Python

Python je skriptni jezik, pri katerem se stvari izvajajo ob tem, ko naleti interpreter na vrstico. Se pravi, da se vse ukaza, kot tudi upravljanje s spremenljivkami oz podatki izvaja dinamično. Pomembno tudi to, da vse prednosti in slabosti iz drugih jezikov nakako v Pythonu bolje rešene. Ena od pomembnih novosti je seveda zamikanje ukazov. Ker potem programi vsi izgledajo bolje in jih lažje beremo. Po nekih raziskava je bilo ugotovljeno, da program enkrat pišemo, beremo ga pa večkrat. In prav berljivost je pomembna!

Prvi program

Uvod v programski jezik običajno pokažemo z enostavnim primerom, ki prikaže osnovni potek programiranja:

1. Odpremo IDLE (Python GUI) in odtipkamo naslednjo vrstico

   print "Hello, world!"
   

2. Pred shranjevanjem v IDLE še nastavimo Options->Configure Idle->General->Default Source Encoding->UTF-8.
3. Če bo program izpisoval slovenske črke je potrebno na začetku programa kot komentar dopisati vrstico

   # -*- coding: utf-8 -*-
   

   kot je to razvidno v naslednjem primeru.
4. Shranimo datoteko z ukazom File->Save->hello.py
5. Poženemo skript z F5 ali Run->Run Module

Drugi program

Jezik nekoliko bolje predstavimo z drugim programom, ki vsebuje funkcijo in bere

# -*- coding: utf-8 -*-
# drugi program
import math

def ploscina(d):
    return  math.pi*d**2/4

d = input("Vnesi premer kroga: ")
print u"Ploščina kroga je %.2f" % ploscina(d)

Spremenljivke

Imena spremenljivk so poljubna. Python je občutljiv na velike in male črke. Sledimo dogovoru in priporočilom, kot je to v podobnih jezikih.

Vse spremenljivke so nakako avtomatske. Torej so generirane ob prvi uporabi. Tako imamo lahko par različih (osnovnih) tipov kot so:

1. integer (int, short, cardinal)- cela števila - v dogovoru se izbirajo za kratka imena spremenljivk i, j, k, l, m, n
2. floating point (real, float, double) - plavajoča vejica ali realna ševila
3. niz znakov ali string se lahko piše z enojnimi ali dvojnimi narekovaji
4. bool ali true/false označevanje, ki pa je prav zaprav integer
5. Kompleksna števila (Realni+Imaginarnii)

Sedaj lahko sestavljamo osnovne tipe tu v sestavljene tipe, kot so na primer:

1. Array - vektor - matrika - list - seznam ne nujno istovrstnih osnovnih tipov v oglatih oklepajih []
2. Slovarji {map} - dictionary - asociativni seznami s ključi za izbor
3. Terke (tuple) ali skupki fiksnih velikosti, ki se uporabljajo za pakiranje različnih osnovnih tipov v enem skupku.
4. Strukture (razredi)

Kateri tip se je ob prireditvi podal lahko preverimo z ukazom

type(tip)

Operatorji

Operirajo s spremenljivkami. Vsak programski jezik ima nabor teh stvari in se ne razlikuje od novejših jezikov. Ima python prav nekaj lepih operatorev (npr tuple, +).

Obstajajo seveda vsi normalni operatorji, +, -, *, /, , % Okrajšani operatorji +=, -=,

Primer:

# -*- coding: cp1250 -*-
# komentar se prične z # in veja do konca vrstice

i = 1 # celoštevilčna
a = 1.2 # realno število
t = "besedilo" # niz znakov
t2 =  'ni nobene razlike' # razen v prirocnisti
c = 1 + 2j # kompleksno 

# Operatorji na osnovnih tipih

print i+1
print a+i
print t+str(a)

i, j = (1, 2) # skupek prireditev (tuple)
i, j = j, i 
print i, j

# Sestavljeni tipi 
b = [1, 2, 3] # seznam ali list
print b[0]
b.append(4) # dodamo element na koncu
b[5]=5

p = [] # prazen seznam
b = [1,2,3,4,5]
b[-1]=4
c = b[1:-1] # Operator obsega : (range) do predzadnjega!
d = b[1:] # pa do zadnjega
print c, b[-1]

tel = {'jack': 4098, 'sape': 4139, 4098 : 'janez'} # slovar (asociativni seznam)
ime = {4098 : 'jack'}

print tel['jack']
print tel[4098]


# Matrike
m = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]
# Vektor m lahko interpretiramo kot matriko s tem, da preračunavamo indeks
i=1
j=2
print m[i*3+j]

Za vaje se ne uporabljamo knjižnice ​http://www.numpy.org/ saj lahko indekse za matrike preračunavamo tako, kot je prikazano na zgornjem primeru.

Tuple ali terke se uporabljajo predvsem za sestavljanje podatkov. Najpogostejši primer je prenašanje rezultatov iz funkcij oziroma podprogramov. Skupek je običajno v okroglih oklepajih, ki pa se lahko tudi opustijo.

Kontrolni ukazi

• if
• for
• while
• funkcije ali podprogrami

Pomembno je, da za vsakim kontrolnim ukazom podamo dvopičje, ki pomeni, da se v naslednjih vrsticah pričakuje zamaknjen blok ukazov.

i = input("Stevilo zob:")

if i < 5 :
    print "Premajhno stevilo zob"
else:
    print "OK"

Stavek for je iterator. LE ta pa "iterira" po vseh elementih. Zato običajno nimamo podanega obsega, ki pa ga pridelamo z ukazom range().

for i in range(10):
    i = i + 1
    print i

Za prekinitev zanke for uporabimo ukaz break. Ta ukaz takoj prekine vse nadaljnjne iteracije. Ukaz continue v zankah pa nadaljuje z naslednjim elementom.

Funkcije oz. podprograme pišemo in uporabljamo praktično povsod. Začnejo se z ukazom def, sledi ime in argumenti, ter konča z : Telo funkcije je zamaknjeno. Vsaka funkcija vrača nek rezultat. Rezultate vračamo s skupkom (tuple)

def zamenjaj(i, j):
    return (j, i)

i, j = 1, 2
i, j = zamenjaj (i, j)
print i, j

Delo z datotekami

Običajno je, da se delo programa shranjuje v datoteke. Najpogosteje so to branje vhodnih podatkov in izpisi rezultatov. Za manjše datoteke je najenostavneje prebrati celotno datoteko v eno spremenljivko, ki je ločena po vrsticah in jo naslavljamo z indeksom seznama. Primer takega načina je prikazan v vaji43. Pri pisanju se uporablja ukaz write, ki pa sprejme le tekst, zato je potrebno pretvoriti številčne izraze s funkcijo str() ali format(). Lahko pa uporabimo tudi formatni stavek, kot je to prikazano v naslednjem primeru:

i=1.2
f = open("rezultat.dat", "w")
f.write("Rezultat = %d\n" % i);
f.close()

Več podatkov v vrstici formatirano zapišemo s skupkom.

f = file("a.txt", "w")
f.write("%d %d\n" % (1, 2))
f.close()

Realna števila pišemo namesto %d z %f oziroma %.3f za tri cifre za decimalno piko.

Vaje programiranja v jeziku Python

Znanje programskega jezika Python najlažje pridobimo z vajo. Namen domačih nalog predstavljenih na tej strani je predvsem utrditi določene programske konstrukte, ki se lahko rešijo v krajših programih, katere pravilnost delovanja ni težko preveriti. Naloge se izdelujejo z orodji (Tortoise, Idle, PythonOcc), ki so predvidene za izdelavo projekta. To pomeni, da je vsako vsako vajo, ki jo izdelujemo najprej preveriti na lokalnem računalniku. Ko naloga št.??? deluje, jo shranimo na strežnik s Tortoise (Add, Commit) ter preverimo njeno delovanje. Pomembno je, da se vsaka dodeljena vaja shrani z malimi črkami. Ime datoteke je vaja, sledi številka naloge in končnica .py, vse brez presledkov.

Pravilnost vaših nalog shranjene na strežniku s Subversion lahko tudi sami preverite z ​Ocenjevalcem Python nalog, ki izvede test delovanja s tem da pregleda izvorno kodo in požene kontrolni test. Pri kontroli delovanja je možno, da ocenjevalec javi daj program ne deluje pravilno. Če pa menite, da Vaš program deluje pravilno, je možno da je kontrolni test napačen ali pa besedilo vaje ni dovolj jasno. V tem primeru odprite Nov Zahtevek in opišite težavo. Če želite odgovor tudi po e-pošti morate vpisati vaš poštni naslov v polje Preferences->Email address:.

Izdelane vaje morajo pravilno delovati, kar preverjamo z ​Ocenjevalcem Python nalog. V primeru, da vaja ne prestane testa, ne bo upoštevana kot narejena. Zaželjeno je tudi, da naredimo čim več vaj, ni pa potrebno izdelati več kot je zahtevano.

Vprašanja za utrjevanje

1. Kdaj je potrebno napisati vrstico import sys
2. Kako uporabljamo komentarje?
3. Zakaj je zamikanje stavkov pomembno? Ali interpreter Pythona upošteva zamikanje?
4. Koliko decimalk hrani tip integer in float?
5. Kakšna je razlika pri prireditvi konstante spremenljivkama c in d

      c = 3/2;
      d = 3.0/2;
   

6. Kaj je funkcija dvopičja v kontrolnem stavku? Naštej kje vse ga je potrebno uporabiti.
7. Koliko je numerična vrednost naslednjega izraza

      i = 7 / 3;
   

8. Pod katerimi pogoji naslednja koda izpiše voda? Kako bi jasneje napisali

napisane pogojne stavke z uporabo primernejšega zamikanja?

if temp < 0:
    print "led"
elif (temp < 100):
    print  "voda"
else:
    print "para"

9. Kaj izpiše naslednja koda?

     x = 3;
     if(x):
        print "da"
     else:
        print "ne"
   

10. Kaj bo izpisala naslednja koda?

      int i;
      for i in range(3):
        print "a"
      print "b"
    
      print "c"
    

11. Koliko elementov vsebuje polje oz. vektor a? Kateri je prvi element? Kateri je zadnji?

      a = [1,2,3,4,5];
    

12. Kaj je narobe v naslednjem izvlečku kode?

      a = [];
      for i in range(5):
        a[i] = 0;
    

13. Kateri so štirje pomembni deli funkcije? Katere tri mora klicoči program poznati?

Domače naloge

vaja1

Napiši program, ki zahteva vnos dveh celih številk z dvema input() in nato izpiše njuno vsoto.

vaja2

​Gaussova kvadratura naj vpraša za meji integriranja funkcije f(x) = 2x⁴- x³ +1 in rezultat izpiše na zaslon. Uporabite 4 točkovno kvadraturo. Če ne razumete ​razlage z Wikipedije si lahko dodatno razjasnite ta primer, ki je opisan v priponki vaj RPK2008. Integracija je torej enostavno seštevanje in množenje!

vaja3

Izdelaj program ki izpiše naslednje zanke:

for i in range(0, 10, 2):
        print i

for i in range(100, 0, -7):
        print i

for i in range(1, 10): 
        print i

for i in [2*x for x in range(2,50)]:
    print i

Razjasni si, kako te zanke delujejo in program popravi tako, da bodo v zanki uporabljeni while z operatorji +=, -=, *=

vaja4

Napiši program ki izpiše ta trikotnik:

        *
        **
        ***
        ****
        *****
        ******
        *******
        ********
        *********
        **********

Ne uporabi desetih print ampak uporabi zanko.

for i in range(10):
   # Več stavkov
   # gre lahko tukaj

vaja5

Izpiši v zanki for cela števila od 1 do 10 in njihove kvadrate.

	1	1
	2	4
	3	9
	...
	10	100

vaja6

Stavek for je prav zaprav, okrajšava za stavek while.

Predelaj program, ki izpiše naslednjo zanko:

for i in range(10):
    print "i je %d" % i

z uporabo stavka while, ki ima naslednjo obliko

while(pogoj):
    # vpiši stavek za povečanje števca in izpis

Napotek: V primeru da se nam program obesi v neskončni zanki, ga prekinemo s pritiskom na crtl-C

vaja7

Pretipkaj in poženi naslednji program:

print "stavek 1"
print "stavek 2"
for i in range(10):
    print "stavek 3"
    print "stavek 4"
print "stavek 5"

Program ne naredi nič posebnega. Z njim želimo le pojasniti vpliv zamikanja v zanki in dobiti željen potek programa.

vaja8

Pretipkaj in poženi naslednji program:

print "zacetek programa"

for i in range(3):
    print "i je %d" % i
    for j in range(5):
        print "i je %d, j je %d" % (i, j)
    print "konec v zanki i = %d" % i

print "konec programa"

Tudi ta program ne naredi kaj dosti koristnega. Želi pokazati, kako zanke delujejo in kako jih gnezdimo. V vaji 4 je potrebno uporabiti prikazani način dvojne zanke.

vaja9

Program naj prebere štiri cele številke in izpiše povprečno vrednost kot realno številko.

vaja10

Program naj prebere vrednost x, izračuna kvadrat prebranega števila (x²) in ga izpiše na zaslon. Izdelaj podprogram sqr(x).

vaja11

Program naj prebere vrednost x in n, kot celi števili. Izdelaj podprogram power(x, n), ki izračuna n to potenco števila x in jo izpiše na zaslon.

Pogojni stavek in zahtevnejše zanke

vaja20

Napiši program, ki z zanko in pogojnim stavkom ugotovi, koliko števil od 1 do 10 je večjih od 3 in seveda izpiše rezultat 7.

vaja21

Program naj poleg številk od 1 do 20 izpiše še ali je liha ali soda v obliki

1 je liha
2 je soda
3 je liha
...

Napotek: Uporabi operator %

vaja22

Izdelaj program, ki izpiše v katero smer se je 2D točka največ premaknila, glede na koordinatno izhodišče. Možni odgovori so:

• levo
• desno
• gor
• dol

Za prebrano točko 2 1 bo program odgovoril desno.

Program naj vpraša za koordinato točke z ukazom:

x = input("Pomik v smeri x:")
y = input("Pomik v smeri y:")
...

vaja23

Tako kot v vaji 22 naj dodatno še izpiše v kater smer se je premaknila. S tem da se najprej izpiše večji pomik in nato manjši. Za prebrano točko 2 1 bo program odgovoril desno gor.

vaja24

Napiši program, ki izpiše prvih 7 pozitivnih števil in njihovo faktorielo (fakulteto). (Faktoriela 1 je 1, faktoriela 2 je 1*2=2, faktoriela 3 je 1 * 2 * 3 = 6, faktoriela 4 je 1 * 2 * 3 * 4 = 24, itd.)

vaja25

Program naj izračuna prvih 30 ​Fibonaccijevih števil. Vsaka Fibonaccijeva številka je vsota prejšnjih dveh števil F(n) = F(n-1) + F(n-2), F(0) = 1, F(1) = 1. Izpis naj bo v obliki:

 1 + 1 = 2
 1 + 2 = 3
 2 + 3 = 5
 3 + 5 = 8
 5 + 8 = 13
...

vaja26

Napiši program ji za podano število izpiše je praštevilo ali ni praštevilo. ​Práštevílo je naravno število n > 1, če ima natanko dva pozitivna delitelja (faktorja), število 1 in samega sebe kot edini prafaktor.

vaja27

Pohitri vaja26 z dejstvom, da razen 2 nobeno sodo število ni praštevilo. Glej vaja21.

vaja28

Napiši program, ki tabelira poštevanko od 1 do 10, tako da izpiše vse skupaj v 10 vrsticah v obliki:

1*1=1 1*2=2 1*3=3
...
10*1=1 10*2=20 ...

Za izpis ki ne gre v novo vrstico lahko uporabite vejico na koncu print ukaza. Na primer:

       ...
       print "%d*%d=%d" % (i,j,j*i),
    ...

vaja29

Za dan vektor B[7] uredi števila po velikosti od najmanjšega do največjega in jih zapiši v vekotor v naslednji obliki -> B[min]...B[max]. S pomočjo for zanke izpiši vrednosti urejenega vektorja B na zaslon po vrsticah od najmanjšega do največjega.

  B = [3.3, -23.2, -4.5, 56.0, 45.5, 69.9, 40.5]

vaja30

Za matriko A[25] podano v vaja46 določi mesto maksimalnega števila in vrednost elementa izpiši na zaslon.

vaja31

Na zaslon izpiši ​Pascal-ov trikotnik (​Pascal's triangle) za 8 vrstic v spodaj prikazani obliki.

1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
1 6 15 20 15 6 1
1 7 21 35 35 21 7 1

Če v ukazu print ne želimo prehod v novo vrsto dodamo na koncu vejico!

Nizi, vektorji, matrike

vaja40

Program iz vaje 28 priredi tako, da bo se zmnožek najprej predizračunal v polje

a[]

in nato naj program vpraša za dve števili, ter izpiše rezultat, ki ga vzame iz polja a[].

vaja41

Napiši program ki bo v polje števil nadomesitil z njihovnimi kvadrati. Program naj vpraša kateri indeks iz polja želimo in naj izpiše vrednost v polju. S stavkom if mora tudi kontrolirati meje indeksov. Indeksi se seveda začnejo z 0.

  a = [1, 2, 9, 33, 22, 11, 3, 4, 3, 55, 
             66, 33, 22, 22, 33, 54, 5, 6, 7, 
             8, 223, 34]

vaja42

Za podano kvadratno matriko a[16] in vektor x[4]

a    =     [1, 2, 3, 4,
            0, 1, 2, 3,
            2, 3, 4, 5,
            3, 2, 2, 1]

napiši program, ki prebere štiri vrednosti in izpiše zmnožek matrike in vektorja '''b'''='''A'''*'''x''' s stavkom

print "%.1f %.1f %.1f %.1f\n" % (b[0], b[1], b[2], b[3])

Številke ločene s presledkom v eni vrstici preberemo z ukazom

x = [eval(s) for s in raw_input().split(" ")]

vaja43

Program naj prebere datoteko. Prvo število je n, drugo število je št. delitev div, nato pa prva dva stolpca sta x in y točke p0, druga dva stolpca sta (x1, y1) točke p1, ter zadnji stolpec je pretok q.

8 1
00 00 06 00 0
06 00 14 00 -1
14 00 20 00 0
20 00 20 10 0
20 10 14 10 0
14 10 06 10 1
06 10 00 10 0
00 10 00 00 0

Datoteko preberite v spremenljivke

 p0[], p1[], q[]
 n, div

in vsako vrstico v zanki izpišite z naslednjim formatnim stavkom:

   print "%4.1f %4.1f %4.1f %4.1f %4.1f "  % ( p0[2*i], p0[2*i+1], p1[2*i], p1[2*i+1], q[i]  )

prve in druge točke elementa ter q.

Rešitev:

f= open("vaja43.dat", "r")
lines = f.readlines()
n, div = [eval(s) for s in lines[0].split(" ")]
print n,div
p0 = []
p1 = []
q = []
for i in range(8):
    x0,y0,x1,y1,qi=[eval(s) for s in lines[1+i].split(" ")]
    p0.append(x0)
    p0.append(y0)
    p1.append(x1)
    p1.append(y1)
    q.append(qi)
    print "%4.1f %4.1f %4.1f %4.1f %4.1f "  % ( p0[2*i], p0[2*i+1], p1[2*i], p1[2*i+1], q[i]  )
f.close()

vaja44

Za podano kvadratno matriko A[] velikosti 5x5, ki je podana kot seznam, zmanjšaj diagonalne elemente za vrednost 1 in spremenjene diagonalne elemente matrike A s pomočjo for zanke izpiši na zaslon.

A =  [3, 5, 90, 2 ,1, 
      1, 71, 59, 5, 5, 
      1, 2, 3, 54, 2, 
      12, 56, 32, 11, 1, 
      34, 56, 78, 45, 12]

Pri ukazu print lahko na koncu ukaza uporabimo vejico in s tem zagotovimo, da izpis ne gre v novo vrsto. Ni pa to nujno za to nalogo.

vaja45

Polje a[] iz vaje 41 prepišite v matriko b[] velikost 8x3. S tem sa so elementi, ki manjkajo postavljeni na 0. Vrstice izpišite na eno decimalko natančno.

vaja46

Za podano kvadratno matriko A zmanjšaj diagonalne elemente za vrednost 1.1, prepiši enodimenzionalno A v seznam B, ki ga prav tako računamo kot matriko 5x5 in izpišemo z dvojno zanko na zaslon.

  A = [3.3, 5.2, 90.5, 2.3 ,1.1,
       1.9, 71.0, 59.5, 5.3, 5.5,
       1.0, 2.2, 3.5, 54.3, 2.2,
       12.4, 56.1, 32.2, 11.4, 1.6,
       34.8, 56.4, 78.9, 45.3, 12.3
      ]

vaja47

Za izračun ​Pascal-ovega trikotnika (glej vaja31) uporabi podprogram pascals_triangle(n), kjer je n=8. Vsako vrstico Pascal-ovega trikotnika zapiši v vrstico matrike P[64]. Prazna mesta matrike postavi na vrednost 0. Izpiši matriko na zaslon (Uporabi for zanko). Primer izgleda izpisa ene vrstice:

  print "%d %d %d %d %d %d %d %d" % (P[0], P[1], P[2], P[3], P[4], P[5], P[6], P[7], P[8])

Podprogrami

vaja60

Predelajte program za množenje matrike z vektorjem iz vaje 42, tako da boste pred izpisom uporabili klic podprograma s stavkom

b = mat_vec4(a, x)
print "%.1f %.1f %.1f %.1f" % (b[0], b[1], b[2], b[3])

Podatke podane v eni vrstici preberete tako kot v vaji42!

vaja61

Predelajte program vaje4 tako, da boste napisali podprogram, ki ga boste klicali v naslednji zanki

for i in range(10):
    print_stars(i)

vaja62

Napišite podprogram def celsius(fahrenheit):, ki pretvori Fahrenheitove stopinje v Celsiusove. Formula za pretvorbo je °C = 5/9 * (°F - 32). Program naj naprej vpraša za stopinje F in nato na decimalko natačno izpiše vrednost v Celzija. Zapomnite si, da celoštevilčni izraz 5/9 da rezultat 0, zato ne smete uporabiti celoštevilčnega deljenja.

vaja63

Stavek

from random import randint

r = randint(1,6)

vrne naključno številko med 1 in 6. Izdelajte program, ki simulira metanje kocke. Izdelajte program, ki simulira zaporedno metanje dveh kock in izriše histogram za 100 metov v (približno) taki obliki:

2: 2    **
3: 5    *****
4: 4    ****
5: 10   **********
6: 15   ***************
7: 28   ****************************
8: 12   ************
9: 9    *********
10: 7   *******
11: 5   *****
12: 3   ***

Prva številka pomeni vsoto pik na obeh kockah, druga številka pa pomeni koliko krat se je dogodek zgodil, kar je tudi grafično narisano z podprogramom iz vaje 23.

Izpis lažje dosežemo z operatorjem množenja kot je na primer:

...
i=6
sum=10
print i,': ',sum, '*'*sum

vaja64

Izdelajte podprogram za linearno interpolacijo. Program naj vpraša za dve točki (x₀,y₀) in (x₁,y₁) ter mesto na osi x za katero želimo vrednost y. Npr. za

0
0 
1
1 
0.5

mora vrniti 0.5.

Podprogram naj ima naslednji prototip:

def linear_interpolation(x, p0, p1):

s tem da sta točki p0 in p1 seznama 2D

vaja65

Podprogram za parametrizacijo daljice naj izpiše koordinato glede na parameter t, ki je v mejah od 0 do 1. Podobno kot pri vaji 64 preberemo točki (x₀,y₀) in (x₁,y₁) in parameter t. Prototip

def linear_interpolation(t, p0, p1)

naj izpiše točko s formatom "%.1f %.1f" % (x,y). Prednost parametrične interpolacije je v tem, da deluje tudi za navpično daljico. Npr.

0
0
0
2
0.5

izpiše 0.0 1.0

Ko je parameter t=0 se izpiše začetna točka. Pri t=1 pa končna. Parametrična oblika zapisa je pojasnjena na ​http://mathworld.wolfram.com/Line.html

vaja66

Podobno kot v vaji 65 izdelajte podprogram, ki za parameter t v mejah od -1 do 1 izpiše točko med podanima točkama. Ko je parameter t=-1 se izpiše začetna točka. Pri t=1 pa končna. Za t=0 se izpiše točka na sredini.

vaja67

Napiši podprogram decToBin(x), ki poljubno vrednost celega števila x prebranega iz zaslona pretvori v binarni zapis in vrednost izpiše na zaslon. Primer:

25	:2
12	1
6	0
3	0
1	1
0	1

Ostanke deljenja decimalnega števila izračunanega po zgornjem primeru preberemo v nasprotnem vrstnem redu. Za zgornji primer dec: 25 -> bin: 11001. Uporabi operator %. (Primer: 25%2 = 1)!

Delo z datotekami

vaja80

Program naj prebere datoteko vaja80.dat, ki vsebuje seznam celih številk in izpiše njihovo vsoto. V prvi vrstici je število celih števil ki sledijo v naslednjih vrsticah. Primer:

4
13
23
21
11

Za ta primer mora program izpisati 72. Število vrstic v datoteki vaja80.dat je lahko največ 100.

vaja81

Podobno kot v vaji 80 preberite datoteko vaja81.dat s tem da seštevek sproti izpisujemo.

vaja82

Preberi datoteko vaja82.dat v kateri sta zaporedno zapisani dve 4x4 matriki. Na primer:

1 2 3 4
5 6 7 8
9 0 1 1
1 2 2 2
1 1 1 1
1 1 1 1
1 2 5 6
3 4 5 2

Program naj prebere datoteko v dve matriki in nato sešteje obe matriki v novo matriko (matrike seštevamo po elementih). Ko imamo novo matriko naj program vpraša kateri element matrike želimo izpisati in sicer i-to vrstico in j-ti stolpec (npr. i=1 in j=3 -> 9) in element i,j izpiše na zaslon.

vaja83

Program naj prebere iz datoteke vaja83.dat matriko velikosti ixj in izpiše element {2, 3}. Format datoteke je

4 5
1 2 3 4 5
4 5 5 6 6
4 4 4 99 4
6 7 7 8 1

V prvi vrstici piše število vrstic in število kolon matrike. Izpisal pa bi 99.

vaja84

Matriko iz tako kot pri vaji 83 preberemo iz datoteke vaja84.dat in izpišemo v transponirani obliki kot cela števila.

vaja85

Matriko iz tako kot pri vaji 83 preberemo iz datoteke vaja85.dat in Vse elemente matrike kvadriramo in zapišemo v datoteko vaja85.rez, v istem formatu celih števil.

PythonOCC

Linki:

• PythonOCC primeri
• primitivi in
• MakeBottleCAD(C++)

V programih ne uporabljajte ukaza input(). Program naj že na začetku v oknu pravilno prikaže model. Ocenjevalec ne ocenjuje pravilnost programa ampak le prikaže posnetek zaslona posamezne vaje.

vaja120

S pomočjo štirih točk v prostoru izdelaj štrikotnik s stranico a. Vse točke naj imajo enako z os. Površino izvleči v smeri vektorja vec{v}, ki ni enak vektorju normale izvlečene površine. Vektor vec{v} in stranico a podamo programu na začetku.

vaja121

V izhodišče lokalnega koordinatnega sistema postavite kocko s stranico a. Na sredino zgornje ploskve postavite valj premera r, v smeri normale površine na katero je valj postavljen. Uporabite funkciji:

BRepPrimAPI_MakeBox(...) #CAD model škatle
BRepPrimAPI_MakeCylinder(...) #CAD model valja

vaja122

Vajo 121 izdelajte na naslednji način:

• Štirikotnik narišemo s štirimi točkami v prostoru, ki jih povežemo skupaj.
• Kot izvleka alpha=30, beta=40
• Barva kocke naj bo rumena, barva valja pa modra (npr. display.DisplayColoredShape?(myShape, 'GREEN')).

  #Določevanje vektorja v prostoru
  aPrismVecCylinder = (gp_Vec(math.cos(alpha*pi/180),math.cos(beta*pi/180),1))*h
  

vaja123

Izdelajte mrežo iz točk P1(-10, -10, 0), P2 (-10, -20, 0) in P3(10, -10, 0). Za mrežo izdelajte prizmo jo obarvajte (display.DisplayColoredShape?(myShape, 'GREEN')).

P1 = gp_Pnt(x, y, z) #definiranje točke v prostoru

##Definiranje barve 3D modela -- myShape -- zelena barva
display.DisplayColoredShape(myShape, 'GREEN')

vaja124

Izdelajte kocko s stranico a (uporabite funkcijo BRepPrimAPI_MakeBox). Na vseh robovih kocke izdelajte zaokrožitve velikosti a/10.

#Primer dodajanja zaokrožitev na CAD model myBody
# Telo: Dodamo zaokrožitve (fillet)
mkFillet = BRepFilletAPI_MakeFillet(myBody.Shape())
topology_traverser = Topo(myBody.Shape())
for aEdge in topology_traverser.edges():
    mkFillet.Add(myThickness / 12. , aEdge)
myBody = mkFillet.Shape()

vaja125

Izdelajte valj tako, da osnovno površino izdelate z uporabo krožnih lokov. Uporabite funkcijo:

aPnt2 = gp_Pnt(x, y, z) #definiranje točke v prostoru s funkcijo gp_Pnt(x, y, z)
GC_MakeArcOfCircle(aPnt2,aPnt3 ,aPnt4) #aPnt spremenljivke predstavljajo točke v prostoru

Kocko izrišite v rjavi barvi (primer spremembe barve display.DisplayColoredShape?(myShape, 'GREEN')). Poglejte si OCC.Quantity in Quantity_Color(0.1, 0.8, 0.1) ter prednastavljene barve v ​OCCViewer.py

vaja126

Izdelajte valj velikosti myHeight in radija R in ga postavite v izhodišče. Na valj postavite kocko s stranico A. Na kocki zaokrožite vse robove z radijem A/10. Kocko in valj združite s funkcijo:

#Združevanje dveh 3D modelov
myBody = BRepAlgoAPI_Fuse(valj, kocka)

in izvozite v STEP format:

#Izdelava STEP datoteke
kocka_valj_step = STEPExporter("valj-kocka.stp")
kocka_valj_step.add_shape(myBody)
kocka_valj_step.write_file()

ter model prikažite na zaslonu.

vaja127

Izdelajte preprosti model stenske ure, ki kaže uro 02:30. Stenska ura ima gaberitne mere premer ure 500mm, ter debelina ure 40mm. Minutni kazalci so dolžine 150mm, urni kazali pa dolžine 70mm.

vaja128

Izdeljate preprosti model ločnega mostu s tremi loki. Dolžina celotnega mostu znaša 100m, višina znaša 30m, širina pa 6m. Ob cestišču poteka varnostna ograja. Namig: uporaba Boolove operacije odštevanja

vaja129

Izdelajte model, prikazan na sliki. Klikni na sliko za povečavo.

vaja130

Izdelajte model, prikazan na sliki. Klikni na sliko za povečavo.

vaja131

Izdelajte model, prikazan na sliki. Klikni na sliko za povečavo.

vaja132

Izdelajte model, prikazan na sliki. Klikni na sliko za povečavo.

vaja133

Izdelajte model, prikazan na sliki. Klikni na sliko za povečavo.

vaja134

Izdelajte model, prikazan na sliki. Klikni na sliko za povečavo.

vaja135

Izdelajte model, prikazan na sliki. Klikni na sliko za povečavo.

vaja136

Z zrcaljenjem preko X osi izdelajte poenostavljen IPE200 profil (poenostavljen pomeni, da je brez zaokrožitev). Dolžina IPE200 profila naj bo 200mm. 3D model IPE200 profila prikažite na zaslonu.

vaja137

S pomočjo funkcije za izdelavo krožnega loka izdelajte polkrog z radijem R:

#Izdelava krožnega loka
polkrog = GC_MakeArcOfCircle(aPnt1, aPnt2 ,aPnt3)

in ga nato prezrcalite preko X osi, da dobite cel krog z radijem R:

#Zrcaljenje preko X osi
xAxis = gp_OX()
aTrsf = gp_Trsf()
aTrsf.SetMirror(xAxis)
aBRepTrsf = BRepBuilderAPI_Transform(aWire.Shape() , aTrsf)

krog nato izvlecite v smeri vektorja vec, ki je 30° glede na X os (potrebno je določiti koordinate vektorja) in dolžine vecLength. Končen 3D model prikažite na zaslonu.

vaja138

Iz tanke pločevine (1mm) izdelajte škatlo s stranico 10mm (definirati morate toliko oblik, kolikor je stranic), ki je na eni strani odprta.

#Izdelava stranice s funkcijo
stranica = BRepPrimAPI_MakeBox(a, a, a)

Vse elemente združite v skupni sestav:

# Izdelava sestava
sestav = TopoDS_Compound()
aBuilder = BRep_Builder()
aBuilder.MakeCompound (sestav)
aBuilder.Add (sestav, stranica1)
aBuilder.Add (sestav, stranica2)
.
.#za ostale stranice velja enako

in izvozite sestav v IGES formatu:

#Izdelava IGES datoteke
sestav_iges = IGESExporter("sestav.iges")
sestav_iges.add_shape(sestav)
sestav_iges.write_file()

ter končen sestav prikažite na zaslonu.

vaja139

Izdelajte modularni projekt sestavljen iz dveh PythonOcc modelov. Skupni program vaja130.py naj uvozi oba CAD modela, ki sta v ločenih datotekah. Vsak CAD model naj se prikaže tako ločeno, kot tudi v skupnem modelu s tem, da vsak vsebuje pogojno izvajanje glavnega programa z

if __name__ == '__main__':
    # koda za izdelavo in prikaz modela

CAD modela naj imata kot argumente funkcije osnovne parametre in naj vrneta model za prikaz. Na primer:

def make_bottle(myWidth, myThickness, myHeight):
   ...
   return aRes

Drugi model naj bo iz skupine vaja126-vaja129. Postavitev modelov naj bo taka, da steklenica sledi eni od mer (parametra) drugega modela.