KiintoarvoMuuttujilla on ohjelmissa eräitä tyypillisiä käyttötapoja, joita kutsutaan muuttujien rooleiksi. Esimerkiksi muuttuja, jonka arvoa ei muuteta enää kertaakaan muuttujan alustamisen jälkeen, kutsutaan kiintoarvoksi. Muuttujien rooleja ei pidä sekoittaa muuttujien tyyppeihin (kokonaisluku, liukuluku, jne.), vaan kyseessä on jaottelu, joka ilmaisee millainen tehtävä muuttujalla kyseisessä ohjelmassa on.
Seuraavassa kuvattavat yksitoista eri roolia riittävät kattamaan lähes kaikki yksinkertaisissa ohjelmissa esiintyvät muuttujat. Useimmiten esiintyvät roolit ovat kiintoarvo, askeltaja ja tuoreimman säilyttäjä, jotka kattavat noin 70 % kaikista muuttujista. Toisaalta on huomattava, että kaikilla muuttujilla ei välttämättä ole mitään alla esitellyistä rooleista.
Muuttujien roolit, jotka on esitelty tarkemmin alla, ovat
Esimerkkiohjelmien yhteydessä olevan rivinumeroinnin tarkoitus on helpottaa riveihin viittaamista. Ohjelmien suorituksen kannalta rivinumeroinnilla ei ole mitään merkitystä, koska ne ovat muodoltaan Python-kielen kommentteja.
|
Kiintoarvo |
Muuttujan rooli on kiintoarvo, jos sen arvoa ei muuteta ohjelman suorituksen aikana muuttujan alustamisen jälkeen. Esimerkkiohjelma kysyy käyttäjältä ympyrän säteen ja ilmoittaa sitten ympyrän alan. Muuttuja r on kiintoarvo. Kyseinen muuttuja saa ohjelman suorituksen aikana yhden kerran arvon (rivillä 2), joka ei sen jälkeen muutu. Kiintoarvoa voidaan käyttää ohjelman eri kohdissa - esimerkissä kahdesti rivillä 3.
pii = 3.14 # 1
r = float(input("Anna ympyrän säde: ")) # 2
print ("Ympyrän ala on", pii*r*r) # 3
(Myös muuttuja pii on kiintoarvo.)
Askeltaja |
Askeltaja käy läpi arvoja jollain systemaattisella tavalla. Alla on esimerkki silmukkarakenteesta, jossa käytetään muuttujaa kertoja askeltajana. Esimerkkiohjelma tulostaa kolmosen kertotaulun askeltajan käydessä läpi arvot yhdestä kymmeneen.
kertoja = 1 # 1
while kertoja <= 10 : # 2
print (kertoja, "* 3 =", kertoja*3) # 3
kertoja += 1 # 4
Askeltajaa voidaan käyttää myös esimerkiksi lukumäärän
laskemiseen ja taulukon indeksien läpikäymiseen.
Tuoreimman säilyttäjä |
Muuttuja on tuoreimman säilyttäjä, jos sen arvo on viimeisin jostakin tietystä joukosta läpikäyty arvo tai yksinkertaisesti vain arvo, joka on syötetty viimeksi. Esimerkkiohjelma pyytää käyttäjältä syötettä toistuvasti (rivillä 3) kunnes syöte on kelvollinen. Tässä ohjelmassa muuttuja s on tuoreimman säilyttäjä, koska siitä löytyy kulloinkin viimeksi syötetty arvo.
s = 0 # 1
while s <= 0 : # 2
s = float(input("Anna neliön sivu: ")) # 3
print ("Neliön ala on", s*s) # 4
Sopivimman säilyttäjä |
Sopivimman säilyttäjän arvo on "paras" tai jollain muulla tavoin halutuin siihen asti läpikäydyistä arvoista. Arvojen paremmuuden mittamisessa ei ole mitään rajoituksia: halutuin voi tarkoittaa esimerkiksi pienintä tai suurinta lukua tai sellaista lukua, joka on lähinnä jotain tiettyä arvoa.
Esimerkkiohjelma selvittää, mikä käyttäjän syöttämistä kymmenestä kokonaisluvusta on pienin. Muuttuja pienin on sopivimman säilyttäjä, koska siihen sijoitetaan (rivillä 4) tuorein arvo, mikäli se on pienempi kuin pienin tähän mennessä läpikäydyistä.
pienin = int(input("Anna luku: ")) # 1
for i in range(9) : # 2
luku = int(input("Anna luku: ")) # 3
if luku < pienin : pienin = luku # 4
print ("Pienin luku oli", pienin) # 5
(Muuttuja i on askeltaja ja luku on tuoreimman säilyttäjä.)
Kokooja |
Kokoojan arvo kerääntyy kaikista siihen mennessä läpikäydyistä arvoista. Esimerkkiohjelma ottaa vastaan yksi kerrallaan käyttäjän syöttämiä kokonaislukuja, kunnes käyttäjä syöttää luvun -999, jonka jälkeen ohjelma laskee syötteiden keskiarvon. Muuttuja summa on kokooja: siihen kootaan (rivillä 7) syötteiden kokonaissummaa.
lkm = 0 # 1
summa = 0 # 2
luku = 0 # 3
while luku != -999 : # 4
luku = int(input("Anna luku, -999 lopettaa: ")) # 5
if luku != -999 : # 6
summa += luku # 7
lkm += 1 # 8
if lkm : # 9
print ("Keskiarvo on", summa / lkm) # 10
(Muuttuja lkm on askeltaja ja luku on tuoreimman säilyttäjä.)
Seuraaja |
Seuraaja saa aina arvokseen jonkin tietyn toisen muuttujan vanhan arvon. Esimerkkiohjelma pyytää käyttäjältä 12 kokonaislukua ja kertoo lopuksi, mikä oli suurin kahden perättäisen syötetyn luvun ero. Muuttuja edellinen on seuraaja: se seuraa muuttujaa nykyinen (rivillä 6).
edellinen = int(input("Anna 1. arvo: ")) # 1
nykyinen = int(input("Anna 2. arvo: ")) # 2
suurinEro = nykyinen - edellinen # 3
kuukausi = 3 # 4
while kuukausi <= 12 : # 5
edellinen = nykyinen # 6
nykyinen = int(input("Anna " + repr(kuukausi) + ". arvo: ")) # 7
if nykyinen - edellinen > suurinEro : # 8
suurinEro = nykyinen - edellinen # 9
kuukausi += 1 # 10
print ("Suurin ero oli", suurinEro) # 11
(Muuttuja kuukausi on askeltaja, nykyinen on tuoreimman säilyttäjä ja suurinEro on sopivimman säilyttäjä.)
Seuraajia käytetään paljon linkitettyjen tietorakenteiden yhteydessä osoittamaan käsiteltävää alkiota edeltänyttä alkiota.
Yksisuuntainen lippu |
Yksisuuntainen lippu on Boolen muuttuja joka ei saa enää alkuperäistä arvoaan sen jälkeen, kun se on kerran muuttunut. Esimerkkiohjelma tulostaa käytäjän antamien lukujen summan ja ilmoittaa oliko syötteiden joukossa yhtään negatiivista lukua. Yksisuuntainen lippu neg tarkkailee (rivillä 7) esiintyykö syötteiden joukossa yhtään negatiivista arvoa ja jos yksikin negatiivinen arvo löytyy, ei muuttuja enää palaa arvoon false.
summa = 0 # 1
neg = 0 # 2
luku = 1 # 3
while luku : # 4
luku = int(input("Anna luku, 0 lopettaa: ")) # 5
summa += luku # 6
if luku < 0 : neg = 1 # 7
print ("Summa on", summa) # 8
if neg : print ("Joukossa oli negatiivisia lukuja") # 9
(Muuttuja luku on tuoreimman säilyttäjä ja summa on kokooja.)
Yksisuuntaista lippua voidaan käyttää myös esimerkiksi tarkkailemaan virheen esiintymistä syöttötiedoissa, jotta ohjelma huomaisi pyytää syötteitä uudelleen.
Tilapäissäilö |
Muuttuja on tilapäissäilö, jos sen arvoa tarvitaan aina vain hyvin lyhyen ajan. Esimerkkiohjelma ottaa vastaan käyttäjän syöttämiä tuotteiden verottomia hintoja ja tulostaa aina kokonaishinnan ja veron osuuden siitä. Tilapäissäilöön vero lasketaan veron suuruus (rivillä 6), jota käytetään sitten välittömästi seuraavassa lauseessa kahteen kertaan (rivillä 7).
veroprosentti = 16 # 1
veroton = 1 # 2
while veroton : # 3
veroton = float(input("Anna veroton hinta (0 lopettaa): ")) # 4
if veroton : # 5
vero = veroton * veroprosentti / 100 # 6
print ("Kokonaishinta", veroton+vero, "josta vero", vero) # 7
(Muuttuja veroprosentti on kiintoarvo ja veroton on tuoreimman säilyttäjä.)
Tilapäissäilöä käytetään tyypillisesti ohjelman tehostamiseen (suorittamalla laskutoimitus, jonka tulosta tarvitaan useasti, vain kertaalleen) tai ohjelman selventämiseen (laskemalla tulos omaan muuttujaansa vaikka tämä ei ole välttämättä tarpeen). Tilapäissäilöä käytetään usein myös järjestelijän kahden alkion keskinäisen paikan vaihtamiseen.
Järjestelijä |
Järjestelijä on tietorakenne, jota käytetään siinä olevien tietojen uudelleen järjestämiseen sen jälkeen, kun se on ensin alustettu joillakin arvoilla. Esimerkkiohjelma pyytää käyttäjältä merkkejä yksi kerrallaan listana toteutettuun järjestelijään merkit, kääntää niiden järjestyksen listassa ja lopuksi tulostaa merkit tässä käännetyssä järjestyksessä.
merkit = [] # 1
kirjain = "a" # 2
while kirjain != "x" : # 3
kirjain = input("Anna kirjain, x lopettaa: ") # 4
if kirjain != "x" : merkit = merkit + [kirjain] # 5
print (merkit) # 6
pituus = len(merkit) # 7
if pituus : # 8
i = 0 # 9
while i < pituus/2 : # 10
temp = merkit[i] # 11
merkit[i] = merkit[pituus-1-i] # 12
merkit[pituus-1-i] = temp # 13
i += 1 # 14
print (merkit) # 15
(Muuttuja kirjain on tuoreimman säilyttäjä, pituus on kiintoarvo, i on askeltaja ja tmp on tilapäissäilö.)
Järjestelijää voidaan käyttää lajitteluun tai muuhun uudelleenjärjestelyyn.
Säiliö |
Säiliö on tietorakenne, johon voidaan lisätä ja josta voidaan poistaa tietoja. Esimerkkiohjelma toteuttaa pinon, johon käyttäjä voi lisätä uusia alkioita komennolla "u" (riveillä 5-6) ja poistaa pinossa vielä olevista alkioista viimeksi lisätyn komennolla "p" (riveillä 7-9). Pino tallennetaan säiliönä toimivaan listaan pino.
pino = [] # 1
komento = "x" # 2
while komento != "q": # 3
komento = input("Anna komento: ") # 4
if komento == "u": # 5
pino = pino + [input("Anna sisältö: ")] # 6
elif komento == "p" and len(pino) > 0 : # 7
print ("Poistuu:", pino[len(pino)-1]) # 8
del pino[len(pino)-1] # 9
(Muuttuja komento on tuoreimman säilyttäjä.)
Kulkija |
Kulkija käy läpi jotain tietorakennetta. Esimerkkiohjelma toteuttaa erityisellä alkuelementillä varustetun linkitetyn listan, johon käyttäjä voi lisätä kokonaislukuja komennolla "u" (riveillä 9-13) ja tulostaa listan komennolla "t" (riveillä 14-18). Muuttuja p on kulkija: se käy läpi listan kaikki alkiot (riveillä 11 ja 18).
class Alkio: # 1
def __init__(self, sisalto=None, linkki=None): # 2
self.sisalto = sisalto # 3
self.linkki = linkki # 4
alku = Alkio() # 5
komento = "x" # 6
while komento != "q" : # 7
komento = input("Anna komento: ") # 8
if komento == "u": # 9
p = alku # 10
while p.linkki : p = p.linkki # 11
t = Alkio(input("Anna sisältö: ")) # 12
p.linkki = t # 13
elif komento == "t" : # 14
p =alku.linkki # 15
while p : # 16
print (p.sisalto) # 17
p = p.linkki # 18
(Muuttuja alku on kiintoarvo, t on tilapäissäilö, komento on tuoreimman säilyttäjä, attribuutti sisalto on kiintoarvo ja attribuutti linkki on kiintoarvo.)
Päivitetty viimeksi: 24.9.2013