Báo cáo Nhập môn điều khiển và tự động hóa

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNGCƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO NHẬP MÔN ĐIỀU KHIỂN VÀTỰ ĐỘNG HÓA

Lớp: D23CQDK01-NGiáo viên giảng dạy: Đoàn Công Anh

Sinh viên thực hiện:

N23DCDK061-Hoàng Minh QuânN23DCDK077-Nghiêm Đức Thuận

N23DCDK067 -Trương Hoàng TấnN23DCDK053 -Bùi Trần Thanh Phong

A Giao Diện Visual StudioCodeI Hướng dẫn lập trình Python trên Visual Studio Code

1 Cài đặt Visual Studio Code

Bạn có thể download và cài đặt trình soạn thảo Visual Studio Code tạiđây: https://code.visualstudio.com/Download

Cài đặt phiên bản phù hợp với hệ điều hành của bạn.

Sau khi cài đặt giao diện ban đầu của Visual Studio Code như sau:

Cài đặt Python extension cho Visual Studio Code

pythonTại giao diện Visual Studio Code, nhấn tổ hợp phím Ctrl + Shift

+ X nhập từ khóa "Python":

Chọn Python Extension Click

Chọn Python interpreter

Nhấn tổ hợp phím Ctrl + Shift + P  nhập từ khóa "Python" Chọn"Python: Select interpreter":

Chọn một Python.exe mà bạn đã cài trước đó:

Tạo chương trình python

Chọn File New File:

Nhấn Ctrl + S để lưu file thành Hello.py:

Run/Debug chương trình python

Nhấn F5 để chạy chương trình Python.Nhấn Ctrl + F5 để debug chương trình Python.Kết quả:

B Python Cơ BảnI Cú Pháp Cơ Bản

1.Hàm input

Input hay đầu vào có thể đến từ người dùng trực tiếp qua bàn phím hoặc nguồn bên ngoài như file hoặc database Kết quả có thể được hiện trực tiếp tới console hoặc IDE, tới màn hình qua GUI (giao diện người dùng đồ họa) hoặc từ nguồn bên ngoài.

Hàm input() tích hợp sẵn trong Python cho phép người dùng nhập vào dữ liệu dạng chuỗi và trả về nội dung đã nhập.

Cú pháp hàm input() Tham số của hàm input()

Hàm input() có một tham số duy nhất prompt - đây là một chuỗi gợi ý cho người dùng nhập dữ liệu vào Tham số này là tùy chọn có thể có hoặckhông

Ví dụ:

1 Hỏi tên người dùng không có tham số prompt và in ra lời chào:

Kết quả

2 Hỏi tên người dùng và in ra lời chào:

Kết quả

2.In ra màn lệnh Print

Hàm print() trong Python có tác dụng hiển thị dữ diệu ra màn hình khi chương trình thực thi

Cú pháp đầy đủ của Print:

 Tham số của hàm print():

 Cách thức hoạt động của hàm print() trong Python?

Bạn có thể chuyển các biến, chuỗi, số hoặc kiểu dữ liệu khác làm một hoặc nhiều tham số hơn khi dùng hàm print() trong Python Sau đó, những tham số này hiển thị dưới dạng chuỗi theo hàm str() tương ứng Đểtạo một chuỗi kết quả, các chuỗi đã chuyển đổi được nối với nhau bằng khoảng cách giữa chúng.

Code ví dụ này chuyển hai tham số tên và tuổi sang hàm print:

Hay có thể khai báo nhiều biến với nhiều giá trị khác nhau trên cùng 1 dòng:

name, age, gender = "Hưng", 12, “male”

 Hàm trong python là gì?

Hàm function trong Python được hiểu là tập hợp của một khối code đượcviết ra, nhóm lại với nhau và đặt tên để có thể tái sử dụng cho những lần tiếp theo một cách nhanh chóng mà không cần phải viết lại toàn bộ đoạn code.

Hàm giúp chia chương trình Python thành những khối, phần, mô -đun nhỏ hơn để dễ dàng tổ chức và quản lý hơn khi chương trình Python quá lớn hoặc cần được mở rộng Việc sử dụng hàm function trong Python rất phổ biến vì nó giúp cho các đoạn code trở lên gọn gàng và có thể tái sử dụng nhiều lần.

Cấu trúc hàm trong python:

 Các loại hàm trong python

Hàm trong python có 2 loại hàm cơ bản chính, một là các loại hàm tích hợp sẵn, hai là các loại hàm Python do người dùng tự định nghĩa Các hàm do người dùng tự định nghĩa sẽ có cấu trúc như phần bên trên mà bàiviết này đã chia sẻ Ngoài ra, trình thông dịch của Python có sẵn một số hàm để bạn có thể sử dụng, được gọi là hàm tích hợp Ví dụ: print() là hàm trong python trả ra kết quả của hàm

Hàm trong Python 3.6 có 68 hàm tích hợp sẵn được liệt kê trong bảng dưới Bạn có thể nhấn Ctrl+F trên trình duyệt và nhập tên hàm cần tìm, nếu bạn muốn tìm nhanh bất cứ hàm nào nhé:

 Tên hàm:

abs(): Trả về giá trị tuyệt đối của một số

all(): Trả về True khi tất cả các phần tử trong iterable là đúngany(): Kiểm tra bất kỳ phần tử nào của iterable là Trueascii(): Tả về string chứa đại diện (representation) có thể inbin(): Chuyển đổi số nguyên sang chuỗi nhị phân

bool(): Chuyển một giá trị sang Boolean

bytearray() : Trả về mảng kích thước byte được cấp

bytes(): Trả về đối tượng byte không đổi

callable(): Kiểm tra xem đối tượng có thể gọi hay khôngchr(): Trả về một ký tự (một chuỗi) từ Integer

classmethod(): Trả về một class method cho hàmcompile(): Trả về đối tượng code Pythoncomplex(): Tạo một số phức

delattr(): Xóa thuộc tính khỏi đối tượngdict(): Tạo Dictionary

dir():Trả lại thuộc tính của đối tượng

divmod(): Trả về một Tuple của Quotient và Remainderenumerate(): Trả về đối tượng kê khai

eval(): Chạy code Python trong chương trìnhexec(): Thực thi chương trình được tạo độngfilter(): Xây dựng iterator từ các phần tử Truefloat(): Trả về số thập phân từ số, chuỗi

format(): Trả về representation được định dạng của giá trịfrozenset(): Trả về đối tượng frozenset không thay đổigetattr(): Trả về giá trị thuộc tính được đặt tên của đối tượngglobals(): Trả về dictionary của bảng sumbol toàn cục hiện tạihasattr(): Trả về đối tượng dù có thuộc tính được đặt tên hay khônghash(): Trả về giá trị hash của đối tượng

help(): Gọi Help System được tích hợp sẵnhex(): Chuyển Integer thành Hexadecimalid(): Trả về định danh của đối tượnginput(): Đọc và trả về chuỗi trong một dòngint(): Trả về số nguyên từ số hoặc chuỗi

isinstance(): Kiểm tra xem đối tượng có là Instance của Class khôngissubclass(): Kiểm tra xem đối tượng có là Subclass của Class khôngiter(): Trả về iterator cho đối tượng

len(): Trả về độ dài của đối tượnglist(): Tạo list trong Python

locals(): Trả về dictionary của bảng sumbol cục bộ hiện tạimap(): Áp dụng hàm và trả về một list

max(): Trả về phần tử lớn nhất

memoryview(): Trả về chế độ xem bộ nhớ của đối sốmin(): Trả về phần tử nhỏ nhất

next(): Trích xuất phần tử tiếp theo từ Iterator

object(): Tạo một đối tượng không có tính năng (Featureless Object)oct(): Chuyển số nguyên sang bát phân

open(): Trả về đối tượng File

ord(): Trả về mã Unicode code cho ký tự Unicodepow(): Trả về x mũ y

print(): In đối tượng được cung cấpproperty(): Trả về thuộc tính property

range(): Trả về chuỗi số nguyên từ số bắt đầu đến số kết thúcrepr(): Trả về representation có thể in của đối tượng

reversed(): Trả về iterator đảo ngược của một dãy

round(): Làm tròn số thập phânset(): Tạo một set các phần tử mới

setattr(): Đặt giá trị cho một thuộc tính của đối tượngslice(): Cắt đối tượng được chỉ định bằng range()sorted(): Trả về list được sắp xếp

staticmethod(): Tạo static method từ một hàmstr(): Chuyển đối tượng đã cho thành chuỗisum(): Thêm một mục vào Iterable

super(): Cho phép tham chiếu đến Parent Class bằng supertuple(): Tạo một Tuple

type(): Trả về kiểu đối tượng

vars(): Trả về thuộc tính dict của classzip(): Trả về Iterator của Tuple

import (): Hàm nâng cao, được gọi bằng import5.Điều kiện IF, ELSE

Lệnh if được viết bằng cách dùng từ khóa if

Ở đây, chương trình đánh giá dieu_kien và sẽ thực hiện các lệnh khi dieu_kien là True Nếu dieu_kien False thì lệnh sẽ không được thực hiện.

Trong Python, khối lệnh của lệnh if được viết thụt lề vào trong Khối lệnh của if bắt đầu với một khoảng thụt lề và dòng không thụt lề đầu tiên sẽ được hiểu là kết thúc lệnh if.

Ví dụ:

Kết quả:

Cấu trúc lệnh if else

Lệnh if else kiểm tra điều kiện và thực thi khối lệnh if nếu điều kiện đúng Nếu điều kiện sai, khối lệnh của else sẽ được thực hiện Thụt đầu dòng được sử dụng để tách các khối lệnh.

Ví dụ:

6.Vòng lặp FOR

 Vòng lặp for trong Python là gì?

Python thường xuyên dùng loop để lặp các đối tượng như danh sách, bộ dữ liệu và chuỗi Tuy nhiên, nó vẫn có điểm khác biệt so với các ngôn ngữ lập trình khác Dưới đây là thông tin chi tiết.

 Vòng lặp for loop hoạt động nội bộ như thế nào? Đầu tiên, hãy xem xét một ví dụ đơn giản về for loop như sau:

Kết quả:

Cú pháp của for trong Python

Trong cú pháp trên, chuoi_lap là chuỗi cần lặp, bien_lap là biến nhận giátrị của từng mục bên trong chuoi_lap trên mỗi lần lặp Vòng lặp sẽ tiếp tục cho đến khi nó lặp tới mục cuối cùng trong chuỗi.

Khối lệnh của for được thụt lề để phân biệt với phần còn lại của code.

 Vòng lặp for qua một chuỗi.

Một chuỗi là các đối tượng có thể dùng vòng lặp để đọc từng chữ cái một Ví dụ:

Kết quả:

 Vòng lặp for trong một dãy số.

Ngoài việc sử dụng vòng lặp for để lấy các chữ cái và ký tự trong chuỗi, ta còn sử dụng for để lấy các số trong 1 mảng dãy số.

Kết quả:

7.Vòng lặp WHILE

Về cơ bản, while trong Python được dùng để lặp lại một khối lệnh hay đoạn code khi điều kiện đúng Bạn có thể dùng while trong nhiều trường hợp nhưng nó thường được sử dụng khi người dùng không đoán trước được số lần cần lặp lại Dưới đây là chi tiết cách dùng Python khi lập trình web, ứng dụng.

Cú pháp của while trong Python:

Trong vòng lặp while, dieu_kien sẽ được kiểm tra đầu tiên, nếu nó là True, thì khối lệnh của vòng lặp sẽ được thực thi Sau một lần lặp, dieu_kien sẽ được kiểm tra lại và quá trình lặp này sẽ chỉ dừng cho đến khi điều kiện là False.

Giống như if hay vòng lặp for, khối lệnh của while cũng được xác định thông qua thụt lề Khối lệnh bắt đầu với thụt lề đầu tiên và kết thúc với dòng không thụt lề đầu tiên liền sau khối.

Ví dụ: In lần lượt các số nhỏ hơn 8

Kết quả:

8.Mảng

 Mảng trong Python là gì? Cách dùng mảng Python như thế nào? Tạo mảng trong Python là một tập hợp mục được lưu trữ tại các vị trí bộ nhớ liền kề Ý tưởng ở đây là lưu trữ nhiều mục cùng loại với nhau Hànhđộng này hỗ trợ người dùng tính toán vị trí của từng phần tử dễ dàng hơn bằng cách thêm một giá trị bù vào giá trị cơ sở, tức là vị trí bộ nhớ của phần tử đầu tiên trong mảng (thường được biểu thị bằng tên của mảng) Hiểu đơn giản, bạn có thể tưởng tượng mảng trong Python là một dãy cầu thang nơi mà mỗi bậc được đặt một giá trị Tại đây, bạn có thể xác

định vị trí của bất kỳ người bạn bằng cách đếm số bậc chứa giá trị Mảng có thể được mô đun tên array xử lý trong Python Chúng có thể hữu ích khi bạn chỉ phải xử lý một giá trị kiểu dữ liệu Một người dùng có thể xem list là mảng Tuy nhiên, họ không thể giới hạn kiểu thành phần đượclưu trong danh sách Nếu tạo mảng bằng mô đun array, toàn bộ thành phần của mảng phải thuộc cùng một kiểu.

 List trong Python

Bạn có thể thao tác với list giống như mảng nhưng không thể ép kiểu phần tử được lưu trữ trong list Ví dụ:

Nếu bạn tạo mảng sử dụng mô-đun array, tất cả các phần tử của mảng phải có cùng kiểu số.

 Làm thế nào để tạo mảng trong Python?

Từ những ví dụ trên bạn có thể đoán được, chúng ta cần nhập mô-đun array để tạo các mảng Ví dụ:

 Làm sao để truy cập vào các phần tử của mảng?

Chúng ta sử dụng index để truy cập đến các phần tử của mảng Index cũng bắt đầu từ 0, tương tự như trong list Python.

Chạy chương trình trên ta được:

 Thay đổi, thêm phần tử trong mảng Python

Mảng có thể thay đổi, các phần tử của nó có thể thay đổi theo cách tươngtự như list.

 Xóa phần tử của mảng trong Python:

Để xóa một hoặc nhiều phần tử của mảng ta sử dụng lệnh del.

 Các phương thức mảng trong Python:

Python có sẵn một bộ các phương thức cho bạn dùng trên lists/arrays (danh sách/mảng).

 Khi nào thì sử dụng mảng?

List linh hoạt hơn mảng, chúng có thể lưu trữ phần tử với nhiều kiểu dữ liệu khác nhau, bao gồm cả chuỗi List cũng nhanh hơn mảng, vậy thì tại sao lại cần dùng mảng? Nếu bạn phải thực hiện những phép tính toán toán học trên mảng và ma trận, bạn nên sử dụng thư viện NumPy.

Vậy các trường hợp dùng mảng được tạo từ mô đun mảng Python là gì? Kiểu array.array chỉ là một wrapper nhỏ trên mảng C mà cung cấp khả năng lưu trữ hiệu quả về không gian của kiểu dữ liệu loại C Nếu cần phân bổ một mảng mà bạn biết là sẽ không đổi thì các mảng có thể chạy nhanh hơn và dùng ít bộ nhớ hơn list.

Trừ khi không thực sự cần mảng (có thể cần mô đun mảng để can thiệp vào code C), sử dụng mô đun mảng ở đây không cần thiết.

9 Hàm đặc biệta Hàm Len

1 Cú pháp hàm len() trong Python Cú pháp sử dụng hàm len() như sau:

2 Sử dụng hàm len() trên chuỗi (String)

Hàm len() rất hữu ích khi bạn cần biết độ dài của một chuỗi:

3 Sử dụng hàm len() trên danh sách (List)

Bạn có thể sử dụng hàm len() để đếm số phần tử trong danh sách:

4 Sử dụng hàm len() trên Tuple

Tương tự, hàm len() cũng hoạt động trên Tuple:

5 Sử dụng hàm len() trên đối tượng trống

Thậm chí, bạn có thể sử dụng hàm len() để đếm đối tượng rỗng như một chuỗi rỗng:

b Hàm range

 Mục đích sử dụng hàm range() trong Python:

Trong thuật ngữ đơn giản, hàm range python cho phép người dùng tạo một chuỗi số trong phạm vi được cung cấp Phụ thuộc vào số lượng đối số người dùng cung cấp cho hàm này, người dùng có thể quyết định vị trí chuỗi số đó sẽ bắt đầu và kết thúc, cũng như sự khác biệt lớn giữa một số và số tiếp theo của nó Lệnh range trong Python có thể được khởi tạo theo3 cách:

Range (stop) lấy 1 đối số.Range (start, stop) lấy 2 đối số.

Range (start, stop, step) lấy 3 đối số.

 Cú pháp hàm range() trong Python

Hàm range() trong Python có hai dạng cú pháp:

 Các tham số của hàm range()

Nếu có, trả về chuỗi theo công thức, bắt đầu từ start, các số cách nhau bằng step, số cuối của chuỗi sẽ < stop.

Nếu không thì trả về một chuỗi rỗng Ví dụ : range() hoạt động như thế nào?

Khi bạn chạy chương trình, output trả về sẽ là:

Những điều cần ghi nhớ khi dùng hàm range() trong Python

Hàm range() chỉ hoạt động với các số nguyên, bao gồm tất cả các số nguyên.

Tất cả đối số phải là số nguyên Người dùng không thể chuyển một chuỗi hoặc số float hay bất kỳ kiểu khác trong đối số start, stop và step của một range().

Tất cả 3 đối số có thể là số dương hoặc âm.

Giá trị step không phải là 0 Nếu một step bằng 0, Python sẽ phát sinh ngoại lệ ValueError.

Range() là một kiểu dữ liệu trong Python.

Người dùng có thể truy cập các mục trong một range() theo chỉ mục, giống như người dùng làm với một danh sách

c Hàm input

Input hay đầu vào có thể đến từ người dùng trực tiếp qua bàn phím hoặc nguồn bên ngoài như file hoặc database Kết quả có thể được hiện trực tiếp tới console hoặc IDE, tới màn hình qua GUI (giao diện người dùng đồ họa) hoặc từ nguồn bên ngoài.

Hàm input() tích hợp sẵn trong Python cho phép người dùng nhập vào dữ liệu dạng chuỗi và trả về nội dung đã nhập.

Cú pháp hàm input() Tham số của hàm input()

Hàm input() có một tham số duy nhất prompt - đây là một chuỗi gợi ý cho người dùng nhập dữ liệu vào Tham số này là tùy chọn có thể có hoặckhông

Ví dụ:

3 Hỏi tên người dùng không có tham số prompt và in ra lời chào:

Kết quả

4 Hỏi tên người dùng và in ra lời chào:

Kết quả

10 Xử lý Filea Mở File

 Hàm chính trong xử lý file với python là hàm open()

 Hàm open() có 2 đối số truyền vào: Tên file và chế độ.

o "w": Write - Mở 1 file để ghi Tự tạo file nếu không tồn tại

o "x": Create - Tạo mới 1 file Trả về lỗi nếu file đã tồn tại

 Ngoài ra bạn có thể chỉ định nếu file được xử lý ở dạng nhị phân hoặc text.

o "t": Text - Giá trị mặc định

o "b": Binary - Xử lý nhị phân

 Để mở 1 file chỉ để đọc thì bạn chỉ cần chỉ định tên file là đủ

 Ví dụ : open() có tham số mode

khi làm việc với các tệp ở chế độ văn bản, bạn nên chỉ định loại mã hóa.

b.Đọc File

 Giả sử ta có tệp demo.text có nội dung như sau:

 Bạn mở file và dùng hàm read() để đọc nội dung file