Ik introduceer nu een aantal basis functies die je in je programma’s kunt gebruiken.
Ik heb al gesproken over type casting functies in hoofdstuk 51, maar nu ik meer details van functies heb gegeven, kan ik de beschrijving completeren.
float() heeft één parameter en retourneert een floating-point
representatie van de waarde van de parameter. Als de waarde een
integer is, krijg je dezelfde waarde terug als float. Als de
parameter een float is, krijg je dezelfde waarde terug. Als de
parameter een string bevat die je als integer of float zou kunnen
interpreteren, dan krijg je die float terug als waarde. Anders krijg
je een runtime error.
int() heeft één parameter en retourneert een integer representatie
van de waarde van de parameter. Als de waarde een integer is, krijg
je dezelfde waarde terug. Als de waarde een float is, krijg je een
integer terug die de waarde van de float naar beneden heeft
afgerond. Als de parameter een string bevat die je als integer zou
kunnen interpreteren, dan krijg je die integer terug als waarde.
Anders krijg je een runtime error.
str() heeft één parameter en retourneert een string representatie
van de waarde van de parameter.
Wat denk je dat de volgende code doet? Als je het niet weet, test dan de code.
print( 10 * int( "100,000,000" ) )
De code hierboven geeft een runtime error. Los het probleem op door precies twee tekens te verwijderen.
Een paar basis Python functies helpen met berekeningen.
abs() krijgt een numerieke parameter waarde. Als de waarde
positief is, wordt hij weer geretourneerd. Als de waarde negatief
is, wordt de waarde vermenigvuldigd met -1 geretourneerd.
max() krijgt twee of meer numerieke parameters en retourneert de
grootste.
min() krijgt twee of meer numerieke parameters en retourneert de
kleinste.
pow() krijgt twee numerieke parameters en retourneert de eerste
verheven tot de macht weergeven door de tweede. Optioneel mag je een
derde parameter meegeven, die een integer moet zijn. Als je dat
doet, krijg je de waarde modulo de derde parameter terug.
round() krijgt een numerieke parameter die wiskundig wordt
afgerond. Optioneel mag je als tweede parameter een integer meegeven
die aangeeft hoeveel cijfers achter de komma behouden moeten worden.
Als de tweede parameter niet wordt meegegeven, wordt afgerond op
gehele getallen.
Bekijk de code hieronder en bedenk wat er op het scherm getoond wordt. Voer daarna de code uit en controleer of je gelijk hebt.
x = -2
y = 3
z = 1.27
print( abs( x ) )
print( max( x, y, z ) )
print( min( x, y, z ) )
print( pow( x, y ) )
print( round( z, 1 ) )
len()len() is a basis functie die één parameter krijgt, en die de lengte
van die parameter teruggeeft. Op dit moment is het enig zinvolle data
type dat je mee kunt geven aan len() een string, waarvan je dan de
lengte krijgt. In latere hoofdstukken volgen meer data types waarvan je
de lengte kunt bepalen.
Wat print de code hieronder? Controleer of je vermoeden klopt.
print( len( 'man' ) )
print( len( 'mango' ) )
print( len( "" ) ) # "" is een lege string
En wat denk je van de code hieronder? Denk goed na voor je een antwoord geeft.
print( len( 'mango\'s' ) )
input()In veel programma’s wil je dat de gebruiker van het programma data
verstrekt. Je kunt de gebruiker vragen een string in te typen met behulp
van de functie input(). De functie krijgt één parameter mee, namelijk
een string. Deze string is de zogeheten “prompt.” Als input() wordt
aangeroepen, wordt de prompt op het scherm gezet en mag de gebruiker een
tekst ingeven. De gebruiker mag ingeven wat hij of zij wil, inclusief
niks. De gebruiker sluit het ingeven af met een druk op de Enter
toets. De retour waarde van de functie is hetgeen de gebruiker heeft
ingegeven, exclusief de Enter.
Het hangt van de omgeving waar je je programma in draait hoe de gebruiker de ingave precies doet. Soms wordt er een rechthoek op het scherm getoond met de prompt ervoor waarin de gebruiker mag typen. Als je een Python programma draait op de command-line, moet de gebruiker ook de ingave op de command-line doen. Sommige editors tonen een popup-window waarin de gebruiker moet typen.
Hier is een voorbeeld:
tekst = input( "Geef een tekst in: " )
print( "Je hebt het volgende ingetypt:", tekst )
Realiseer je dat input() altijd een string teruggeeft. Bekijk de
volgende code:
nummer = input( "Geef een getal: " )
print( "Je getal in het kwadraat is", nummer * nummer )
Het maakt niet uit wat je ingeeft, deze code geeft een runtime error.
Omdat input() een string teruggeeft, wordt op de tweede regel een
poging gedaan twee strings met elkaar te vermenigvuldigen, en dat kan
niet. Het maakt niet uit of je string een getal bevat: een string is een
string. Je kunt het probleem oplossen middels type casting,
bijvoorbeeld:
nummer = input( "Geef een getal: " )
nummer = float( nummer )
print( "Je getal in het kwadraat is", nummer * nummer )
Voor deze code geldt dat als de gebruiker een getal ingeeft, de code doet wat hij moet doen. Maar als de gebruiker iets anders ingeeft, dat niet in een getal omgezet kan worden, krijg je toch weer een runtime error. Ook dat probleem kan opgelost worden, maar ik heb nog niet de zaken uitgelegd die je nodig hebt om dit probleem aan te pakken, en het zal nog tot hoofdstuk 182 duren voordat ik eraan toekom. Tot dat moment geef ik iets later in dit hoofdstuk een methode die je kunt gebruiken om je programma om een getal te laten vragen zonder dat het “crasht” als de gebruiker een wijsneus probeert te zijn en iets anders ingeeft.
Schrijf code die de gebruiker twee getallen laat ingeven, en die dan toont wat de uitkomst is als je ze optelt en als je ze vermenigvuldigt. Je code mag een runtime error geven als de gebruiker iets ingeeft wat geen getal is.
print()De functie print() krijgt nul of meer parameters mee, toont ze op het
scherm (als het er meerdere zijn, met spaties ertussen), en gaat daarna
naar de volgende regel. Dus als je twee print statements gebruikt,
komt de output van de tweede onder die van de eerste te staan.
Als print() wordt aangeroepen zonder parameters, gaat de functie
alleen naar de volgende regel. Zo kun je lege regels op het scherm
zetten.
Je mag als parameters meegeven wat je wilt, en print() zal zijn best
doen het op het scherm weer te geven. Vooralsnog zul je echter alleen
basis data types printen.
print() kan twee speciale parameters meekrijgen, die sep en end
heten.
sep geeft aan wat er getoond moet worden tussen iedere twee
parameters, en is als default een spatie. Je kunt die spatie wijzigen in
iets anders via sep, inclusief in een lege string.
end geeft aan wat print() moet tonen nadat alle parameters zijn
getoond, en is als default een “nieuwe regel.” Door end te wijzigen
kun je ervoor zorgen dat print() iets anders doet dan naar een nieuwe
regel gaan als hij klaar is met het tonen van parameters.
On sep en end te gebruiken, moet je speciale parameters opnemen,
namelijk parameters sep=<string> en/of end=<string> (merk op: als in
een beschrijving van code je iets ziet dat tussen < en > staat,
betekent dat meestal dat je dat niet letterlijk moet typen, maar moet
vervangen door van wat de term tussen de < en > aangeeft, dus
<string> betekent dat je daar een string moet plaatsen). Bijvoorbeeld:
print( "X", "X", "X", sep="x" )
print( "X", end="" )
print( "Y", end="" )
print( "Z" )
Als je deze code uitvoert, zie je twee regels. De eerste bevat “XxXxX,”
aangezien er is aangegeven dat er drie keer een hoofdletter “X”
afgedrukt moet worden met tussen iedere twee als separator een kleine
letter “x.” De tweede regel bevat “XYZ”, omdat weliswaar dit drie
verschillende aanroepen van print() betreft, maar na ieder van de
eerste twee er niet naar een volgende regel wordt gegaan.
format()format() is een nogal complexe functie die op een speciale manier
gebruikt moet worden. De functie staat je toe een geformatteerde string
te bouwen, dus een string waarin bepaalde waardes op een specifiek
geformatteerde manier zijn opgenomen. Om een voorbeeld te geven, stel je
voor dat ik de uitkomst van de berekening van een float wil tonen:
print( 7/11 )
Nu stel ik dat je de uitkomst moet tonen met 3 decimalen. Dat zou je
kunnen doen met de round() functie, dus iets als:
print( round( 7/11, 3 ) )
Dit werkt, maar misschien heb ik extra eisen. Misschien stel ik dat je
10 posities ruimte moet reserveren voor deze uitkomst, en dat je binnen
die 10 posities de uitkomst links moet aanlijnen. Dat lijkt lastig te
realiseren, maar middels de format() functie is het vrij eenvoudig om
waardes te formatteren op allerlei manieren. De volgende toepassing van
format() realiseert het afronden op drie decimalen:
print( "{:.3f}".format( 7/11 ) )
format() “werkt” op een string. Tot op dit moment heb ik alleen
functies gebruikt die aangestuurd worden via parameters. Echter, er zijn
functies die alleen werken met een specifiek data type, en die op zo’n
manier gedefinieerd zijn dat een variabele (of waarde) van dat data type
vóór de functie naam moet staan, met een punt tussen de variabele (of
waarde) en de naam van de functie. De reden hiervoor is een techniek die
“object oriëntatie” heet, en die ik zal bediscussiëren in hoofdstukken
213
tot en met
244.
Je hoeft nu alleen te weten dat zulke functie “methodes” genoemd worden,
en dat je, om ze aan te roepen, een variabele (of waarde) van het juiste
type voor de aanroep van de methode moet zetten, met een punt ertussen.
Die variabele (of waarde) zelf is ook beschikbaar voor de methode, net
als de parameters.
De format() methode (laten we de correcte benaming gebruiken, het is
geen functie maar een methode) wordt als volgt aangeroepen:
<string>.format(). Hij retourneert een nieuwe string, die een
geformatteerde versie is van de string waarvoor de methode is
aangeroepen. format() kan een willekeurig aantal parameters
meekrijgen, die in de geformatteerde string ingebracht kunnen worden op
specifieke plaatsen.
De plaatsen waar format() de parameter waardes in de string plaatst
worden in de string aangegeven middels accolades ({ en }). Als je
alleen {} gebruikt om de parameters aan te duiden, worden ze van
links naar rechts afgehandeld. Bijvoorbeeld:
print( "De eerste drie getallen zijn {}, {} en {}.".format(
"een", "twee", "drie" ) )
Als je ze in een andere volgorde wilt afhandelen, kun je de volgorde bepalen door een getal tussen de acolades te zetten. De eerste parameter is nummer 0, de tweede nummer 1, de derde nummer 2, etcetera (als je het vreemd vindt om nummering te beginnen bij nul, weet dan dat dat gebruikelijk is in programmeertalen, en dat je het nog vaker zult tegenkomen in dit boek). Bijvoorbeeld:
print( "Achterwaarts zijn ze {2}, {1} en {0}.".format(
"een", "twee", "drie" ) )
format() kan variabelen van ieder type verwerken, zolang ze maar een
fatsoenlijke string representatie hebben. Bijvoorbeeld, format() kan
getallen verwerken, en zelfs verschillende soorten data types mixen:
print( "De eerste drie getallen zijn {}, {} en {}.".format(
1, "twee", 3.0 ) )
Als je de parameters op een specifieke manier wil formatteren, zijn daar mogelijkheden voor, als je een dubbele-punt (:) tussen de accolades zet, na het volgorde-nummer als je dat gebruikt, met rechts van de dubbele-punt formatteringsinstructies. Ik zal een aantal formatteringsinstructies opnoemen.
Ik begin met instructies voor string parameters. Als je een bepaalde hoeveelheid tekens wilt reserveren voor een string, dan kun je dat aangeven met een integer rechts van de dubbele-punt. Dit wordt de “precisie” genoemd. De volgende code gebruikt een precisie van 7.
print( "De eerste drie getallen zijn {:7}, {:7} en {:7}.".format(
"een", "twee", "drie" ) )
Als de precisie te kort is voor de lengte van de string, neemt
format() gewoon meer ruimte voor de string. Je kunt de precisie dus
niet gebruiken om een string voortijdig af te breken.
print( "De eerste drie getallen zijn {:3}, {:3} en {:3}.".format(
"een", "twee", "drie" ) )
Als je precisie gebruikt, kun je de parameter links aanlijnen,
centreren, of rechts aanlijnen in de ruimte die je hebt gereserveerd.
Dat doe je door een “alignment” teken te plaatsen tussen de dubbele punt
en de precisie. Deze “alignment” tekens zijn < voor links aanlijnen,
^ voor centreren, en > voor rechts aanlijnen.
print( "De eerste drie getallen zijn {:<7}, {:^7} en {:>7}.".
format( "een", "twee", "drie" ) )
Ik ga nu over op formatteringsinstructies voor getallen. Als je een
getal wilt laten interpreteren als een integer, moet je de kleine letter
“d” plaatsen rechts van de dubbele punt (“d” staat hierbij voor
“decimaal”). Wil je dat het getal wordt geïnterpreteerd als een float,
dan moet je een “f” plaatsen rechts van de dubbele-punt. format()
maakt de juiste conversie voor je als dat kan. Je kunt echter niet van
een float een integer maken, want dat veroorzaakt een runtime error.
print( "{} gedeeld door {} is {}".format( 1, 2, 1/2 ) )
print( "{:d} gedeeld door {:d} is {:f}".format( 1, 2, 1/2 ) )
print( "{:f} gedeeld door {:f} is {:f}".format( 1, 2, 1/2 ) )
Net als bij strings, kun je voor getallen precisie en aanlijning gebruiken. Dit doe je op dezelfde manier. En net als bij strings geldt dat als de precisie niet voldoende groot is, de functie gewoon de ruimte neemt die nodig is. Let erop dat een eventueel min-teken en een eventuele punt in een float ook plaats nodig hebben.
print( "{:5d} gedeeld door {:5d} is {:5f}".format( 1, 2, 1/2 ) )
print( "{:<5f} gedeeld door {:^5f} is {:>5f}".format( 1,2,1/2 ))
Tenslotte, en misschien het meest nuttig, kun je aangeven met hoeveel
decimalen een float getoond moet worden, door een punt en een getal te
plaatsen links van de letter “f.” De format() methode zal het getal
afronden tot het juiste aantal decimalen. Merk op dat je ook mag
aangeven dat je nul decimalen wilt zien door .0 te gebruiken, wat
ervoor zal zorgen dat een float wordt getoond als een integer.
print( "{:.2f} gedeeld door {:.2f} is {:.2f}".format( 1,2,1/2 ))
De combinatie van precisie, aanlijning, en decimalen staat je toe om redelijk uitziende tabellen te tonen.
s = "{:>5d} keer {:>5.2f} is {:>5.2f}"
print( s.format( 1, 3.75, 1 * 3.75 ) )
print( s.format( 2, 3.75, 2 * 3.75 ) )
print( s.format( 3, 3.75, 3 * 3.75 ) )
print( s.format( 4, 3.75, 4 * 3.75 ) )
print( s.format( 5, 3.75, 5 * 3.75 ) )