Введение в python структура программы

Содержание

Базовые конструкции языка

Переменные, оператор присваивания, функции type и id
Числовые типы, арифметические операции
Математические функции и работа с модулем math
Функции print() и input(). Преобразование строк в числа int() и float()
Логический тип bool. Операторы сравнения и операторы and, or, not

Строки и списки

Введение в строки. Базовые операции над строками
Знакомство с индексами и срезами строк
Основные методы строк
Спецсимволы, экранирование символов, raw-строки
Форматирование строк: метод format и F-строки
Списки — операторы и функции работы с ними
Срезы списков и сравнение списков
Основные методы списков
Вложенные списки, многомерные списки

Условные операторы, циклы, генераторы списков

Условный оператор if. Конструкция if-else
Вложенные условия и множественный выбор. Конструкция if-elif-else
Тернарный условный оператор. Вложенное тернарное условие
Оператор цикла while
Операторы циклов break, continue и else
Оператор цикла for. Функция range()
Примеры работы оператора цикла for. Функция enumerate()
Итератор и итерируемые объекты. Функции iter() и next()
Вложенные циклы. Примеры задач с вложенными циклами
Треугольник Паскаля как пример работы вложенных циклов
Генераторы списков (List comprehensions)
Вложенные генераторы списков

Словари, кортежи и множества

Что такое Python/Питон?

Введение в словари (dict). Базовые операции над словарями
Методы словаря, перебор элементов словаря в цикле
Кортежи (tuple) и их методы
Множества (set) и их методы
Операции над множествами, сравнение множеств
Генераторы множеств и генераторы словарей

Функции: первое знакомство, определение def и их вызов
Оператор return в функциях. Функциональное программирование
Алгоритм Евклида для нахождения НОД
Именованные аргументы. Фактические и формальные параметры
Функции с произвольным числом параметров *args и **kwargs
Операторы * и ** для упаковки и распаковки коллекций
Рекурсивные функции
Анонимные (lambda) функции
Области видимости переменных. Ключевые слова global и nonlocal
Замыкания в Python
Введение в декораторы функций
Декораторы с параметрами. Сохранение свойств декорируемых функций

Модули и пакеты. Работа с файлами

Импорт стандартных модулей. Команды import и from
Импорт собственных модулей
Установка сторонних модулей (pip install). Пакетная установка
Пакеты (package) в Python. Вложенные пакеты
Функция open. Чтение данных из файла
Исключение FileNotFoundError и менеджер контекста (with) для файлов
Запись данных в файл в текстовом и бинарном режимах

Генераторы. Некоторые полезные функции

Объектно ориентированное программирование в Python за 10 минут!

Выражения генераторы
Функция-генератор. Оператор yield
Функция map. Примеры ее использования
Функция filter для отбора значений итерируемых объектов
Функция zip. Примеры использования
Особенности сортировки через sort() и sorted()
Аргумент key для сортировки коллекций по ключу
Функции isinstance и type для проверки типов данных
Функции all и any. Примеры их использования

Расширенное представление чисел. Системы счисления
Битовые операции И, ИЛИ, НЕ, XOR. Сдвиговые операторы
Модуль random стандартной библиотеки
Аннотация базовыми типами
Аннотации типов коллекций
Аннотации типов на уровне классов
Конструкция match/case. Первое знакомство
Конструкция match/case с кортежами и списками
Конструкция match/case со словарями и множествами
Конструкция match/case. Примеры и особенности использования

Источник: proproprogs.ru

Введение в язык программирования Python

1. Лекция 1: Введение в язык программирования PYTHON

Дисциплина: «Основы алгоритмизации и
программирования»
Лекция 1: Введение в язык
программирования PYTHON
Преподаватель специальных дисциплин:
Кузембаева А.Ж.

2. План лекции:

1.
2.
3.
4.
5.
Введение;
История;
Особенности языка;
Отличия Python 2 от Python 3;
Структура программы на языке Python;
Преимущества и недостатки;
Заключение.

3. История:

Язык
программирования Python
был создан примерно в 1991 году
голландцем Гвидо ван Россумом.
Свое имя – Пайтон (или Питон) – получил от
названия телесериала, а не пресмыкающегося.
После того, как Россум разработал язык, он
выложил его в Интернет, где уже целое
сообщество программистов присоединилось к
его
улучшению.
Python
активно
совершенствуется и в настоящее время. Часто
выходят его новые версии. Официальный сайт
http://python.org.

4. Рейтинг языков программирования:

5. Особенности языка:

1. Простой
2. Лёгкий в освоении
3. Свободный и открытый
4. Язык высокого уровня
5. Портируемый
6. Интерпретируемый
7. Объектно-ориентированный
8. Расширяемый
9. Встраиваемый
10. Обширные библиотеки

6. Особенности Python:

Python
–
высокоуровневый
язык
программирования
общего
назначения
с
акцентом на производительность разработчика
и читаемость кода
Python и подавляющее большинство библиотек к
нему бесплатны и поставляются в исходных
кодах. Более того, в отличие от многих открытых
систем, лицензия никак не ограничивает
использование
Python
в
коммерческих
разработках

7. Термины:

Интерпретируемый язык программирования —
язык программирования, в котором исходный
код
программы не преобразуется в
машинный
код
для
непосредственного
выполнения центральным
процессором, а
исполняется
с
помощью
специальной
программы-интерпретатора.
Т.е.
код
программы
выполняется «на лету»,
переводится в машинный язык строчка за
стройкой
во
время
выполнения
программы.

8. Термины:

Высокоуровневый язык программирования —
язык программирования, разработанный для
быстроты
и
удобства
использования
программистом.
Основная черта высокоуровневых языков —
это абстракция, то есть введение смысловых
конструкций, кратко описывающих структуры
данных и
операции над ними, описания
которых на машинном коде (или другом
низкоуровневом
языке
программирования) очень длинны и сложны
для понимания.

9. Термины:

Модульность — принцип, согласно которому
программа
разделяется
на
отдельные
именованные
сущности, называемые
модулями.
Модульность
часто
является
средством
упрощения
задачи
проектирования программы и распределения
процесса
разработки
между
группами
разработчиков.
При разбиении программы
на модули для каждого из них указывается
реализуемая им
функциональность, а
также связи с другими модулями

10. Термины:

11. Термины:

Синтаксис — сторона языка программирования,
которая описывает структуру программ как набор
символов (обычно говорят — безотносительно к
содержанию).
Синтаксису
языка
противопоставляется его семантика. Синтаксис
языка описывает «чистый» язык, в то время как
семантика приписывает значения (действия)
различным синтаксическим конструкциям.
Семантика — система правил определения
поведения отдельных языковых конструкций.
Семантика
определяет смысловое значение
предложений алгоритмического языка.

12. Особенности Python:

Если язык компилируемый (С++):
• Программа преобразуется из исходного языка
(C++) в язык, понятный компьютеру (бинарный
код, 0 и 1) при помощи компилятора. Когда вы
запускаете
такую
программу,
компоновщик/загрузчик копирует программу с
диска в оперативную память и запускает её.

13. Особенности Python:

Python – интерпретируемый язык программирования
• Не
требует компиляции в бинарный код.
Программа выполняется из исходного текста. Он
сам
преобразует
текст
в
некоторую
промежуточную форму, называемую байткодом,
а затем переводит его на машинный язык и
запускает.
• Программы на Python легко переносимы, их
достаточно просто скопировать на другой
компьютер, и они работают.

14. Особенности Python:

Python
поддерживает
как
процедурноориентированное, так и объектно-ориентированное
программирование.
В процедурно — ориентированных языках программы
строятся на основе процедур или функций, которые
представляют собой многократно используемые
фрагменты программы.
В
объектно
ориентированных
языках
программирования программы строятся на основе
объектов, объединяющих в себе данные и
функционал. Python предоставляет простые, но
мощные средства для ООП, особенно в сравнении с
такими большими языками программирования, как
C++ или Java.

15. Структура программы на языке Python:

Программа
Модуль 1
*.py
Модуль 2
*.py
Модуль 3
*.py
Инструкция 1
Инструкция 2
…
Инструкция n
Модуль —
это ряд связанных
между собой
операций.
Простые
состоят из одной строки кода
Инструкции
Составные
содержат вложенные
инструкции

16. Структура программы на языке Python:

Инструкции —
это указания компьютеру,
определяющие, какие
операции выполнит
компьютер над данными.
Выражения
в составе инструкций определяют,
над какими именно данными будут
выполнены действия, описанные в
инструкции.

17. Структура программы на языке Python:

Операции —
это любые действия над операндами.
Операнды —
это некоторые данные.
литералы;
выражения;
Литерал
2 * (10 — 4)
переменные.
Литералы
Приоритет выполнения операций соответствует принятому
в математике.
Выражение

18. Структура программы на языке Python:

Переменная —
это именованная
область оперативной
памяти, в которой
хранятся некоторые
данные определённого
типа.
Переменная:
Имя переменной
a
75
Ячейка оперативной
памяти
Значение
переменной

19. Отличия Python 2 от Python 3

Python 2.0 была выпущена в 2000 году. Его
последняя версия, 2.7, была выпущена в 2010 году.
Python 3.0 была выпущена в 2008 году. Его
новейшая версия 3.6 была выпущена в 2016 году, а
версия 3.8 была доступна уже в декабре 2019 года.

20. Отличия Python 2 от Python 3

Python 2 — это стандарт, а Python 3 — это будущее
Python 2 был самой популярной версией более 15 лет,
она все еще является актуальной среди некоторых
разработчиков приложений. Но, сейчас уже все больше
компаний переходят к использованию третьей версии.
Python 2 и Python 3 имеют разные (иногда
несовместимые)
библиотеки.
Сегодня
многие
разработчики создают библиотеки исключительно для
использования с третьей частью. Точно так же многие
старые библиотеки, созданные для Python 2, не
совместимы с последующей версией. Возможно, у вас
получится портировать библиотеку 2.x на 3.x., но это
может быть сложно и потребовать много времени – это
определенно не уровень новичков.

21. Отличия Python 2 от Python 3

Лучшая поддержка Unicode в Python 3.
В Python 3 текстовые строки по умолчанию
являются Unicode. В Python 2 строки хранятся как
ASCII по умолчанию – вам нужно добавить «u»
если вы захотите сохранить строки в формате
Unicode в Python 2.x. Unicode более универсален,
чем ASCII. Строки Unicode могут хранить буквы
на иностранных языках, латинские буквы и
цифры, символы, смайлики и т. д., предлагая
пользователю более широкий выбор.
Версии имеют разный синтаксис

22. Синтаксис

Не содержит операторных скобок (begin..end в
pascal или в Си), вместо этого блоки
выделяются
отступами:
пробелами
или
табуляцией, а вход в блок из операторов
осуществляется двоеточием.
Однострочные комментарии начинаются со
знака фунта «#», многострочные — начинаются
и заканчиваются тремя двойными кавычками
«»»»».

23. Синтаксис

Чтобы
присвоить значение переменной
используется знак «=», а для сравнения — «==».
Для увеличения значения переменной, или
добавления к строке используется оператор
«+=», а для уменьшения — «-=». Все эти
операции
могут
взаимодействовать
с
большинством типов, в том числе со строками.

24. Синтаксис

На PYTHON
print(«Hello, World!»)
На С++
#include
void main()
cout >

25. Синтаксис

На PYTHON
print(«Hello, World!»)
На С++
#include
void main()
cout >

26.

Синтаксис
Pascal a := 10;
b := 1;
Pythona =10
b=1
WHILE (a > 0) do
Begin
b = b * 2;
a = a – 1;
End;
while a > 0:
b=b*2
a=a-1

27. Преимущества Python

Скорость выполнения программ написанных на
Python очень высока. Это связанно с тем, что
основные библиотеки Python написаны на C++
и выполнение задач занимает меньше времени,
чем на других языках высокого уровня.
В стандартныx библиотеках Python вы можете
найти средства для работы с электронной
почтой, протоколами Интернета, FTP, HTTP,
базами данных, и пр.

28. Преимущества Python

Скрипты,
написанные при помощи Python
выполняются на большинстве современных ОС.
Такая переносимость обеспечивает Python
применение в самых различных областях.
Python подходит для любых решений в области
программирования,
будь
то
офисные
программы, вэб-приложения, GUI-приложения
и т.д.

29. Преимущества Python

Интерактивный режим
В основном интерпретатор выполняет команды
построчно: пишешь строку, нажимаешь Enter,
интерпретатор выполняет ее, наблюдаешь результат.
Возможности языка позволяют использовать его как
калькулятор, не зная команд программирования.
2+5
3 * (5 — 8)
2.4 + 3.0 / 2

30. Недостатки Python

Python, как и другие интерпретируемые языки,
имеет
сравнительно
невысокую
скорость
выполнения программ. Однако, в случае с Python
этот недостаток компенсируется уменьшением
времени разработки программы. В среднем,
программа на Python в 2-4 раза компактнее, чем
её аналог на C++ или Java

31. Заключение

Задачи, решаемые с помощью Python :
1. Системное программирование.
Встроенные в Python интерфейсы доступа к
службам операционных систем делают его
идеальным
инструментом для создания
переносимых программ и утилит системного
администрирования (иногда
они называются
инструментами командной оболочки).

32. Заключение

Python продолжает оставаться лидирующим
инструментом в :
2. Графический интерфейс.
Простота Python и высокая скорость разработки делают
его отличным средством разработки
графического
интерфейса. В состав Python входит стандартный
объектно-ориентированный
интерфейс к Tk GUI
API, который называется tkinter.

33. Заключение

34. Заключение

Python продолжает оставаться лидирующим
инструментом в :
3. Веб-сценарии.
Интерпретатор
Python
поставляется
вместе
со
стандартными интернет-модулями, которые позволяют
программам
выполнять
разнообразные
сетевые
операции как в режиме клиента, так и в режиме
сервера. Сценарии могут производить взаимодействия
через сокеты, извлекать информацию из
форм,
отправленных серверным CGI-сценариям; передавать
файлы по протоколу FTP; обрабатывать
файлы XML;
передавать, принимать, создавать и производить разбор
писем электронной почты;
загружать веб-страницы
с указанных адресов URL и многое другое.

35. Заключение

Python продолжает оставаться лидирующим
инструментом в :
4. Интеграция компонентов.
Возможность Python расширяться и встраиваться в
системы на языке и C++ делает его удобным и
гибким языком для описания поведения других систем и
компонентов. Например, интеграция с
библиотекой
на языке C позволяет Python проверять наличие
библиотечных компонентов и запускать
их, а
встраивание Python в программные продукты позволяет
производить настройку программных
продуктов без
необходимости пересобирать эти продукты.

36. Заключение

Python продолжает оставаться лидирующим
инструментом в :
5. Приложения баз данных.
В языке Python имеются интерфейсы доступа ко всем
основным
реляционным базам
данных:
Sybase,
Oracle, Informix, ODBC, MySQL, PostgreSQL, SQLite и многим
другим.
6. Быстрое создание прототипов.
В программах на языке Python компоненты, написанные
на Python и на C, выглядят одинаково. Благодаря этому
можно сначала создавать прототипы систем на языке
Python, а затем переносить
выбранные компоненты
на компилируемые языки, что существенно экономит
время разработ

Источник: ppt-online.org

Введение в программирование на языке Python

Программа на языке Python может состоять из одного или нескольких модулей. Каждый модуль представляет собой текстовый файл в кодировке, совместимой с 7-битной кодировкой ASCII. Для кодировок, использующих старший бит, необходимо явно указывать название кодировки. Например, модуль, комментарии или строковые литералы которого записаны в кодировке KOI8 -R, должен иметь в первой или второй строке следующую спецификацию:

# -*- coding: koi8-r -*-

Благодаря этой спецификации интерпретатор Python будет знать, как корректно переводить символы литералов Unicode-строк в Unicode. Без этой строки новые версии Python будут выдавать предупреждение на каждый модуль, в котором встречаются коды с установленным восьмым битом.

О том, как делать программу модульной, станет известно в следующих лекциях. В примерах ниже используются как фрагменты модулей, записанных в файл, так и фрагменты диалога с интерпретатором Python. Последние отличаются характерным приглашением >>> . Символ решетка ( # ) отмечает комментарий до конца строки.

Программа на Python, с точки зрения интерпретатора, состоит из логических строк. Одна логическая строка, как правило, располагается в одной физической, но длинные логические строки можно явно (с помощью обратной косой черты) или неявно (внутри скобок) разбить на несколько физических:

print a, » — очень длинная строка, которая не помещается в», 80, «знакоместах»

Во всех примерах в основном используется «официальный» стиль оформления кода на Python в соответствии с документом «Python Style Guide «, который можно найти на сайте http://python.org

Основные алгоритмические конструкции

Предполагается, что слушатели уже умеют программировать хотя бы на уровне школьной программы, и потому вполне достаточно провести параллели между алгоритмическими конструкциями и синтаксисом Python. Кроме того, Python как правило не подводит интуицию программиста (по крайней мере, науке хорошо известны типичные ошибки начинающих программистов на Python), поэтому изучать синтаксис Python предпочтительнее на примерах, а не с помощью синтаксических диаграмм или форм Бэкуса-Наура .

Последовательность операторов

Последовательные действия описываются последовательными строками программы. Стоит, правда, добавить, что в программах важны отступы, поэтому все операторы, входящие в последовательность действий, должны иметь один и тот же отступ:

a = 1 b = 2 a = a + b b = a — b a = a — b print (a, b)

Что делает этот пример? Проверить свою догадку можно с помощью интерактивного режима интерпретатора Python.

При работе с Python в интерактивном режиме как бы вводится одна большая программа, состоящая из последовательных действий. В примере выше использованы операторы присваивания и оператор print .

Оператор условия и выбора

Разумеется, одними только последовательными действиями в программировании не обойтись, поэтому при написании алгоритмов используется еще и ветвление:

if a > b: c = a else: c = b

Этот кусок кода на Python интуитивно понятен каждому, кто помнит, что if по-английски значит «если», а else — «иначе». Оператор ветвления имеет в данном случае две части, операторы каждой из которых записываются с отступом вправо относительно оператора ветвления. Более общий случай — оператор выбора — можно записать с помощью следующего синтаксиса (пример вычисления знака числа):

if a < 0: s = -1 elif a == 0: s = 0 else: s = 1

Стоит заметить, что elif — это сокращенный else if . Без сокращения пришлось бы применять вложенный оператор ветвления:

if a < 0: s = -1 else: if a == 0: s = 0 else: s = 1

В отличие от оператора print , оператор if-else — составной оператор .

Источник: intuit.ru