b = 45
c = b // a % 4 * 3 + b % a ** 2
print(c)

51

Цифры числа и преобразование типов

n = 739
a = n // 100
b = n // 10 % 10
c = n % 10
print(c * 100 + b * 10 + a, a + b + c, abs(a - c))

937 19 2

Преобразование типов. str() превращает число в строку, а int() — строку или вещественное число в целое: str(45) + '1' → 451, int('45') + 1 → 46, int(7.9) → 7 (дробная часть просто отбрасывается, а не округляется). len(str(n)) даёт количество цифр: len(str(2026)) → 4. abs(x) возвращает модуль числа: abs(-12) → 12.

Задания экзамена: что выведет программа?

На экзамене программа обычно занимает 5–15 строк, а вопрос один: «определите результат программы». В закрытом задании 5 вариантов ответа, в кодированном ответ пишешь сам. В обоих случаях выигрывает один и тот же способ — «выполнить» программу строка за строкой, как компьютер.

1. 1
   Заведи таблицу переменных

   Нарисуй столбец для каждой переменной и запиши начальные значения. Если есть input(), запиши данный ввод с нужным типом: int(input()) → число, input() → строка.

2. 2
   Иди строка за строкой

   После каждого присваивания обновляй только столбец этой переменной и зачёркивай старое значение. Правая часть всегда считается по старым значениям.

3. 3
   Соблюдай приоритет

   В длинном выражении сначала **, потом * / // % слева направо, затем + -. Записывай промежуточные результаты.

4. 4
   Следи за типами

   / всегда даёт float (8 / 2 → 4.0); для строк + — склейка, а * — повторение.

5. 5
   Проверь формат вывода

   print(a, b) разделяет значения одним пробелом, каждый print выводит новую строку. Варианты ответа часто отличаются именно пробелами и строками.

t = 7384
# hours, minutes, seconds

2 3 4

line = '38 7'
# split, convert, print quotient, remainder, check

5 3 38