{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Основы программирования в Python"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "*Алла Тамбовцева, НИУ ВШЭ*"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Ввод информации с клавиатуры"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Иногда возникает необходимость запросить какую-нибудь информацию у пользователя — попросить ввести ее с клавиатуры. Это может быть нужно, например, когда мы пытаемся имитировать заполнение какой-нибудь формы (собрать информацию и обработать) или написать функцию, которая будет работать по-разному в зависимости от режима (\"Если хотите выгрузить данные из файла, нажмите 1, если хотите вводить данные вручную, введите 2\"). \n",
    "\n",
    "Запросить данные с клавиатуры можно с помощью функции `input()`:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 1,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Введите что-нибудь: нечто\n"
     ]
    },
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "'нечто'"
      ]
     },
     "execution_count": 1,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "input(\"Введите что-нибудь: \")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Однако обычно нам нужно не просто вывести на экран то, что ввел пользователь (он и сам это видит), но и сохранить введенную информацию. Сделаем это (и заодно перейдем к числам)."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 2,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Введите какое-нибудь число: 5\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "num = input(\"Введите какое-нибудь число: \")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Теперь мы можем работать с переменной *num*, в которую мы сохранили результат ввода с клавиатуры. "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 3,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "'5'"
      ]
     },
     "execution_count": 3,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "num"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Введенное нами число 5 сохранилось. Однако, если посмотреть внимательнее, это не совсем число: число пять стоит в кавычках. Это строка! То есть обычный текст. Проверим:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 4,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "str"
      ]
     },
     "execution_count": 4,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "type(num) # действительно"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Тут нам как раз и пригодится преобразование типов переменных с первого занятия:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 5,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "5"
      ]
     },
     "execution_count": 5,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "num = int(num)\n",
    "num"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "И теперь все сразу: правильно и компактно."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 6,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Введите какое-нибудь число: 7\n"
     ]
    },
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "7"
      ]
     },
     "execution_count": 6,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "num = int(input(\"Введите какое-нибудь число: \"))\n",
    "num"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Раз мы не предлагаем пользователю ввести именно целое число, число может быть любым, даже дробным. Учтем это ‒ будем конвертировать введенный текст в число с плавающей точкой. "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 7,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Введите какое-нибудь число: 7.5\n"
     ]
    },
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "7.5"
      ]
     },
     "execution_count": 7,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "num = float(input(\"Введите какое-нибудь число: \"))\n",
    "num"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "С клавиатуры можно вводить сколько угодно объектов:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 8,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Введите числа через пробел: 2 3\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "numbers = input(\"Введите числа через пробел: \")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 9,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "'2 3'"
      ]
     },
     "execution_count": 9,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "numbers"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Только тогда для работы с отдельными элементами ввода потребуется разбить строку на части по какому-нибудь символу (в нашем случае по пробелу). О разбиении текста на части поговорим позже, когда будем обсуждать работу со строками, а пока разберем вывод информации на экран."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Вывод информации на экран"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Как мы уже знаем, для вывода чего-либо на экран в Python существует функция `print()`:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 10,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "5\n",
      "Hello!\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(5)\n",
    "print('Hello!')"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Для того, чтобы вывести на экран сразу несколько объектов, нужно просто перечислить их через запятую в круглых скобках."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 11,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Your age is  23\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "age = 23\n",
    "print('Your age is ', age)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "*Примечание* для тех, кто работал в R: `print()` в Python отличается от `print()` в R тем, что на вход он легко принимает сразу несколько объектов. В R перечень значений пришлось бы оформлять в виде списка (вектора), в противном случае на экран был бы выведен только первый элемент. "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Форматирование строк (string formatting)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "А теперь посмотрим на то, как подставлять значения в уже имеющийся текстовый шаблон, то есть форматировать строки. Чтобы понять, о чем идет речь, можно представить, что у нас есть электронная анкета, которую заполняет пользователь, и мы должны написать программу, которая выводит на экран введенные данные, чтобы пользователь мог их проверить.\n",
    "\n",
    "Пусть для начала пользователь вводит свое имя и возраст."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 12,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Введите Ваше имя: Алла\n",
      "Введите Ваш возраст: 24\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "name = input(\"Введите Ваше имя: \")\n",
    "age = int(input(\"Введите Ваш возраст: \")) # возраст будет целочисленным"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Теперь выведем на экран сообщение вида \n",
    "\n",
    "    Ваше имя: `имя`. Ваш возраст: `возраст`. "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Но прежде, чем это сделать, поймем, какого типа будут значения, которые мы будем подставлять в шаблон. Имя (переменная *name*) ‒ это строка (*string*), а возраст (переменная *age*) ‒ это целое число (*integer*)."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 13,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Ваше имя: Алла. Ваш возраст: 24.\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "result = \"Ваше имя: %s. Ваш возраст: %i.\" % (name, age)\n",
    "print(result)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Что за таинственные `%s` и `%i`? Все просто: оператор `%` в строке указывает место, на которое будет подставляться значение, а буква сразу после процента ‒ сокращенное название типа данных (`s` ‒ от *string* и `i` ‒ от *integer*). Осталось только сообщить Python, что именно нужно подставлять — после кавычек поставить `%` и в скобках перечислить названия переменных, значения которых мы будем подставлять. \n",
    "\n",
    "Для тех, кто работал в R: форматирование строк с помощью оператора `%` ‒ аналог форматирования с помощью функции `sprintf()` в R. \n",
    "\n",
    "Конечно, результат можно выводить сразу, не сохраняя полученную строку в переменную. Главное, не запутаться в скобках, и не потерять их."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 14,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Ваше имя: Алла. Ваш возраст: 24.\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Ваше имя: %s. Ваш возраст: %i.\" % (name, age))"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "*Примечание:* не теряйте часть с переменными после самой строки. Иначе получится нечто странное:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 15,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Ваше имя: %s. Ваш возраст: %i.\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Ваше имя: %s. Ваш возраст: %i.\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Важно помнить, что если мы забудем указать какую-то из переменных, мы получим ошибку (точнее, исключение): Python не будет знать, откуда брать нужные значения. "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 16,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "ename": "TypeError",
     "evalue": "not enough arguments for format string",
     "output_type": "error",
     "traceback": [
      "\u001b[0;31m---------------------------------------------------------------------------\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mTypeError\u001b[0m                                 Traceback (most recent call last)",
      "\u001b[0;32m<ipython-input-16-2343aa81e176>\u001b[0m in \u001b[0;36m<module>\u001b[0;34m()\u001b[0m\n\u001b[0;32m----> 1\u001b[0;31m \u001b[0mprint\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0;34m\"Ваше имя: %s. Ваш возраст: %i.\"\u001b[0m \u001b[0;34m%\u001b[0m \u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0mname\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mTypeError\u001b[0m: not enough arguments for format string"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Ваше имя: %s. Ваш возраст: %i.\" % (name))"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Кроме того, создавая такие текстовые шаблоны, нужно обращать внимание на типы переменных, значения которых мы подставляем. "
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 17,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Ваше имя: Алла. Ваш возраст: 24.\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Ваше имя: %s. Ваш возраст: %s.\" % (name, age)) # так сработает"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 18,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "ename": "TypeError",
     "evalue": "%i format: a number is required, not str",
     "output_type": "error",
     "traceback": [
      "\u001b[0;31m---------------------------------------------------------------------------\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mTypeError\u001b[0m                                 Traceback (most recent call last)",
      "\u001b[0;32m<ipython-input-18-9c083ea32449>\u001b[0m in \u001b[0;36m<module>\u001b[0;34m()\u001b[0m\n\u001b[0;32m----> 1\u001b[0;31m \u001b[0mprint\u001b[0m\u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0;34m\"Ваше имя: %i. Ваш возраст: %s.\"\u001b[0m \u001b[0;34m%\u001b[0m \u001b[0;34m(\u001b[0m\u001b[0mname\u001b[0m\u001b[0;34m,\u001b[0m \u001b[0mage\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m\u001b[0;34m)\u001b[0m \u001b[0;31m# а так нет\u001b[0m\u001b[0;34m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m",
      "\u001b[0;31mTypeError\u001b[0m: %i format: a number is required, not str"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Ваше имя: %i. Ваш возраст: %s.\" % (name, age)) # а так нет"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "В первом случае код сработал: Python не очень строго относится к типам данных, и поэтому он легко может превратить целочисленный возраст в строку (два `%s` вместо `%s` и `%i` не является помехой). Во втором случае все иначе. Превратить строку, которая состоит из букв (*name*) в целое число никак не получится, поэтому Python справедливо ругается."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "А что будет, если мы будем подставлять не целое число, а дробное, с плавающей точкой? Попробуем!"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 19,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Введите Ваш рост (в метрах): 1.68\n"
     ]
    },
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "1.68"
      ]
     },
     "execution_count": 19,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "height = float(input(\"Введите Ваш рост (в метрах): \"))\n",
    "height"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 20,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Ваш рост: 1.680000 м.\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Ваш рост: %f м.\" % height) # f - от float"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "По умолчанию при подстановке значений типа *float* Python выводит число с шестью знаками после запятой. Но это можно исправить. Перед `f` нужно поставить точку и указать число знаков после запятой, которое мы хотим:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 21,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Ваш рост: 1.68 м.\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Ваш рост: %.2f м.\" % height) # например, два"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 22,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Ваш рост: 1.7 м. \n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Ваш рост: %.1f м. \" % height) # или один"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "В случае, если указанное число знаков после запятой меньше, чем есть на самом деле (как в ячейке выше), происходит обычное арифметическое округление."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Рассмотренный выше способ форматирования строк ‒ не единственный. Он довольно стандартный, но при этом немного устаревший. В Python 3 есть другой способ ‒ форматирование с помощью метода `.format()`. Кроме того, в Python 3.6 появился еще более продвинутый способ форматирования строк ‒ *f-strings* *(formatted string literals)*. Об этом можно почитать в дополнительных материалах (ноутбук *String-formatting-additional.ipynb*)."
   ]
  }
 ],
 "metadata": {
  "kernelspec": {
   "display_name": "Python 3",
   "language": "python",
   "name": "python3"
  },
  "language_info": {
   "codemirror_mode": {
    "name": "ipython",
    "version": 3
   },
   "file_extension": ".py",
   "mimetype": "text/x-python",
   "name": "python",
   "nbconvert_exporter": "python",
   "pygments_lexer": "ipython3",
   "version": "3.5.2"
  }
 },
 "nbformat": 4,
 "nbformat_minor": 2
}