Homepage → Programmering → Talen → Python  

Python - Elementen

Inhoud

• Python code structuur
• Python escape tekens
• Python primitieve gegevenstypen
• Python ingebouwde collectietypen
• Python objectreferenties
• Python programmaverlopen
• Python functies
• Python built-in exceptions
• Python speciale attributen
• Python collectieprotocollen
• Bijzondere Python gereedschappen
• Python klassen
• Python shell
• Python shebang
• Python platformspecifieke code
• Python debugger

Python code structuur

De opdracht van elk Python programmaverloop moet eindigen met het teken ':' en de inhoud ervan (d.i. codeblok) moet met een aantal spaties inspringen.

while .......:
  .......
  .......
  if .......:
    .......
    .......
  else:
    .......
    .......

Python escape tekens

Python primitieve gegevenstypen

• bool:
  Booleanse waarden: False or True.
  Alles wat gelijk aan leeg of nul, is 'False' anders 'True'.
  
  
• float:
  Floating-point getallen met 53 bits binaire precisie.(d.i. 15 à 16 getallen).
  Voorbeeld:
  • 1.2345 → 1.2345
  • 3e7 → 30000000.0
  • 1.23e-45 → 1.23e-45
  
  Verder zijn er twee speciale floating-point waarden:
  • inf = oneindigheid
  • nan = Not a Number
  Voorbeeld:
  • float('inf') → inf
  • float('-inf') → -inf
  • float('NaN') → nan
  
  
• int:
  Integers met tekenbit en onbeperkte precisie.
  Verder zijn er drie speciale voorvoegsels:
  • '0b' voor binaire waarde
  • '0o' voor octale waarde
  • '0x' voor hexadecimale waarde
  Voorbeeld:
  • 17 → 17
  • 0b10001 → 17
  • 0o21 → 17
  • 0x11 → 17
  
  
• None:
  De speciale nullwaarde 'None'. Het wordt vaak gebruikt als de afwezige waarde.
  Voorbeeld:
  • x = None; x is None → True

Python ingebouwde collectietypen

• bytes:
  Een string bestaat uit een reeks bytes die niet geconverteerd naar de standaardcodering 'utf-8' zijn. Het kan bijvoorbeeld zijn: b'a\xce\xa3b\xce\xa9c' of b"a\xce\xa3b\xce\xa9c". Beide stringlengte is 7 in plaats van 5!
  Bijvoorbeeld van een code:
  

    x = 'aΣbΩc'
    print(len(x)) # → 5
    y = x.encode('utf-8')
    print(y) # → b'a\xce\xa3b\xce\xa9c'
    print(len(y)) # → 7
    z = y.decode('utf-8')
    print(z) # → aΣbΩc
    print(len(x)) # → 5

  
  
• dict:
  Een woordenboek (dictionary) van sleutels met waarden:
  {.......: ......., .......: ......., .......: .......}
  Bijvoorbeeld:
  • x = {'abc': 123, 'klm': 456, 'pqr': 789}
    De waarde van x['klm'] is 456.
  Bijzonderheden:
  • {} is het lege woordenboek
  • Er is altijd een willekeurige volgorde in elk woordenboek
  • dict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)]) → {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
  • {a='x', b='y', c='z'}   is gelijk aan   {'a': 'x', 'b': 'y', 'c': 'z'}
    
    
• list:
  Een veranderbare lijst (list) van waarden:
  [......., ......., .......]
  Bijvoorbeeld:
  • x = ['abc', 'def', 'ghi']
    De waarde van x[1] is 'def'.
  Bijzonderheden:
  • [] is de lege lijst
  • Met gebruik van indexering zonder step:
    Bijvoorbeeld:
    • x = 'abcdefg'
      • x[3] → 'd'
      • x[3: 5] → 'de'
      • x[3: -3] → 'de'
      • x[3:] → 'defgh'
      • x[: 5] → 'abcde'
      • x[:] → 'abcdefg'
  • Met gebruik van indexering met positieve step:
    Bijvoorbeeld:
    • x = 'abcdefghijklm'
      • x[:: 4] → 'aeim'
      • x[3:: 4] → 'dhl'
      • x[3: 9: 2] → 'dfh'
  • Met gebruik van indexering met negatieve step:
    Bijvoorbeeld:
    • x = 'abcdefghijklm'
      • x[:: -1] → 'mlkjihgfedcba'
      • x[5:: -1] → 'fedcba'
      • x[9: 3: -1] → 'jihgfe'
      • x[9: 3: -2] → 'jhf'
        
        
• range:
  Een range is een soort bereik van waarden in de rekenkundige rij:
  range(xxxxxxx[, yyyyyyy[, zzzzzzz]])
  waarbij:
  • xxxxxxx = startgetal
  • yyyyyyy = stopgetal
  • zzzzzzz = stepgetal
  Bijvoorbeeld:
  • range(5) → (1, 2, 3, 4)
  • range(5, 10) → (5, 6, 7, 8, 9)
  • range(1, 10, 3) → (14,7)
  
  
• set:
  Een set van waarden:
  {......., ......., .......}
  Bijvoorbeeld:
  • x = {'abc', 'klm', 'pqr'}
  Bijzonderheden:
  • {} is de lege set
  • Er is altijd een willekeurige volgorde in elke set
    
    
• str:
  Een string bestaat uit een reeks Unicode-codepunten (= tekens).
  Het kan bijvoorbeeld zijn: 'aΣbΩc' of "aΣbΩc". Beide stringlengte is 5 in plaats van meer, want Python gebruikt de standaardcodering 'utf-8'.
  Bijzonderheden:
  • Twee of meer strings kunnen samengevoegd worden tot één string op twee manieren:
    • 'xxxxxxx' 'zzzzzzz' → 'xxxxxxxzzzzzzz'
    • 'xxxxxxx' + 'zzzzzzz' → 'xxxxxxxzzzzzzz'
  • Bij elke string r'C:\xxxxxxx\yyyyyyy\zzzzzz\aaaaaaa.bbbbbbb' wordt het automatisch omgezet naar de string 'C:\\xxxxxxx\\yyyyyyy\\zzzzzz\\aaaaaaa.bbbbbbb'. In dit geval is de eerste overzichtelijker dan de laatste.
  • Commentaren:
    • Elke commentaar per regel moet beginnen met het teken '#'
    • Een set van meerregelige commentaren moet beginnen met het teken ' ''' ' én eindigen met het teken ' ''' ', of beide met ' """ ',
      maar ze worden nooit samengevoegd tot één regel!
      Het kan óók gebruikt worden als een documentatie (docstrings):
      • Voor een module moet het helemaal bovenaan, zodat het weergegeven wordt bij de opdracht 'help(xxxxxxx)' waarbij xxxxxxx = modulenaam.
      • Voor een functie moet het direct na de regel 'def xxxxxxx(.......):', zodat het weergegeven wordt bij de functie 'help(xxxxxxx)' waarbij xxxxxxx = functienaam.
  • Elke string is óók behandeld als een lijst van tekens, want xxxxxxx[3] = 'd' als xxxxxxx = 'abcdefg'.
  • De variabele naam '_' wordt meestal gebruikt als een dummy variabele
    
    
• tuple:
  Een onveranderbare lijst of tupel (tuple) van waarden:
  (......., ......., .......)
  Bijvoorbeeld:
  x = ('abc', 'def', 'ghi')
  De waarde van x[1] is 'def'.
  Bijzonderheden:
  • () is de lege tupel
  • ('xyz',) is de tupel met één waarde
  • ('abc', 'def', 'ghi') + ('xyz') wordt ('abc', 'def', 'ghi', 'xyz')
  • x = 'abc', 'def', 'ghi'   is gelijk aan   x = ('abc', 'def', 'ghi')

Python objectreferenties

• x = 123; print(id(x)) → 1387582960
  y = 456; print(id(x)) → 1891901157104
  y = x;   print(id(y)) → 1387582960
  print(x == y) → True (want beide waarden zijn gelijk)
  print(id(x) == id(y)) → True (want beide referenties naar dezelfde item)
  print(x is y) → True (want beide referenties naar dezelfde item)

Python programmaverlopen

• for ....... in .......:
• if .......:
• if .......: ....... else: .......
• if .......: ....... elif: ....... else: .......
• while .......:
• with ....... as .......
  (hier wordt het bestand automatisch gesloten als de with-expressie haar commando 'open' bevat

Python functies

Python built-in exceptions

Python built-in exceptions heeft verschillende exception-typen, zoals: IndexError, KeyError, ValueError.
En slechts één built-in functie 'raise'.

try:
  .......
except ZeroDivisionError:
  .......
else:
  .......
finally:
  .......

Python speciale attributen

Speciale attributen zijn kenbaar aan __xxxxxxx__. Omdat het lastig is om het volledig uit te gaan spreken, heeft men besloten om het voortaan zo te noemen 'dunder xxxxxxx'. Dan zegt men bijvoorbeeld voor __name__: dunder name.

Python collectieprotocollen

• Container:
  Met gebruik van de expressie 'item [not] in container_collectie'
• Iterable:
  Met gebruik van de expressie 'for item in iterable_collectie:'
• Sized:
  Met gebruik van de expressie 'len(sized_collectie)'
• Sequence:
  met gebruik van de expressies:
  • item = sequence_collectie.count
  • item = sequence_collectie[index]
  • item = sequence_collectie.index[item]
  • item = reversed(sequence_collectie)
• Andere protocollen hoeven hier niet uitgelegd worden, omdat ze allemaal slechts één representatie type protocol hebben.

Bijzondere Python gereedschappen

• Comprehensions:
  • Woordenboek-comprehensions:
    Met gebruik van de code '{expressie(item) for item in iterable <if .......>}'.
    Bijvoorbeeld:
    • [x[0]: x for x in ['alpha', 'beta', 'gamma']}
      # Resultaat: {'a': 'alpha', 'b': 'beta', 'g': 'gamma'}
    • x = {'Drente': 'Assen', 'Friesland': 'Leeuwarden', 'Overijssel': 'Zwolle'}
      y = [hfd: prv for prv, hfd in x]
      # Resultaat:
      # {'Assen': 'Drente', 'Leeuwarden': 'Friesland' , 'Zwolle': 'Overijssel'}
    • [x[0]: x for x in ['alpha', 'beta', 'gamma']}
      # Resultaat: {'a': 'alpha', 'b': 'beta', 'g': 'gamma'}
  • Lijst-comprehensions:
    Met gebruik van de code '[expressie(item) for item in iterable <if .......>]'.
    Bijvoorbeeld:
    • x = ['a', 'bc', 'def']
      [len(y) for y in x]   # Resultaat: [1, 2, 3]
    • from math import factorial
      [len(str(factorial(x))) for x in range(20)]
      # Resultaat: [1, 1, 1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 18]
    • [x for x in range(25) if is_prime(x)]
      # Resultaat: [1, 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23]
  • Set-comprehensions:
    Met gebruik van de code '{expressie(item) for item in iterable <if .......>}'.
    Bijvoorbeeld:
    • from math import factorial
      y = {len(str(factorial(x))) for x in range(20)}
      # Resultaat: {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 18}
  
  
• Generatorexpressies:
  Met gebruik van de code '(expressie(item) for item in iterable <if .......>)'.
  Bijvoorbeeld:
  • sum([x for x in range(25) if is_prime(x)]) → 101
  
  
• Generatorfuncties:
  Met gebruik van de functie 'yield'.
  Bijvoorbeeld:

  def gnr():
     yield 'abc'
     yield 'def'
     yield 'ghi'
  x = gnr()
  y = next(x)   # Resultaat: 'abc'
  y = next(x)   # Resultaat: 'def'
  y = next(x)   # Resultaat: 'ghi'
  y = next(x)   # Resultaat: Exception 'StopIteration'

  
  
• Iteratie-tools:
  De module 'itertools' bevat een talloze functies en generators voor het verwerken van iterable streams, zoals: chain, count, islice, zip.
  
  
• Iteratieprotocol:
  Met gebruik van twee functies 'iter' en 'next'.
  Bijvoorbeeld:

  x = iter(['abc', 'def', 'ghi'])
  y = next(x)   # Resultaat: 'abc'
  y = next(x)   # Resultaat: 'def'
  y = next(x)   # Resultaat: 'ghi'
  y = next(x)   # Resultaat: Exception 'StopIteration'

from math import sqrt
def is_prime(x):
  if x < 1:
    return False
  if x == 1:
    return True
  for i in range(2, int(sqrt(x)) + 1):
    if x % i == 0:
      return False
  return True

Python klassen

class Xxxxxxx<(Zzzzzzz)>:
  def __init__(<self, aaaaaaa<, bbbbbbb<, .......>>>):
    <self._aaaaaaa = aaaaaaa>
    <self._bbbbbbb = bbbbbbb>
    ......
    ......
    return <.......>

  def yyyyyyyy(<self, .......<, .......>>):
    ......
    ......
    return <.......>

x = Xxxxxxx(<.......>)
y = x.yyyyyyy(<.......>)

Python shell

De shell is de opdrachtregelomgeving van Python. Het is te starten met de commando 'python'. Het kan afgesloten worden door de sneltoets 'Ctrl + Z'.

• Berekenen van eenvoudige opdracht(en)
• Ophalen van een help documentatie via de commando 'help([object])'
• Testen van een of meer opdrachtregels

Python shebang

#!/usr/bin/env python3
$ chmod +x xxxxxxx.py
./xxxxxxx.py [.......]

xxxxxxx.py [.......]

Python platformspecifieke code

"""Keypress - Een module voor de detectie van een ingedrukte toets."""

try:
  import msvcrt

  def getkey():
    """
    Wachten tot een ingedrukte toets en een enkele tekenstring retourneren bij
    Windows.
    """

except ImportError:

  import sys
  import tty
  import termios

  def getkey():
    """
    Wachten tot een ingedrukte toets en een enkele
    tekenstring retourneren bij een Unix-systeem.
    """
    fd = sys.stdin.fileno()
    original_attributes = termios.tcgetattr(fd)
    try:
      tty.setraw(sys.stdin.fileno())
      ch = sys.stdin.read(1)
    finally:
      termios.tcsetattr(fd, termios.TCSADRAIN, original_attributes)
    return ch
  # Als een van Unix-modules tty of termios niet gevonden wordt,
  # mag ImportError vanaf hier voortzetten.

import pdb
pdb.set_trace()