Aplicació: Suma d’un segon

Aquest lliçó reforça l’ús de la instrucció condicional amb un programa que afegeix un segon a una hora del dia, donades les seves hores, minuts i segons.

Descripció del problema

Considereu el problema següent: Donada una hora del dia (a través dels valors corresponents a les hores, els minuts i els segons), es vol sumar un segon a aquesta hora. A més, es vol que el resultat s’escrigui amb el format habitual dels rellotges: les hores, minuts i segons s’escriuen amb dos dígits i se separen per dos punts. Per exemple, donada l’hora 14:09:59, cal escriure 14:10:00.

Entrada

L’entrada consisteix en tres naturals h, m i s que representen una hora del dia, és a dir, tals que 0 <= h < 24, 0 <= m < 60, i 0 <= s < 60.

Sortida

Cal escriure el nou temps definit per h, m i s més un segon, en el format HH:MM:SS.

Exemples

Per a l’entrada 10 20 30 cal escriure 10:20:31.
Per a l’entrada 0 0 59 cal escriure 00:01:00.
Per a l’entrada 23 59 59 cal escriure 00:00:00.

Solució

Per resoldre el problema, dividirem el programa en tres passos:

Primer, es llegiran les dades de l’entrada (una hora del dia).
Després, se sumarà un segon a aquesta hora del dia.
Finalment, s’escriurà l’hora del dia resultant, en el format requerit.

És molt habitual dividir un programa en aquests tres passos (lectura, càlcul i escriptura). A continuació els detallem:

1. Lectura de l’hora

Tal com diu l’enunciat, l’entrada consisteix en tres naturals h, m i s que representen una hora del dia.

La lectura és ben senzilla: només cal llegir les tres dades, l’una darrera l’altra:

h = read(int)
m = read(int)
s = read(int)

Recordeu que aquestes instruccions llegeixen tres enters i els desa en ordre en les variables h, m i s respectivament.

2. Increment d’un segon

Per sumar un segon a l’hora, cal sumar una unitat a la variable s, que representa el nombre de segons. Com ho farem? Amb la instrucció

s = s + 1

Per exemple, suposem que s val 23 abans d’executar aquesta línia. Primer, es calcula el valor de s + 1, el qual és 24. Després, aquest valor es copia a s. Realment, l’efecte final és un increment d’s, en aquest cas de 23 a 24.

Si el nombre resultant en s és menor que 60, ja hem acabat. Altrament, el nombre de segons és exactament 60 (perquè sabem per l’enunciat que estava entre 0 i 59), i per tant cal posar a zero el nombre de segons s i sumar un a la variable m, que representa el nombre de minuts. Si el nombre resultant és menor que 60, ja hem acabat també. Sinó, caldrà posar a zero el nombre de minuts m i sumar un a la variable h, que representa el nombre d’hores. Finalment, si el nombre d’hores resultant és 24, cal posar h a zero, perquè les 24:00:00 no és una hora vàlida: hauria de ser 00:00:00.

Tot aquest procés el podem implementar de la forma següent amb condicionals aniuats:

s = s + 1
if s == 60:
    s = 0
    m = m + 1
    if m == 60:
        m = 0
        h = h + 1
        if h == 24: 
            h = 0

En aquest programa, les frases com ara “Si el nombre resultant és menor que 60, ja hem acabat. Sinó, …“ han estat codificades del revés: if s == 60: .... D’aquesta forma ens estalviem construccions amb cossos buits.

👁️ Recordeu que l’operador de comparació s’escriu amb dos iguals (==) i que la instrucció d’assignació utilitza un sol igual (=). Per això, quan es comprova si h ha arribat a 24 s’utilitza la condició h == 24, però quan es posa el seu valor a zero s’utilitza la instrucció h = 0. A més, fixeu-vos que, en informàtica, l’operador d’assignació = (llegit pren per valor) indica que el valor expressat a la dreta s’ha de desar a la variable de l’esquerra. En matemàtiques, s = s + 1 seria una absurditat.

3. Escriptura del resultat

Un cop incrementada l’hora del dia en un segon, toca escriure el resultat: els valors de les variablesh, m i s separats per :. A més, cal assegurar que cada nombre s’escrigui amb dos dígits. Com aconseguir-ho? Doncs escrivint un zero abans si el seu valor no arriba a deu.

Podríem doncs intentar escriure la part corresponent a l’hora d’aquesta forma:

if h < 10:
    print(0, h)
else:
    print(h)

Però això té dues pegues:

Al print(0, h), el 0 i h s’escriuen separats per un espai.
Cadascun dels dos prints acaba amb un salt de línia, cosa que farà que el proper text aparegui a la línia següent.

Per això, a la funció print se li poden especificar dos paràmetres addicionals:

sep indica quin text separarà els elements donats,
end indica quin text s’escriurà al final del print.

Per defecte, sep val ` (un espai) iend` val el caràcter salt de linia.

Els podem usar així:

if h < 10:
    print(0, h, sep='', end=':')
else:
    print(h, end=':')

de forma que la separació entre el 0 i h sigui buida i que s’escriguin els dos punts al final.

Llavors ja només cal completar-ho de la mateixa forma per la part dels minuts i dels segons:

if m < 10:
    print(0, m, sep='', end=':')
else:
    print(m, end=':')
if s < 10:
    print(0, s, sep='')
else:
    print(s)

Pels minuts, és igual que per les hores; pels segons, ja no cal prescriure cap finalitzador, el valor per defecte de end és un salt de línia i ja ens convé.

Solució completa

El programa complet queda doncs així:

from yogi import read

# llegir l'hora del dia
h = read(int)
m = read(int)
s = read(int)

# sumar-li un segon
s = s + 1
if s == 60:
    s = 0
    m = m + 1
    if m == 60:
        m = 0
        h = h + 1
        if h == 24: 
            h = 0

# escriure l'hora del dia resultant en el format adeqüat
if h < 10:
    print(0, h, sep='', end=':')
else:
    print(h, end=':')
if m < 10:
    print(0, m, sep='', end=':')
else:
    print(m, end=':')
if s < 10:
    print(0, s, sep='')
else:
    print(s)

Solució alternativa

Per resoldre aquest problema, també ens podem inspirar en el programa de la descomposició horària. La part del càlcul del resultat quedaria així:

# sumar-li un segon
t = 3600*h + 60*m + s + 1       # calcular nombre total de segons
if t == 3600 * 24:              # per evitar el 24:00:00
    t = 0                        
h = n // 3600                   # calcular el nombre d'hores
m = (n % 3600) // 60            # calcular el nombre de minuts
s = n % 60                      # calcular el nombre de segons

Lliçons.jutge.org
Jordi Petit, Salvador Roura
Universitat Politècnica de Catalunya, 2023