Uke 3 — bool / if

Introduksjon

Denne uken skal vi jobbe med booleans og if-statements i Python. Først skal vi også se på f-strings, som gir en enkel måte å lage strenger som bruker verdier i variabler.

Les den første delen av kapittel 2 i Automate the Boring Stuff frem til «while Loop Statements».

Eksempler

Eksempel: f-strings

Vi bruker f-strings ved å putte et «f» foran strengen vi vil lage. Når vi har «f» foran strengen kan vi putte variabler eller andre uttrykk innen «{}». Så blir verdien konvertert til en streng og puttet inn hvor parentesene er. La oss se på noen eksempler.

Last ned filen her: eksempel_f_strings.py, og kjør koden.

navn = "Ola"

# Tre ulike måter å bruke verdien i variabelen 'navn' når vi printer.
print("Hei", navn, "!")  # Her blir det et mellomrom foran '!'. Hvorfor?
print("Hei " + navn + "!")  # Her blir output som den skal.
print(f"Hei {navn}!")  # Samme output igjen, men lettere å lese.
print("Hei {navn}!")  # Her har vi glemt f foran strengen

# Vi kan også skrive uttrykk i f-strings.
alder = 23

print(f"Hei {navn}! Du fyller 100 år om {100-alder} år.")

# Vi må ikke bare bruke f-strings sammen med print(). En streng med f foran er
# fremdeles en streng. Så vi kan for eksempel lagre den i en variabel.
hilsen = f"Hei {navn}!"

print(hilsen * 3)

Eksempel: Sammenligninger

Vi skal demonstrere hvordan du kan sammenligne (<, >, ==, >=, <=) uttrykk på ulike måter, og hvordan slike sammenligninger kan brukes i if-setninger.

Her er noen eksempler på sammenligninger av tall og strenger. Strenger sammenlignes i alfabetisk rekkefølge.

Last ned filen her: eksempel_sammenlign.py, og kjør koden. Du kan prøve å skrive om rad 12 og 13 med f-strings (uthevet nedenfor). Prøv å sammenligninge noen andre uttrykk.

tall_1 = 5
tall_2 = 9

print(tall_1 > tall_2)
print(f"{tall_1 > tall_2}")  # Du kan gjøre detsamme med f-strings
print("tall_1 > tall_2 =", tall_1 > tall_2)
# Omskrivning med f-strings:
print(f"tall_1 > tall_2 = {tall_1 > tall_2}")


# Prøv selv! Skriv om følgende som f-strings:
print(tall_1 == tall_2)
print(tall_1 <= tall_2)

print(3 <= tall_1 <= 7 < tall_2 < 10)

print("---------------")

# Vi kan sammenligne strenger i alfabetisk rekkefølge.
navn_1 = "Alice"
navn_2 = "Albert"

print(f"navn_1 < navn_2 = {navn_1 < navn_2}")
print(navn_1 == navn_2)
print(navn_1 > navn_2)

# Vi kan lagre boolske verdier i variabler.
matches = navn_1 == "Bob"  # Merk forskjellen mellom "=" og "==" her.

print(f"matches = {matches}")

Eksempel: in

Vi kan bruke ordet in til å sjekke om en ting er med i en annen ting. Resultatet blir en boolsk verdi.

Last ned filen her: eksempel_in.py, og kjør koden.

# Vi kan sjekke om bokstaven 'a' finnes i noen ulike ord.
if 'a' in 'hei':
    print("Bokstaven 'a' er med i ordet 'hei'.")
    
a_prog = 'a' in 'programmering'
print(f"Bokstaven 'a' er med i ordet 'programmering': {a_prog}")

print(f"Bokstaven 'a' er med i ordet 'Anton': {'a' in 'Anton'}")
# Hvorfor blir det 'False' i den siste print-satsen?

Eksempel: Boolske Operatorer

Her er noen eksempler på de boolske operatorene and, or og not. Hvis du er usikker og trenger å oppdatere minnet ditt på boolske uttrykk, les igjen seksjonen Boolean Values i kapittel 2 av teksten.

• X and Y har verdien True om både X og Y har verdien True.

• X or Y har verdien True om enten X eller Y har verdien True.

• not X har verdien True om X har verdien False.

Last ned filen her: eksempel_boolske.py. Skjønner du hva som skjer i de siste 8 linjene? Hva blir test_4 og hva tror du test_5 blir? Kjør koden. Var det riktig?

print("Boolean operators")
print(True and True)
print(True and False)
print("--------")
print(True or False)
print(True or True)
print("--------")
print(not True)
print(not False)

print("Larger boolean expressions")

test_1 = (5 > 3) and ("a" < "c")
print(f"test_1 = {test_1}")

x = True
test_2 = (not x) and x
print(f"test_2 = {test_2}")

sky_is_green = False
grass_is_green = True
test_3 = ((not sky_is_green) and (not grass_is_green)) == (
    not (sky_is_green or grass_is_green)
)
print(f"test_3 = {test_3}")


print("Confuse yourself...")
true = False
false = True
# decide what the output will be before running!
test_4 = true and True
print(test_4)
test_5 = test_4 or false
print(test_5)

Eksempel: If-setninger

Her er noen eksempler på if-setninger. Om uttrykket etter if har verdien True kjøres kodeblokkene under.

La oss først prøve med et enkelt eksempel. Last ned filen her: eksempel_if_bool.py, og kjør koden. Hva blir printet?

if True:
    print("ABCDEF")

if False:
    print("KLMXYZ")

Det kan være litt vanskelig å forstå hva koden gjør. Du kan tegne bildet av koden for å hjelpe deg selv til å forstå. Se bildet for eksempelet på kontrollflyten for denne if-setning a < b :

# denne koden gir samme informasjon som bildet nedenfor
if a < b:
  print("Smaller!")

La oss øve litt mer på dette. Last ned filen her: eksempel_if_numbers.py, og kjør koden. Prøve å tegne et bilde av kontrollflyten for a > b i koden.

a = 5
b = 9

#############

if a > b:
    print("Bigger!")

print("BBB")

#############

if a == b:
    print("The same!")
    print("More than one line can be here:")
    print("as")
    print("many")
    print("as")
    print("you")
    print("like.")

print("CCC")

#############

if a > 5 and b < 10:
    print("A is above 5 and B is less than 10")

Til slutt er det noen if-setninger som ikke er så gode. Last ned filen her: eksempel_bad-ifs.py, og kjør koden. Hva er galt med dem? Hvordan kan du skrive dem bedre?

# How not to not write bad if-conditions

if (a < b) == True:  # Do *not* write comparisons like this!
    print('Writing "if (a<b) == True" is doing double work!')
    print('"a < b" is already a boolean by itself.')
    print('Writing "if True==True:" doesn\'t make it more true')

if not (a >= b) == False:  # nooooo! use this instead: if a >= b:
    print("An if statement with many negatives is not readable")

# We can save booleans in variables.
a_smaller_than_b = a < b  # What value does this variable have?

# We can then use them in if-statements.
if a_smaller_than_b:
    print("'a' is smaller than 'b'.")

La oss prøve et annet eksempel. Last ned filen her: eksempel_if_names.py, og kjør koden. Hvorfor skrives ut ingenting i den siste if-setningen?

name = "Fred"
if name == "Fred":
    print("Welcome, Fred!")

if "re" in name:
    print("Your name has 're' inside!")

name = "Alice"
if name == "Alice":
    print("Welcome, Alice!")

if "re" in name:
    print("Your name has 're' inside!")

La oss prøve et siste eksempel på if-setninger. Last ned filen her: eksempel_if_nested.py, og kjør koden. Hvorfor skrives ut ingenting i den siste if-setningen (linjer uthevet nedenfor)? Kan du endre koden slik at noe blir skrevet ut i den?

x = 101.2
y = -56.8
z = 104

if z % 5 == 0:
    print("Z is divisible by 5")
    if x > 100:
        print("Also, x is larger than 100")
    if y > 50:
        print("Also, y is larger than 50")
    print("Still in the Z if-block")
print("Outside again. Try other values for x y z")

Oppgave 1

I filen uke_03_oppg_1.py skal du lage et program som leser inn 3 ord og skriver ut det lengste ordet. Om flere ord har den lengste lengden skal programmet skrive ut alle ord.

Kjøring av programmet ditt skal se ut slik som følgende eksempelkjøring:

Skriv et ord: eple
Skriv et annet ord: gulrot
Skrive et siste ord: ananas

gulrot
ananas

Eksempel: If-else-setninger

Her er noen eksempler på if-else-setninger. Om uttrykket ved if ikke har verdien True kjøres koden under else i stedet.

Se bildet for et eksempel på kontrollflyten for if-else-setning a < b i denne koden:

if a < b:
    print("Smaller!")
else:
    print("Bigger!")

Hvis vi bytte inne tall for senteningen, får vi den:

# samme if-sentning som a < b, men med tall:
if 30 < 50:
    print("30 is smaller than 50")
else:
    print("30 is not smaller than 50")

Det finnes en annen måte å bruke if-else: vi kan bruke A if X else B som et uttrykk. Uttrykket har verdien A om X har verdien True, ellers har det verdien B:

x = "apple" if (5 < 6) else "banana"
print(x) # hva skrives ut her?

x = "apple" if (9 < 6) else "banana"
print(x) # hva skrives ut her?

Eksempel: Modulo-operatoren

Vi kan bruke modulo-operatoren % for å vurdere om et tall er oddetall eller partall. Du kan lese mer om % i Python-dokumentasjonen.

Last ned filen her: eksempel_modulo.py, og kjør koden. Hva skjer?

a = 37
if a % 2 == 0:
    print(f"{a} is even")
else:
    print(f"{a} is odd")

Oppgave 2

Regelen for å beregne om et år er et skuddår eller ikke er som følger:

• Vanligvis er et år som er deleligt med 4 et skuddår (for eksempel 1996 var et skuddår).

• Men år som også er delelige med 100 (for eksempel 1900) er ikke skuddår.

• Unntatt år som er delelige med 400 (for eksempel 2000). Disse er skuddår.

I filen uke_03_oppg_3.py, skriv et program som spør brukeren om et årstall og skriver ut om det er et skuddår eller ikke.

Kjøring av programmet ditt skal se ut slik som følgende eksempelkjøringer:

Angi år: 1996
Dette er et skuddår.

Angi år: 1900
Dette er ikke et skuddår.

Eksempel: Turtle

Forrige uke møte vi Python-turtle. Denne uken bruke vi turtle-modulen for å demonstrere boolsk logikk med programflyt. Last ned filen eksempel_turtle-if.py, og kjør koden. Hva er rekkefølgen av kommandoer du må gi for å tegne en firkantet form?

import turtle as t

t.forward(100)

response_1 = input(
    "Direction 1 (enter 'l' to turn left, or 'r' to turn right.)? "
)
if response_1 == "r":
    t.right(90)
else:
    t.left(90)

###
t.forward(100)

response_2 = input(
    "Direction 2 (enter 'l' to turn left, or 'r' to turn right.)? "
)
if response_2 == "r":
    t.right(90)
else:
    t.left(90)

###
t.forward(100)

response_3 = input(
    "Direction 3 (enter 'l' to turn left, or 'r' to turn right.)? "
)
if response_3 == "r":
    t.right(90)
else:
    t.left(90)

###
t.forward(100)


t.done()

Oppgave 3

Vanligvis sier mann at et menneskeår tilsvarer 7 hundeår. Dette tar ikke hensyn til at hunder blir voksne når de er ca 2 år. Derfor kan det være bedre å regne begge de første 2 menneskeårene som 10.5 hundeår hvert, og etter det regne hvert menneskeår som 4 hundeår.

I filen uke_03_oppg_3.py skal du skrive et program som spør brukeren om antall menneskeår og siden skriver ut hvor mange hundeår det tilsvarer.

Kjøring av programmet ditt skal se ut slik som følgende eksempelkjøringer:

Angi menneskeår: 2
Dette tilsvarer 21.0 hundeår.

Angi menneskeår: 11
Dette tilsvarer 57.0 hundeår.

Eksempel: If-elif-else-setninger

Her er noen eksempler på if-elif-else-setninger. Om uttrykket ved if ikke har verdien True går Python videre til elif og sjekker om det uttrykket har verdien True, og kjører isåfall kodeblokken under. Forskjellen mellom to if etter hverandre og if så elif er at om uttrykket ved if har verdien True sjekkes ikke det i elif’en. Om man har to if etter hverandre sjekkes alltid begge uttrykkene.

Se bildet for et eksempel på kontrollflyten for en enkel if-elif-else-setning:

# denne koden gjør det samme som bildet:
if a < b:
  print("Smaller!")
elif a > b:
    print("Bigger!")
elif a == b:
    print("Same!")

Last ned filen her: eksempel_if_elif.py, og kjør koden. Hvorfor blir det ulike resultater fra ’Flow 4’ med elif og ’Flow 4’ med bare if?

# Prøv å tegne diagram til vert programflyt!
print("Flow 1")
if False:
    print("A")
elif False:
    print("B")
elif False:
    print("C")
elif False:
    print("D")
else:
    print("E")
#######################
print("Flow 2")
if False:
    print("A")
elif False:
    print("B")
elif True:
    print("C")
elif False:
    print("D")
else:
    print("E")
#######################
print("Flow 3")
if True:
    print("A")
elif False:
    print("B")
elif False:
    print("C")
elif False:
    print("D")
else:
    print("E")
#######################
print("Flow 4")
if False:
    print("A")
elif True:
    print("B")
elif False:
    print("C")
elif True:
    print("D")
else:
    print("E")
#######################
print("Flow 4, just using if")
if False:
    print("A")
if True:
    print("B")
if False:
    print("C")
if True:
    print("D")
else:
    print("E")

Her er et annet eksempel av if-elif som er litt morsommere. Tenk deg at du spiller The Witcher og du har nettopp kommet til byen. Du møtt en fyr på puben, og må bestemme deg hva du skal gjør neste:

pub_guy = "angry"

if pub_guy == "happy":
  print("Let's have a pint!")
elif pub_guy == "demon":
  print("Slay him")
else:
  print("Grunt and walk away")

Kan du tegne et diagram for denne programflyten?

Oppgave 4

Her skal vi gjøre nesten samme sak som i oppgave 1 igjen, men med en liten forskjell. I filen uke_03_oppg_4.py skal du lage et program som leser inn 3 ord og skriver ut det lengste ordet. Om flere ord har den lengste lengden skal programmet bare skrive ut det første ord.

Kjøring av programmet ditt skal se ut slik som følgende eksempelkjøring:

Skriv et ord: eple
Skriv et annet ord: banan
Skrive et siste ord: ananas

ananas

Oppgave 5

Du finner Oppgave 5 til slutten av siden.

Eksempel: Finn feilene

Her er noen eksempler på kode som ikke er riktig. Prøv å finn feilene uten å kjøre koden først.

Last ned filen her: errors_1.py. Finn feilen og endre slik at koden går ann å kjøre.

Hva hvis en som besøker museumet er både en senior og en student? Endre koden slik at denne personen betaler riktig pris (en person som tilhører to kategorier betaler kun den billigste prisen).

number = 42

if number % 7 == 0
    print(f"{number} is divisible by 7.")

if number % 5 = 0:
    print(f"{number} is divisible by 5.")

name = "Alice"
if name == Alice:
    print('Hello, Alice!')

if True:
    print('A')
     print('B')
   print('C')
   
if 5 < 3:
    print('Five is smaller than three')
    else:
        print('Five is bigger than three')


# This code should tell a visitor entering a museum what
# they must pay, depending on whether the visitor is a
# senior, a student or none of the above. Try some different values.

visitor_is_senior == False
visitor_is_student == False

if visitor_is_senior:
    print('Please pay 80 NOK.')
if visitor_is_student:
    print('Please pay 90 NOK.')
else:
    print('Please pay 100 NOK.')

Oppgaver

Oppgave 1

Du finner Oppgave 1 nedenfor Eksempel: If-sentninger.

Oppgave 2

Du finner Oppgave 2 nedenfor Eksempel: Modulo-operatoren.

Oppgave 3

Du finner Oppgave 3 nedenfor Eksempel: Turtle.

Oppgave 4

Du finner Oppgave 4 nedenfor Eksempel: If-elif-else sentninger.

Oppgave 5

Denne oppgaven kommer fra: Stephenson, Ben. «If Statement Exercises.» The Python Workbook. Springer, Cham, 2014. 15-27.

Følgende tabell viser en oktav med tonene, som begynner med midten C, sammen med deres frekvenser:

Note	Oktav	Frekvens (Hz)
C	4	261.63
D	4	293.66
E	4	329.63
F	4	349.23
G	4	392.00
A	4	440.00
B	4	493.88

I denne oppgaven skal du skrive et program som tar som input først en tone og dens oktav fra brukeren. Programmet skal skrive ut frekvensen til tonen på den oktaven.

Når programmet ditt fungerer riktig for noter i tabellen bør du legge til støtte for alle notatene fra C0 til C8. IKKE gjør det med veldig mange if-elif sentninger. Prøv i stedet å bruke forholdet mellom noter i forskjellige oktaver: frekvensen til en hvilken som helst tone i oktav n er halvparten av frekvensen til den tilsvarende tonen i oktav n + 1

Ved å bruke dette forholdet kan du finne alle de andre notatene uten å legge til flere saker i if-sentninger dine.

I filen uke_03_oppg_5.py, skriv kode som gjør følgende, i oppgitt rekkefølge:

1. Spør brukeren om en tone og en oktav. Lagre hvert resultat i en ny variabel.

2. Beregne frekvensen til tonen (anta 4. oktav) ved å bruke dataene i tabellen ovenfor.

3. Del deretter frekvensen med 2^4-x, hvor x er oktavtallet angitt av brukeren for å få riktig frekvensen.

4. Skriv ut

Obs

Husk at eksponenter skrives i Python som **.

Kjøring av programmet ditt skal se ut slik som følgende eksempelkjøringer.

Enter note: C
Enter octave: 4
C4 is 261.63 Hz.

Enter note: C
Enter octave: 0
C0 is 16.351875 Hz.

Enter note: C
Enter octave: 8
C8 is 4186.08 Hz.