TDT4109 Informasjonsteknologi, grunnkurs
Denne siden baserer seg på mine tanker og tolkninger av emnet ITGK. Informasjonen presentert på denne siden baserer seg på forelesninger på NTNU, temasider fra NTNU, samtaler med medstudenter og mange youtube videoer.
Emnebeskrivelse
Personlig synes jeg at ITGK var det mest interessante og kreative emnet første semester (iallfall etter min mening). Dette faget gir en grundig innføring i programmeringsspråket Python. Hvis du velger fagkoden TDT4109, vil programmering utgjøre 2/3 av faget, mens teori vil utgjøre 1/3.
For å bli dyktig i ITGK må du sette av mange timer til programmering. Python er et utmerket første programmeringsspråk. Det er lett å lese og tar deg gjennom grunnleggende operasjoner som også er nyttige i andre programmeringsspråk.
Teoridelen i ITGK dekker grunnleggende informasjon om datamaskinens oppbygning, litt historie og binære operasjoner.
Mitt beste råd for ITGK er å bruke Google. Det er sannsynligvis noen som har støtt på de samme problemene som deg tidligere, så med noen tastetrykk kan du finne en mulig løsning.
På denne siden har jeg laget noen oppsummeringer av de ulike temaene og delt mine besvarelser på øvingene vi har gjennomført. Det kan forekomme noen feil her og der, så ikke nøl med å dobbeltsjekke informasjonen.
Basics
Et språk forteller hva datamaskinen skal gjøre. Python er programmeringsspråket som brukes i dette emnet. Når vi skriver kode, skrive vi egentlig instrukser til datamaskinen, nesten som en oppskrift den skal følge.
Innebygde funksjoner
På eksamen har du tilgang til diverse innebygde funksjoner og metoder. Disse trenger du ikke lære deg utenatt, men det er fint å ha sett litt på de før eksamen starter.
Gå inn på denne linken for å finne ulike funksjoner og metoder.
Du vil også ha tilgang til denne nettsiden under eksamen, det hadde i alle fall vi i 2022. Denne kan virke litt uoversiktlig, så jeg vil anbefale å orientere seg litt på siden før eksamen.
Temaer
Variabler, datatyper, operasjoner, input/output
Variabler
Variabler representerer verdier som er lagret i datamaskinens minne. For eksempel kan variabelen “navn” ha verdien “Emilie” og vi skriver:
Datatyper
Verdiene som blir lagret i variablene kan være ulike typer data. I eksempelet over er verdien “Emilie” av type tekst, som vi i Python kaller en streng (eng: string). De ulike typene vi har er:
Alt bak # er kommentarer i python.
Operasjoner
Med disse variablene og verdiene kan man utføre ulike operasjoner, som for eksempel pluss og minus.
Input og output
Mange programmer krever interaksjon med brukeren som benytter seg av programmet, derfor må vi ha en input-funksjon. Input er informasjon som kommer fra en brukes oftest gjennom tastaturet. Programmet gjør noen instrukser på denne inputen, før den kommer ut med en output.
Eksempel:
Betingelser og logiske uttrykk (if / else)
Når man skriver i Python gir vi egentlig bare konkrete instrukser som datamaskinen skal følge. If-setninger er et eksempel på dette som brukes masse. Slik fungerer den med et eksempel:
Vålerenga har spilt en fotballkamp mot Lillestrøm.
Hvis Vålerenga scorer flere mål enn Lillestrøm, så vinner Vålerenga.
Eller hvis Lillestrøm scorer flere mål enn Vålerenga, så vinner Lillestrøm.
Ellers er det uavgjort.
Oversatt til kode blir det:
Løkker/loops (for/while)
Løkker er datamaskinens måte å utføre gjentatte handlinger i raskt tempo. De brukes når du må gjøre noe flere ganger, for eksempel når du skal håndtere oppgaver som:
- Et firma må betale lønn til sine ansatte hver måned.
- Et digitalt eksamenssystem må vise og samle inn svar fra studenter som tar eksamen.
- Sykehusutstyr må overvåke pasienters hjerterytme sekund for sekund og utløse alarmer ved unormaliteter.
For-løkker er ideelle når du allerede kjenner antallet repetisjoner. For eksempel vet et firma hvor mange ansatte det har og bruker derfor en for-løkke til å beregne og utbetale lønn til hver av dem hver måned. Eksempel er nedenfor.
While-løkker er derimot nyttige når antall repetisjoner ikke er kjent på forhånd, og løkken skal avsluttes når visse kriterier er oppfylt. For eksempel, når du løser matematiske ligninger numerisk og må nå en bestemt presisjon, bruker du en while-løkke. Du vet ikke på forhånd hvor mange iterasjoner som kreves for å oppnå nøyaktigheten, derfor er while-løkken mer hensiktsmessig i denne situasjonen. Eksempel er nedenfor.
range() - funksjonen
range()-funksjonen brukes ofte i for-løkker når du vil gjøre noe x antall ganger.
for i in range (til og uten) (default start er 0)
for i in range (fra og med, til og uten)
for i in range (fra og med, til og uten, steg)
Eksempel for-løkke
Eksempel while-løkke
Lister og tupler og mer om strenger
Lister er en mye brukt datastruktur for å tilordne én variabel en rekke med verdier. Lister kan blant annet inneholde tall, strenger eller andre lister.
For å opprette en tom liste i Python skriver vi []. Vilkårlig lange lister kan lages ved å skrive [a, b, c, … ], der a, b, og c er elementer i listen.
len()-funksjonen gir oss lengden av lista, altså 3 i dette tilfellet.
“Mia” har indeks 0, “Aksel” har indeks 1 og “Morten har indeks 2.
Man kan hente ut elementene i en liste dersom man har indeksen til elementet ved f.eks:
print(navn[0])
Dette vil skrive ut Mia, fordi “Mia” har indeks 0.
På samme måte som lister, har også strenger indeks.
streng: P Y T H O N
indeks: 0 1 2 3 4 5
len("python") = 6
Dictionaries og sets
En dictionary er et objekt som lagrer en samling av data, og kan minne mye om en liste. Det som skiller en dictionary fra en liste er at hvert element i en dictionary består av to deler: En nøkkel (key) og en verdi (value). En nøkkel peker til en verdi, og man bruker nøkkelen for å hente ut verdien.
- key: Nøklene kan være flyttall, heltall strenger eller tupler. Nøklene må være unike.
- values: Innholdet som nøkkelen peker til. Dette kan være lister, strenger, heltall, osv.
En dictionary er bygget opp på denne måten:
my_dict = {key: value, key_2: value_2, key_3: value_3} Ulike operasjoner:
Et set er nesten akkurat det samme som en liste. Forskjellen mellom et set og en liste er at rekkefølgen på elementene i et set spiller ingen rolle. Et element forekommer kun en gang i et set, mens i en liste kan samme element forekomme flere ganger. Sets har også krøllete parenteser {} istedenfor klamme-parenteser [].
my_set = {2,4,5,6}