Теоретические основы языка «Python» (1 лекция)

1.

Дисциплина:
«Программирование»
Преподаватель: канд. техн. наук., доцент
Кромина Людмила Александровна
- 7 лекций
- 6 практических занятий
- 9 лабораторных работ
- экзамен

2.

ТЕМА 1:
Теоретические
основы языка
«Python»

3.

Краткая историческая справка
«Python» – это простой, но мощный язык
программирования. На сегодняшний день
активно развивается 3 версия языка «Python»
Основоположником языка «Python» является
сотрудник голландского института CWI Гвидо ван
Россум (Guido van Rossum), разработки которого
ведутся с конца 1989 г.
Популярности «Python» способствует
то, что он соответствует стандартам Американского
национального института стандартов (ANSI) и
Международной организации
по стандартизации (ISO).
Свое название язык получил в честь главного героя
популярного британского комедийного телешоу Монти
Пайтона».

4.

Методы программирования,
поддерживаемые языком
«Python»
Язык «Python» поддерживает несколько методов (парадигм)
программирования:
1. Структурное программирование - метод программирования, в основе
которого
лежит
представление
программы
в
виде
иерархической структуры блоков (программа согласно структурному
программированию включает последовательность, ветвление и цикл).

5.

Методы программирования,
поддерживаемые языком «Python»
2. Объектно-ориентированное программирование – метод
программирования, основанный на представлении программы в
виде совокупности объектов, каждый из которых является
экземпляром определённого класса, а классы образуют иерархию
наследования.
Допустим, что нужно написать программу, рассчитывающую периметр и площадь
прямоугольника, который задан двумя сторонами. Для написания такой программы необходимо
будет создать класс «ПРЯМОУГОЛЬНИК».
Класс «ПРЯМОУГОЛЬНИК» будет хранить два поля:
– сторона a;
– сторона b.
Кроме того данный класс будет иметь два метода (две функции):
– вычислить периметр прямоугольника;
– вычислить площадь прямоугольника.
Данным классом можно описать любой прямоугольник и вычислить периметр и площадь.
Таким образом, конкретный прямоугольник с конкретными сторонами будет называться
экземпляром класса «ПРЯМОУГОЛЬНИК». Класс – это шаблон, а экземпляр – конкретная
реализация шаблона. А вот уже экземпляры являются объектами, то есть конкретными
элементами, хранящими конкретные значения.

6.

Методы программирования,
поддерживаемые языком
«Python»
3.
Функциональное
программирование
–
метод,
при
котором программирование ведется с помощью определения функций.

7.

Преимущества языка
программирования «Python»
работа с базами
данных
расширяемость
легкость для
обучения
наличие
интерактивного
режима
легкость в
обслуживании
портативность
является
бесплатным
Преимущества
языка
«Python»
легкость для
чтения
создание
графического
интерфейса
пользователя
широта
стандартной
библиотеки

8.

Применение языка
программирования «Python»
программирование
баз данных
разработка игровых
программ
обработка текстов
Применение языка
«Python»
создание
пользовательских
интерфейсов
Internet- и webпрограммирование
быстрая разработка
программ

9.

Среда разработки для языка
«Python»
ИСР (IDE - Integrated DeveLopment Environment) интегрированная среда разработки. Так называют ряд программ,
которые в комплексе используют программисты. Проще говоря это программа для написания программ.
Наиболее популярными IDE для «Python» являются:

10.

Среда разработки для языка
«Python»
Наиболее популярными IDE для «Python» являются:

11.

Синтаксис языка «Python»
Инструкция (оператор) — минимальный самостоятельный
элемент языка, определяющий действие, которое требуется
выполнить.
1) конец строки является концом инструкции, точка с запятой не требуется;
2) вложенные инструкции объединяются в блоки по величине отступов, при
этом отступ может быть любым, важно, чтобы в пределах одного вложенного
блока отступ был одинаков, рекомендуется использовать количество отступов,
кратное 4;
3) вложенные инструкции в «Python» записываются в соответствии с одним и
тем же шаблоном так, когда основная инструкция завершается двоеточием,
вложенный блок кода располагается с отступом под строкой основной
инструкции;
4)
возможна
запись
нескольких
инструкций
при условии разделения их точкой с запятой, например:
a=7; b=6; print (a, b)
в
одной
строке,

12.

Синтаксис языка «Python»
5) возможна запись одной инструкции на
при условии заключения инструкции в пару
или фигурных скобках, например:
нескольких строках,
круглых, квадратных
>>> if (a==1 and b==2 and
c==3 and d==4):
6)
тело
составной
инструкции
может
располагаться
в той же строке, что и тело основной, если тело составной инструкции не
содержит составных инструкций, например:
if x>y: print(x)

13.

Возможности редактора
«IDLE Python»
1. Вывод строки можно выполнить следующим образом:
>>>print("первый запуск программы")
первый запуск программы
Однако применение функции print() не является обязательным. Можно просто ввести
строку и нажать клавишу «Enter» для получения результата:
>>>"первый запуск программы"
’первый запуск программы’
В
данном
случае
строки
выводятся
в
апострофах,
не произойдет, если выводить строку с помощью функции print().
этого

14.

Возможности редактора
«IDLE Python»
2. При вводе многострочной команды после нажатия клавиши «Enter» редактор
автоматически вставит отступ и будет ожидать дальнейшего ввода. Для того,
чтобы сообщить редактору о конце ввода команды, необходимо дважды нажать
клавишу «Enter», например:
>>> for n in range(1, 3):
print (n)
1
2

15.

Возможности редактора
«IDLE Python»
3. Принимая во внимание возможность получения результата сразу после ввода команды,
окно «Python Shell» можно использовать для изучения команд, а также в качестве
многофункционального калькулятора, например:
>>> 15 * 42 + 63
693
Результат вычисления последней инструкции сохраняется в переменной «_» (одно
подчеркивание), что позволяет производить дальнейшие расчеты без ввода предыдущего
результата. Для этого достаточно ввести символ подчеркивания, например:
>>> 243 *5 #Умножение
1215
>>>_ + 84 # Сложение. Эквивалентно 1215+ 84
1299
>>>_/3 # Деление. Эквивалентно 1299/3
433.0

16.

Возможности редактора
«IDLE Python»
4. При вводе команды можно воспользоваться комбинацией клавиш «Сtrl» и
«Пробел», в результате чего будет отображен список, из которого можно
выбрать нужный идентификатор.
Окно списка идентификаторов
Если при открытом списке вводить буквы, то показываться будут идентификаторы,
начинающиеся с этих букв Выбирать идентификатор необходимо с помощью клавиш «↑» и
«↓». После выбора не следует нажимать клавишу «Enter», иначе это приведет к
выполнению инструкции, нужно просто ввести инструкцию дальше, а список закроется.
Для автоматического завершения идентификатора после ввода первых букв можно
воспользоваться комбинацией клавиш «Alt» и «/».

17.

Возможности редактора
«IDLE Python»
5. При необходимости повторной записи ранее введенной инструкции ее можно
скопировать, а затем вставить, предварительно выделив. Сделать это возможно с помощью
пунктов Сору (копировать) и Paste (Вставить) меню Edit, а также при помощи нажатия
правой кнопки мыши рабочего поля, или же с помощью комбинаций клавиш «Ctrl» и «C»
(копировать) и «Ctrl» и «V» (вставить).
Кроме того редактор «IDLE Python» предоставляет возможность вставки первой введенной
инструкции с помощью комбинации клавиш «Alt» и «N», и последней инструкции с
помощью комбинации клавиш «Alt» и «P». При этом каждое последующее нажатие этих
клавиш будет вставлять следующую или предыдущую инструкцию. Для еще более
быстрого повторного ввода инструкции следует предварительно ввести ее первые буквы, в
результате чего перебираться будут инструкции, начинающиеся с этих букв.

18.

Комментарии в языке «Python»
Возможно применение двух видов комментариев:
1. Однострочный комментарий, начинающийся с символа «#» может размещаться как в начале строки, так и после
инструкции:
print ("первый запуск программы") #Выводим надпись с помощью функции print ()
Если символ комментария разместить перед инструкцией,
то она не будет выполнена:
#рrint("первый запуск программы") Эта инструкция выполнена
не будет
Если символ «#» расположен внутри кавычек или апострофов, то он не является символом комментария:
print("# Это не является комментарием")
2. Многострочный комментарий, размещаемый внутри утроенных кавычек или утроенных апострофов:
"""Эта инструкция не будет выполнена
Данный фрагмент кода не будет проигнорирован интерпретатором, а в результате выполнения фрагмента будет
создан объект строкового типа, тем не менее, инструкции внутри утроенных кавычек выполнены не будут, поскольку
будут считаться простым текстом

19.

Вывод результатов работы
программы в языке «Python»
Вывести результат работы программы, написанной на языке «Python» позволяет функция
print(). Возможны следующие варианты ее применения:
1. Вывод результатов на разных строках:
>>> print("Строка 1"); print("Строка 2")
Строка 1
Строка 2
2. Вывод результатов на одной строке с пробелом:
>>> print("Cтpoкa 1", "Строка 2")
Cтpoкa 1 Строка 2

20.

Вывод результатов работы
программы в языке «Python»
4. Вывод результатов на одной строке с применением параметра «end», позволяющим
осуществлять перевод вывода на одну строку:
>>> print("Cтpoкa 1", "Строка 2", end=" "); print ("Строка 3")
Cтpoкa 1 Строка 2 Строка 3
5. Вывод значения выражения, указанного в скобках функции print():
>>> print(10-2+8)
16
6. Дублирование строки указанное число раз, например:
>>> print('mur' * 3)
murmurmur

21.

Вывод результатов работы
программы в языке «Python»
7. Форматирование строк, которое может выполняться двумя способами:
а) в старом стиле или си-стиле, например:
>>> pupil = "Tom"
>>> old = 12
>>> grade = 14.2
>>> print("It's %s, %i, %f" % (pupil, old, grade))
It's Tom, 12, 14.200000
Буквы s, i, f обозначают типы данных – строковый тип, тип целое число и тип
вещественное число соответственно.

22.

Вывод результатов работы
программы в языке «Python»
б) на основе метода format(), например:
>>> print("This is a {0}. It's {1}.".format("blue", "red"))
This is a blue. It's red.
>>> print("This is a {0}. It's {1} {2}.".format(4, "red", "blue"))
This is a 4. It's red blue.
В строке в фигурных скобках указаны номера данных, которые будут подставлены. Далее к
строке применяется метод format(). В его скобках указываются сами данные (также можно
использовать переменные).
На нулевое место подставится первый аргумент метода format(), на место с номером 1 –
второй и т. д.

23.

Ввод данных
в языке «Python»
За ввод данных в программу, написанную на языке «Python» отвечает функция input(). Если
вызывается эта функция, программа останавливает свое выполнение и ждет, когда пользователь введет
текст,
и
нажмет
клавишу
«Enter»
для
передачи
его
программе
на выполнение.
>>> input()
yes!
'yes!'
Поскольку
функция
input()
в программу, то их можно присвоить переменной:
передает
введенные
данные
>>> answer = input()
No, it is not.
В
данном
случае
строка
сохраняется
и при желании мы можем вывести ее значение на экран:
>>> answer
'No, it is not.'
в
переменной
answer,

24.

Ввод данных
в языке «Python»
Применяя функцию ввода данных и метод split(), можно выполнять следующие действия:
1. Преобразование строки в список, где по умолчанию в качестве разделителя,
используется пробел:
>>> l = input().split()
1234567
>>> print(l)
['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7']
2. Изменение разделителя, указанного в строке:
>>> nl = input().split("@")
1@2@3@4@5@6@7
>>> print(nl)
['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7']

25.

Запись переменных в языке
программирования «Python»
Правила указании имен переменных в языке «Python»:
1) переменная должна иметь свое уникальное имя;
2) имя переменной должно состоять из латинских букв (русский алфавит применять
нежелательно), цифр, символов подчеркивания, однако, нельзя допускать указания символа
подчеркивания в начале имени;
3) при указании имени переменной обязательно следует учитывать регистр ( и являются
разными переменными );
4) в качестве имени переменной не допускается использование ключевых слов, список
которых можно получить в результате работы соответствующих команд:
>>> import keyword
>>> keyword.kwlist
Окно со списком ключевых слов

26.

Запись переменных в языке
программирования «Python»
5) имена переменных не могут совпадать со встроенными идентификаторами, которые в
редакторе «IDLE Python» подсвечиваются фиолетовым цветом, цвет переменной должен
быть черным, получить полный список встроенных идентификаторов позволяют
следующие команды:
>>> import builtins
>>> dir (builtins)
Окно со списком встроенных идентификаторов