Introduzione a Python

REPL: Read, Evaluate, Print, Loop

Python è un linguaggio interpretato che utilizza un REPL. Quando inserisci un'espressione, viene immediatamente interpretata e il risultato mostrato.

Importante: Non serve scrivere print per vedere il risultato di un'espressione!

Prova il REPL Python

23 + 33

Inserisci un'espressione e premi Esegui

Hello World

Il programma più semplice in Python:

print("Hello World")

Sintassi di Base

Indentazione

Raggruppa le istruzioni con l'indentazione (4 spazi):

if True:
    print("Blocco indentato")
print("Fuori dal blocco")

Commenti

Usa # per i commenti:

# Questo è un commento
a = 5  # Commento inline

Assegnamento

= assegna, == confronta:

a = 6        # assegnamento
if a == 5:   # confronto
    print("a è 5")

Case Sensitive

Distingue maiuscole/minuscole:

Variable = "diverso da"
variable = "questa variabile"

Tipi di Dati

Tipizzazione dinamica: I tipi sono associati agli oggetti, non alle variabili.

int - Numeri Interi

Dimensione illimitata. Supporta hex (0x), ottale (0o), binario (0b)

a = 999999999999999999999999999999
b = 0xFF  # 255 in hex

float - Numeri Decimali

Con punto decimale o notazione scientifica

pi = 3.14159
grande = 1e100

complex - Numeri Complessi

Parte reale e immaginaria con suffisso j

z = 3 + 2j
w = complex(1, -1)

str - Stringhe

Sequenze di caratteri immutabili

nome = "Python"
messaggio = 'Hello!'

list - Liste

Sequenze mutabili di oggetti

numeri = [1, 2, 3]
mista = [1, "ciao", True]

bool - Booleani

True/False. Supporta Truthy/Falsy

vero = True
falso = False

Operatori Matematici

+

Addizione

-

Sottrazione

*

Moltiplicazione

/

Divisione

//

Div. Intera

**

Potenza

%

Modulo

Test Operatori

Costrutti Principali

if-elif-else

Strutture condizionali:

if x > 0:
    print("Positivo")
elif x < 0:
    print("Negativo")
else:
    print("Zero")

for Loop

Iterazione su sequenze:

for i in range(5):
    print(i)

for i in range(3):
    print(f"Numero: {i}")

Funzioni

Definire funzioni riutilizzabili:

def saluta(nome):
    return f"Ciao, {nome}!"

def quadrato(n):
    return n * n

print(quadrato(5))

Input dell'Utente

Acquisire dati da tastiera:

input("Come ti chiami? ")

nome = input("Come ti chiami? ")
print(f"Ciao {nome}!")

                    
                    Truthy/Falsy: Valori "vuoti" (0, "", [], None) sono Falsy, tutto il resto è Truthy.
                

Assegnamento Multiplo

Assegna più variabili contemporaneamente:

a, b, c = 1, 2, 3
# Scambio valori
a, b = b, a

a, b = 10, 20
print(f"Prima: a={a}, b={b}")
a, b = b, a
print(f"Dopo: a={a}, b={b}")

while Loop

Ripetizione basata su condizione:

while condizione:
    # blocco while
else:
    # se non c'è break

i = 0
while i < 3:
    print(f"i = {i}")
    i += 1

Funzioni vs Metodi

Nei metodi il nome è preceduto dall'oggetto:

class Saluto:
    def hello(self):
        print("Ciao")

sal = Saluto()
sal.hello()

Test Truthy/Falsy

valori = [0, 1, "", "hello", [], [1, 2], None, True, False]
for v in valori:
    risultato = "Truthy" if v else "Falsy"
    print(f"{repr(v)} è {risultato}")

Testa i valori Truthy e Falsy

Motivazioni per Usare Python

Multiparadigma

Python supporta diversi stili di programmazione: procedurale, orientato agli oggetti e funzionale. Puoi scegliere l'approccio migliore per ogni problema.

Facilità

Python è relativamente facile da imparare e ha una vasta comunità di supporto con documentazione eccellente.

Efficienza

Sebbene interpretato, Python può essere ottimizzato grazie all'uso di librerie scritte in C per le operazioni critiche.

Librerie

Python ha un'enorme quantità di librerie per diversi scopi: web development, data science, AI, automazione e molto altro.

                    
                    Cosa sono le librerie? Sono collezioni di moduli predefiniti che forniscono strumenti e funzioni per eseguire compiti specifici, rendendo Python estremamente versatile.
                

Esempio di Libreria Math

# Esempio di utilizzo della libreria math
import math

print(f"Radice quadrata di 16: {math.sqrt(16)}")
print(f"Pi greco: {math.pi:.4f}")
print(f"Seno di 90 gradi: {math.sin(math.radians(90))}")
print(f"Logaritmo naturale di e: {math.log(math.e)}")
print(f"2 elevato alla 10: {math.pow(2, 10)}")

Vantaggi e Svantaggi dei Linguaggi Interpretati

Vantaggi

Semplicità

Facile provare subito il codice senza compilazione. Scrivi una riga e vedi immediatamente il risultato.

Portabilità

Non dipende dal sistema operativo. Python può essere eseguito su Windows, Mac, Linux senza modifiche al codice.

Debugging

Facile individuare errori poiché l'interprete li segnala man mano che esegue il codice, riga per riga.

Svantaggi

Velocità

L'esecuzione può essere più lenta rispetto ai linguaggi compilati, perché ogni riga deve essere interpretata al momento dell'esecuzione.

Efficienza

Non avendo una fase di compilazione che ottimizza il codice, può risultare meno efficiente in termini di prestazioni.

Esempi Pratici

Calcolatrice

Esempio di calcolatrice semplice:

def calcolatrice(a, b, operazione):
    if operazione == "+":
        return a + b
    elif operazione == "-":
        return a - b
    elif operazione == "*":
        return a * b
    elif operazione == "/":
        return a / b if b != 0 else "Errore: divisione per zero"
    else:
        return "Operazione non valida"

print(calcolatrice(10, 5, "+"))
print(calcolatrice(10, 5, "/"))
print(calcolatrice(10, 0, "/"))

Lavoro con Liste

Operazioni comuni sulle liste:

numeri = [1, 2, 3, 4, 5]
print(f"Lista originale: {numeri}")

# Aggiungere elementi
numeri.append(6)
print(f"Dopo append(6): {numeri}")

# Somma e media
somma = sum(numeri)
media = somma / len(numeri)
print(f"Somma: {somma}, Media: {media:.2f}")

# Filtrare numeri pari
pari = [n for n in numeri if n % 2 == 0]
print(f"Numeri pari: {pari}")

Manipolazione Stringhe

Operazioni comuni sulle stringhe:

testo = "Python è fantastico!"
print(f"Testo: '{testo}'")
print(f"Lunghezza: {len(testo)}")
print(f"Maiuscolo: {testo.upper()}")
print(f"Parole: {testo.split()}")

# Controllo contenuto
if "Python" in testo:
    print("Il testo contiene 'Python'")

# Formatting
nome = "Mario"
età = 25
print(f"Ciao {nome}, hai {età} anni!")

Numeri e Matematica

Operazioni matematiche avanzate:

# Operazioni di base
print(f"Radice quadrata di 16: {16**0.5}")
print(f"Pi greco approssimato: {22/7:.4f}")
print(f"2 elevato alla 10: {2**10}")

# Controllo numero primo
def è_primo(n):
    if n < 2:
        return False
    for i in range(2, int(n**0.5) + 1):
        if n % i == 0:
            return False
    return True

print(f"7 è primo? {è_primo(7)}")
print(f"8 è primo? {è_primo(8)}")

# Fattoriale
def fattoriale(n):
    if n <= 1:
        return 1
    return n * fattoriale(n-1)

print(f"5! = {fattoriale(5)}")

Esercizi Pratici

Esercizio 1: FizzBuzz

Stampa numeri da 1 a 15, sostituendo multipli di 3 con "Fizz", di 5 con "Buzz", di entrambi con "FizzBuzz":

# FizzBuzz classico
for i in range(1, 16):
    if i % 15 == 0:
        print("FizzBuzz")
    elif i % 3 == 0:
        print("Fizz")
    elif i % 5 == 0:
        print("Buzz")
    else:
        print(i)

Esercizio 2: Fibonacci

Genera i primi 10 numeri della sequenza di Fibonacci:

# Fibonacci iterativo (più efficiente)
def fibonacci(n):
    if n <= 1:
        return n
    a, b = 0, 1
    for _ in range(2, n + 1):
        a, b = b, a + b
    return b

print("Primi 10 numeri di Fibonacci:")
for i in range(10):
    print(f"F({i}) = {fibonacci(i)}")

# Lista dei primi 10
fib_lista = [fibonacci(i) for i in range(10)]
print(f"\nLista: {fib_lista}")

Esercizio 3: Indovina il Numero

Gioco semplice di indovinare un numero (simulato):

# Indovina il numero (simulato)
numero_segreto = 7
tentativi = [5, 8, 7]  # Tentativi simulati

print("Benvenuto al gioco 'Indovina il numero'!")
print("Il numero è tra 1 e 10")

for i, tentativo in enumerate(tentativi, 1):
    print(f"\nTentativo {i}: {tentativo}")

    if tentativo == numero_segreto:
        print("🎉 Complimenti! Hai indovinato!")
        break
    elif tentativo < numero_segreto:
        print("📈 Troppo basso!")
    else:
        print("📉 Troppo alto!")

print(f"\nIl numero era: {numero_segreto}")

Esercizio 4: Ordinamento

Implementa un algoritmo di ordinamento semplice:

# Bubble Sort semplificato
def bubble_sort(lista):
    n = len(lista)
    for i in range(n):
        for j in range(0, n - i - 1):
            if lista[j] > lista[j + 1]:
                lista[j], lista[j + 1] = lista[j + 1], lista[j]
    return lista

# Test
numeri = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
print(f"Lista originale: {numeri}")

ordinata = bubble_sort(numeri.copy())
print(f"Lista ordinata: {ordinata}")

# Ordinamento Python built-in
facile = sorted([64, 34, 25, 12, 22, 11, 90])
print(f"Con sorted(): {facile}")

Concetti Avanzati

List Comprehension

Crea liste in modo conciso:

# List comprehension esempi
quadrati = [x**2 for x in range(10)]
print(f"Quadrati: {quadrati}")

pari = [x for x in range(20) if x % 2 == 0]
print(f"Numeri pari: {pari}")

# Nested comprehension
matrice = [[i*j for j in range(3)] for i in range(3)]
print(f"Matrice: {matrice}")

# Con condizioni
positivi = [x for x in [-2, -1, 0, 1, 2] if x > 0]
print(f"Solo positivi: {positivi}")

Dizionari

Strutture chiave-valore:

# Dizionari in azione
studente = {
    "nome": "Mario",
    "età": 20,
    "voti": [8, 9, 7, 8.5]
}

print(f"Studente: {studente['nome']}")
print(f"Età: {studente['età']}")
print(f"Media voti: {sum(studente['voti'])/len(studente['voti']):.1f}")

# Aggiungere chiavi
studente["università"] = "UniBO"
print(f"Università: {studente['università']}")

# Iterare
for chiave, valore in studente.items():
    print(f"{chiave}: {valore}")

Lambda e Filter

Funzioni anonime e filtraggio:

# Lambda functions
quadrato = lambda x: x**2
print(f"Quadrato di 5: {quadrato(5)}")

# Con map (simulato)
numeri = [1, 2, 3, 4, 5]
quadrati = [quadrato(x) for x in numeri]
print(f"Quadrati: {quadrati}")

# Filter con lambda (simulato)
pari = [x for x in numeri if x % 2 == 0]
print(f"Numeri pari: {pari}")

# Ordinamento con lambda
studenti = [("Alice", 85), ("Bob", 92), ("Charlie", 78)]
per_voto = sorted(studenti, key=lambda x: x[1])
print(f"Ordinati per voto: {per_voto}")

Gestione Errori

Try-except per gestire eccezioni:

# Gestione errori
def divisione_sicura(a, b):
    try:
        risultato = a / b
        return f"Risultato: {risultato}"
    except ZeroDivisionError:
        return "Errore: divisione per zero!"
    except TypeError:
        return "Errore: tipi non validi!"
    except Exception as e:
        return f"Errore generico: {e}"

# Test vari casi
print(divisione_sicura(10, 2))
print(divisione_sicura(10, 0))
print(divisione_sicura("10", 2))

# Finally
def test_finally():
    try:
        print("Operazione in corso...")
        return "Successo"
    finally:
        print("Pulizia sempre eseguita")

print(test_finally())