Programmering i Python – Algoritmer og kode

Knut Skrindo Øystein Johannes Weider

PROGRAMMERING

I PYTHON ALGORITMER OG KODE

Innhold KAPITTEL 1 Vi programmerer i Python. . . . . . . . . . . . . .

1.1 Kom i gang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2 Tall, regning og variabler . . . . . . . . . .

1.3 Input. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.4 Vilkår . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.5 Løkker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.6 Turtle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.7 Lister. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.8 Funksjoner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.9 Anvendelser i tallteori . . . . . . . . . . . . .

1.10 Tallmønstre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.11 Feilmeldinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.12 Ekstra biblioteker . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 8 10 21 24 31 46 51 57 64 73 79 83

KAPITTEL 2 Algoritmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 2.1 Løpe gjennom lister . . . . . . . . . . . . . . . 86 2.2 if-tester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 2.3 Største verdi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 2.4 Kombinasjoner. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 2.5 Sjekk alle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 2.6 Sortering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 2.7 Søk med halvering. . . . . . . . . . . . . . . . . 109 2.8 Strengoperasjoner. . . . . . . . . . . . . . . . . 112 2.9 Større algoritmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

KAPITTEL 3 Vi bruker programmeringen . . . . . . . . . . . 116 3.1 Rekursive mønstre . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 3.2 Grafisk framstilling. . . . . . . . . . . . . . . . . 124 3.3 Data fra eksterne kilder. . . . . . . . . . . . 136 3.4 Funksjoner i bruk . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 3.5 Økonomi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 3.6 Simulering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 Oppgaver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 Løsninger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 Stikkord . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

Vi programmerer i Python

[1] Å programmere betyr å skrive instruksjoner til en PC om hva som skal skje. Dette likner litt på å lage en matoppskrift. Du skriver alle instruksjoner som skal til for at en annen person skal kunne lage den samme retten.

Vi skriver instruksjonene i Python og sier vi programmerer.

8

KAPITTEL 1

Programmeringsspråk Blokkbaserte: Scratch, Blockly Tekstbaserte: Python, Javascript, C++, PHP, Swift, Ruby, Go

1.1 Kom i gang Vi mennesker snakker mange forskjellige språk. På samme måte finnes det en rekke ulike språk vi kan programmere i. I denne boka programmerer vi i Python.

Når du skriver en tekst, tegner en graf eller redigerer et bilde på PC-en, bruker du ulike programmer, for eksempel Word, GeoGebra, Paint og andre. Tilsvarende kan vi skrive Python-kode i flere programmer eller miljøer, for eksempel Spyder eller Thonny. Selve Python-koden er den samme uansett hvor vi skriver den, men de ulike programmeringsmiljøene har litt forskjellige fordeler og ulemper.

Et programmeringsmiljø består av to deler – et tekstvindu, hvor du skriver selve Python-koden, og et vindu, der resultatet fra programmet kommer. Dette vinduet kalles konsollen. Hvordan dette ser ut varierer fra program til program. Nedenfor ser du standardvinduet til Spyder: De vanligste programmeringsmiljøene Et eget program: Spyder, Thonny, Mu, PyCharm, Pythonista, Pyto og andre Et nettbasert program: Replit, Trinket, Programiz og andre

Tekstvinduet

Konsollen

Et dokumentfokusert programmeringsmiljø: Jupyter Notebook I Spyder er tekstvinduet til venstre og konsollen nederst til høyre. Øverst til høyre kan du velge mellom faner, deriblant en oversikt over variablene. I Thonny er tekstvinduet øverst og konsollen nederst. Til høyre kan du for eksempel velge å vise en oversikt over variablene.

Kom i gang

Tekstvinduet

Konsollen

Konsollen Vi kan regne i konsollen på samme måte som vi gjør på en kalkulator. Vi regner ut 3 + 4 ved å skrive det inn i konsollen og trykker på enter: In [1]: 3 + 4 Out[1]: 7

Vi får at 3 + 4 = 7. Når vi skriver lang kode, er det imidlertid mer praktisk å skrive i tekstvinduet. Når vi ønsker å vise et resultat, sender vi det til konsollen med kommandoen print(<det du skal printe>).

Heretter programmerer vi derfor mest i tekstvinduet.

Ditt første program I tekstvinduet skriver vi: 1 print('Programmering er gøy!')

Deretter trykker vi på knappen merket med «Run file» / «Run current script» eller liknende. Ofte er det et grønt symbol som likner på en Playknapp: . Da kommer følgende tekst opp i konsollen: Programmering er gøy!

Gratulerer, du har nå skrevet ditt første program i Python! Programmet er på bare én linje og inneholder kun kommandoen print, sammen med teksten som skal vises.

9

10

KAPITTEL 1

1.2 Tall, regning og variabler Tall og regning Som vi så ovenfor, bruker vi print til å sende tekst til konsollen. Vi kaller det gjerne å skrive til skjerm eller å printe. Det skjer ingenting i konsollen uten at vi bruker print-kommandoen. Så hvis vi vil ha svaret i et regnestykke skrevet til konsollen, må vi printe svaret.

: : : EKSEMPEL 1.1 Regn ut. a) 23 · 5 b) 2 + 8 − 11 LØSNING

Vi skriver et program som regner ut.

a)

1 print(23*5) Når vi kjører programmet, får vi 115 i konsollen.

b)

1 print(2 + 8 ‑ 11) Når vi kjører programmet, får vi −1 i konsollen.

Programmeringen gir en naturlig struktur på arbeidet. Vi skriver utregninger og instrukser i tekstvinduet, og bruker print-kommandoen til å styre hva som blir synlig i konsollen. Eksempelet over viser at tegnene for de fire regneartene er de samme som de pleier å være på en datamaskin. Tegnene for multiplikasjon og divisjon virker på de tallene som står umiddelbart foran og bak tegnet: 3 + 4*5 ‑ 3/6 ‑ 1

betyr

3 + 4 · 5 − 36 − 1

Det betyr at multiplikasjonstegnet virker bare på 4 og 5, mens divisjonstegnet virker på 3 og 6. Hvis vi skal avvike fra dette, bruker vi parenteser.

: : : EKSEMPEL 1.2 Regn ut 3 +

4+7 + 1.

2

Tall, regning og variabler

LØSNING

Vi setter parantes rundt telleren, siden den har flere ledd: 1 print(3 + (4 + 7)/2 + 1) Hvis vi kjører dette programmet får vi 9,5.

Vi skriver potenser med dobbelt gangetegn. Det betyr at 23 skrives som 2**3 og 52 skrives som 5**2.

I Python bruker vi punktum som desimalkomma.

: : : EKSEMPEL 1.3 Regn ut 34,244 2 − 18,441 + 2 · 312 .

LØSNING

Vi bruker punktum som desimalkomma og skriver inn: 1 print(34.2442 ‑ 18.441 + 2*3**(12)) Når vi kjører programmet, får vi 1 062 897,80.

Det er vanlig å bruke et mellomrom på hver side av tegnene for pluss og minus, men ikke ved multiplikasjon og divisjon. Dette er imidlertid for at det skal være lettere å lese og se hva som hører sammen, og har ingen effekt på hvordan Python tolker det.

Utskrift av tekst Når vi skal skrive en tekst til konsollen, bruker vi anførselstegn.

: : : EKSEMPEL 1.4 Skriv «Jeg liker å telle.» til konsollen.

LØSNING

Vi bruker enkle eller doble anførselstegn rundt teksten, inni printkommandoen: 1 print('Jeg liker å telle.')

addisjon: + subtraksjon: ‑ multiplikasjon: * divisjon: / potens: **

11

12

KAPITTEL 1

Når vi kjører programmet, blir teksten «Jeg liker å telle.» skrevet ut: Jeg liker å telle.

Hvis vi skal skrive ut flere ting, kan vi bruke flere print-kommandoer: 1 print('Arealet av trekanten er ') 2 print(0.5*3*5) Ulempen med dette er at vi får linjeskift etter hver print-kommando: Arealet av trekanten er 7.5

Vi kaller det som står inni parentesen til en kommando for et argument.

Dette kan vi fikse ved å legge til et ekstra argument til print, nemlig «end». Hvis vi ikke skriver noe, gir «end» et linjeskift til slutt. Hvis vi vil ha et mellomrom, skriver vi for eksempel print(3 + 4, end=' '):

: : : EKSEMPEL 1.5 En rettvinklet trekant har grunnlinje 3 og høyde 5. Bestem arealet.

LØSNING

1 print('Arealet av trekanten er', end=' ') 2 print(0.5*3*5) Når vi kjører programmet, får vi Arealet av trekanten er 7.5

Vi oppnår det samme med et komma mellom hver ting vi vil printe: 1 print('Arealet av trekanten er', 0.5*3*5) Dette gir samme output: Arealet av trekanten er 7.5

Tall, regning og variabler

Kvadratrot og π De fleste kommandoer vi trenger er innebygd i Python. Av og til trenger vi i tillegg å laste inn ekstra kommandoer, som ligger lagret i såkalte biblioteker. Vi laster inn bibliotekene med kommandoen import: 1 import math Kommandoen i linja over laster inn biblioteket Math. Dette biblioteket inneholder vanlige funksjoner og symboler, som blant annet kvadratrot og π. Når vi skal bruke kommandoer fra Math-biblioteket, skriver vi «math.» foran kommandoen. Kvadratrot får vi da med kommandoen sqrt() med math. som forstavelse.

: : : EKSEMPEL 1.6 Regn ut

√

2.

LØSNING

1 import math 2 print(math.sqrt(2)) Når vi kjører programmet, får vi 1,414 213 562 373 095 1 til svar.

Math-biblioteket må lastes inn i alle programmer der vi skal bruke det.

Hvis vi skal bruke konstanten π, skriver vi math.pi.

: : : EKSEMPEL 1.7 Beregn arealet av en sirkel med radius 3.

LØSNING

1 import math 2 print(math.pi*3**2) Vi kjører programmet og får at arealet er omtrent 28,274.

13

14

KAPITTEL 1

OP P G AV E R 1.1 Bruk Python til å regne ut 97,2 + 3 · 11,13 1.2 Lag et program i Python som regner ut 88 · 45 − 12 · 6 sammen med en forklarende tekst.

1.3 Lag et program som skriver ut teksten «Their song played. They danced forever.».

1.4 Lag et program i Python som regner ut 3+8 3− +5 3

1.5 Lag et program i Python som regner ut volumet av en sylinder med radius 4,5 cm og høyde 17,8 cm.

1.6 Skriv et program i Python som √ regner ut en 1+ 5 desimaltilnærming av .

2 1.7 Arealet av et trapes med høyden h og der sidene a og b er parallelle, er A=

( a + b) · h 2

Skriv et program i Python som regner ut arealet av et trapes der de parallelle sidelengdene er 14,3 cm og 10,4 cm og høyden er 13,6 cm.

Tall, regning og variabler

Kan vi stole på Python?

Når vi programmerer i Python, virker en del ting litt uvant og forvirrende i starten. Et eksempel er desimaltall. Kan vi stole på alle desimalene Python viser oss?

Vi regner litt i konsollen for å sjekke: In [1]: 0.1 + 0.1 Out[1]: 0.2

Dette er som forventet, siden 0,1 + 0,1 = 0,2. Men se her: In [2]: 0.1 + 0.1 + 0.1 Out[2]: 0.30000000000000004

Dette ser rart ut! Vi vet jo at 0,1 + 0,1 + 0,1 = 0,3, og ikke 0,300 000 000 000 000 04.

Det viser seg at vi bare kan stole på ca. 15–16 sifre i Python. Alt som kommer etter må vi bare se bort fra. Slik er det i andre dataprogrammer også, som for eksempel GeoGebra og Excel, men dette blir vanligvis skjult for oss. Årsaken til dette, er at PC-en har begrenset antall tall tilgjengelig. Det er ingen grenser for hvilke tall vi kan skrive inn i Python, men PC-en har ikke uendelig mange tall den kan bruke. Noen har derfor tatt et valg, og PC-en har ca. 15–16 sifre vi kan stole på.

Variabler Når vi regner på en kalkulator eller i et matematikkprogram som for eksempel GeoGebra, regner vi ett og ett regnestykke, linje for linje. Vi bruker det svaret vi får videre i utregningen. Vi tenker oss for eksempel at Lars skal male en stor vegg på skolen. Veggen er 8 m lang og 4 m høy.

Veggen skal males med tre strøk av en maling som dekker 6 L/m2 . Hvor mye maling trenger han? Vi regner slik: Arealet av veggen: 8 · 4 = 32 Areal som skal males: 32 · 3 = 96 Mengde maling: 96 : 6 = 16 Lars må altså kjøpe 16 L maling.

15

16

KAPITTEL 1

Når vi skal programmere dette, gir vi egne navn til de ulike svarene underveis i utregningen. Disse navnene kaller vi variabler. Koden nedenfor regner ut det samme: 1 vegg = 8*4 2 areal = vegg*3 3 maling = areal/6 4 5 print(maling) Når vi kjører programmet, får vi 16 til svar.

Variabler er altså en måte vi kan ta vare på midlertidige verdier, slik at vi kan bruke dem videre i programmet.

Tall, regning og variabler

I Python oppretter vi variabler ved å tilordne en verdi ved hjelp av likhetstegnet.

1 svar = 15 + 3 Når vi kjører koden ovenfor, får variabelen «svar» verdien 18.

: : : EKSEMPEL 1.8 Maria planlegger en treningsøkt. Hun skal varme opp 18 minutter.

Deretter skal hun ha 5 × 4 min intervaller med 2 minutters pause mellom hvert intervall. Til slutt har hun nedjogg 10 minutter.

Hvor lang tid varer treningsøkta?

LØSNING

Vi skriver et program i Python som regner ut tiden: 1 oppvarming = 18 2 intervalltid = 5*4 3 pausetid = 4*2 4 nedjogg = 10 5 totaltid = oppvarming + intervalltid + pausetid + nedjogg

6 print('Treningsøkta tar', end=' ') 7 print(totaltid, end=' ') 8 print('minutter.')

Når vi kjører programmet får vi dette resultatet: Treningsøkta tar 56 minutter.

Vi kan godt bruke variabelens forrige verdi når vi tilordner ny verdi til en variabel.

1 svar = 15 2 svar = svar + 5 3 print(svar) Når vi kjører koden ovenfor blir først variabelen «svar» opprettet med verdien 15. Deretter blir verdien satt til den verdien variabelen hadde tidligere, addert med 5. Resultatet når vi kjører programmet blir 20.

17

18

KAPITTEL 1

Disse reglene gjelder for hvilke tegn vi kan bruke til variabler: Vi kan bruke vanlige bokstaver a–å, A–Å.

Vi kan bruke tall 0–9, men ikke i starten av en variabel.

Vi kan bruke understrek («_»).

Noen navn er opptatt

LOVLIG NAVN

ULOVLIG NAVN

start eller START

terning to

start1

3et

start_1 summen

start-1 sum

Python leser koden ovenfra og nedover, fra venstre mot høyre. Når vi printer en variabel, spiller det ingen rolle om variabelen skifter verdi på et senere tidspunkt. I koden nedenfor har variabelen «svar» verdien 15 når den blir printet, så det er altså tallet 15 som kommer i konsollen. I linjen nedenfor blir verdien endret til 30, men det vises ikke i konsollen.

1 svar = 15 2 print(svar) 3 svar = svar*2 Mange programmeringsmiljøer har mulighet til å vise en oversikt over hvilken verdi variablene har når programmet er ferdig. Dette er ofte til god hjelp. I Spyder heter denne visningen «Variable Explorer». Etter å kjørt programmet ovenfor, ser den slik ut:

Dette betyr at variabelen «svar» har verdien 30 når programmet er ferdig.

Skrive ut tekst og variabler sammen Når vi bruker programmering til å løse matematikkoppgaver avslutter vi gjerne programmet med å skrive ut verdien av en variabel sammen med en forklarende tekst. Dette kan vi gjøre på flere måter.

En mulighet er å printe teksten og variabelen i samme kommando, atskilt med komma: 1 svar = 15 2 print('Svaret er', svar) Når vi kjører dette programmet, får vi «Svaret er 15» i konsollen.

Tall, regning og variabler

En annen måte er å bruke et såkalt f-literal, en formatert tekst. Denne lager vi ved å sette bokstaven «f» foran et anførselstegn. Når vi så skal sette inn en variabel, setter vi parentesene «{» og «}» rundt: 1 tall1 = 43 2 tall2 = 6 3 print(f'Tallene er {tall1} og {tall2}.')

Når vi kjører dette programmet, får vi Tallene er 43 og 6.

Avrunding Vi runder enklest av med en f-literal. Rett før høyre parentes «}» setter vi et kolon og et punktum. Deretter skriver vi hvor mange desimaler vi ønsker, etterfulgt av bokstaven «f».

: : : EKSEMPEL 1.9 Regn ut

13 og rund av til tre desimaler.

7

LØSNING

1 tall = 13/7 2 print(f'Variabelens verdi er {tall:.3f}.')

Når vi kjører programmet får vi Variabelens verdi er 1.857.

Kommandoen round(<variabel>, <antall desimaler>) er en annen måte å runde av på. Vi bruker den slik: 1 svar = 13/7 2 3 print(round(svar, 3)) Koden gir svaret 1,857. Vi ser at det første argumentet til round er tallet som skal rundes av, mens det andre argumentet er antall desimaler.

«f» står for «fiksert (bestemt) antall desimaler»

19

20

KAPITTEL 1

OP P G AV E R 1.8 Lag et program hvor du setter variabelen «svar» til 28 og skriver ut verdien av variabelen med en svarsetning. Resultatet av programmet skal bli: Verdien av svar er 28.

1.9 Lag et program der du oppretter variabelen «tall», dividerer på 2 og skriver ut svaret.

1.10 Regn ut 23 : 7 og rund av til én desimal i svaret.

1.11 Velg to tall mellom 2 og 20. Skriv et program der du legger de to tallene i variablene a og b. Programmet skal skrive ut henholdsvis summen, differansen og produktet av

tallene i hver sin svarsetning. For eksempel «Summen av 2 og 5 er 7».

1.12 En sommeruke kjører Johanne båten sin i om lag 17 timer. Båten forbuker omtrent 7 liter bensin per time. Bensinprisen er denne uka 26 kroner per liter.

Bruk Python til å regne ut hvor mye bensinforbruket koster denne uka.

1.13 Skriv et program som: Oppretter variabelen «tall» med verdien 5 Endrer verdien til 10 Legger til 11 Legger til 6 Dobler Skriver ut verdien

Input

1.3 Input Vi har nå lært at vi får resultatene ut fra et program og inn i konsollen med kommandoen print. Tilsvarende får vi opplysninger fra konsollen inn i programmet med kommandoen input. input()

print()

program INN

UT

Nedenfor ser du hvordan vi kan bruke input-kommandoen: 1 navn = input('Skriv inn navnet ditt: ') 2 print(f'Du heter {navn}.')

Når vi kjører dette programmet, kommer først dette opp i konsollen: Skriv inn navnet ditt:

Hvis vi da skriver «Markus» i konsollen, blir dette navnet lagret i variabelen «navn» i linje 1 i programmet.

Når vi trykket «enter», blir navnet skrevet ut med en svarsetning fra linje 2 i programmet: Du heter Markus.

Typer Python oppfatter tall og tekst på forskjellig måte. Vi kan se et eksempel i dette programmet: 1 a = 13 2 print(2*a) 3 b = 'matematikk' 4 print(2*b) Når vi kjører programmet, får vi dette: 26 matematikkmatematikk

21

22

KAPITTEL 1

Det viser seg altså at gangetegnet * betyr ulike ting for tall og tekst. Når det blir brukt på tall, fungerer det som vanlig multiplikasjon, mens når det blir brukt på en tekst, blir teksten repetert like mange ganger som tallet sier.

I variabeloversikten ser vi forskjellen på de to variablene «a» og «b»:

Variabelen «a» er av typen int, som er en forkortelse for integer, altså det engelske ordet for heltall. variabelen «b» er av typen str fra det engelske ordet string, som betyr streng, tekststreng eller tekst.

TYPE str int float

ENGELSK string integer floating-point number

NORSK streng, tekststreng, tekst heltall desimaltall, flyttall

Resultatet av input-kommandoen blir alltid tolket som en str. Dersom det skal være et tall, må vi manuelt gjøre det om til int eller float.

Kommandoene for å gjøre om til en annen type heter det samme som typen. Vi ser hvordan vi kan gjøre dette i eksempelet nedenfor.

I eksempelet ser du det vi kaller kommentarer til koden. Python hopper over alt som kommer etter tegnet «#» på en linje. Det gjør at vi kan skrive små forklaringer til koden.

: : : EKSEMPEL 1.10 Skriv et program som ber om et tall og så dobler tallet.

LØSNING

Vi lagrer resultatet av input-kommandoen i en variabel, og oversetter til desimaltall med float: 1 # Ber om et tall 2 tall = input('Skriv inn et tall: ') 3 # Konverterer til float 4 tall = float(tall)

Input

5 # Dobler 6 dobbelt = 2*tall 7 print(f'Det dobbelte av {tall} er {dobbelt}.')

Når vi kjører programmet får vi teksten «Skriv inn et tall: » i konsollen. Dersom vi skriver inn «12.3» og trykker på enter, ser det slik ut; Skriv inn et tall: 12.3 Det dobbelte av 12.3 er 24.6.

Dersom vi bytter ut float med int i eksempelet over, vil programmet bare fungere med heltall. Hvis vi skriver inn et desimaltall, vil vi få en feilmelding.

ValueError: invalid literal for int() with base 10: '12.3'

OP P G AV E R 1.14 Lag et program som ber om et navn og så svarer med en hilsen med dette navnet.

1.15 Lag et program som ber om et tall og skriver ut halvparten av tallet.

1.16 Lag et program som ber om radius i en sirkel og så svarer med arealet av sirkelen.

1.17 Lag et program som ber om lengde og bredde i et rektangel og som så skriver ut arealet og omkretsen av rektangelet.

1.18 a) Lag et program der du ber om et tall.

Programmet skal skrive ut 7 mer enn det dobbelte av tallet. b) Lag et nytt program der du forandrer mønsteret. For eksempel kan programmet halvere tallet og legge til fire. Få en annen til å foreslå et tall.

Programmet skriver ut hvilket tall som hører sammen med dette tallet. Gjenta helt til den andre forstår mønsteret.

1.19 Lag et program som ber om høyde og grunnlinje i en trekant og svarer med arealet av trekanten.

23

24

KAPITTEL 1

1.4 Vilkår Vilkår handler i programmering om å bruke en test til å avgjøre hva programmet skal gjøre. I programmet nedenfor sjekker vi om tallet brukeren taster inn er positivt.

1 tall = input('Skriv inn et tall: ') 2 tall = float(tall) 3 4 if tall > 0: 5 print(f'Tallet {tall} er positivt.')

Når vi kjører dette programmet, blir vi bedt om å skrive inn et tall. Svaret vi gir blir oversatt til float og lagt i variabelen «tall». Så tester Python om «tall» er positivt. Hvis tallet er positivt, blir det skrevet ut en tekst om at tallet er positivt. Dersom vi kjører programmet og skriver inn for eksempel 17, så vil det se slik ut:

Skriv inn et tall: 17 Tallet 17.0 er positivt.

En slik test kaller vi i Python en if-test. Programmet ovenfor kan utvides med en instruksjon om hva som skal utføres dersom testen ikke er sann.

Loddrett under if kan vi skrive else:, som betyr «ellers» .

1 tall = input('Skriv inn et tall: ') 2 tall = float(tall) 3 4 if tall > 0: 5 print(f'Tallet {tall} er positivt.')

6 else: 7 print(f'Tallet {tall} er ikke positivt.')

Etter en if-test står det alltid et kolon.

I koden ovenfor blir linje 5 utført hvis testen er sann, mens linje 7 blir utført hvis testen ikke er sann.

I en if-test kan vi bruke disse tegnene:

Vilkår

TEGN < <= > >= == != not()

25

BETYDNING Mindre enn Mindre enn eller lik Større enn Større enn eller lik lik ikke lik motsatt betydning

: : : EKSEMPEL 1.11 Skriv et program som ber om et tall og sjekker om tallet er åtte.

LØSNING

Vi bruker input for å be om et tall. Så konverterer vi svaret til desimaltall med float. En if-test avgjør om tallet er åtte.

1 # Ber om et tall 2 tall = input('Skriv inn et tall: ') 3 # Konverterer til float 4 tall = float(tall) 5 6 # Avgjør om tallet er 8 7 if tall == 8: 8 print('Du har skrevet inn tallet 8.')

9 else: 10 print('Du har skrevet inn noe annet enn 8.')

Koden i eksempelet ovenfor kan vi illustrere i et såkalt flytskjema.

Flytskjemaet viser en oversikt over hva programmet gjør: Først får variabelen «tall» en verdi. Deretter blir svaret enten «tall er 8» eller «tall er noe annet enn 8», avhengig av om testen «tall == 8» er sann eller usann. tall

ja tall er 8

tall == 8

nei

tall er noe annet enn 8

I Python bruker vi «=» når vi tilordner en verdi til en variabel og «==» for å sjekke om to utsagn er like.

26

KAPITTEL 1

I en if-test kan vi også ha flere vilkår. Da kombinerer vi kommandoene else og if og skriver elif. Dette er en forkortelse for else–if.

Vi kan utvide forrige eksempel slik at programmet avgjør om tallet brukeren skriver inn er lik åtte, større enn åtte eller mindre enn åtte:

: : : EKSEMPEL 1.12 Gjør endringer i koden fra eksempel 11 slik at det sjekker om tallet er lik åtte, større enn åtte eller mindre enn åtte.

LØSNING

Vi legger inn elif mellom if og else i koden for å sjekke om tallet er lik åtte, større enn åtte eller mindre enn åtte. Se linje 9.

1 # Ber om et tall 2 tall = input('Skriv inn et tall: ') 3 # Konverterer til float 4 tall = float(tall) 5 6 # Avgjør om tallet er 8 7 if tall == 8: 8 print('Du har skrevet inn tallet 8.')

9 elif tall > 8: 10 print('Du har skrevet inn ett tall som er større enn 8.')

11 else: 12 print('Du har skrevet inn ett tall som er mindre enn 8.')

Vi kan kombinere utsagn i testen med konjunksjonene and og or, som betyr henholdsvis «og» og «eller». I tabellen nedenfor ser du noen eksempler på tester.

De to sannhetsverdiene sann og usann heter i Python henholdsvis True og False. Alle tester blir evaluert til enten True eller False.

Vilkår

TEST

3 < 6

VERDI sann usann sann

not(3 < 6)

usann

3 > 6

usann

not(3 > 6)

sann

2 > 1 and 6 > 3

sann

2 > 1 and 6 < 3

usann

2 > 1 or 6 < 3

sann

2 == 1 + 1 2 == 1 + 2

27

Høyre og venstre side er like.

Venstre side er 2, høyre side er 3 3 er mindre enn 6 Det er ikke sant at 3 ikke er mindre enn 6 3 er ikke større enn 6 Det er sant at 3 ikke er større enn 6 Begge er sanne 6 er ikke større enn 3, så begge er ikke sanne Minst én av dem er sann, nemlig den første. 2 er større enn 1.

Innrykk Vi legger merke til at linjene umiddelbart etter if, elif og else er rykket inn fra venstre marg. Innrykket viser når if-testen er ferdig.

I de to programkodene nedenfor er eneste forskjell at koden til høyre har et innrykk i starten av linje 6. I den første koden blir linje 6 utført uansett:

1 tall = float(input('Skriv inn et tall: ')) 2 if tall < 10: 3 print('Tallet er mindre enn 10.')

4 else: 5 print('Tallet er ikke mindre enn 10.')

6 print('Dette er siste linje.')

I denne koden blir linje 6 utført bare hvis testen i linje 2 er usann: 1 tall = float(input('Skriv inn et tall: ')) 2 if tall < 10: 3 print('Tallet er mindre enn 10.')

4 else: 5 print('Tallet er ikke mindre enn 10.')

6 print('Dette er siste linje.')

Den øverste koden, uten innrykk, gir dette resultatet:

Vi kan både hente inn informasjon og gjøre det om til et heltall eller flyttall på én linje ved å skrive «tall = int(input(’Skriv inn et heltall: ’))» eller «tall = float(input(’Skriv inn et tall: ’))»

28

KAPITTEL 1

Skriv inn et tall: 5 Tallet er mindre enn 10.

Dette er siste linje.

Den nederste koden gir dette: Skriv inn et tall: 5 Tallet er mindre enn 10.

FRA BLOKK TIL TEKST En if-test i Python tilsvarer en styringsblokk med «hvis» i Scratch: Scratch-programmet nedenfor setter først variabelen «tall» til 10.

Deretter sjekker programmet om «tall» er større enn 10. Hvis det er det, sendes meldingen «ja». Hvis den ikke er det, spilles lyden «mjau».

når

klikkes

sett tall hvis

til 10

tall > 50

send melding ja ellers start lyden mjau

Dette tilsvarer omtrent Python-programmet nedenfor: 1 tall = 10 2 3 if tall > 50: 4 print('ja') 5 else: 6 print('mjau') I stedet for å sende melding og spille av en lyd, bruker dette programmet print.

Vilkår

29

Tallteori, delelighet Når vi utfører divisjon for hånd, er det ikke alltid divisjonen går opp. Da får vi en rest. Hvis vi for eksempel dividerer 43 på 5 får vi 8 hele og 3 i rest.

Python har egne operatorer som regner ut disse, nemlig «//» og «%». Vi prøver vårt eksempel: En operator er et tegn eller kombinasjon av tegn som uttrykker en 1 print(43//5) regneoperasjon, for 2 print(43%5) eksempel +, -, *, /, **, //, %.

Når vi kjører programmet får vi at 43//5 er 8 og 43%5 er 3. Det betyr at «//» gir antall hele ved divisjonen, mens «%» gir resten ved divisjonen.

Hvis et tall er delelig med et annet tall, er resten null. Vi kan derfor bruke «%» til å teste delelighet.

: : : EKSEMPEL 1.13 Skriv et program som ber om et tall og så undersøker om tallet er delelig med 3.

LØSNING

1 tall = int(input('Skriv inn et heltall: ')) 2 3 # Tester om vi får null i rest når vi deler på 3.

4 if tall%3 == 0: 5 print(f'{tall} er delelig med 3') 6 else: 7 print(f'{tall} er ikke delelig med 3') Vi tester programmet underveis og skriver vi inn 19 i konsollen: Skriv inn et heltall: 19 19 er ikke delelig med 3