Peruskäsitteet

2021-12-07T08:36:25+02:00

Olet aloittamassa ohjelmointia pythonilla! Katso alkuun alla oleva video:

Tässä opetusmateriaalissa opetellaan ohjelmoinnin alkeita käyttämällä python -nimistä ohjelmointikieltä. Ohjelmoinnilla tarkoitetaan toimintaohjeiden antamista ennalta määrätyn toimenpiteen suorittamiseen. Toimintaohjeiden kirjoittamista kutsutaan koodaamiseksi ja kirjoitettuja ohjeita koodiksi. Ohjelmointi vaatii tarkkuutta ja huolellisuutta, sillä tietokone ei ymmärrä väärin kirjoitettua koodia. Ohjelmointiin liittyy paljon erilaisia sanoja, komentoja ja sääntöjä, joihin tutustumme seuraavaksi vaihe kerrallaan.

Seuraavissa esimerkeissä ja tehtävissä käytetään ohjelmointiin web-pohjaista editoria python -kielelle nimeltään trinket.io. Editori auttaa havainnollistamaan koodin kirjoittamista ja tulostamista. Editori jakautuu kahteen osaan, vasemmalla puolella on tekstilaatikko, johon voi kirjoittaa koodia ja oikealle puolelle ilmestyy koodin tuloste. Vasemmalle kirjoitettu koodi voidaan ajaa editorin yläpalkissa olevalla "Run" -painikkeella, joka on alleviivattu punaisella alla olevassa kuvassa. Ajaminen tarkoittaa ohjelmoinnissa ohjelman suorittamista tietokoneessa, esimerkissä tekstien "hello world" ja "Pyydän tulostusta ohjelmaltani" tulostamista.

Kuvassa trinket -editori, jossa Run -painike alleviivattu punaisella.

* Esimerkki 1.* Editoriin kirjoitettu koodi tulostaa lauseen: "hello world" Kokeile ajaa ohjelma painamalla "Run" -painikkeesta. Mitä tapahtuu?

<> Tehtävä 1. Miten saisit tulostettua Esimerkin 1. editoriin muuta kuin "hello world"? Kokeile muokata ohjelmaa tulostamaan nimesi.

Esimerkissä 1. sana print toimii komentona, joka saa ohjelman tulostamaan halutun tekstin. print -komennon jälkeen tuleva lause on sulkeissa ja teksti lainausmerkeissä. Ohjelmoinnissa käytetään useita erilaisia komentoja, jotka kertovat tietokoneelle mitä koodiin kirjoitetulle tekstille tai numeroille tulee tehdä.

<> Tehtävä 2. Käytä print -komentoa ja tulosta kolmen ystäväsi nimi eri riveille.

Print -komennon avulla voidaan suorittaa myös laskutoimituksia. Laskutoimitukset noudattavat matematiikasta tuttua laskujärjestystä. Huomaa, että laskiessa numeroita ei laiteta lainausmerkkeihin.

* Esimerkki 2. * Laskutoimitukset print -komennon avulla. Kokeile ajaa ohjelma.

<> Tehtävä 3. Kokeile yllä olevassa editorissa muitakin laskutoimituksia.

<> Tehtävä 4. Voitko yhdistää kirjaimia plus -laskulla? Huomaa, että kirjainten tulee olla heittomerkkien sisällä, esim "m", muussa tapauksessa ohjelma tulkitsee ne muuttujiksi. (Muuttujat esitellään seuraavalla tunnilla.)

<> Tehtävä 5. Kokeile voitko tehdä laskutoimituksia kirjaimille ja numeroille?

Kommentointi
Kommentointi on tärkeä osa ohjelmointia. Sen avulla koodin joukkoon voidaan kirjoittaa tekstiä muistiin tai ohjeeksi, mitä seuraavaksi tulee tehdä. Kommentoinnista on hyötyä myös silloin, kun on kirjoittanut pitkän koodin, jossa onkin virhe eikä ohjelma suostu ajamaan sitä. Tällöin kommentoimalla voi muuttaa koodin rivin/rivejä sellaiseksi, että ohjelma ei ota niitä ajaessa huomioon. Koodi pysyy silti tallessa, eikä sitä ole pakko pyyhkiä pois.

Kommentti lisätään # merkillä rivin alkuun.

* Esimerkki 3.* Kommentoinnin lisääminen koodiin. Aja alla oleva ohjelma. Ota sen jälkeen # merkki pois toiselta ja kolmannelta riviltä. Aja uudelleen. Mitä nyt tulostuu?

Koodin suorittaminen tietokoneessa

Koodin suoritus etenee rivi riviltä ylhäältä alaspäin ja alkaa pääohjelmasta. Pythonin tapauksessa pääohjelmaa ei tarvitse ottaa huomioon, sillä python osaa tulkita missä pääohjelma sijaitsee. Alasivulla "Ohjelman kääntäminen ja ajaminen" olevissa C- ja Java -kielen esimerkeissä on esitetty pääohjelma, jota merkitään englanninkielisellä nimellä main(). Koodin suoritus voi kuitenkin tietyissä tapauksissa toistua (toistorakenteet), jäädä suorittamatta (ehtolauseet) tai siirtyä ylös- tai alaspäin rivejä (aliohjelmat eli funktiot). Näihin rakenteisiin tutustutaan myöhemmin.

Python on ollut vuodesta 2003 alkaen kymmenen yleisimmin käytetyn ohjelmointikielen joukossa joka vuosi.
5 yleisintä ohjelmointikieltä vuonna 2021 ovat:
1. Python
2. Java
3. C
4. C++
5. Javascript

Pythonin syntaksi eli ns. kielioppi on yksinkertainen verrattuna useaan muuhun ohjelmointikieleen. Python on tulkattava kieli, mikä tarkoittaa sitä että koodi ajetaan ilman kääntämistä. (Ks. "Ohjelman kääntäminen ja ajaminen".)

Tunnit 1-2: Ohjelmoinnin peruskäsitteet

Peruskäsitteet