Nastavniky.ru

Обучение онлайн
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Питон начальное язык программирования

Что такое Python и для чего он используется

Python — это высокоуровневый язык программирования, который используется в различных сферах IT, таких как машинное обучение, разработка приложений, web, парсинг и другие.

В 2019 году Python стал самым популярным языком программирования, обогнав Java на 10%. Это обусловлено многими причинами, одна из которых — высокая оплата труда квалифицированных специалистов (около 100 тысяч долларов в год).

Язык программирования Python

Различные языки программирования обычно доминируют в какой-то отрасли (или нескольких), для работы в которой они хорошо подходят. Но это не значит, что программист ограничен использовать строго определённый инструмент, поэтому любой язык общего назначения, такой как Python, может применять для создания чего-угодно.

Python смог захватить малую часть рынка веб-разработки, иногда используется для написания десктопных приложений и, конечно, тотально доминирует в сфере машинного обучения. Кроме того, на нём создаётся много прототипов, которые позволяют быстро набросать функционал и внешний вид будущего проекта.

Происхождение названия

Автор языка Python назвал его в честь британского комедийного шоу “Monty Python”, которое было популярно в начале 1970-х годов.

Это телешоу позволяло автору расслабиться и отвлечься от разработки языка. Однако, несмотря на настоящее происхождение названия, для людей более очевидно связывать Python со словом “змея”. Этому также способствует логотип, на котором изображена рептилия.

И хотя создатель языка не раз говорил, что название никак не связано со змеями, повлиять на мнение общества так и не удалось.

Питон или Пайтон?

Будь то название британского телешоу или английское звучание слова “змея”, Python правильно произносить, как Пайтон. Однако, около 80% Российского сообщества привыкли использовать слово “Питон”.

Нельзя сказать, что однозначно правильно использовать один из вариантов, многие названия адаптируются под произношения конкретного языка, а изменить сложившиеся привычки общества очень сложно. Однако, вариант названия “Питон” уместно употреблять только в разговоре с русскоязычными собеседниками, потому что на любой международной конференции значение слова “Питон” просто не поймут, ведь в английском языке его нет, есть только “Python (Пайтон)”.

Логотип

На логотипе изображены две змеи, образующие квадрат с выпуклым центром, это часто вводит в заблуждение пользователей, вынуждая ассоциировать название языка с рептилией.

Логотип создал брат автора, Юст ван Россум — программист и шрифтовой дизайнер. Он разработал как дизайн логотипа (две змеи), так и шрифт текста Flux Regular.

История создания

Язык начал разрабатывать программист, Гвидо ван Россумом, в конце 1980-х. На тот момент он работал в центре математики и информатике в Нидерландах.

Гвидо ван Россум увлекался работой с «железками» ещё со школьных лет, и хотя он не находил поддержки и одобрения у своих сверстников, это не помешало ему самостоятельно разработать язык программирования.

Россум работал над Python в свободное время, в качестве основы он взял язык программирования ABC, в разработке которого когда-то участвовал.

Этапы истории языка программирования Python:

  • В феврале 1991 исходный код языка был опубликован на alt.sources. Уже тогда язык придерживался объектно-ориентированного подхода, мог работать с классами, наследованием, функциями, обработкой исключений и всеми основными структурами данных.
  • В 2000 году вышла в релиз вторая версия Python. В неё добавили много важных инструментов, включая поддержку Юникода и сборщик мусора.
  • 3 декабря 2008 в релиз вышла третья версия Python, которая является основной до сих пор. Многие особенности языка были переделаны и стали несовместимы с предыдущими версиями. И хотя функциональность третьей версии ничем не уступает второй, развитие языка разделилось на две ветки. Кто-то продолжал использовать Python 2, чтобы поддерживать старые проекты, кто-то полностью перешёл на третью версию.

Дату смерти второй версии установили на 2015 год, однако, боясь не успеть перенести весь существующий код на Python 3, время жизни Python 2 продлили жизнь до 2020 года.

Python — простой язык

Синтаксис Питона всегда выделял его на фоне других языков программирования. Он не страдает избыточностью, схожесть синтаксиса с обычным английским позволяет понять код даже обычному пользователю, кроме того, программист пишет меньше строк кода, потому что нет необходимости использовать символы: «;», «<», «>». Вложенность обозначается отступами, что повышает читаемость кода и приучает новичков к правильному оформлению.

Python упрощает написание кода и делает разработку быстрой, всё потому что он обладает следующими особенностями:

  • Динамическая типизация. Программисту не нужно указывать тип переменных, язык присвоит его сам. Операнды разных типов, участвующие в одной операции, автоматически приводится к нужному по определённым правилам.
  • Удобный возврат нескольких значений функцией. Их можно перечислить через запятую и они автоматически преобразуются в список. Чтобы вернуть массив из функции, достаточно написать “ return имя_массива “. Не нужно выделять память и передавать указатели в функцию.
  • Автоматическое выделение памяти. Программисту не нужно самостоятельно выделять память под что-либо. С одной стороны это уменьшает контроль программиста над программой, с другой, разработка значительно ускоряется.
  • Сборщик мусора. Если объект становится бесполезным (на него перестаёт что-либо ссылаться), он автоматически удаляется сборщиком мусора. Сборщик мусора позволяет оптимизировано использовать память и не удалять бесполезные объекты вручную.
  • a, b = b, a. Эта строка меняет местами значения переменных, теперь то, что было в a, находится в b и наоборот. Такое возможно, потому что Питон сначала рассматривает переменные справа от знака “=” и помещает их в список, то же он делает с элементами слева от “=”, затем он связывает каждый элемент правого списка с левым. Таким способом можно обменивать значения не только двух переменных, но и трёх, пяти и так далее.
  • Привязка типа данных. Тип данных привязан к значению, а не к переменной. То есть значение — это какой-то объект с атрибутами, которые определяют его тип и другие характеристики, а переменная — просто ссылка на этот объект. Такой подход позволил обойтись без явного определения типов и значительно упростил повторное присваивание значения переменной (особенно, если тип нового значения отличен от начального).
  • Цикл for. Работать с массивами, списками и другими контейнерами в Питоне просто и удобно. Когда необходимо перебрать все его элементы, конструкция выглядит так: “ for x in контейнер: ” (перебор идёт от 0 до последнего элемента, его индекс можно обозначить как -1). Если нужно, чтобы прошло определённое количество циклов, пишут так: “ for x in range(1,9): ” (цикл будет выполняться со значениями x от 1 до 8).
  • Интерпретируемый язык. Написанный код не нужно компилировать, достаточно запустить его и получить результат. Более того, можно работать в интерактивном режиме и получать результат буквально после каждой операции.

Чтобы ускорить разработку, часть программы (обычно не сильно влияющую на скорость работы) пишут на Питоне.

Именно благодаря простоте этот язык программирования смог занять доминирующее место в сфере машинного обучения. Люди, так или иначе связанные с наукой, предпочитают не тратить много времени на такие вещи, как написание кода, поэтому Python отлично подошёл для реализации поставленных перед ними задач.

Пример кода:

Популярность

Несмотря на то что языку уже более 29 лет, он популярен среди программистов всего мира. Python используется почти в каждом среднем или крупном проекте, если не как основной инструмент разработки, то как инструмент для создания прототипа или написания какой-то его части.

Он собрал вокруг себя огромное сообщество разработчиков, по результатам опроса на Stackoverflow Python занял 7 место с почти 39% голосов.

Индекс TIOBE

Этот индекс показывает популярность языков программирования, информация обновляется каждый месяц. Оценка популярности основывается на количестве квалифицированных специалистов по всему миру. Для анализа также используются все популярные поисковые системы. Важно понимать, что индекс не показывает лучший язык программирования, он лишь показывает их популярность.

Согласно индексу TIOBE Python занял 3 место с 9-ю процентами популярности. Он уступил лишь языкам Java и C.

Этот индекс основывает на количестве поисковых запросов, касающихся учебных материалов по языку.

По данным с PYPL Python занимает первое место с более чем 29% популярности и на 10% обгоняет Java.

statista.com

Сервис предоставляет различные виды статистики, среди которых – популярность языков программирования.

Согласно опросу более 85 тысяч респондентов, Python занимает 4 место, уступив таким языкам, как JS, языки разметки и SQL.

Скорость работы

Программисты часто задаются вопросом: “Не приведёт ли использование Python к снижению производительности?”. Не стоит делать какие-либо выводы без детального разбирательства.

Если рассматривать только скорость выполнения кода, то становится ясно, что Python уступает другим языкам программирования, таким как C. Действительно, динамическая типизация, интерпретируемость и другие особенности, облегчающие работу программиста, приводят к ухудшению производительности.

Для любого проекта важно выбрать правильный инструмент и лучшую реализацию. Улучшая одно, программист жертвует другим, его задача — найти идеальный баланс, ориентируясь на конкретное техническое задание.

Python позволяет писать достаточно быстрый код, однако может подводить в некоторых “узких” местах, которые и оказывают наибольшее влияние на производительность всего проекта. Чтобы не затянуть разработку и получить на выходе программу, работающую на высокой скорости, её структуру проектируют так, чтобы соотношение “быстродействие/время разработки” было максимальным.

Программисты используют приёмы, позволяющие нивелировать недостаточную скорость выполнения программ на Pyton:

  • Встраивание кода на С. С помощью такого приёма можно заметно повысить производительность, обычно на С пишут те участки кода, которые обрабатывают много запросов в единицу времени. Например, функцию, которая получает данные из одной базы данных, обрабатывает их и отсылает в другую, лучше написать на языке С, если объем проходящей информации достаточно большой.
  • Использование лучших алгоритмов и инструментов. Одну и ту же задачу можно решить по-разному. Во-первых, программист должен выбрать наиболее эффективный алгоритм, обеспечивающий лучшую производительность, например, для поиска элемента в отсортированном массиве можно перебирать его от начала до конца, в лучшем случае (элемент в начале массива) поиск выполнится быстро, в худшем (элемент в конце массива) — медленно. Эффективнее использовать методом деления пополам (двоичный поиск), который найдёт нужный элемент за минимальное количество итерация в массиве любой длины. Во-вторых, для реализации задачи нужно подбирать правильные инструменты. Например, если последовательность элементов строго определена и не изменяется, лучше использовать кортеж, а не список. Он требует меньше места, обрабатывается быстрее и защищён от случайных изменений.
  • Оптимизация интерпретатора. Скорость программ на Python сильно зависит от работы интерпретатора, одни конструкции работают быстрее, другие медленнее.

Python — краткий обзор языка и его назначения

Python – это универсальный современный ЯП высокого уровня, к преимуществам которого относят высокую производительность программных решений и структурированный, хорошо читаемый код. Синтаксис Питона максимально облегчен, что позволяет выучить его за сравнительно короткое время. Ядро имеет очень удобную структуру, а широкий перечень встроенных библиотек позволяет применять внушительный набор полезных функций и возможностей. ЯП может использоваться для написания прикладных приложений, а также разработки WEB-сервисов.

Python может поддерживать широкий перечень стилей разработки приложений, в том числе, очень удобен для работы с ООП и функционального программирования.

Один из самых популярных интерпретаторов языка – CPython, написанный на Си. Распространяется эта среда разработки бесплатно по свободной лицензии. Интерпретатор поддерживает большинство популярных платформ.

Питон активно развивается. Примерно раз в 2 года выходят обновления. Важной особенностью языка является отсутствие таких стандартов кодировки как ANSI, ISO и некоторых других, они работают благодаря интерпретатору.

Забавные подробности

У самих разработчиков языка присутствует определенное чувство юмора. Они разработали концепцию философии программирования на языке Python которая получила название «The Zen of Python» (Дзен Питона). По сути, это набор основных принципов, которые разработчики языка считают очень важными. Изучить их можно на сайте, либо получать по одной в случайном порядке раз в день при помощи запроса import this.

Язык программирования позаимствовал название у популярного в 70 годы шоу Monty Python’s Flying Circus. Но большая часть пользователей об этом не знают и ассоциируют название с пресмыкающимся. Одна из целей создателей Питона – сделать программирование простым и забавным.

Немного истории

Язык начал разрабатываться во второй половине 80-х г.г. прошлого века. Автором Питона стал программист из Нидерландов по имени Гвидо ван Россум. Изначально язык должен был стать объектно-ориентированным. Фактически, это был язык сценариев, т.е. скриптовый язык. В феврале 1991 года ван Россум опубликовал исходный код языка в одной из новостных групп.

Основными факторами успеха Python стали удачный выбор места презентации в популярном и массовом профессиональном сообществе в сочетании с действительно простым кодом и широкими возможностями. Впоследствии Гвидо создал специализированный портал PEP, где идет регулярное обсуждение по развитию и улучшению продукта.

В 2008 года появилось большое обновление языка – Python 3.0. Версия продукта известна так же под названием Py3k. В этой версии были устранены многие ключевые недоработки в архитектуре ядра. Что было важно – новая версия продукта сохранила полную совместимость с более старыми вариантами. Сегодня разработчиками поддерживается две линии — Python 3.x и 2.x

Как повлияли другие ЯП на развитие Питона

Питон – не самый «молодой» язык программирования, но и не слишком старый. К моменту его создания уже существовали такие «монстры», как Паскаль или Си. А потому при создании ЯП авторы старались взять лучшее из различных платформ для разработчиков. Фактически Python представляет из себя своеобразный «джем» удачных решений более чем из 8 различных языков. К примеру, байт компиляция появилась еще до создания Питона, но была очень удачна в него интегрирована.

Поддержка ОС

Питон поддерживает практически все распространенные операционные системы. Он может прекрасно работать на карманных компьютерах, так и на больших серверах. В случае, если платформа значительно устаревает, она исключается из поддержки ядра. К примеру, версии языка, начиная от 2.6, уже не работают с платформами Windows 95, 98 и ME. В случае необходимости можно воспользоваться более старыми версиями, отказавшись от применения современных инструментов языка. И тогда приложение будет работать в том числе с этими ОС. Для старых версий периодически выходят патчи. Язык также может поддерживать работу с виртуальной машиной Java.

Основные инструменты и возможности

ЯП имеет четко структурированное семантическое ядро и достаточно простой синтаксис. Все, что пишется на этом языке, всегда легко читаемо. В случае необходимости передать аргументы язык использует функцию call-by-sharing.

Набор операторов в языке вполне стандартен. Удобная особенность синтаксиса – это форматирование текста кода при помощи разбивки их на блоки с помощью отступов, которые создают нажатием клавиш «Space» и «Tab». В синтаксисе отсутствуют фигурные или операторные скобки, обозначающие начало и конец блока. Такое решение заметно сокращает количество строк тела программы и приучает программиста соблюдать хороший стиль и аккуратность при написании кода.

В 2018 году в Питоне были изменены некоторые ключевые термины, но это скорее упростило понимание. А потому проблем у разработчиков при изучении документации не возникает.

Выражения

Выражение в Питоне – это строка, содержащая набор операторов (команд) и операндов (переменных и констант), выполняющая определенную функцию.

Здесь операторами являются «=» (присвоить значение), математические символы сложения и умножения, а также команда «print» (вывод на экран).

Операнды – это переменные length, breadth и area, а также их значения (2 и 5).

Выражения – целые строки, которые могут содержать один или несколько операторов.

Интересные особенности выражений:

  • Для форматирования строк можно использовать «обратный слеш» ().
  • Благодаря структуре «лесенкой» язык очень удобен для проведения цепочечных сравнений.
  • Логические операторы очень просты с точки зрения синтаксиса, а потому считаются «ленивыми».
  • Удобно реализовано управление списками и прочими последовательностями. Есть индексация элемента в списке.

Главный плюс: строки выражений состоят из простых операторов, большинство из которых понятны в том числе разработчикам, незнакомым с Питоном, так как синтаксис сходен с другими языками и понятен интуитивно. При этом выражения формируются без лишних служебных скобок и других операторов типа «начало» и «конец», что делает код проще для восприятия.

Типы данных

Синтаксис Python подразумевает обязательное определение типа данных для переменных, констант, массивов, списков и т.д. Основные типы ничем не отличаются от других языков с жестко заданной типизацией.

Самые важные типы:

  1. Числовые: целые, дробные, вещественные с плавающей точкой, комплексные.
  2. Логические: тип для хранения значений алгебры логики – «истина» или «ложь».
  3. Строковые: содержат символы Юникода, в том числе, html-код.
  4. Списки – упорядоченные массивы переменных.
  5. Кортежи – массив упорядоченных констант, т.е. значений, которые не могут изменяться в процессе работы.
  6. Множества – массивы неупорядоченных данных.
  7. Словари – специализированный массив, состоящий из пары – «ключ» — «значение».
  8. Байты, массивы байтов – поименованные области памяти для хранения изображений (jpg, gif и т.д.), pdf-документов и других файлов.

Здесь объектами считаются практически все конструкции. А потому собственные типы имеют, в том числе, классы, файлы или методы.

Имена

Имена (идентификаторы) любых объектов, начиная от переменных и оканчивая модулями, формируются по одинаковым принципам. Они могут быть начинаться с любой буквы или цифры Unicode в любом удобном для вас регистре. Имена, начинающиеся со знака подчеркивания, имеют специальное значение.

Программный интерпретатор получает доступ к 3-м пространствам имен и может отображать их по таким признакам:

Идентификаторы могут быть вложены друг в друга (это определяется конкретной функцией). Не забывайте, что при использовании такой возможности разработчику нужно помнить о «хорошем тоне».

Написание комментариев

Читабельный код обязательно содержит комментарии, как бы к ним ни относились разработчики. Наличие комментариев делает код более читабельным для ваших коллег, а потому в Питоне, как и в любом ЯП, эта функция реализована.

  • Комментарий начинается с символа «#».
  • Для разбиения длинных логических строк на физические (повышения читабельности) применяют косую черту или обычные скобки ().
  • Строковые литералы заключаются в кавычки. Причем, они могут быть любыми – одинарными или двойными. Главное, чтобы выбранная пара относилась к одному типу.

Комментарии могут располагаться в отдельных строках или рядом с операторами, например:

z = 2.5 + 3j # Create a complex number

Русский язык и различные кодировки

Чтобы пользоваться любыми символами, в том числе, различными языками и кодировками, которые не входят в состав ASCII, достаточно в первых строках программы или модуля указать директиву coding.

После выполнения интерпретатором языка этой директивы, русский язык будет отображаться корректно и не доставит программисту никаких проблем. Более простой способ добиться того же результата – написать:

Интерпретатор прекрасно поймет, что вы от него хотите.

Приложение или библиотека?

Все библиотеки на этой платформе прописываются как модули. Преимуществом такой концепции является возможность собрать несколько модулей в пакет. Модуль может находиться в архиве или непосредственно в каталоге. Язык поддерживает два вида таких модулей –созданные средствами Питона или уже преобразованные в машинный код из любого языка. Модули оформляются как отдельные файлы и загружаются пакетами каждый в свой каталог.

Отладка кода

Интерпретатор ЯП поддерживает массу полезных функций. При работе в режиме отладки с ним можно работать интерактивно. Что это значит? Текст программы вводится с клавиатуры, после чего его можно сразу исполнить и получить результат на дисплей. Такой подход позволяет быстро протестировать отдельные модули или участки программы.

Документация pydoc

Питон отличается прекрасной и очень подробной документацией, в том числе, в виде встроенной справочной системы. Невозможно держать в голове все названия функций и библиотек. И здесь на помощь приходит стандартная библиотека справки pydoc.

Для доступа к ней достаточно вызвать функцию help, после которой в скобках в качестве аргумента указать, что именно вас интересует.

Например, help (os) вызовет помощь по библиотеке OS. А если вы не можете вспомнить название модуля, укажите конструкцию help (‘modules’), и вы получите на экран перечень всех стандартных модулей.

Вы также можете пользоваться возможностями pydoc для создания собственной документации. Если необходимо задокументировать новый модуль, в него добавляют директиву docstring.

Например, так будет документироваться модуль вычисления факториала числа:

После добавления такой подсказки, вызов help(factorial) будет возвращать текст, который вы указали в директиве, т.е. на экране вы получите информацию:

Таким образом документируются все объекты в Питоне и создается общая для всех разработчиков «быстрая подсказка».

Подведем итоги

Напомним, Питон — это высокоуровневый язык, который можно применять и для создания прикладных программ, и для WEB разработки. Производительность платформы весьма высока, код отличается простой и читабельностью.

Иногда его сравнивают с такими популярными платформами как Ruby, но в отличии от него, Python требует меньше оперативной памяти, быстрее взаимодействует с процессором.

Краткий перечень возможностей:

  • Любой описанный класс единовременно представляет из себя и объект.
  • Функция множественного наследования.
  • Поддержка виртуальных функций.
  • Возможность легко управлять именами скрывать их особыми метками.
  • Возможность жизнью объекта и распределение памяти.
  • Управление работы операторов как символьных, так и логических.
  • Возможность имитировать поле
  • Управление полями – как прямой, так и частичный доступ.
  • Контроль над самыми распространенными операциями. От глубокого до итерации по объекту.
  • Возможно создавать триггеры и классы.

Python относится к наиболее востребованным и популярным ЯП, о чем свидетельствуют многочисленные рейтинги и анализ предложений на рынке разработки программных продуктов. Он достаточно прост, а потому изучение языка не займет слишком много времени. Так что, настоятельно советуем ознакомиться с этим прекрасным инструментом для создания ваших программ.

Как начать программировать на Python

Если вы не знаете, с какого языка начать изучать программирование, — почитайте, что думает об освоении Python программист Skillbox Вадим Шандринов.

6 преимуществ Python

  1. Легко читаемый код — синтаксис языка построен таким образом, что он не позволяет писать «некрасивый» и неструктурированный код. Программа на Python выглядит как английский текст.
  2. Переносимость языка — Python является интерпретируемым языком и работает под виртуальной машиной, а это означает, что его можно запускать на разных платформах: MacOS, Linux, Windows, Android, iOS и прочих.
  3. Ускоренный цикл разработки — языку Python, в отличие от компилируемых языков программирования, таких как С, С++, С#, не нужно время на сборку и компиляцию программы, поэтому программа на Python быстро запускается и сразу показывает результат.
  4. Множество пакетов — язык имеет большое количество готовых решений и пакетов.
  5. Поддержка всех стилей программирования — императивный (приказной), объектный, функциональный.
  6. Низкий порог входа — за несколько дней можно начать писать свои первые программы.

Python и другие языки

В 2017 году Ассоциация инженеров электротехники и электроники IEEE (I triple E, «Ай трипл и») провела опрос на тему популярности языков программирования, и по его результатам Python занял лидирующие позиции.

Возможности Python-разработчика

  • Создание веб-приложений — имеет фреймворки для создания сайтов и веб-приложений, например, Django, Flask.
  • Автоматизация вычислительных комплексов — специальные серверные программы (Fabric, Ansible), которые разносят обновления по серверам, собирают информацию, позволяют автоматически инсталлировать систему и прочие процессы, которые требуют автоматизации.
  • Ведение научных исследований — обработка структурированных и неструктурированных данных огромных объемов, добыча и анализ данных в научной сфере (библиотеки NumPy, Pandas).
  • Создание полноценных десктопных приложений — создание переносимых десктоп-приложений (wxPython, pyQt).
  • Встраивание приложений в мобильные системы — написание программ и игр под мобильные устройства (kivi), а также для различных устройств (stackless python): терминалов, кассовых аппаратов, роутеров, систем видеонаблюдения.
  • Написание скриптов поведения в играх — например, в World of Tanks, EVE Online.

Кто программирует на Python

Компания Google создает свои версии языка и фреймворков. Серверная часть Instagram написана на Python с использованием фреймворка Django. «Яндекс» использует Python для различных внутренних решений, например, в «Яндекс.Картах». В NASA пишут программы для анализа проходящих полетов, различные скрипты для автоматизации вычислительных процессов. Облачное хранилище Dropbox полностью написано на Python, и, кстати, разработчик и создатель языка Гвидо Ван Россум сейчас работает именно там.

Как начать работу с Python

Начать писать программы на Python очень просто, для этого нужно:

  1. Установить дистрибутив последней версии www.python.org/downloads/.
  2. Установить подходящий текстовый редактор www.sublimetext.com/3.

После установки дистрибутива запускаем консоль Python через появившийся ярлык в меню «Пуск» и тестируем работоспособность: например, вводим выражение «2 + 2». Если видим результат 4, значит, все работает.

Работать в консоли не очень удобно, поэтому закроем ее, перейдем в текстовый редактор Sublime Text3 и настроим его для работы.

Для начала в главном меню редактора во вкладке Tools → Build System → Python укажем, что собираемся использовать синтаксис Python. Далее пропишем простую команду print(‘Hello world’), сохраним файл с расширением .py и запустим на выполнение комбинацией клавиш Ctrl + B. Если в консоли редактора вы увидите надпись «Hello world», значит, все настроено правильно и можно приступать к работе.

Пишем скрипт для рисования

В данном примере мы напишем скрипт, который будет рисовать дерево. Для работы с графикой в открытом доступе существует специальная Python-библиотека simple_draw. Чтобы установить ее, необходимо открыть командную строку (cmd) и прописать в ней команду pip install simple_draw.

Для начала давайте представим, из чего состоит структура дерева. Это ствол и ветки. В нашей программе дерево будет строиться из векторов — направленных отрезков. Попробуем нарисовать вектор. Перейдем в редактор, создадим новый файл draw.py и пропишем следующий код:

simple_draw.resolution = (1200, 600)

point = simple_draw.get_point(600, 5)

angle, length, width = 90, 100,3

vector_1 = simple_draw.Vector(point, angle, length, width)

Для начала мы указываем, что хотим импортировать в нашу программу библиотеку simple_draw. Затем задаем разрешение окна для отрисовки —1200 на600 пикселей.

Далее создаем переменную point (точка) и с помощью метода (функции) get_point задаем начальную точку, из который будет выходить вектор, —600 пикселей от левого края экрана и 5 пикселей от низа экрана.

Чтобы создать объект Vector, нужно задать ему такие параметры, как точка начала вектора — point, угол отклонения — angle (90 градусов), длина — length (100 пикселей) и толщина линии — width (3 пикселя). Как видно из кода, все эти переменные можно записать в одну строчку.

Переменная vector_1 будет содержать в себе объект — вектор, а чтобы отрисовать его в окне, применим к нему метод draw (рисовать). Сохраним и запустим скрипт.

Представим, что мы отрисовали ствол дерева. Теперь попробуем создать еще несколько векторов, чтобы нарисовать ветви. У дерева может быть огромное количество веток, поэтому придется создавать и большое количество векторов. Такой код будет слишком громоздким и длинным. Чтобы этого избежать, автоматизируем процесс рисования векторов и создадим функцию branch, принимающую на вход параметры point, angle, length и width, которая и будет рисовать ветви.

def branch(point, angle, length, width):

vector = simple_draw.Vector(point, angle, length, width)

return vector.end_point, angle — 30, length * 0.8, width

Данная функция создает вектор с теми параметрами, которые ей передаются в скобках, отрисовывает его, а затем возвращает конечную точку отрисованного вектора (vector.end_point), угол отклонения, который на30 градусов меньше предыдущего (angle –30), длину вектора, немного меньшую исходной (length*0.8) и ширину (width). Попробуем с ее помощью создать несколько новых ветвей.

simple_draw.resolution = (1200, 600)

def branch(point, angle, length, width):

vector = simple_draw.Vector(point, angle, length, width)

return vector.end_point, angle — 30, length * 0.8, width

point = simple_draw.get_point(600, 5)

angle, length, width = 90, 100,3

point_2, angle_2, length_2, width_2 = branch(point, angle, length, width)

point_3, angle_3, length_3, width_3 = branch(point_2, angle_2, length_2, width_2)

point_4, angle_4, length_4, width_4 = branch(point_3, angle_3, length_3, width_3)

point_5, angle_5, length_5, width_5 = branch(point_4, angle_4, length_4, width_4)

Мы нарисовали4 вектора. Каждый последующий вектор исходит от конца предыдущего и отличается длиной и углом отклонения, тем самым формируя изгиб ветви дерева. Но если мы снова представим реальное дерево, то чтобы отрисовать его, потребуется еще множество векторов. Задача программиста — написать как можно более компактный, универсальный и красивый код.

Поэтому сейчас пора освоить такую важную вещь, как рекурсия. Рекурсия — это когда функция внутри своего тела вызывает саму себя. Сократим немного код и перепишем функцию.

simple_draw.resolution = (1200, 600)

def branch(point, angle, length, width):

Как видите, небольшая функция за нас сделала всю работу. Изменив ее параметры и немного «поиграв» с кодом, можно добиться различных форм и видов деревьев.

Заключение

Python — очень перспективный и востребованный язык. Рассмотрев наглядный пример, мы видим, что его синтаксис и правда прост, а код — легко читаем. О возможностях и преимуществах перед другими языками мы тоже успели поговорить.

В ряды Python-разработчиков постоянно вступают новые программисты, расширяя и без того немалую базу знаний и открытого исходного кода. Надеемся, что после прочтения статьи вы тоже всерьез задумаетесь об изучении языка Python и выберите его в качестве основного. А заняться им вы сможете на курсе «Python-разработчик с нуля (2018)» от компании Skillbox.

Практический 4-х месячный курс для тех, кто хочет научиться основам программирования на универсальном, понятном и лаконичном языке с индивидуальным наставником, а также создать свою первую программу на Python и получить реальный опыт разработки.

  • 32 часа теории и 16 практических заданий
  • Живая обратная связь с преподавателями
  • Неограниченный доступ к материалам курса
  • Стажировка в компаниях-партнёрах
  • Дипломный проект от реального заказчика
  • Гарантия трудоустройства в компании-партнёры для выпускников, защитивших дипломные работы

Хочу научиться программировать на Python. С чего начать?

Хочу научиться программировать на Python. С чего начать?

  • Планы обучения , 27 июля 2018 в 23:16
  • Наташа Маркова

Рассказываем, как действовать, если вы решили освоить Python 3 с нуля: что учить в первую очередь, где брать знания и что делать дальше?

Зачем учить Python?

Python имеет ряд преимуществ:

  • высокая популярность языка и использование в большом количестве проектов;
  • сравнительно простой, но в то же время строгий синтаксис;
  • множество доступных сред разработки, сервисов и фреймворков;
  • средства для работы с электронной почтой, протоколами Интернета, базами данных и другие инструменты в стандартной библиотеке языка;
  • востребованность Python-разработчиков на рынке труда.

Среди главных особенностей — динамическая типизация, проблемы с совместимостью версий, а также низкая скорость выполнения кода по сравнению с другими языками программирования. Если вы учите Python не первым языком, синтаксис может показаться вам непривычным.

Python для создания продуктов используют такие корпорации, как Google, Dropbox, Mozilla, Facebook, Yandex, Red Hat, Microsoft, Intel и другие.

Что учить?

Синтаксис

В первую очередь:

  • операции с целыми и вещественными числами;
  • типы данных;
  • переменные, ветвления, стандартный ввод/вывод;
  • логические операции, операции сравнения;
  • условия: if , else , elif ;
  • блоки, отступы;
  • строки и символы;
  • циклы while , for ;
  • операторы break , continue ;
  • установка и подключение модулей;
  • списки;
  • функции;
  • словари;
  • интерпретатор: установка, запуск скрипта;
  • файловый ввод/вывод.

Дополнительно

IDE и редакторы кода

Писать в IDLE или Python Shell удобно только простой код, но для проектов лучше найти интегрированную среду разработки (IDE) или редактор кода. IDE включает в себя редактор с подсветкой синтаксиса и автодополнением, инструменты сборки, выполнения и отладки и другие функции. В большинстве редакторов есть подсветка синтаксиса и форматирование, выполнение и отладка кода. Как правило, этот инструмент работает быстрее IDE, но имеет меньше функций. Среди самых популярных платформ — PyCharm, Wing IDE, Komodo и другие. Больше вариантов — в нашем обзоре.

С распределенной системой управления версиями (Git) нужно познакомиться в начале обучения. Среди основных навыков — создание и перемещение файлов в каталогах, инициализация Git-репозитория и создание коммитов, а также настройка репозиториев в GitHub.

Где учить?

Попробуйте каждый из инструментов. После пары первых уроков будет ясно, подходит он вам или нет.

Учебники

Простой и краткий русскоязычный учебник для изучения основ от Devpractice

Популярный учебник Марка Лутца с примерами, советами и задачами

Другие хорошие книги по Python — в нашей подборке.

Онлайн-курсы на русском языке

Онлайн-курсы на английском языке

О том, как еще учить Python — в нашей статье.

Все выучил, что дальше?

Когда вы научились составлять простые программы, надо постараться понять, в какую сторону вы хотите двигаться. Для этого начните решать задания:

  • тест на читабельность кода и тест на знание языка;
  • проект Эйлера на английском и русском учит составлять правильные алгоритмы;
  • игра с заданиями по уровням со встроенной средой программирования;
  • квест в котором нужно составить алгоритм, чтобы понять, как перейти к следующему шагу.

В следующей части мы расскажем, как учиться дальше.

Введение в программирование на языке Python

Что такое Python?

О Python (лучше произносить «питон», хотя некоторые говорят «пайтон») — предмете данного изучения, лучше всего говорит создатель этого языка программирования, голландец Гвидо ван Россум:

«Python — интерпретируемый, объектно-ориентированный высокоуровневый язык программирования с динамической семантикой. Встроенные высокоуровневые структуры данных в сочетании с динамической типизацией и связыванием делают язык привлекательным для быстрой разработки приложений ( RAD , Rapid Application Development ). Кроме того, его можно использовать в качестве сценарного языка для связи программных компонентов. Синтаксис Python прост в изучении, в нем придается особое значение читаемости кода, а это сокращает затраты на сопровождение программных продуктов. Python поддерживает модули и пакеты, поощряя модульность и повторное использование кода. Интерпретатор Python и большая стандартная библиотека доступны бесплатно в виде исходных и исполняемых кодов для всех основных платформ и могут свободно распространяться.»

В процессе изучения будет раскрыт смысл этого определения, а сейчас достаточно знать, что Python — это универсальный язык программирования. Он имеет свои преимущества и недостатки, а также сферы применения. В поставку Python входит обширная стандартная библиотека для решения широкого круга задач. В Интернете доступны качественные библиотеки для Python по различным предметным областям: средства обработки текстов и технологии Интернет, обработка изображений, инструменты для создания приложений, механизмы доступа к базам данных, пакеты для научных вычислений, библиотеки построения графического интерфейса и т.п. Кроме того, Python имеет достаточно простые средства для интеграции с языками C, C++ (и Java) как путем встраивания (embedding) интерпретатора в программы на этих языках, так и наоборот, посредством использования библиотек, написанных на этих языках, в Python-программах. Язык Python поддерживает несколько парадигм программирования: императивное (процедурный, структурный, модульный подходы), объектно-ориентированное и функциональное программирование.

Можно считать, что Python — это целая технология для создания программных продуктов (и их прототипов). Она доступна почти на всех современных платформах (как 32-битных, так и на 64-битных) с компилятором C и на платформе Java.

Может показаться, что, в программной индустрии нет места для чего-то другого кроме C/C++, Java, Visual Basic, C#. Однако это не так. Возможно, благодаря данному курсу лекций и практических занятий у Python появятся новые приверженцы, для которых он станет незаменимым инструментом.

Как описать язык?

В этой лекции не ставится цели систематически описать Python: для этого существует оригинальное справочное руководство. Здесь предлагается рассмотреть язык одновременно в нескольких аспектах, что достигается набором примеров, которые позволят быстрее приобщиться к реальному программированию, чем в случае строгого академического подхода.

Однако стоит обратить внимание на правильный подход к описанию языка. Создание программы — это всегда коммуникация, в которой программист передает компьютеру информацию, необходимую для выполнения последним действий. То, как эти действия понимает программист (то есть «смысл»), можно назвать семантикой. Средством передачи этого смысла является синтаксис языка программирования. Ну а то, что делает интерпретатор на основании переданного, обычно называют прагматикой. При написании программы очень важно, чтобы в этой цепочке не возникало сбоев.

Синтаксис — полностью формализованная часть: его можно описать на формальном языке синтаксических диаграмм (что и делается в справочных руководствах). Выражением прагматики является сам интерпретатор языка. Именно он читает записанное в соответствии с синтаксисом «послание» и превращает его в действия по заложенному в нем алгоритму. Неформальным компонентом остается только семантика. Именно в переводе смысла в формальное описание и кроется самая большая сложность программирования. Синтаксис языка Python обладает мощными средствами, которые помогают приблизить понимание проблемы программистом к ее «пониманию» интерпретатором. О внутреннем устройстве Python будет говориться в одной из завершающих лекций.

История языка Python

Создание Python было начато Гвидо ван Россумом (Guido van Rossum) в 1991 году, когда он работал над распределенной ОС Амеба. Ему требовался расширяемый язык, который бы обеспечил поддержку системных вызовов. За основу были взяты ABC и Модула-3. В качестве названия он выбрал Python в честь комедийных серий BBC «Летающий цирк Монти-Пайтона», а вовсе не по названию змеи. С тех пор Python развивался при поддержке тех организаций, в которых Гвидо работал. Особенно активно язык совершенствуется в настоящее время, когда над ним работает не только команда создателей, но и целое сообщество программистов со всего мира. И все-таки последнее слово о направлении развития языка остается за Гвидо ван Россумом.

Читать еще:  Как научиться программировать на питоне
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector