Introduzione alla programmazione per tutti

(Brevi dispense del corso pomeridiano)

Lezione 1

Informazioni pratiche

• Docenti: Pietro Codara, Carmelo Castiglione
• Email: cognome.nome@issvigano.edu.it
• Server Discord: link invito
• Questo file è in formato markdown (estensione md); per vederlo ben formattato sul vostro PC potete aprirlo in VS Code (vedi di seguito), cliccare con il tasto destro sul nome del file e scegliere Open Preview. Se volete imparare ad usare markdown per scrivere i vostri appunti: https://www.markdownguide.org/basic-syntax/

Configurazione ambiente di sviluppo

• Installazione Python: https://www.python.org/
• scaricate l'ultima versione di Python per il vostro OS dalla sezione downloads del sito
• installate come una normale applicazione, mantenendo le impostazioni di default
• Installazione Visual Studio Code, un noto editor utilizzato per la programmazione in diversi linguaggi: https://code.visualstudio.com/
• scaricate ed installate l'ultima versione stabile di VS Code per il vostro OS

Scrivere ed eseguire un programma in VS code

Visual Studio Code (VS Code, in breve) è un editor di testo con funzionalità avanzate per la programmazione. È utilizzato come ambiente di sviluppo per scrivere programmi in diversi linguaggi. Noi lo useremo per questo primo esercizio di programmazione in Python. Non è una scelta obbligata: potreste usare un qualsiasi altro editor già installato sul vostro sistema, come Blocco Note (scelta sconsigliata!), o l'ambiente di sviluppo IDLE, già compreso nel pacchetto di installazione di Python.

Per scrivere il nostro primo programma in Python, eseguiamo le seguenti operazioni.

1. Creiamo (ad esempio dallo strumento Esplora file di Windows) una cartella dove mettere i nostri programmi. Evitate di utilizzare sempre il Desktop ;)
2. Da VS Code, apriamo la cartella appena creata scegliendo Open folder nel menù File.
3. Nella barra Explorer di VS Code, che potete aprire/chiudere cliccando sul tasto in altro a destra, sotto il simbolo dell'applicazione, clicchiamo sul pulsante che si trova alla destra del nome della cartella (passandoci sopra compare la scritta new file) e creiamo un nuovo file con estensione py. Chiamiamo il file ciao.py. Se sbagliate a digitare il nome del file potete rinominarlo cliccandoci sopra con il tasto destro, oppure selezionandolo e premendo F2.
4. Apriamo, cliccandoci sopra, il file ciao.py ed editiamolo inserendo la seguente linea di codice. Dopo aver fatto le vostre modifiche ricordatevi di salvare il file!

print('Hello world!')

5. Apriamo il terminale, cliccando sulla barra in basso oppure dal menù View scegliendo Terminal, e verifichiamo la presenza di Python digitando py (oppure python o python3). Dovrebbe aprirsi l'interfaccia a linea di comando dell'interprete Python. Da questa interfaccia possiamo eseguire comandi Python: provate a scrivere 2+3 e premete invio. Per uscire scriviamo exit() dopo il prompt, rappresentato dal simbolo >>>.
6. Eseguiamo il file ciao.py dal terminale, digitando il comando py ciao.py (se non funziona py, usate python o python3, come avete fatto al punto precedente).

Nota: possiamo digitare i comandi da terminale più velocemente usando qualche trucchetto. Premendo tab dopo aver digitato qualche carattere viene completato automaticamente il nome del file. Premendo la freccia in alto si richiama l'ultimo comando (usando freccia su e freccia giù potete navigare lo storico dei comandi digitati).

Utilizzare l'ambiente Idle

Proviamo a eseguire lo stesso programma nell'ambiente Idle, incluso nell'installazione standard di Python. Cerchiamo e apriamo Idle sul nostro computer. Si aprirà una finestra con la shell che ci permette di inviare comandi direttamente all'interprete Python. Andiamo ora sul menù file, scegliamo open e apriamo il file ciao.py che abbiamo editato prima in VS Code. Si aprirà la finestra dell'editor, dove possiamo vedere e modificare il nostro programma. Accediamo da questa finestra al menù Run e selezioniamo Run module. Il programma verrà eseguito e l'output visualizzato sulla shell.

La funzione print()

Prepariamo ora una seconda versione del nostro programma, che possiamo chiamare ciao2.py.

print('Hello world!')
print("Ciao mondo!")

Il programma esegue per due volte la funzione print() di Python. La funzione print() permette di stampare una stringa, ovvero una sequenza di caratteri di testo. Nel nostro programma la prima invocazione della funzione print() stamperà la stringa Hello world!. Una stringa in Python può essere delimitata in diversi modi: possiamo usare il simbolo ' (apice), come in 'Hello world' oppure il simbolo " (doppio apice o virgoletta), come in "Ciao mondo!".

Eseguendo il programma con il solito comando py ciao2.py viene visualizzato sul terminale il seguente output.

Hello world!
Ciao mondo!

Torniamo ora a "lavorare" sul nostro editor VS code. Premete il pulsante in basso della barra sinistra dei pulsanti (se ci passate sopra con il mouse compare la scritta Extensions). Viene visualizzato un elenco di estensioni che potete installare in VS code per aumentarne le funzionalità. Dal campo di ricerca in alto cercate Python. Dovreste trovare un'estensione chiamata Python, creata da Microsoft. Installatela premendo l'apposito pulsante. Dovrebbe comparirvi una schermata che conferma l'avvenuta installazione e descrive l'estensione, fornendo alcune istruzioni per configurarla e utilizzarla.

Tornate ora sul codice del programma ciao2.py. Cliccate sul tasto play (run python file) che si trova alla destra del nome del file che state editando. Vedrete comparire sul terminale il comando per eseguire il programma (in forma estesa e con tutti i percorsi assoluti completi) e, poco dopo, il risultato dell'esecuzione. Un terzo modo per eseguire il programma è accedere al menù Run e cliccare su Run without debugging. Un altro modo, equivalente al precedente, è premere CTRL+F5.

Variabile

Una variabile è un riferimento a un dato che è salvato in memoria. Il nome dato a una variabile dal programmatore ricorda spesso (ma non sempre, dipende dalla scelta del programmatore) il significato del valore memorizzato: per esempio, si può usare il termine nome o il termine name per una variabile in cui è memorizzato il nome di una persona; si può usare il termine eta (meglio se senza accenti: non ci piace usare caratteri così strani come le lettere accentate nei nostri programmi) o il termine age, ad esempio, per una variabile dove è salvata l'età di una persona, e così via. La variabile è lo strumento più semplice e comodo che possiamo usare nei nostri programmi per memorizzare dati, recuperare valori memorizzati e manipolarli. Per introdurre una nuova variabile in Python e assegnare alla variabile un nuovo valore si usa l'istruzione:

cognome = "Codara"

Questa istruzione assegna alla variabile cognome il valore "Codara". Il simbolo = esegue un assegnamento (o assegnazione) di un valore a una variabile.

Nota: per dare un nome a una variabile potete usare tutti i caratteri dell'alfabeto ed eventualmente anche numero e il carattere _ (underscore). Non usate un numero all'inizio del nome. Ad esempio, il nome citta_1 è valido, ma il nome 76_forever non lo è.

Possiamo riassegnare il valore a una variabile in un nostro programma. Apriamo nel nostro editor un nuovo file, chiamato variabile.py e scriviamo:

stringa = "Pietro"
print(stringa)
stringa = "Casa"
print(stringa)

Analizziamo il programma scritto. La prima riga assegna il valore "Pietro" alla variabile chiamata stringa. La seconda riga stampa il valore della variabile. Notate che il testo dentro le parentesi della funzione print(), che si chiama parametro della funzione ed è un valore passato alla funzione in modo che questa possa utilizzarlo, non è racchiuso tra apici. Non si tratta infatti di una stringa, ma è piuttosto il nome di una variabile. Non commettete l'errore di scrivere print('stringa'): verrebbe stampato in output stringa e non, come desiderato, Pietro. Anzi, provate a commettere questo errore, eseguite il programma e osservate cosa succede!

Alla terza riga viene assegnato alla variabile un nuovo valore: la stringa "Casa". Il valore memorizzato in precedenza, la stringa "Pietro" non sarà da questo momento più accessibile, perché il nuovo valore contenuto nella variabile stringa è la stringa "Casa".

Nell'ultima riga del programma viene salvato il nuovo valore di stringa, mostrando così ciò che è successo con l'assegnamento della riga 3.

Domanda: è possibile fare in modo che la funzione print() non vada a capo dopo aver stampato la stringa? Risposta: si, anche se di norma (di default) la funzione print() stampa un carattere di a capo dopo il testo ricevuto come parametro, è possibile modificare questo comportamento. Per farlo, dobbiamo passare alla funzione print() un altro parametro, anche se "in un modo abbastanza strano", che capiremo più avanti:

stringa = "Pietro"
print(stringa,end=" --- ")
stringa = "Casa"
print(stringa)

Eseguendo questo programma, immediatamente dopo la stringa Pietro viene stampato il testo --- (spazi iniziale e finale inclusi) e poi la stringa Casa. Come risultato, vedremo sul terminale la stampa: Pietro --- Casa.

Osservazione: spesso, quando si cita il nome di una funzione si mette in coda al nome una coppia di parentesi tonde, senza parametri all'interno, ad indicare che si tratta di una funzione e non di altro, ad esempio non di una variabile. Per esempio, abbiamo parlato nelle righe precedenti della funzione print().

Proviamo a modificare il programma variabile.py che abbiamo scritto poco fa, scrivendo questa volta:

stringa = "Pietro"
print(Stringa)
stringa = "Casa"
print(stringa)

Eseguiamo il programma dopo questa modifica. Dovremmo ottenere un output simile a questo:

Traceback (most recent call last):
  File "Z:\python\variabile.py", line 2, in <module>
    print(Stringa)
          ^^^^^^^
NameError: name 'Stringa' is not defined. Did you mean: 'stringa'?

L'interprete Python ci sta segnalando che la seconda riga ("Z:\python\variabile.py", line 2) contiene un errore. In particolare, si tratta di un NameError ed è dovuto al fatto che l'interprete non conosce il nome Stringa (name 'Stringa' is not defined). In effetti, il simbolo Stringa che chiediamo alla print() di stampare non esiste: l'unica variabile nel nostro programma è stringa, con l'iniziale minuscola, e per Python le lettere maiuscole e le lettere minuscole sono diverse (si dice che il linguaggio è case sensitive).

Questo messaggio dell'interprete è molto importante, perché ci permette di correggere il nostro programma. Commetterete molti errori nel programmare e molti di questi verranno segnalati in questo modo dall'interprete: leggete sempre il messaggio che viene stampato con attenzione! Non sarà sempre facile capire cosa vuole dirci, ma con l'esercizio imparerete a capire al volo ciò che sta dietro a tutti i messaggi d'errore più comuni.

Metodi per le stringhe

Giochiamo un po' con le stringhe.

nome = 'Alan'
print("Ciao " + nome + " Turing " + "!")
print("Ciao", nome, "Turing", "!")

nome_completo = nome + " Turing"
print(nome_completo)

saluto = "Ciao " + nome_completo
print(saluto)

Eseguendo il programma qui sopra otteniamo quanto segue.

Ciao Alan Turing !
Ciao Alan Turing !
Alan Turing
Ciao Alan Turing

Osserviamo che con la funzione print() è possibile stampare più valori, separando gli argomenti (le stringhe da stampare) che passiamo alla funzione con il carattere ,. Nella stampa, le varie stringhe passate come argomento vengono separate da uno spazio. È questo il caso della seconda istruzione print() eseguita nel codice. Nella prima chiamata alla print(), invece, si passa un solo argomento alla funzione, una unica stringa ottenuta per concatenazione (utilizzando l'operatore +). Il risultato, come si può osservare, è in questo caso lo stesso.

Aggiungendo in coda al precedente programma la riga di codice print(saluto*3) otteniamo oltre al vecchio output il testo Ciao Alan TuringCiao Alan TuringCiao Alan Turing.

Eseguiamo ora il seguente programma:

nome_cognome = "grace hopper"
print(nome_cognome.upper())
print(nome_cognome.lower())
print(nome_cognome.title())
print(nome_cognome)

otteniamo:

GRACE HOPPER
grace hopper
Grace Hopper
grace hopper

Le funzioni upper(), lower() e title() restituiscono la stringa nome_cognome modificata: nel primo caso tutti i caratteri diventano maiuscoli, nel secondo minuscoli, nel terzo diventa maiuscola ogni iniziale di parola e minuscolo il resto. Queste funzioni sono un po' "speciali" e lo vediamo perché si invocano in maniera diversa rispetto alle funzioni "tradizionali", come print(): scriviamo infatti il nome di un oggetto, nel nostro caso la stringa nome_cognome, poi un carattere ., infine il nome della funzioni (con tra parentesi eventuali argomenti). Funzioni di questo tipo si chiamano metodi. I metodi eseguono un'azione su un oggetto specifico, nel nostro caso la stringa nome_cognome. Osservate che i metodi upper(), lower() e title() non modificano la stringa nome_cognome (è chiaro guardando l'ultima stampa!), ma ne restituiscono una copia modificata.

Esistono molti altri metodi per le stringhe. Ecco un esempio di codice che utilizza removeprefix() e removesuffix(). Entrambi i metodi ricevono un parametro tra parentesi: il prefisso (o il suffisso) da rimuovere.

url = 'https://www.python.org/'
print(url)
url_senza_prefisso = (url.removeprefix("https://"))
print("Senza prefisso:",url_senza_prefisso)
url_senza_suffisso = (url_senza_prefisso.removesuffix("/"))
print("Senza suffisso:",url_senza_suffisso)
print()
print("Url originale:",url)

L'output sarà:

https://www.python.org/
Senza prefisso: www.python.org/
Senza suffisso: www.python.org

Url originale: https://www.python.org/

Notate che, anche in questo caso, i metodi non hanno modificato la stringa a cui sono stati applicati.

Esercizio 1.1

Aprite il file ciao.py. Modificate qualcosa nel codice, ad esempio eliminate un apice all'inizio o alla fine della stringa Hello world!. Eseguite il programma e leggete con attenzione il messaggio che viene visualizzato sul terminale. Correggete l'errore e introducetene un altro. Eseguite nuovamente il messaggio e, di nuovo, leggete attentamente ciò che vi viene segnalato. Riportate infine il programma nel suo stato originale ed eseguite.

Esercizio 1.2

Assegnate a una variabile il titolo della vostra canzone preferita. Fate poi in modo che il vostro programma stampi su terminale, mediante l'esecuzione di funzioni print(), il testo La mia canzone preferita è: titolo, dove titolo è il contenuto della variabile. Ad esempio, se avete memorizzato nella variabile il valore Love Will Tear Us Apart ed eseguite il vostro programma, otterrete sul terminale la stampa La mia canzone preferita è: Love Will Tear Us Apart.

Esercizio 1.3

Scrivete un programma contenente come unica istruzione import this. Eseguite il programma e leggete ciò che viene visualizzato sul terminale.

Lezione 2

Ecco il risultato dell'esecuzione del comando import this, citato nell'ultimo esercizio.

The Zen of Python, by Tim Peters

Beautiful is better than ugly.
Explicit is better than implicit.
Simple is better than complex.
Complex is better than complicated.
Flat is better than nested.
Sparse is better than dense.
Readability counts.
Special cases aren't special enough to break the rules.
Although practicality beats purity.
Errors should never pass silently.
Unless explicitly silenced.
In the face of ambiguity, refuse the temptation to guess.
There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it.
Although that way may not be obvious at first unless you're Dutch.
Now is better than never.
Although never is often better than *right* now.
If the implementation is hard to explain, it's a bad idea.
If the implementation is easy to explain, it may be a good idea.
Namespaces are one honking great idea -- let's do more of those!

La maggior parte di queste considerazioni vale per ogni linguaggio di programmazione: tenetelo a mente, quando programmate! ;)

Stringhe formattate

Le stringhe formattate, o f-stringhe (f-string in inglese), possono essere utilizzate, tra l'altro, per inserire all'interno di stringhe espressioni che devono essere valutate, come ad esempio variabili, o funzioni e calcoli di cui ci serve il risultato. Una f-stringa è denotata da una f che precede la stringa. Le espressioni da valutare in una f-stringa sono racchiuse tra {}.

nome = "ada"
cognome = "lovelace"
stringa = f"{nome.title()} {cognome.title()} è ricordata come la prima programmatrice al mondo!"
print(stringa)

Il precedente programma stampa il contenuto della variabile stringa, ovvero:

Ada Lovelace è ricordata come la prima programmatrice al mondo!

Caratteri speciali

L'istruzione

print("Languages:\n\tPython\n\tC\n\tJavaScript")

stampa

Languages:
  Python
  C
  JavaScript

La sequenza \n rappresenta un unico carattere: il carattere di invio (a capo). La sequenza \t rappresenta un unico carattere: il carattere di tabulazione (tab).

I caratteri di spaziatura (whitespace) all'inizio e alle fine di una stringa possono essere eliminati con i metodi lstrip(), rstrip e strip. Ad esempio, se stringa = ' pippo ', l'esecuzione di stringa.lstrip() restituisce la stringa 'pippo ', eliminando lo spazio a sinistra (left strip).

I numeri

Eseguiamo sulla console di Python alcuni comandi che coinvolgono numeri piuttosto che stringhe, come invece era stato fatto sinora.

>>> num = 5
>>> num
5
>>> num + 4
9
>>> 18 + 5
23
>>> 18 - 5
13
>>> 18 * 5
90
>>> 5/2
2.5
>>> 5//2
2
>>> 5%2
1
>>> 5**2
25

I risultati restituiti dovrebbero essere abbastanza chiari. Osserviamo che / rappresenta la divisione, mentre // rappresenta una divisione intera (che produce quindi un quoziente intero). Il resto di una divisione intera è calcolato grazie all'operatore %. Infine, l'operatore ** permette l'elevamento a potenza.

Il seguente esempio mostra il comportamento dell'interprete Python in alcuni casi particolari.

>>> "Mario" + 2
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can only concatenate str (not "int") to str
>>> "2" + "2"
'22'
>>> 5.5 + 2
7.5
>>> 5.5 + 2.09
7.59
>>> "5.5" + "2"
'5.52'
>>> num_grande = 1000000000
>>> num_grande
1000000000
>>> num_grande = 1_000_000_000
>>> num_grande
1000000000
>>> x = 4
>>> y = 4
>>> area = x*y
>>> area
16
>>> x, y = 4,4
>>> x
4
>>> y
4
>>> x,y,z = 1,2,3
>>> x
1
>>> y
2
>>> z
3
>>> x,y = y,x
>>> x
2
>>> y
1

Osserviamo che istruzioni come x,y,z = 1,2,3 permettono l'assegnamento contemporaneo di più valori a diverse variabili. L'esecuzione di x,y=y,x, in particolare, provoca lo scambio di valori tra le due variabili x e y.

Tipi di dato

La funzione type() di Python restituisce il tipo di dato di un oggetto.

>>> type(2)
<class 'int'>
>>> type(4.67)
<class 'float'>
>>> type('Ada Lovelace')
<class 'str'>
>>> type(f'Il dado ha {3+3} facce')
<class 'str'>

Gli int sono numeri interi, i float sono numeri decimali (in virgola mobile), mentre il tipo str rappresenta le stringhe.

Commenti

Potete aggiungere commenti al codice o commentare istruzioni perché non siano eseguite inserendo a inizio riga il simbolo #.

Ad esempio:

# Questo è un commento
print('Questo no')
# print('Io non verrò stampata, perché l'istruzione è commentata')

In VS Code potete selezionare una o più righe da commentare e premere ctrl+ù per commentare tutto il blocco selezionato. Eseguendo la stessa operazione su un blocco di codice già commentato, le righe vengano decommentate.

Liste

Una lista è una semplice struttura dati che contiene un elenco di elementi. Una lista è delimitata da parentesi quadre. La lista [] è una lista vuota, prima di elementi. La lista ['Pietro'] contiene un solo elemento: la stringa 'Pietro'. Ecco un esempio che crea una lista di più elementi ed esegue alcune operazioni su di essa.

studenti = ['Andrea','Giovanni','Marco','Giacomo','Maria']

# Gli elementi in una lista sono accessibili tramite indice. Il primo elemento di una lista ha indice 0, il secondo 1, e così via
print(studenti[0]) #stampa il primo elemento
print(f'Il secondo elemento della lista, scritto in maiuscolo, è {studenti[1].upper()}')

studenti[0] = 'Andreina' # modifica il primo elemento in Andreina

Lezione 3

# Prepariamo una lista con i nomi di alcuni studenti
studenti = ['Andrea','Giovanni','Marco','Giacomo','Maria']

# Gli elementi in una lista sono accessibili tramite indice. Il primo elemento di una lista ha indice 0, il secondo 1, e così via
print(studenti[0]) #stampa il primo elemento
print(f'Il secondo elemento della lista, scritto in maiuscolo, è {studenti[1].upper()}')

studenti[0] = 'Andreina' # modifica il primo elemento in Andreina

studenti.append('Lucia') # aggiunge l'elemento Lucia in fondo alla lista

print(studenti) # stampa: ['Andreina', 'Giovanni', 'Marco', 'Giacomo', 'Maria', 'Lucia']

presenti = [] # crea una nuova lista, vuota
presenti.append(studenti[0])
presenti.append(studenti[1])
presenti.append(studenti[3])
print(presenti) # stampa: ['Andreina', 'Giovanni', 'Giacomo']

print(len(studenti)) # stampa 6, la lunghezza, ovvero il numero di elementi, della lista studenti
print(f'Ci sono {len(studenti)-len(presenti)} assenti')

del studenti[0] # cancella l'elemento in posizione 0 dalla lista
print(studenti) # stampa: ['Giovanni', 'Marco', 'Giacomo', 'Maria', 'Lucia']

studenti.pop() # rimuove l'ultimo elemento della lista (e ne restituisce il valore)
print(studenti) # stampa: ['Giovanni', 'Marco', 'Giacomo', 'Maria']

print(studenti.pop(2)) # il metodo pop() rimuove l'elemento in posizione 2, la print riceve il valore rimosso e lo stampa
print(studenti) # stampa: ['Giovanni', 'Marco', 'Maria']

studenti.remove('Marco')
print(studenti) # stampa: ['Giovanni', 'Maria']

nome_da_rimuovere = 'Giovanni'
studenti.remove(nome_da_rimuovere)
print(studenti) # stampa: ['Maria']

Testiamo nella console di Python alcuni uso particolari degli indici. Notate la possibilità di contare dalla fine della lista (usando indici negativi) e gli errori che vengono segnalati.

>>> lista = ['Ada','Ava','Eva']
>>> lista[-1]
'Eva'
>>> lista[3]  
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range
>>> lista[-3] 
'Ada'
>>> lista[-4] 
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

Eseguiamo ora alcune operazioni sulle liste, tra cui gli ordinamenti. Come esempio, inseriamo in una lista alcune pizze disponibili in una pizzeria.

pizze=["margherita","diavola","4 stagioni","romana","kebab"]

print(pizze) # stampa: ['margherita', 'diavola', '4 stagioni', 'romana', 'kebab']
print(pizze[0])

pizze.reverse()
print("menù invertito (rispetto all'ordine attuale) ", pizze) # stampa: ['kebab', 'romana', '4 stagioni', 'diavola', 'margherita']

pizze.sort()
print("menù ordinato: ", pizze)  # stampa: ['4 stagioni', 'diavola', 'kebab', 'margherita', 'romana']

pizze.sort(reverse=True)
print("menù in ordine inverso: ", pizze) # stampa: ['romana', 'margherita', 'kebab', 'diavola', '4 stagioni']

pizze.append("marinara")
pizze.remove("kebab")
print("menù aggiornato", pizze) # stampa: ['romana', 'margherita', 'diavola', '4 stagioni', 'marinara']

Scorriamo le liste con il ciclo for. Occorre prestare molta attenzione nell'uso del costrutto for: dopo l'istruzione for tutte le istruzioni che ne fanno parte devono rientrare (si dice: devono essere indentate) L'istruzione for pizza in pizze: prende a uno a uno tutti gli elementi della lista pizze e li mette nella variabile pizza. Al primo passo del ciclo nella variabile pizza finisce l'elemento pizze[0] e vengono eseguite tutte le righe indentate che seguono il for. Si torna poi all'inizio del ciclo, pizza prende valore pizze[1] e si rieseguono le stesse istruzioni, con il nuovo valore di pizza. L'esecuzione prosegue così fino a quando pizze non ha più elementi.

pizze=["margherita","diavola","4 stagioni","romana","kebab"]
n=0
# Il ciclo seguente visualizza la lista delle pizze in formato:
# 1 -  margherita
# 2 -  diavola
# 3 -  4 stagioni
# 4 -  romana
# 5 -  kebab
for pizza in pizze:
    n+=1
    print(n, "- ", pizza)

# Il ciclo seguente invece mantiene la visualizzazione su una riga (con un "piccolo" difetto nella stampa dell'ultima pizza)
print("Nel nostro ristorante potrete trovare: ",end="")
for pizza in pizze:
    print(pizza, end=", ")

print()

# Il ciclo seguente compone la scritta da stampare pezzo per pezzo, grazie al ciclo. Poi stampa l'intera scritta, dopo averla ripulita dalla virgola finale:
#
    
scritta = "Nel nostro ristorante potrete trovare: "
for pizza in pizze:
    scritta += pizza + ', '

scritta = scritta.removesuffix(', ')
print(scritta)

Vi propongo in chiusura alcuni esercizi, parzialmente già risolti in classe.

Esercizio 3.1

Preparate una lista contenente tutti i voti che avete preso in Matematica dall'inizio dell'anno (inserite nella lista almeno 3 voti: se non ne avete 3, inventatene voi qualcuno). Calcolate e stampate il voto massimo, il voto minimo e la media dei voti. Se volete, potete utilizzare le funzioni max, min e sum di Python che calcolano, rispettivamente, il valore massimo, il minimo e la somma dei valori di una lista.

Fate la stessa cosa con i voti di Italiano.

Esercizio 3.2

Usando le due liste costruite per l'esempio precedente, provate a calcolare e visualizzare il voto massimo e il voto minimo tra tutti i voti che avete preso, indipendentemente dalla materia. Calcolate poi la media complessiva di tutti i voti.

Esercizio 3.3

Usando ancora le due liste costruite per l'esempio precedente, calcolate la materia in cui andate meglio. Visualizzate poi sullo schermo un messaggio come questo (utilizzando i vostri dati):

La materia in cui vai meglio è matematica. In matematica hai preso finora i seguenti voti: 7, 8, 9, 10

Lezione 4

Come risolvere gli esercizi assegnati: operazioni sulle liste di numeri

Ecco un po' di esempi di operazioni su liste di numeri. Viene introdotto anche l'uso di range(), che genera un intervallo di numeri da un minimo a un massimo (eventualmente con una certa distanza, o passo, tra loro).

n=10
# range(n) genera l'intervallo di numeri da 0 a n-1(fino cioè a n escluso!)
for x in range(n):
  print(x,end=' ') # stampa: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 

print()
# range(m,n) genera l'intervallo di numeri da m a n-1 (fino cioè a n escluso!)
m=3
for x in range(m,n):
  print(x,end=' ') # stampa: 3 4 5 6 7 8 9 

print()
# range(m,n,p) genera l'intervallo di numeri da m a n-1 con incremento di p (e non più di 1)
m=3
for x in range(m,n,2):
  print(x,end=' ') # stampa: 3 5 7 9 

print()

for x in range(4):
   print('Ciao mondo!') # stampa: 'Ciao mondo!' 4 volte 

print()
n = 100
# Calcoliamo la somma dei primi n numeri interi
somma=0
for x in range(1,n+1):
    somma += x 
print(somma) # stampa 5050

print(n*(n+1)//2) # stampa la stessa somma calcolata con la formula di Gauss

lista_numeri=list(range(n+1)) #crea una lista di numeri tra 1 e 100
print(sum(lista_numeri)) # stampa la solita somma calcolata mediante la funzione sum() di Python
print(sum(range(1,n+1))) # come sopra, ma usando sum direttamente sul range()

lista=[10, 20, 30, 40]
somma = 0
# somma tutti i valori in lista maggiorati del 10% se l'elemento ha indice dispari, del 20% se l'elemento ha indice pari
for indice in range(0,len(lista),2):
    print(indice)
    somma += lista[indice] * 1.2 # stiamo scorrendo le posizioni pari: somma maggiorato del 20%
for indice in range(1,len(lista),2):
    print(indice)
    somma += lista[indice] * 1.1 # stiamo scorrendo le posizioni pari: somma maggiorato del 10%

print(somma) # stampa 114 = (10+30)*1,2 + (20+40)*1,1

La funzione input()

La funzione input() di Python ci permette di leggere un valore dall'input, solitamente inserito dall'utente. Il valore letto viene restituito da input() come una stringa, anche se si tratta di un numero o di un dato di altro tipo. È possibile passare alla funzione input() un parametro: la stringa da visualizzare per richiedere all'utente di inserire l'input.

Nel seguente esempio la prima riga di codice visualizza il messaggio Come ti chiami? . Il programma resta poi in attesa dell'input dell'utente. Quando l'utente avrà finito di digitare il testo e premuto invio, il testo digitato verrà restituito dalla funzione input() e assegnato alla variabile nome. La riga successiva stampa il messaggio Ciao {nome}, dove nome è il testo inserito dall'utente.

nome = input("Come ti chiami? ")
print(f'Ciao {nome}')

Conversione di tipo

Chiediamo ora all'utente di inserire un numero invece che del testo, mediante l'istruzione:

num = input("Pensa a un numero. Che numero hai pensato? ")

Eseguendo ora print(type(num)) otteniamo in risposta <class 'str'>. Il valore letto è quindi memorizzato in num come stringa. Ipotizziamo che num contenga il valore '23' proviamo ad eseguire dei calcoli con num. Eseguendo doppio = num * 2 e stampando il valore di doppio otteniamo un risultato indesiderato: 2323, cioè il "doppio" di una stringa. Eseguendo invece somma = num + 2 ci viene segnalato un errore, perché con l'operatore + possiamo solo sommare due numeri o concatenare due stringhe. Per sistemare questo problema, e visto che nel nostro programma quando leggiamo un numero vogliamo utilizzarlo come tale, convertiamo la stringa in numero mediante la funzione int(), come segue:

num = int(input("Pensa a un numero. Che numero hai pensato? "))

Dopo l'esecuzione di questa istruzione, la variabile num conterrà effettivamente un numero intero, se il valore letto in input può essere effettivamente convertito in intero (altrimenti, ad esempio se viene inserito ciao, viene segnalato un errore). Esistono numerose altre funzione di conversione, ad esempio str(), float(), bool(). Tutte queste funzioni provano a convertire il parametro ricevuto nel tipo desiderato.

Costruiamo ora un programma in grado di indovinare il numero pensato dall'utente.

num = int(input("Pensa a un numero. Che numero hai pensato? "))
print(f'Il numero che hai pensato è più grande di {num-1} e più piccolo di {num+1}')
print(f'Indovino... hai pensato {num}')

Un esempio: calcolare la media dei voti un ciclo

# saluti iniziali :)
nome = input('Inserisci il tuo nome: ')
print(f'Ciao {nome}')

# preparazione di una lista vuota che conterrà i voti
voti_matematica = []

# leggo nella variabile n il numero di voti che l'utente vuole inserire
n = int(input("Quanti voti vuoi inserire?"))

# leggo n voti ad uno ad uno mediante un ciclo e li inserisco nella lista
for i in range(n):
    voto = int(input(f"Inserisci il voto numero {i+1}:"))
    voti_matematica.append(voto)

# stampa di prova: stampo tutta la lista
# print(voti_matematica)

# Si potrebbe usare la funzione sum per la somma...
# somma = sum(voti_matematica)

# Ma noi la calcoliamo con un ciclo (che conta anche, nella variabile i, il numero di iterazioni del ciclo)
somma = 0
i = 0
for voto in voti_matematica:
    i += 1
    somma += voto
    # stampa di prova, per vedere cosa succede ad ogni iterazione
    # print(f'Iterazione {i}: somma vale {somma}')

# Calcolo e stampa della media
print(f'La media dei tuoi voti è {somma/i}')

# for voto in voti_matematica:
#     print(f'- {voto}')

print('Fine')

Lezione 5

Ripasso

# Lista
lista = [23,235,12,135]

# Ciclo su lista
for x in lista:
  print(x)

# Ciclo che esegue per n volte un po' di operazioni
for i in range(4):
  print(i)

# Lettura da tastiera (...e trasformazione del valore letto in un intero)
voto = int(input("Inserisci un giudizio per questo corso (da 1 a 10):"))

Il ciclo while

Il costrutto while è un'alternativa al for, che abbiamo già visto, per realizzare un ciclo. La sintassi del while è la seguente:

while condizione:
    blocco_istruzioni

Quando si incontra un costrutto while viene testata la condizione: se risulta vera allora si entra nel ciclo, si esegue blocco_istruzioni, e si torna a testare la condizione per decidere se ripetere nuovamente l'esecuzione di blocco_istruzioni. Quando condizione è falsa si esce dal ciclo, proseguendo con l'istruzione successiva al while (in Python, la prima non indentata dopo il ciclo).

Ad esempio, il seguente ciclo stampa tutti i numeri da 1 a 5, dopodiché stampa la scritta fine.

numero = 1
while numero <= 5 and numero > 0:
    print(numero)
    numero += 1

print('fine')

Qui, la variabile numero vale inizialmente 1. Si testa poi la condizione numero <= 5 and numero > 0, che risulta vera (perché numero è minore di 5 e anche maggiore di 0). Si entra allora nel ciclo dove si stampa numero (cioè il valore 1) e poi si incrementa numero, che diventa 2. Poiché la condizione risulta ancora vera si ripete il ciclo, e poi ancora e ancora, finché dopo qualche iterazione numero viene incrementato a 6 e il test della condizione da esito negativo (perché 6>5). A quel punto si esce dal ciclo e viene stampata la stringa fine.

Il ciclo appena visto è in effetti più semplice da realizzare con un for. Ecco un altro esempio di ciclo while dove invece sembra più naturale l'utilizzo del while piuttosto che del for.

print('Inserisci i nomi dei presenti. Termina con "quit"')
presenti = []
test = True
nome = input()
while nome != 'quit':
    presenti.append(nome)
    nome = input()

print(presenti)

Questo ciclo legge una lista di nomi e li inserisce in un array. La lista non ha una dimensione fissata: l'inserimento termina quando viene letta la stringa quit.

Quando si utilizza un ciclo while occorre in generale che le istruzioni del ciclo modifichino i valori che vengono testati nella condizione, altrimenti si rischia un ciclo (o loop) infinito. Se, ad esempio, nel primo while che abbiamo scritto non modifichiamo il valore di numero, la condizione resta sempre vera e il programma non esce mai dal ciclo (continua a stampare lo stesso valore).

Nel nostro esempio iniziale vogliamo ripetere l'operazione di lettura fino a quando l'utente non inserisce un valore minore o uguale a 10. Possiamo farlo con un ciclo while come segue.

while voto > 10:
    print("Hai sbagliato. Devi inserire un valore <= 10.")
    voto = int(input("Inserisci un giudizio per questo corso (da 1 a 10):"))

Il costrutto di selezione if

Salutiamo infine l'utente, ma facciamo in modo che il saluto sia diverso a seconda del voto ricevuto. Per eseguire codice differente a seconda del verificarsi di opportune condizioni utilizziamo il costrutto if del linguaggio. Ecco la sintassi del costrutto if nel linguaggio python:

if condizione:
    istruzioni

condizione deve essere una espressione valutabile come vera o falsa. Se condizione è vera, allora vengono eseguire le istruzioni interne all'if, ovvero quelle che seguono l'if e sono indentate. In caso contrario, se condizione è falsa, l'esecuzione continua con le eventuali istruzioni che seguono l'if. È anche possibile specificare istruzioni da eseguire solo quando condizione è falsa. Per farlo, si utilizza la clausola else, come segue:

if condizione:
    istruzioni_1
else:
    istruzioni_2

In questo caso le istruzioni_1 vengono eseguite solo quando condizione è vera, mentre le istruzioni_2 vengono eseguite solo quando condizione è falsa. Nella sua versione più completa, il costrutto if di Python` si presenta così:

if condizione_1:
    istruzioni_1
elif condizione_2:
    istruzioni_2
...
else:
    istruzioni_n

Questo if si comporta così: se condizione_1 è vera viene eseguito il blocco di istruzioni istruzioni_1, altrimenti, se condizione_2 è vera viene eseguito il blocco istruzioni_2, altrimenti, ...; altrimenti (dunque se nessuna delle precedenti condizioni risulta vera viene eseguito il blocco istruzioni_n. Possono essere presenti anche più clausole elif.

Per costruire le condizioni da verificare facciamo uso di operatori di confronto come <, <= (minore o uguale), >, >= (maggiore o uguale), == (uguale a), != (diverso da). Possiamo combinare più espressioni con gli operatori logici and, or e not:

• la condizione C1 and C2 è vera solo se sia C1 che C2 sono vere;
• la condizione C1 or C2 risulta vera quando almeno una tra C1 e C2 è vera;
• la condizione not C (la negazione di C) è vera se C è falsa ed è falsa se C è vera.

(Precisazione: diciamo che un'espressione è vera quando viene valutata a True; diciamo che è falsa se prende valore False)

Alcuni esempio:

• per testare se il valore di x è compreso tra 0 e 10 possiamo usare la condizione x>=0 and x<=10;
• per testare se x è minore di 0 o maggiore di 10 possiamo usare la condizione precedente negata, not(x>=0 and x<=10), oppure scrivere x<0 or x>10;
• per testare se il valore di x è compreso tra 0 e 10 e quello di y è compreso tra 0 e 10, possiamo scrivere (x>=0 and x<=10) and (y>=0 and y<=10); in questo caso potremmo anche non usare le parentesi (anche se talvolta alcune parentesi inutili rendono più leggibile la condizione).

Grazie all'uso dell'if possiamo concludere il nostro programma come segue:

if voto >= 8:
    print("Siamo contenti che il corso ti sia piaciuto")
elif voto >= 6:
    print("Grazie per averci votato.")
else:
    print("Ci dispiace che il corso non ti sia piaciuto :(") 

print("Arrivederci al prossimo corso.")

Esercizio

Scrivete un programma che legga da tastiera:

• numero di biglietti da acquistare
• costo del singolo biglietto

Dopo aver letto i due valori, stampate il costo totale dell'acquisto tenendo conto dei seguenti sconti/supplementi:

• fino a 2 biglietti: 2€ di supplemento
• oltre i 5 biglietti: sconto 5%
• oltre i 10 biglietti: un biglietto omaggio
• oltre i 20 biglietti: 10% di sconto

Ecco una possibile soluzione dell'esercizio assegnato.

num = int(input("Quanti biglietti? "))
costo = int(input("Quanto costa un biglietto? "))

if (num<1):
    print('Compra più biglietti!')
elif num < 3:
    print(f'Costo: {num}x{costo}+2 = {num*costo+2}€')
elif num < 11:
    print(f'Costo: ({num}x{costo})-5% = {num*costo*0.95}€')
elif num < 21:
    print(f'Costo: ({num}-1)x{costo} = {(num-1)*costo}€')
else:
    print(f'Costo: ({num}x{costo})-10% = {num*costo*0.9}€')

Conclusioni

Sono terminate le 10 ore di introduzione a Python. Se il ritmo è stato per voi troppo alto, potete approfittare di queste dispense per rivedere con calma quanto fatto.

Se, al contrario, avreste voluto fare di più (ma anche se il vostro giudizio è positivo o neutro!), potete segnalarlo nel questionario di soddisfazione che trovate qui:

https://www.issvigano.edu.it/servizio/questionari-di-soddisfazione/

cercando "Giochi di Informatica". Siete invitati a compilarlo tutti esprimendo il vostro giudizio e aggiungendo eventuali osservazioni personali. Vi prego di specificare nel campo per le osservazioni (oltre a tutto quello che volete scrivere) che avete partecipato al corso "Introduzione a Python" (durante l'anno, se possibile, si attiveranno altri corsi di programmazione e/o di sicurezza informatica).

Mi raccomando: continuate a programmare! ;)

Se non sapete dove cercare esercizi da fare, potete chiedere a me o al vostro docente di informatica qualche esercizio o qualche riferimento per studiare argomenti più avanzati. Potete soprattutto (e siete caldamente invitati a farlo!!!) iscrivervi al portale di allenamento delle Olimpiadi di Informatica:

https://training.olinfo.it/

Qui troverete un percorso di apprendimento con documenti, video ed esercizi (algobadge) e numerosi esercizi delle passate edizioni delle competizioni. Attenzione: negli esercizi più datati non sono ammesse soluzioni in Python :(

Qui trovate, inoltre, tutti i link di riferimento per questa competizione (la principale gara di programmazione):

https://olinfo.it/

Infine, qui

https://www.vigainsider.it/giochi/

Trovate informazioni utili su molte iniziative (giochi, competizioni, corsi) di informatica a cui la nostra scuola ha aderito negli ultimi anni.

Se vi servono informazioni scrivete.

Io aspetto le vostre iscrizioni ;)