Кратко о Python — 1

python-title

В этой заметке мы попытаемся познакомиться с основными элементами языка программирования Python (правильное произношение —Пáйтон, хотя по-русски его зачастую называют Питóном).

Почему Python?

Python — один из наиболее популярных сейчас языков программирования, он отлично подходит для решения широкого спектра практических задач.

Богатая стандартная библиотека Python содержит модули, выполняющие множество разнообразных задач: работу с различными форматами файлов и сетевыми протоколами, криптографией и базами данных...

Python — свободное ПО, работающее едва ли не на любой современной платформе: Windows, macOS, Linux/Unix, iOS, Android и др.

С другой стороны, Python очень прост в изучении. Во всяком случае, синтаксис у него во многом проще, чем у многих других популярных языков.

При этом особенности синтаксиса прямо-таки вынуждают писать аккуратный легко читаемый код. [По правде сказать, это не совсем так: есть в Python конструкции, способные серьезно озадачить начинающего программиста. Однако, поначалу без них можно запросто обойтись]

Недаром в последнее время Python понемногу вытесняет в школьном курсе информатики более «традиционные» языки.

Python 2 или Python 3?

Сейчас поддерживаются две версии Python: Python 2.x (если вы сейчас сидите за компьютером с macOS или Linux, можете открыть Терминал, ввести python — и, скорее всего, увидите именно его) и Python 3.x.

Однако поддержка второй версии языка в 2020 году заканчивается. Это, наряду со значительными усовершенствованиями, сделаными разработчиками при переходе к третьей версии, позволяет однозначно ответить на вопрос из заголовка. Мы будем изучать Python 3. 

Что нам потребуется?

Что же нам потребуется для изучения Python? Для работы с любым языком программирования нужно иметь, как минимум, редактор, с помощью которого пишут и редактируют текст программы, и компилятор, «переводящий» этот текст на «язык компьютера».

Устанавливаем Python

Для полноценного использования Python установите его свежую версию на свой компьютер. Если вы работаете под Windows или macOS, скачайте установщик с сайта python.org. Для Linux воспользуйтесь установкой из репозитория. Заметьте: вместе с компилятором устанавливается IDLE (Integrated Development and Learning Environment = Интегрированная среда разработки и обучения). То есть можно больше ничего не устанавливать. Однако, для серьезной работы можно установить какой-нибудь более совершенный редактор.

Если вы только начинаете знакомство с Python, рекомендую попробовать Thonny — интегрированную среду, созданную специально для начинающих. Она не загромождена излишними (для начинающего!) элементами. Ее можно установить на компьютере, не имея административных прав. К тому же, в нее встроен компилятор, т.е. можно не устанавливать Python отдельно.

Интерфейс Thonny

Наконец, для первых экспериментов с Python можно вообще ничего не устанавливать, а просто воспользоваться онлайн-IDE repl.it. Войдите на сайт, выберите Python 3 (там есть и другие языки) — и можно программировать. 

Что ж, приступим…

Базовые элементы

Привет, мир! или
вывод на экран в Python

Начнем с «классики жанра». Выведем на экран традиционное «Привет, мир!» Тут Python будет неоригинален: нужно написать слово print, а затем в скобках — то, что хотим вывести.

Заметьте: Python — язык интерпретируемый, поэтому команды можно не только вписывать в программу, но и вводить по одной непосредственно в оболочке — компьютер их тоже выполнит.

Еще одно замечание: программа на Python — это текстовый файл, сохраненный с расширением «.py», например, task1.py

Если мы хотим вывести какой-нибудь текст, его нужно заключить в кавычки (не важно, одинарные или двойные).

Так мы и поступим:

print("Привет, мир!")

Для вывода чисел кавычки не нужны:

print(100500)

Нетрудно догадаться, что на экране появится именно это число — 100500. 

Переменные

Для хранения изменяющихся в процессе работы программы данных используют (Кто бы мог подумать! 😉 ) переменные. В отличие от C, Java или Pascal, переменные в Python не нужно заранее объявлять. Создаются они в тот момент, когда в первый раз получают значение. И тип их определяется хранящимся в данный момент значением.

Динамическая типизация упрощает написание программ, но увеличивает вероятность ошибок.

В именах переменных можно использовать буквы, цифры и символ подчеркивания (имя не может начинаться с цифры).

Имена, начинающиеся со знака подчеркивания — специальные. Давать своим переменным такие имена не рекомендуется.

Python 3 допускает использование в именах букв любых алфавитов, например, русского. Однако, рекомендуется использовать только ASCII-символы (т.е. ограничиться латинским алфавитом).

«Обычные» имена переменных рекомендуется записывать только строчными буквами. Если имя состоит из нескольких слов/частей, то тоже записывать всё маленькими буквами через знак подчеркивания, например, very_big_mouse.

Вот пример программы, в котором переменная получает значение, а затем это значение выводится на экран.

apples = 10 
print(apples)

На экран будет выведено значение переменной apples, т.е. число 10.

Получаем информацию от пользователя

В процессе выполнения программы важно иметь возможность получать ту или иную информацию от пользователя. Для этого в Python используется функция input.  Введенное человеком значение обычно сохраняют в переменной. Например, так:

username = input()
print("Привет, " + username + "!")

Чтобы пользователь понимал, чего от него ждет компьютер, в качестве параметра функции input можно указать текст, который будет показан на экране. Например, записанную выше программу можно слегка изменить вот так:

username = input("Как тебя зовут? ")
print("Привет, " + username + "!")

В результате на экране появится вопрос «Как тебя зовут?» Затем компьютер будет ждать, когда человек введет свое имя, сохранит его в переменной username, а потом напишет приветствие, в которое подставит это значение.

Оператор присваивания

Знаком = в Python обозначают оператор присваивания. При его выполнении переменная, находящаяся слева от знака, получает значение, указанное справа.

В Python можно использовать также комбинированные операторы, предписывающие, как следует изменить значение переменной. Например, += указывает, что значение нужно увеличить на заданную величину, т.е. cost += 10 соответствует cost = cost + 10.

Комментарии в Python. Как и зачем?

Комментарии в программировании — это пояснения, которые помогают автору или другому программисту быстрее разобраться в том или ином фрагменте кода.

Компьютер текст комментария пропускает, не обращая на него никакого внимания.

Это позволяет временно отключить тот или иной участок программы, если отметить его как комментарий — «закомментировать».

В Python, чтобы превратить строку текста в комментарий, нужно поставить перед ней символ #. Если символ # стоит посреди строки, комментарием будет часть, находящаяся после этого символа. Например:

 # Вся эта строка — комментарий
print('Этот текст будет напечатан') # А это — комментарий

Если нужно закомментировать многострочный текст, в его начале и конце нужно поставить трижды повторенные кавычки (как и для текста в print, можно использовать как одиночные, так и двойные кавычки). Например:

'''Это многострочный
   комментарий'''

Не забывайте комментировать свой код!

Операции в Python

В Python есть несколько типов операций.

  • арифметические операции
  • операции сравнения
  • логические операции
  • битовые операции

Арифметические операции

Арифметические операции служат для выполнения вычислений.

  • + — сложение.
  • — вычитание.
  • * — умножение.
  • / — деление.
  • // — деление нацело.
  • % — остаток от деления.
  • ** — возведение в степень.

Операции сравнения

Операции сравнения выдают результат сравнения двух значений как True (истина) или False (ложь).

Обратите внимание: логические константы False и True записываются в Python с заглавной буквы.

  • == — равно?
  • != — не равно?
  • > — больше?
  • < — меньше?
  • >= — больше или равно?
  • <= — меньше или равно?

Логические операции

Логические операции также дают результат True или False.

  • and — операция «И», дает результат True, если оба операнда истинны.
  • or — операция «ИЛИ», дает результат True, если истинен хотя бы один из операндов.
  • not — операция «НЕ» (унарная), дает результат True, если операнд ложный.

Битовые операции

Битовые операции работают с каждым битом двоичного представления операндов.

  • & — битовое И (бит в двоичной записи результата равен 1, если соответствующие биты обоих операндов равны 1).
  • | — битовое ИЛИ (бит в двоичной записи результата равен 1, если соответствующие бит хотя бы одного из операндов равен 1).
  • ^ — битовое исключающее ИЛИ (бит в двоичной записи результата равен 1, если соответствующий бит только одного из операндов равен 1).
  • ~ — битовая инверсия (НЕ) (бит в двоичной записи результата равен 1, если соответствующий бит операнда равен 0).
  • << — битовый сдвиг влево (значения битов левого операнда сдвигаются на заданное правым операндом число разрядов, «лишние» биты отбрасываются)
  • >> — битовый сдвиг вправо

Выражения в Python

Выражения в Python составляются из операндов с помощью операций (см. выше) и скобок. Операндами могут быть литералы (запись значения непосредственно в выражении), переменные, функции.  

Приоритет операций

В Python, как и в математике, при вычислении выражений, содержащих несколько операций, они выполняются в строго определенном порядке:

  1. Выражения в скобках
  2. Возведение в степень (a ** 3) — справа налево
  3. Унарный минус (-a) и битовое отрицание (~a)
  4. Умножение и деление (a * b, a / b, m // 4, n % 3)
  5. Сложение и вычитание (a + b, m - n)
  6. Сдвиги (n << 2, m >> 1)
  7. Битовое И (n & m)
  8. Битовое исключающее ИЛИ (n ^ m)
  9. Битовое ИЛИ (n | m)
  10. Сравнение (n == 0, m != n, a > 0, b < 5, x >= 10, z <= 2)
  11. НЕ (not)
  12. И (and)
  13. ИЛИ (or)

Кратко о Python — 2

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *