9.1 Introduksjon til programmering med Python

Snakke med datamaskinen

Tenk deg at du har en veldig lydig, men litt bokstavelig venn. Denne vennen gjor noyaktig det du sier -- verken mer eller mindre. Sier du «hopp tre ganger», hopper hen tre ganger. Sier du «hopp til du blir sliten», hopper hen til hen blir sliten. Men sier du bare «gjor noe goy», star hen og ser forvirret pa deg.

Denne vennen er datamaskinen. Og spraket dere snakker sammen heter programmering.

Et program er rett og slett en liste med instruksjoner som datamaskinen folger, steg for steg. Datamaskinen er lynrask og gjor aldri regnefeil -- men den forstår bare det du skriver, ikke det du mener. Derfor er det viktig a være presis.

I dette kapittelet skal vi ta de aller forste stegene. Vi begynner med Scratch, et visuelt programmeringssprak der du bygger programmer med klosser, og gar deretter videre til Python, et tekstbasert sprak der du skriver instruksjonene selv.

Scratch -- programmering med klosser

Scratch er utviklet av MIT og er designet for a gjore det enkelt a lære programmering. I stedet for a skrive tekst, drar du fargerike klosser inn pa arbeidsflaten og setter dem sammen som puslespillbrikker.

Her er noen viktige Scratch-klosser:

- «si [Hei!] i [2] sekunder» -- katten pa skjermen sier noe
- «ga [10] steg» -- katten flytter seg
- «gjenta [4] ganger» -- gjentar klossene inni et bestemt antall ganger
- «sett [x] til [0]» -- lagrer en verdi i en variabel
- «spor [Hva heter du?] og vent» -- lar brukeren skrive inn noe

Det fine med Scratch er at du ser resultatet med en gang. Katten beveger seg, snakker, og reagerer -- og du lærer de grunnleggende ideene i programmering uten a matte huske vanskelig syntaks.

Eksempel i Scratch (beskrevet med tekst):
1. Nar det gronne flagget trykkes
2. Si «Hei! Jeg skal regne for deg!» i 2 sekunder
3. Spor «Skriv inn et tall:» og vent
4. Sett variabel «svartall» til (svar)
5. Si (sett sammen «Dobbelt av tallet er: » og (svartall * 2)) i 3 sekunder

Dette lille programmet ber brukeren om et tall og viser det dobbelte. De samme ideene -- inndata, beregning, utdata -- finnes i alle programmeringssprak.

Python -- fra klosser til tekst

Scratch er fantastisk for a komme i gang, men etter hvert vil du ønske noe kraftigere. Python er et av verdens mest populære programmeringssprak, og det er overraskende enkelt a lære.

Det aller forste du lærer i Python er a skrive noe pa skjermen med print():

print("Hei, verden!")

Nar du kjorer dette programmet, dukker teksten Hei, verden! opp pa skjermen. Ferdig! Ditt forste Python-program.

Vi kan ogsa bruke print() til a vise resultater av beregninger:

print(3 + 7)
print(12 * 5)
print(100 / 4)

Dette skriver ut:

10
60
25.0

Legg merke til at divisjon alltid gir et desimaltall i Python (25.0 i stedet for 25). De fire regneartene i Python er:
- + addisjon
- - subtraksjon
- * multiplikasjon
- / divisjon
- ** potens (for eksempel 3 ** 2 gir $3^2 = 9$)

Variabler -- navnelapper pa verdier

I Scratch brukte vi variabler nar vi skrev «sett [svar_tall] til (svar)». I Python gjor vi det slik:

navn = "Nora"
alder = 14
pi = 3.14159

En variabel er et navn som peker pa en verdi. Tenk pa det som en eske med en lapp pa: lappen er navnet, og inni esken ligger verdien.

Vi kan bruke variabler i beregninger:

lengde = 8
bredde = 5
areal = lengde * bredde
print(f"Arealet er {areal} kvadratmeter")

Resultatet: Arealet er 40 kvadratmeter

Her bruker vi en f-streng (legg merke til f foran anforseltegnene). Alt inni krøllparentesene {} erstattes med verdien til variabelen.

Vi kan ogsa la brukeren skrive inn verdier med input():

navn = input("Hva heter du? ")
print(f"Hei, {navn}!")

Viktig: input() gir alltid tekst tilbake. Hvis du vil bruke svaret som et tall, ma du gjore det om:

tall = int(input("Skriv et heltall: "))
desimaltall = float(input("Skriv et desimaltall: "))

int() gjor om til heltall og float() gjor om til desimaltall.

Et komplett eksempel: Arealberegner

La oss sette alt sammen i et lite program som beregner arealet av en trekant:

print("=== Arealberegner for trekant ===")

grunnlinje = float(input("Skriv inn grunnlinjen (cm): "))
hoyde = float(input("Skriv inn hoyden (cm): "))

areal = (grunnlinje * hoyde) / 2

print(f"Grunnlinje: {grunnlinje} cm")
print(f"Hoyde: {hoyde} cm")
print(f"Areal: {areal} cm²")

Nar programmet kjores:

=== Arealberegner for trekant ===
Skriv inn grunnlinjen (cm): 10
Skriv inn hoyden (cm): 6
Grunnlinje: 10.0 cm
Hoyde: 6.0 cm
Areal: 30.0 cm²

Programmet bruker formelen $\displaystyle A = \frac{g \cdot h}{2}$. Det tar imot to tall fra brukeren, beregner arealet og viser resultatet. Dette er den grunnleggende strukturen i nesten alle programmer:

1. Inndata -- ta imot informasjon (med input())
2. Beregning -- gjor noe med informasjonen
3. Utdata -- vis resultatet (med print())

Du kan lett endre programmet til a beregne arealet av et rektangel, en sirkel, eller hva som helst annet -- bare bytt ut formelen!

Oppsummering

Vi har tatt de forste stegene i programmering:

- Scratch: Visuelt programmeringssprak med klosser -- perfekt for a lære grunnideene
- Python: Tekstbasert sprak som er enkelt a lære og kraftig nok for profesjonell bruk
- print(): Skriver ut tekst eller beregningsresultater pa skjermen
- Regneoperasjoner: +, -, *, /, ** (potens)
- Variabler: Navnelapper pa verdier (alder = 14)
- input(): Tar imot tekst fra brukeren
- int() og float(): Gjor tekst om til heltall eller desimaltall
- f-strenger: Pen formatering med f"Svaret er {variabel}"
- Programmets tre deler: Inndata, beregning, utdata

Med disse verktoyene kan du allerede lage programmer som beregner areal, omregner temperaturer, og mye mer. I neste kapittel skal vi lære noe som gjor programmering virkelig kraftig: lokker -- a fa datamaskinen til a gjenta ting tusenvis av ganger!