Fonaments de Python: variables, entrades i condicionals

Fonaments de programació amb Python: temes clau

Resum executiu

Aquest document sintetitza els conceptes fonamentals de programació en Python tractats als capítols 3, 4 i 5 del text "Fonaments de Programació amb Python". L'anàlisi se centra en tres pilars essencials: la gestió de variables, la interacció amb l'usuari mitjançant l'entrada i sortida de dades, i la implementació de lògica bàsica amb condicionals simples.

Els punts més crítics són:

• Variables: Són espais de memòria amb un nom, un valor i un tipus associat (str, int, float). La seva nomenclatura segueix regles estrictes i és crucial per a la llegibilitat del codi.
• Entrada/Sortida: La funció print() mostra dades per pantalla, mentre que input() en sol·licita a l'usuari. Cal tenir en compte que input() sempre retorna dades de tipus text (str), la qual cosa fa necessària la conversió explícita a tipus numèrics (int o float) per a operacions matemàtiques.
• Lògica condicional: La presa de decisions s'implementa amb l'estructura if. Aquesta estructura avalua una condició (que resulta en un valor booleà, True o False) mitjançant operadors de comparació (com == o >) i operadors lògics (and, or, not). L'execució del codi condicionat depèn exclusivament de la correcta indentació del bloc corresponent.

En conjunt, aquests capítols estableixen les bases per escriure programes que emmagatzemen informació, interactuen amb l'usuari i prenen decisions simples basades en les dades processades.

1. Gestió de Variables (Capítol 3)

El capítol 3 introdueix el concepte de variable com un pilar fonamental de la programació.

Definició i estructura d'una variable

Una variable es defineix com un espai reservat a la memòria de l'ordinador per emmagatzemar un valor. Tota variable consta de tres components essencials:

1. Nom (etiqueta principal): L'identificador únic de la variable.
2. Valor (el paper): La dada que s'emmagatzema a la variable.
3. Tipus (etiqueta secundària): La naturalesa de la dada emmagatzemada.

Normes de nomenclatura

Per garantir la correcta execució del codi, els noms de les variables han de seguir unes regles estrictes:

• Només poden contenir lletres, nombres i el guió baix (_).
• Han de començar amb una lletra o un guió baix. No poden començar amb un número.
• No es poden utilitzar paraules reservades del llenguatge Python (per exemple, if, def, return).

El text subratlla la importància de donar noms apropiats a les variables per fer que el codi sigui més entenedor.

Tipus de dades fonamentals

El document detalla els següents tipus de variables primàries:

• str (text): Cadenes de caràcters definides entre cometes simples (') o dobles ("). Són equivalents. Exemples: "Hola", 'Tinc 3 germanes'.
• int (enter): Nombres enters, sense part decimal. Exemples: -6, 1, 25.
• float (flotant): Nombres que contenen una part decimal. Exemples: -1.25, 1.0.

Operacions bàsiques amb variables

• Impressió de valors: La funció print() s'utilitza per mostrar per pantalla el valor contingut en una variable. Pot rebre directament un valor (ex: print("hola")) o el nom d'una variable.
• Actualització: El valor d'una variable es pot modificar. El codi s'executa línia a línia, de manera que si s'imprimeix una variable després d'actualitzar-la, mostrarà el valor nou. També és possible canviar el tipus d'una variable en actualitzar-la.
• Creació a partir d'altres variables: Es poden crear variables noves a partir del valor d'altres, incloent-hi l'ús d'operacions aritmètiques. Una observació important és que la divisió en Python sempre retorna un valor de tipus float.
• Verificació del tipus: La funció type() serveix per determinar el tipus de dada d'una variable específica.
• Comentaris: Qualsevol text precedit pel símbol (#) es considera un comentari. No s'executa com a codi i s'utilitza per afegir informació o aclariments. El seu ús és recomanable.

2. Interacció amb l'usuari: entrades i sortides (Capítol 4)

Aquest capítol se centra en les eines per a la comunicació bidireccional entre el programa i l'usuari.

Captura de dades amb input()

La funció input() s'utilitza per sol·licitar dades a l'usuari.

• Sintaxi: La funció rep entre parèntesis el missatge o pregunta que es mostrarà a l'usuari.
• Tipus de retorn: Un aspecte crucial és que input() sempre retorna el valor introduït per l'usuari com una variable de tipus str (text). Per exemple, si l'usuari introdueix el número 17, la variable emmagatzemarà el valor "17".

Conversió de tipus (type casting)

Com que input() sempre retorna text, sovint és necessari convertir aquest valor a un altre tipus per poder realitzar operacions numèriques. La conversió es realitza anteposant el nom del tipus desitjat (com una funció) a la variable o valor a convertir.

• De str a int: int(variable_str)
• De str a float: float(variable_str)
• De int a str: str(variable_int)

Aquesta tècnica és d'ús recurrent immediatament després de capturar dades amb input() per assegurar que les variables numèriques tinguin el tipus correcte.

Concatenació de dades de sortida

Per unir diverses variables en un sol missatge de sortida, s'utilitza l'operador de concatenació (+).

• Requisit: Aquest operador només funciona entre variables de tipus str.
• Procés: Si es vol concatenar una variable numèrica (int o float) amb un text, primer s'ha de convertir la variable numèrica a str.

Exemple: print("El preu és: " + str(preuProducte))

Un dels exercicis proposats introdueix la funció round(nom_variable, nombre_de_decimals) per limitar el nombre de decimals en imprimir un resultat.

3. Lògica condicional i presa de decisions (Capítol 5)

El capítol 5 introdueix les eines per crear programes que puguin prendre decisions i executar diferents blocs de codi segons es compleixin o no certes condicions.

Variables booleanes

Són variables que només poden emmagatzemar dos valors possibles: True (veritable) o False (fals). Representen la base de tota la lògica condicional.

Operadors de comparació i lògics

Per definir condicions, Python utilitza operadors que comparen valors i sempre retornen un resultat booleà.

Operadors de comparació

Permeten comparar dos valors.

Operadors lògics

Permeten combinar múltiples expressions booleanes.

• and (i): Retorna True només si ambdues expressions avaluades són veritables. En qualsevol altre cas, retorna False.
• or (o): Retorna True si almenys una de les expressions avaluades és veritable. Només retorna False si ambdues són falses.
• not (negació): Inverteix el valor booleà d'una expressió. Si l'expressió és True, retorna False, i viceversa.

L'estructura condicional

És la instrucció fonamental per a l'execució de codi condicionat.

Sintaxi i funcionament

La seva estructura es compon de les següents parts:

1. Paraula clau if: Inicia el bloc condicional.
2. Condició: Una expressió que s'avalua com a True o False. Els parèntesis al voltant de la condició són opcionals.
3. Dos punts (:): Símbol que marca el final de la línia de condició i l'inici del bloc de codi a executar.
4. Bloc de codi indentat: La instrucció o instruccions que s'executaran només si la condició és True. Aquest bloc ha d'estar desplaçat cap a la dreta mitjançant una tabulació o espais (indentació).

La indentació és obligatòria i crucial, ja que defineix quines línies de codi pertanyen al cos del if. Les línies que no estan indentades s'executaran sempre, independentment del resultat de la condició.

Exemple d'ús:

temperatura = 30
diners = 10
# Es compleixen ambdues condicions
if temperatura > 27 and diners >= 5:
    # Aquesta línia s'executa perquè la condició és True
    print("comprar gelat")