Učební výstupy | NPRG030

Informace níže se nevztahují k současnému semestru. Stránka pro aktuální semestr je zde.

Učební výstupy podávají zhuštěný souhrn základních konceptů a dovedností, které byste měli umět vysvětlit a/nebo použít po každém cvičení.

1. cvičení

operátory, proměnné, vstup, výstup, podmínky

spustit skript v Pythonu (z IDE i z příkazové řádky)
ovládat základní aritmetické operátory (+, -, *, /, //, %), chápat rozdíl mezi / a //
chápat proměnnou jako označené místo v paměti pro ukládání hodnot
rozlišovat základní datové typy (textový řetězec, celé číslo, desetinné číslo)
uvědomovat si, že aritmetické operátory mohou mít různý význam pro různé datové typy (např. + pro sčítání čísel a zřetězení textových řetězců)
načíst řádek vstupu (input())
vypsat hodnotu proměnné nebo výsledek výpočtu na výstup (print())
umět převést textový řetězec (např. načtený pomocí input()) na číslo
umět vytvořit podmínku (včetně else a elif)
uvědomovat si, že napsaný program má být pochopitelný nejen pro počítač, ale i pro člověka, který ho bude číst po nás, a tedy záleží na čitelnosti kódu

seznamy, textové řetězce, cykly

umět vytvořit seznam hodnot výčtem (např. numbers = [1, 2, 3]), přidávat hodnoty do seznamu
umět přistupovat k jednotlivým položkám seznamu (podle indexu)
použít len pro získání počtu položek v seznamu
použít for pro cyklus pro procházení položek seznamu
použít for a range pro procházení rozsahu čísel
použít while cyklus pro opakování, dokud platí podmínka
chápat význam while True: a použití klíčového slova break pro ukončení cyklu

funkce

chápat funkci jako transformaci dat (vstupy -> výstupy)
umět definovat funkci a její argumenty, umět zavolat funkci s konkrétními hodnotami argumentů
umět zdokumentovat funkci (co dělá, význam argumentů, ideálně i typy argumentů a návratové hodnoty), zapsat dokumentaci funkce jako dokumentační komentář (docstring)
chápat, že funkce může mít vedlejší efekty (např. výpis na obrazovku)
umět spustit program v ladícím režimu (debug) a krokovat ho (nastavit breakpoint)

DRY (Don’t Repeat Yourself), refaktorování, list comprehensions

chápat funkci jako nástroj pro pojmenování části výpočtu (dekompozici kódu)
umět nahradit opakující se části kódu funkci
umět pracovat s kódem, který napsal někdo jiný (případně umělá inteligence) – spustit ho, ladit ho, hledat v něm chyby

slovník (dict), práce se soubory

použít slovník (dict) pro ukládání hodnot ke klíčům (asociativní pole), chápat rozdíl mezi indexováním do seznamu a do slovníku
číst textové soubory
zapisovat textové soubory

knihovny

vědět o existenci standardní knihovny (můžeme využít kód, který už za nás naprogramoval někdo jiný) a kde najít dokumentaci
zachytit důležité momenty v běhu programu pomocí logovacích zpráv s různou úrovní detailu (debug, info, warning, error) – modul logging
použít logovací zprávy pro ladění (bez breakpointů a krokování)
umět vytvořit a použít výčtový datový typ (modul enum)
načíst a zpracovat argumenty z příkazové řádky (sys.argv, modul argparse)

(spojové seznamy), objekty, linting

umět definovat třídu s datovými položkami a metodami
chápat význam metody __init__
umět vytvořit novou instanci třídy (objekt)
vědět, že proměnné jsou ukazatele do paměti a že více proměnných může ukazovat na ten samý objekt v paměti
používat třídy a objekty pro seskupení souvisejících dat (a operací s nimi)
používat třídy a objekty pro omezení přístupu k datům a povolení jen vybraných operací – rozlišovat veřejné a privátní (název začíná dvěma podtržítky: __) datové položky a metody
chápat význam konstrukce if __name__ == '__main__':
vědět o existenci nástrojů pro automatické hledání chyb v kódu (např. pylint, inspekce v IDE PyCharm, …) a umět je spustit na svůj kód
dodržovat zvyklosti jazyka (např. velikost písmen ve jménech proměnných), dodržovat doporučený styl (v Pythonu PEP 8)

Git, dědičnost

umět použít Git pro správu zdrojového kódu (stačí bez větvení a konfliktů)
- vytvořit projekt na MFF GitLab, procházet soubory v projektu, zobrazit historii verzí (commitů)
- přistupovat ke vzdálenému projektu (např. na MFF GitLabu) ze svého počítače pomocí HTTPS (příkazy git clone, git push, git pull nebo přes UI editoru)
- uložit novou vývojovou verzi projektu (příkaz git commit nebo přes UI editoru)
- používat soubor .gitignore pro ignorování souborů, které nechceme v projektu verzovat (např. produkty build systému) a vědět, že existují doporučené .gitignore soubory pro běžně používané jazyky a editory
v projektu oddělit prostory pro zdrojové kódy, dokumentaci a produkty build systému
umět použít dědičnost pro definici kontraktu, který potomci musí implementovat – abstraktní třída definuje, jaké metody (včetně parametrů a typu návratové hodnoty) musí potomci implementovat; ideálně i umět použít modul abc pro zápis abstraktních tříd

rekurze

umět definovat rekurzivní funkci, nezapomenout podmínku pro ukončení rekurze
chápat, že rekurze má omezení (např. velikost volacího zásobníku) a umět hledat alternativní řešení (iterace, použití datové struktury zásobník, …)

kompozice (dodělávka z 8. cvičení), venv, unit testy

umět využít kompozici pro tvorbu složitých objektů pomocí skládání (jednoduchých) objektů
umět vytvořit virtuální prostředí (modul venv)
umět aktivovat virtuální prostředí, nainstalovat do něj knihovny (pomocí pip) a spustit v něm svůj program
napsat aspoň základní unit testy pro ověření funkčnosti funkcí a objektů (moduly unittest nebo pytest)
umět spustit existující unit testy a z výstupu poznat, které testy prošly a které ne

zápočtový test (žádná nová látka)

grafové algoritmy

umět reprezentovat graf v programu (seznam sousedů, příp. matice sousednosti a další reprezentace)
umět implementovat základní grafové algoritmy (BFS, DFS) a použít je pro řešení úloh (hledání nejkratší cesty, komponenty souvislosti, …)