Программирование на Python® : Первые шаги
Покупка
Тематика:
Программирование и алгоритмизация
Издательство:
Лаборатория знаний
Автор:
Щерба Анастасия Владимировна
Год издания: 2022
Кол-во страниц: 253
Дополнительно
Вид издания:
Практическое пособие
Уровень образования:
Среднее общее образование
ISBN: 978-5-93208-578-3
Артикул: 801970.01.99
В книге описаны базовые конструкции программирования на языке Python: от именования переменных до многострочных программ с несколькими вложенными циклами и условными конструкциями. Материал содержит подробные пошаговые инструкции, множество примеров. В помощь читателю приведены иллюстрации и примеры интерактивных оболочек программных кодов, а также ссылки на источники и интернет-ресурсы. В каждой главе разбор возможных ошибок и задания с ответами в конце книги. Книга подойдет для дополнительного образования в школе и дома. Будет полезна учащимся средней и старшей школы, учителям, руководителям кружков и всем, кто интересуется программированием.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
А. В. Щерба Электронное издание Первые шаги Программирование Москва Лаборатория знаний 2022 ◀ ▶ Ш К О Л А Ю Н О Г О П Р О Г Р А М М И С Т А на Python
УДК 004.9 ББК 32.973 Щ61 С е р и я о с н о в а н а в 2018 г. Щерба А. В. Щ61 Программирование на Python R ○ : Первые шаги / А. В. Щерба. — Электрон. изд. — М. : Лаборатория знаний, 2022. — 253 с. — (Школа юного программиста). — Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10". — Загл. с титул. экрана. — Текст : электронный. ISBN 978-5-93208-578-3 В книге описаны базовые конструкции программирования на языке Python: от именования переменных до многострочных программ с несколькими вложенными циклами и условными конструкциями. Материал содержит подробные пошаговые инструкции, множество примеров. В помощь читателю приведены иллюстрации и примеры интерактивных оболочек программных кодов, а также ссылки на источники и интернет-ресурсы. В каждой главе разбор возможных ошибок и задания с ответами в конце книги. Книга подойдет для дополнительного образования в школе и дома. Будет полезна учащимся средней и старшей школы, учителям, руководителям кружков и всем, кто интересуется программированием. УДК 004.9 ББК 32.973 Деривативное издание на основе печатного аналога: Программирование на Python R ○ : Первые шаги / А. В. Щерба. — М. : Лаборатория знаний, 2022. — 250 с. : ил. — (Школа юного программиста). — ISBN 978-5-93208-235-5. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации ISBN 978-5-93208-578-3 © Лаборатория знаний, 2022
Введение Программист — профессия, о которой многие наверняка что-то слышали. На ум приходит образ человека, постоянно сидящего за компьютером и «клацающего» по клавиатуре. И если не каждый учащийся после школы собирается стать программистом, то зачем учиться этому в школе? Попробуем ответить на этот в опрос. Программа и программирование Если говорить простыми словами, то программа — это инструкции для машины, язык программирования — способ их передачи, а программирование — сам процесс написания подобных инструкций на выбранном языке. Как и для людей, для машины одна и та же инструкция может быть записана на различных языках (C++, Python, JavaScript, Ruby и др.). В данной книге мы рассмотрим язык программирования Python. Этот язык характеризуется огромным количеством решаемых задач, простотой изучения и удобством работы с кодом, а также пользуется большим спросом среди работодателей и в IT-сообществе. Например, язык Python применяют для создания таких web-приложений, как Gmail, Google Maps и Yo uTube. В чем ценность умения программировать? Стоит отметить, что любой навык не обязательно используется именно в профессиональной сфере. Так, умение быстро считать, приобретаемое на уроках математики, способствует развитию быстрой реакции на поставленную задачу, составление таблиц по биологии или истории учит навыку выбирать главное и прослеживать взаимосвязи, изучение языков показывает наличие совершенно другого типа мышления. Тогда вопрос о важности приобретения этих навыков в школе становится практически риторическим и сводится к вопросу, важно ли научиться быстро реагировать, находить главное из
Введение большого потока информации и смотреть на вещи под разным углом. Можете ответить на этот вопрос самостоятельно и пораз- мышлять о том, какие еще навыки развиваются в школе. Умение структурировать и оптимизировать информацию/про- цессы, создавать понятный интерфейс приложения, доступный и удобный онлайн-сервис, организовывать диалог между пользо- вателем и системой — все это находится на расстоянии вытяну- той руки в самой распространенной профессиональной области XXI в. Подобным навыкам начинают обучаться уже в школьные годы. Программирование как процесс помогает научиться выде- лять главное, раскладывать сложное на простое, развивает даль- новидность и креативность. Что вовсе может не касаться ком- пьютерной науки. Как оптимизировать свои действия? С чего начать написание проекта или доклада? Программирование — зерно, которое в скором времени обяза- тельно даст свои плоды в виде уменьшения времени, которое за- трачивается, например, на выполнение домашнего задания или создание проекта. Глобально же навык программирования можно рассматривать как инструмент развития личности, который при- годится во всех сферах жизни. Предлагаем смело начать изучение основ программирования на языке Python, а в процессе самостоятельно решить, хотите вы начать заниматься этим на более глубоком и профессиональном уровне или применять освоенные навыки в повседневной жизни.
Глава 1. Знакомство со средой программирования IDLE и первая программа IDLE — это среда, которая позволяет просматривать, редакти- ровать, запускать и производить отладку программ на языке Python. Данная среда программирования является свободно распро- страняемым программным обеспечением, доступным для скачи- вания с сайта www.python.org, поэтому ею может воспользовать- ся любой пользователь сети Интернет. Установка среды IDLE Пользователям Windows необходимо скачать установочный файл на официальном сайте https://www.python.org/downloads/ windows/, кликнуть дважды по загруженному файлу и следовать инструкциям установщика (рис. 1). Рис. 1. Загрузка установочного файла На Linux или Mac OS язык Python может быть уже установ- лен и готов к использованию, поскольку является стандартным компонентом этих операционных систем. Если его все же нет,
Глава 1. Знакомство со средой программирования IDLE его можно скачать на официальном сайте, в том же разделе, что и для Windows. В Linux для установки также достаточно двух команд в тер- минале: $ sudo apt-get update $ sudo apt-get install idle3 Интерфейс среды IDLE После загрузки и установки Python откройте IDLE. На экране появится следующее окно (рис. 2): Рис. 2. Интерактивный режим IDLE Перед нами интерпретатор Python — специальный модуль, который позволяет процессору считывать команды, записанные на языке программирования, и исполнять их. Другими словами, когда мы пишем код на языке Python, интерпретатор «читает» нашу программу и покомандно выполняет написанные в ней ин- струкции, опуская промежуточный этап сборки (компиляцию единого файла), в отличие от многих других языков программи- рования. Существует два вида работы в IDLE: интерактивный и с по- мощью создания отдельного файла. Интерактивный сеанс в IDLE начинается с вывода двух строк информационного текста о дате, времени и разрядности операци- онной системы, которые можно видеть на рис. 2, затем выводит- ся приглашение к вводу команды >>>. Ввод каждой инструкции завершается нажатием клавиши Enter, после чего интерпретатор Python выполняет эту операцию и выдает результат или сообщение об ошибке.
Оператор print() — вывод данных на экран В интерактивном режиме можно вводить любое число команд, и каждая из них будет выполняться сразу же после ввода. Такой тип работы также называют работой в интерактивной оболочке. Второй тип работы в IDLE мы рассмотрим позже в данной главе. П ервая программа на языке Python Традиционно первой программой при изучении нового языка программирования является вывод строки «Hello, world!», сим- волизирующей начало диалога между машиной и пользователем. В строке приглашения к вводу введем первую инструкцию: >>> print ('Hello, world!') Теперь нажмем Enter и увидим, как интерпретатор Python мо- ментально выполнит указание напечатать строку «Hello, world!» (рис. 3). Наша первая программа (инструкция для Python) готова! Рис. 3. Запуск первой программы на Python О ператор print() — вывод данных на экран Вывод на экран, пожалуй, одна из самых важных функций в программировании. С ее помощью осуществляется передача информации пользователю или программисту.
Глава 1. Знакомство со средой программирования IDLE Обратите внимание, что 'Hello, world!' в нашей первой про- грамме записано в кавычках. Так мы показываем Python, что не- обходимо вывести данную последовательность символов (включая пробелы) без изменений. Это также означает, что последователь- ность символов может быть любой и даже не иметь смысловой нагрузки. Например, '!', 'Error', ' ' или 'ytrewq'. Последовательность символов, заключенная в кавычки, назы- вается строкой (не путать со строчкой в тексте) и является неиз- меняемым типом данных. Поэтому команда print('1') выведет на экран не число 1, а символ «1», с которым, например, нельзя будет производить арифметические операции. Важно! Интерактивная оболочка позволяет не использовать print(), поскольку в данном режиме нажатие клавиши Enter подразумевает автоматический вывод результата команды (рис. 4). Рис. 4. Возможность печатать строки без команды print() Эк сперименты в интерактивной оболочке Благодаря тому что программный код выполняется немедленно, интерактивный режим превращается в замечательный инстру- мент для экспериментов.
Эксперименты в интерактивной оболочке Предположим, что мы изучаем некоторый фрагмент програм- мы на языке Python и наталкиваемся на выражения: 'Spam!'*8 '1'*8 1*8 Можно потратить с десяток минут в попытках выяснить, что же делают эти инструкции, а можно выполнить их в интерак- тивной оболочке — так будет намного быстрее и проще (рис. 5). Рис. 5. Инструкция для Python вывести на экран 'Spam!'*8, '1'*8, 1*8 Первый эксперимент наглядно показывает, что произошло умно жение строки 'Spam!' на число 8: в языке Python опера- тор * выполняет операцию умножения над числами, но, если ле- вый операнд является строкой, он действует как оператор много- кратной конкатенации строки с самой собой. Не совсем понятно, правда? Разберем несколько новых поня- тий: «переменная», «операция», «оператор», «операнд», «выра- жение», «конкатенация». Переменная — это объект (реализуемый как именованая об- ласть памяти), который может принимать различные значения. Название переменной начинается с одной или нескольких латин- ских букв (например, b, sum), может содержать цифры и знаки подчеркивания (например, num1, num_2, num_3_1 и т. д.). При этом имена переменных в Python чувствительны к регистру (на- пример, Number, NUMBER, number — это три различные пере- менные). Операция — это некоторое действие, которое необходимо со- вершить над числами и/или переменными (например, сложение, вычитание, умножение, деление и т. д.).
Глава 1. Знакомство со средой программирования IDLE Оператор — это объект (символ), который выполняет опера- цию и имеет привычную символьную запись (например, +, -, *, /). Операнд — это объект (число, символ, строка или перемен- ная), над которым оператор выполняет операцию. Таким образом, выражение — совокупность операций, кото- рые выполняются операторами над операндами. Например: b + 5 — выражение; сложение — операция; + — оператор; b, 5 — операнды. Конкатенация строк — операция присоединения, «склеива- ния» символов или их наборов. Операция конкатенации строк возможна не только с помощью оператора *, но и с помощью оператора +. Также их можно ис- пользовать вместе (рис. 6). Рис. 6. Пример конкатенации строк с помощью операторов * и + Эксперименты с кавычками Уделим особое внимание одинарным и двойным кавычкам, кото- рые используются при выводе строк, через эксперимент в интер- активном режиме: >>> 'Одинарные кавычки уже были рассмотрены нами' 'Одинарные кавычки уже были рассмотрены нами' >>> "Как насчет двойных? - Ого! Так тоже работает!" 'Как насчет двойных? - Ого! Так тоже работает!' >>> "Python считал наши двойные кавычки, но вывел оди- нарные...хм" 'Python считал наши двойные кавычки, но вывел одинар- ные...хм'