- 19 marca 2024
- Posted by: Jakub Gientka
- Categories: Programowanie, Python
Matura z informatyki jest bardzo nietypową maturą. Składa się nie tylko z zadań teoretycznych, ale też praktycznych (wykonywanych na komputerze). Sama wiedza teoretyczna niestety nie wystarczy – musimy mieć wypracowane odpowiednie techniki, sposoby działania oraz podejście do zadań.
Na maturze z informatyki walczymy bowiem nie tylko z postawionymi przed nami poleceniami, ale przede wszystkim z czasem. Informatyka w szkole średniej czasami pozostawia nam pewne braki nie tyle w wiedzy, co w metodyce rozwiązywania zadań. Uczniowie często nie mają problemu z rozwiązaniem, co ze zmieszczeniem się w limicie czasu. Jak upewnić się, że 3,5 godziny nam wystarczy?
Jaki język programowania na maturze z informatyki?
W tej kategorii zwycięzca jest tylko jeden – jest nim Python. Nie dość, że sama składnia języka jest nieporównywalnie prostsza od tej znanej z C++ czy Javy, to Python oferuje niezwykle przydatne funkcje, z których możemy korzystać na maturze. Ponadto, deklarując zmienne w tym języku, nie musimy z góry narzucać im typów – to znaczne ułatwienie przy pracy pod presją czasu.
Programowanie na maturze zazwyczaj zajmuje uczniom więcej czasu niż pozostałe zadania. Oczywistym elementem przygotowania jest opanowanie wszystkich podstawowych algorytmów do perfekcji. Po przeczytaniu zadania powinniśmy od razu wiedzieć, w jaki sposób należy je rozwiązać.
Jednak nawet rozległa wiedza o algorytmach nic nam nie da, jeżeli nie będziemy w stanie zaimplementować ich w języku programowania. Do matury dopuszczone są trzy języki: C++, Java oraz Python. Każdy z tych języków ma oczywiście swoje słabe i mocne strony, i wszystkie z nich są powszechnie używane przez programistów. Na maturze nie musimy jednak przejmować się takimi kwestiami jak organizacja kodu długiego na kilka tysięcy linijek, wydajność działania czy przenośność kodu. Dla nas liczy się jedna cecha: łatwość stosowania języka.
Porównanie języków programowania na maturze
Rozważmy przykładowe zadanie. Nie jest co prawda typu maturalnego, lecz wystarczy nam do zademonstrowania, jak diametralnie różnią się rozwiązania w tych trzech językach. W naszym zadaniu mamy zadeklarowaną tablicę (czyli listę) liczb całkowitych. Chcemy pozbyć się z niej wszystkich duplikatów, a następnie posortować jej elementy w kolejności rosnącej. Na koniec wynik musimy oczywiście wypisać.
Spójrzmy na rozwiązanie tego problemu w języku Java.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | import java.util.Arrays; import java.util.TreeSet; public class Main { public static void main(String[] args) { Integer[] ary = {10, 15, 20, 30, 50, 10, 11, 13, 10, 20, 30}; // Określenie typu elementów jako Integer TreeSet<Integer> set = new TreeSet<>(Arrays.asList(ary)); for (int x : set) { System.out.print(x + " "); } } } |
Widzimy, że to rozwiązanie jest długie. Nawet jeśli rozumiemy i jesteśmy w stanie stworzyć każdą linijkę, nadal musimy fizycznie napisać ten kod (co zajmuje czas) bez błędów. Musimy też pamiętać o tzw. boilerplate code, czyli fragmentach kodu, które muszą zawsze znajdować się w naszym kodzie, choć niespecjalnie zmieniają jego zachowanie – jak chociażby zawarcie naszej funkcji w klasie Main.
Podobnie sprawa ma się z rozwiązaniem w języku C++.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 | #include <iostream> #include <set> using namespace std; int main() { int ary[] = {10, 15, 20, 30, 50, 10, 11, 13, 10, 20, 30}; int sizeAry = sizeof(ary) / sizeof(int); // Poprawne określenie typu elementów jako int set<int> arySet(ary, ary + sizeAry); for (auto x : arySet) cout << x << " "; return 0; } |
Tutaj sprawy mają się nieco lepiej, lecz nadal musieliśmy napisać relatywnie dużo kodu. Pamiętajmy też o tym, że C++ nie oferuje nam opcji odczytania rozmiaru tablicy w sposób bezpośredni. Jesteśmy zatem zmuszeni korzystać z różnych okrężnych sposobów, a w rzadkich sytuacjach możemy po prostu policzyć elementy samemu.
Co na to Python? Otóż…
1 2 3 | ary = [10, 15, 20, 30, 50, 10, 11, 13, 10, 20, 30] print(sorted(list(set(ary)))) |
To tyle. Naprawdę. Wystarczyły nam dwie linijki, z których jedna jest zapisem naszej tablicy. Takie różnice mogą pomóc nam zyskać cenne minuty na maturze, które możemy spożytkować na rozwiązanie pozostałych zadań.
Przewagi języka Python na maturze
Python oferuje szereg funkcjonalności, których C++ i Java nie oferują (bez konieczności napisania ich własnoręcznie) i są to między innymi:
- Slicing – czyli bardziej rozbudowany sposób uzyskiwania dostępu do elementów tablic pozwalający, chociażby brać ich wycinki, czy zwrócić tablicę od końca (szczególnie przydatne przy zadaniach maturalnych, w których pracujemy na łańcuchach znaków).
- Boilerplate code – fragmenty kodu wymagane w każdym programie, ograniczone do absolutnego minimum, przez co możemy skoncentrować się na rozwiązywaniu problemu, a nie na pisaniu dodatkowych linijek.
- Dynamiczne typowanie zmiennych – które pozwala nam pominąć typy zmiennych podczas ich deklaracji.
- Funkcje takie jak set(), sorted(), int() czy list() – które implementują wszystkie potrzebne nam operacje takie jak sortowanie danych, usuwanie duplikatów, szybką konwersję między typami i wiele innych.
- Słowo kluczowe in – które pozwala nam od razu sprawdzić, czy lista zawiera podany element; nie musimy zatem przeszukiwać całej listy własnoręcznie.
- Łatwe dodawanie elementów do zwykłych tablic – znacznie poprawia to wygodę obsługi list w Pythonie. W przypadku innych języków to C++ oferuje nam std::vector, którego składnia jest bardzo podobna do „surowych” tablic, jednak nieco się różni. Java oferuje nam interfejs List, który niestety wymaga opanowania bardzo odmiennej składni od tej znanej nam z tablic.
Podsumowanie – Dlaczego Python na maturze z informatyki?
Nawet jeżeli umiemy na pewnym poziomie język C++ bądź Java, na maturze i tak powinniśmy wybrać Pythona. Co więcej, nawet jak matura jest za kilka miesięcy – nie jest zbyt późno na zmianę języka programowania. Opanowanie Pythona od podstaw nie jest czasochłonne, także dla ludzi niebędących programistami – Pythona często używają analitycy bądź pracownicy naukowi. Przy użyciu tego języka jest spora szansa, że rozwiążesz konkretne zadania na maturze z informatyki z pomocą zaledwie kilku linijek kodu. Nawet jeżeli wiążemy swoją przyszłość z innymi językami, znajomość Pythona może okazać się przydatna w naszej karierze – a praktyki w programowaniu nigdy za wiele.
Najczęściej zadawanie pytania o język Python na maturze
Ile czasu zajmuje nauczenie się Pythona?
Już kilka tygodni wystarczy, żeby opanować podstawy języka Python. W celu uzyskania wysokiego wyniku na maturze już w 4 miesiące można osiągnąć wymagane umiejętności (konieczne jest wykonywanie dużej ilości zadań praktycznych). Pamiętajmy, że najważniejsza jest regularna nauka (pojedyncze sesje mogą zajmować niewiele czasu, ale najlepiej każdego dnia lub co kilka dni), wtedy podstawy okażą się solidne.
Naukę warto rozpocząć na edytorze obsługującym Python 3.10 (lub nowszy), czyli Idle lub PyCharm, bo to właśnie one mogą być używane w czasie matury z informatyki.
Poza tym matura z informatyki składa się również z zadań dotyczących arkuszy kalkulacyjnych czy baz danych, więc na pełne przygotowanie najlepiej poświęcić około roku.
Czy trzeba znać matematykę do programowania na maturze?
Do matury z informatyki nie jest potrzebne uczenie się matematyki. Egzamin maturalny wymaga zrozumienia podstawowych działań, a także różnych pojęć w ujęciu informatycznym (np. rekurencję). Najważniejsze jest przerobienie zadań maturalnych z poprzednich lat, dzięki czemu zrozumiesz poziom wymagany na tym egzaminie.
Wpisy, które mogą Cię zainteresować:
