Μάθημα : ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ με PYTHON

• Η Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (ή CPU) είναι το μέρος του υπολογιστή που έχει κατασκευαστεί για να έχει εμμονή με το "τι είναι επόμενο;" Εάν ο υπολογιστής σας έχει βαθμολογία 3,0 Gigahertz, σημαίνει ότι η CPU θα ρωτήσει "Τι μετά;" τρια δισεκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο. Θα πρέπει να μάθετε πώς να μιλάτε γρήγορα για να συμβαδίζετε με την CPU.

• Η κύρια μνήμη (RAM) χρησιμοποιείται για την αποθήκευση πληροφοριών που χρειάζεται η CPU βιαστικά. Η κύρια μνήμη είναι σχεδόν τόσο γρήγορη όσο η CPU. Αλλά οι πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες στην κύρια μνήμη εξαφανίζονται όταν ο υπολογιστής είναι απενεργοποιημένος.

• Η περιφερειακή μνήμη χρησιμοποιείται επίσης για την αποθήκευση πληροφοριών, αλλά είναι πολύ πιο αργή από την κύρια μνήμη. Το πλεονέκτημα της περιφερειακής μνήμης είναι ότι μπορεί να αποθηκεύσει πληροφορίες ακόμα και όταν δεν υπάρχει ρεύμα στον υπολογιστή. Παραδείγματα περιφερειακής μνήμης είναι οι μονάδες δίσκου ή η μνήμη flash (συνήθως βρίσκονται σε USB sticks και φορητές συσκευές αναπαραγωγής μουσικής).

• Οι συσκευές εισόδου και εξόδου είναι απλώς η οθόνη, το πληκτρολόγιο, το ποντίκι, το μικρόφωνο, το ηχείο, η επιφάνεια αφής κ.λπ. Είναι όλοι οι τρόποι με τους οποίους αλληλεπιδρούμε με τον υπολογιστή.

•  Οι περισσότεροι υπολογιστές διαθέτουν επίσης σύνδεση δικτύου για ανάκτηση πληροφοριών μέσω δικτύου. Μπορούμε να σκεφτούμε το δίκτυο ως ένα πολύ αργό μέρος για την αποθήκευση και την ανάκτηση δεδομένων που μπορεί να μην είναι πάντα "επάνω". Έτσι, κατά μία έννοια, το δίκτυο είναι μια πιο αργή και μερικές φορές αναξιόπιστη μορφή Δευτερεύουσας Μνήμης .

Ενώ οι περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τον τρόπο λειτουργίας αυτών των στοιχείων είναι καλύτερα να αφεθούν στους κατασκευαστές υπολογιστών, βοηθάει να υπάρχει κάποια ορολογία, ώστε να μπορούμε να μιλάμε για αυτά τα διαφορετικά μέρη καθώς γράφουμε τα προγράμματά μας.

Ως προγραμματιστές/στριες, η δουλειά σας είναι να χρησιμοποιείτε και να ενορχηστρώνετε καθέναν από αυτούς τους πόρους για να λύσετε το πρόβλημα που χρειάζεστε για να λύσετε και να αναλύσετε τα δεδομένα που λαμβάνετε από τη λύση. Ως προγραμματιστές/στριες,  θα «μιλάτε» κυρίως στην CPU και θα της λέτε τι να κάνει μετά. Μερικές φορές θα πείτε στην CPU να χρησιμοποιήσει την κύρια μνήμη, τη δευτερεύουσα μνήμη, το δίκτυο ή τις συσκευές εισόδου/εξόδου.

Κατανόηση προγραμματισμού

Στο μάθημα αυτό , θα προσπαθήσουμε να μάθουμε  προγραμματισμό. Στο τέλος θα είστε προγραμματιστής/τρια - ίσως όχι επαγγελματίας προγραμματιστής/τρια, αλλά τουλάχιστον θα έχετε τις δεξιότητες να εξετάσετε ένα πρόβλημα ανάλυσης δεδομένων/πληροφοριών και να αναπτύξετε ένα πρόγραμμα για να λύσετε το πρόβλημα.

Κατά μία έννοια, χρειάζεστε δύο δεξιότητες για να είστε προγραμματιστής/στρια:

• Πρώτα -πρώτα,  για να μάθετε μια γλώσσα προγραμματισμού ( όπως η Python) - πρέπει να γνωρίζετε το λεξιλόγιο και τη γραμματική της. Πρέπει να είστε σε θέση να συλλαβίζετε σωστά τις λέξεις αυτης της  γλώσσας και να ξέρετε πώς να κατασκευάζετε καλοσχηματισμένες «προτάσεις» σε αυτή τη νέα γλώσσα.

• Δεύτερον, πρέπει να "πείτε μια ιστορία". Γράφοντας μια ιστορία, συνδυάζετε λέξεις και προτάσεις για να μεταφέρετε μια ιδέα στον αναγνώστη. Υπάρχει δεξιότητα και τέχνη στην κατασκευή της ιστορίας και η δεξιότητα στη γραφή ιστορίας βελτιώνεται με το να γράφεις και να παίρνεις κάποια σχόλια. Στον προγραμματισμό, το πρόγραμμά μας είναι η «ιστορία» και το πρόβλημα που προσπαθείτε να λύσετε είναι η «ιδέα».

Μόλις μάθετε μια γλώσσα προγραμματισμού όπως η Python, θα είναι πολύ πιο εύκολο να μάθετε μια δεύτερη γλώσσα προγραμματισμού όπως η JavaScript ή η C++. Η νέα γλώσσα προγραμματισμού έχει πολύ διαφορετικό λεξιλόγιο και γραμματική, αλλά οι δεξιότητες επίλυσης προβλημάτων θα είναι ίδιες σε όλες τις γλώσσες προγραμματισμού.

Θα μάθετε το "λεξιλόγιο" και τις "προτάσεις" της Python αρκετά γρήγορα. Θα χρειαστεί περισσότερος χρόνος για να μπορέσετε να γράψετε ένα συνεκτικό πρόγραμμα για να λύσετε ένα ολοκαίνουργιο πρόβλημα. Μαθαίνουμε προγραμματισμό όπως μαθαίνουμε γραφή.

Αρχίζουμε πρώτα να διαβάζουμε και να εξηγούμε προγράμματα, μετά γράφουμε απλά προγράμματα και μετά γράφουμε όλο και πιο περίπλοκα προγράμματα με την πάροδο του χρόνου.

Κάποια στιγμή αντιλαμβάνεστε ότι  μπορείτε να δείτε πιο φυσικά πώς να αντιμετωπίσετε ένα πρόβλημα και να γράψετε ένα πρόγραμμα που λύνει αυτό το πρόβλημα. Και μόλις φτάσετε σε αυτό το σημείο, ο προγραμματισμός γίνεται μια πολύ ευχάριστη και δημιουργική διαδικασία.

Ξεκινάμε με το λεξιλόγιο και τη δομή των προγραμμάτων Python. Να είστε υπομονετικοί/ες καθώς τα απλά παραδείγματα σας θυμίζουν πότε ξεκινήσατε να διαβάζετε για πρώτη φορά.

Λέξεις και προτάσεις

Σε αντίθεση με τις ανθρώπινες γλώσσες, το λεξιλόγιο της Python είναι στην πραγματικότητα πολύ μικρό.   Αυτές οι λέξεις έχουν πολύ ιδιαίτερο νόημα για την Python. Όταν η Python βλέπει αυτές τις λέξεις σε ένα πρόγραμμα Python, έχουν ένα και μοναδικό νόημα για την Python. Αργότερα καθώς γράφετε προγράμματα θα φτιάξετε τις δικές σας λέξεις που έχουν νόημα για εσάς που ονομάζονται μεταβλητές . Θα έχετε μεγάλο εύρος στην επιλογή των ονομάτων σας για τις μεταβλητές σας, αλλά δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε καμία από τις δεσμευμένες λέξεις της Python ως όνομα για μια μεταβλητή.

Οι δεσμευμένες λέξεις στη γλώσσα όπου οι άνθρωποι μιλούν στην Python περιλαμβάνουν τα εξής:

Συνομιλία με Python

Για να μπορέσετε να συνομιλήσετε με την Python, πρέπει πρώτα να εγκαταστήσετε το λογισμικό Python στον υπολογιστή σας και να μάθετε πώς να ξεκινήσετε την Python στον υπολογιστή σας. Αυτό έχει πάρα πολλές λεπτομέρειες και θα περιγραφεί σε άλλη ενότητα. 

Στο εργαστήριο είναι εγκατεστημένη η Python, αλλά τώρα θα τη γνωρίσουμε μέσα από ένα διαδικτυακό περιβάλλον, ώστε να κάνετε το ίδιο και στο σπίτι εύκολα, χωρίς να ασχοληθείτε με εγκατάσταση αυτή τη στιγμή.

Η Python είναι ίσως η απλούστερη γλώσσα που θα μπορούσε να ξεκινήσει κάποιος/α να μαθαίνει, αλλά δεν υστερεί καθόλου σε δυνατότητες.

Είναι σχετικά πρόσφατη γλώσσα. Ξεκίνησε να αναπτύσσεται στις αρχές της δεκαετίας του '90 από τον μαθηματικό Guido van Rossum. Η γλώσσα είναι ιδιαίτερα δημοφιλής και στον ακαδημαϊκό και στον επιστημονικό χώρο γιατί:

• Μπορεί κάποιος να την χρησιμοποιήσει διαδραστικά με τον ίδιο τ΄ροπο που χρησιμοποιεί μια αριθμομηχανή.
• Αν και είναι γλώσσα υψηλού επιπέδου διαθέτει πολύ απλη σύνταξη. Αυτό επιτρέπει στον προγραμματιστή να ασχοληθεί με την επίλυση του προβλήματος και όχι με τις ιδιαιτερότητές της.
• Μπορεί να συνδυαστεί με άλλες  δημοφιλείς γλώσσες όπως C, C++ , java , που ίσως ασχοηθείτε στο μέλλον. 
• Αποτελεί ελεύθερο λογισμικό και διατίθεται δωρεάν επίσημα από το επίσημο site  http://www.python. org

Αυτό που θα δείτε στο τερματικό σας όταν πληκτρολογήσετε Python , θα  είναι κάπως ως εξής:

    Python 3.5.1 (v3.5.1:37a07cee5969, Dec  6 2015, 01:54:25)
    [MSC v.1900 64 bit (AMD64)] on win32
    Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
    >>>

Η >>>προτροπή είναι ο τρόπος με τον οποίο ο διερμηνέας Python σας ρωτά, "Τι θέλετε να κάνω μετά;" Η Python είναι έτοιμη να συνομιλήσει μαζί σας. Το μόνο που πρέπει να ξέρετε είναι πώς να μιλάτε τη γλώσσα Python.

Ας ξεκινήσουμε!!

Καθώς μαθαίνουμε περισσότερα για την Python, θα χρησιμοποιήσουμε τρία ξεχωριστά εργαλεία:

• Κείμενο, όπως ακριβώς διαβάζατε
• Εργαλεία κονσόλας, στα οποία μπορείτε να πληκτρολογήσετε Python που εκτελείται αμέσως. Μερικές φορές, θα υπάρχει κείμενο και η Python έχει ήδη πληκτρολογηθεί στην κονσόλα. Αυτά είναι παραδείγματα για να σας δείξουν τι σημαίνουν κάποιες  εκφράσεις. Είναι το παράδειγμα και θα ζητείται κάτι παρόμοιο σπό εσάς.

Πάμε στην επόμενη ενότητα για να πειραματιστούμε!!!