Учебное пособие по Python для начинающих: создание проекта с нуля

Что такое Python?

Python — это язык программирования общего назначения, который был впервые разработан в 1990 году. Это один из самых популярных языков программирования во всем мире. Термин «универсальный» означает, что Python можно использовать для множества приложений и целей.

Python очень интуитивно понятен и прост в использовании. Python не только легко освоить, но и любим разработчиками во всем мире.

Свойства Python

Python строго типизирован , что означает, что тип данных в вашей программе является обязательным. Python также объектно-ориентирован , что означает, что все элементы ваших программ являются объектами, с которыми вы можете работать и которыми вы можете управлять.

Как и многие языки программирования, Python является также чувствительны к регистру . Это означает, что заглавные буквы распознаются как элементы, отличные от строчных букв, т. Е.. token и TOKEN — разные переменные. Наконец, Python является динамически и неявно типизированным. Это означает, что тип данных применяется при запуске программы.

Популярность Python

Python остается одним из самых популярных языков программирования в мире. мир. В опросе StackOverflow 2020 года он занимает 1st по популярности и 1st наиболее востребованного языка.

Одна из причин, по которой Python настолько популярен, что на Python написаны важные фреймворки, в первую очередь фреймворки машинного обучения. Это означает, что популярность Python никуда не денется, особенно с учетом того, что наука о данных становится все более обычным явлением в разных отраслях. Изучение этого языка — важный шаг к тому, чтобы стать профессиональным программистом.

Hello World в Python

Автор Теперь мы изучили основные свойства Python. Теперь мы готовы увидеть код. Каждый раз, когда мы изучаем новый язык, есть давняя традиция начинать с отображения текста «Hello World» на экране.

Поскольку Python — один из самых читаемых языков, мы может печатать данные на терминале, просто используя инструкцию print .

  print (data)  

Все, что нам нужно напечатать, заключено в круглые скобки после ключевого слова print , которое является командой компьютеру для печати текста. Взгляните, а затем попробуйте сами с вкладкой кода.

 print ("Hello World") 

Термины и синтаксис Python

Теперь мы увидели немного кода Python. Давайте узнаем об основах Python, таких как основные термины, семантика и синтаксис Python. Затем мы создадим первую программу на Python ниже.

В программировании семантика относится к значению определенного элемента. Синтаксис относится к структуре языка программирования.

Типы данных и переменные

Тип данных элемента определяет тип и диапазон значений, которые может иметь элемент. Типы данных обладают уникальными свойствами благодаря своей классификации. Python не уделяет особого внимания определению типа данных объекта. Это значительно упрощает использование. В Python можно использовать три основных типа данных:

• Числа: целые числа и цифры.
• Строки: слова в круглых скобках ""
• Логические: данные либо false, либо true

переменная , с другой стороны, — это имя, которое мы присваиваем значению. Это позволяет нам давать значимые имена данным. Для этого мы используем оператор = . Когда дело доходит до именования переменных, существует несколько правил:

• Имя может начинаться с буквы верхнего или нижнего регистра.
• Число может появляться в имени, но не в начале.
• Символ _ может появляться в любом месте имени.
• Пробелы не допускаются. Вместо этого мы должны использовать snake_case , чтобы сделать имена переменных доступными для чтения.
• Имя переменной должно быть значимым, описывающим хранимое в ней значение.

Числа

Python особенно подходит для работы с числами. В Python есть три основных типа чисел:

Строки

Строка — это набор символов, которые заключаются в одинарные или двойные кавычки. Самый классический пример — это знаменитая строка Hello World . Каждая созданная строка имеет связанный с ней индекс и длину. Индекс — это способ отслеживания позиции символа в строке. Длина может быть определена с помощью оператора len в Python.

 random_string  = "Я Бэтмен" # 11 символовprint (len (random_string)) 

Условные операторы

Условный оператор — это логическое выражение. Логическое значение означает истину или ложь. С условным оператором фрагмент кода выполняется только в том случае, если что-то выполняется как истина или ложь.. Это отличный способ придать вашей программе некоторую логику, управляющую потоком. Есть три типа условных операторов:

• If : если желаемый результат не достигается, завершите программу.
• If-else : если условие истинно, выполнить код. Если нет, выполните другой фрагмент кода.
• If-elif-else : создайте несколько сценариев, если код не выполняется должным образом.

Функции

Функция — это многократно используемый набор операций, который выполняет определенное действие над кодом. Операторы в нашем коде Python будут выполнять заранее определенные задачи. Это позволяет нам повторно использовать код и упростить наши программы. В Python есть встроенные функции и пользовательские функции, которые вы создаете сами.

Синтаксис для создания функции в Python следующий:

  def имя функции (параметры):  

Ключевое слово def сообщает программе, что мы определяем новую функцию. Вы можете назвать функцию как хотите. Параметры, которые не являются обязательными, являются входными. Вот как мы передаем данные в функцию. Когда мы передаем значения в параметры, мы называем их аргументами.

Циклы

Цикл — это управляющая структура, которая используется для выполнения набора инструкций определенное количество раз. Циклы решают проблему повторения одного и того же набора инструкций снова и снова. Мы называем это итерацией по данным. Мы можем указать количество раз, которое мы хотим, чтобы код выполнялся.

В Python есть два типа циклов.

1. Цикл for использует итератор для обхода последовательности данных. Он начинается с самого начала и продолжается до тех пор, пока не будет выполнено условие. Цикл всегда начинается с ключевого слова for

2. while loop продолжает повторение пока выполняется определенное условие. Пока это условие выполняется, продолжайте цикл. Они менее распространены, потому что они могут бесконечно зацикливаться и вызывать сбой программы. Например, цикл while может определить максимальную мощность n до того, как значение превысит 1000 .

Структуры данных

Структура данных — это способ хранения и организации данных в соответствии с определенным форматом или структурой.. Четыре основных структуры данных Python:

• Списки: хранят элементы разных типов данных в одном контейнере.
• Кортежи: как список, но не могут быть изменены (неизменяемые).
• Словари: хранят пары ключ-значение
• Наборы: неупорядоченный набор элементов данных

После определения и использования структуры данных вы можете применять операции к ваши структуры, применить их к другим частям вашего кода и т. д. Например, вы можете объединить два списка или найти n thnth n-е целое число в списке.

Давайте посмотрим, как создать список. Это одна из самых распространенных структур данных в Python. Для этого мы используем квадратные скобки [] .

 thislist = ["банан", "морковь", "вишня"] print (thislist) # распечатать все элементы списка (thislist [1]  ) # доступ и элемент, ссылаясь на его порядковый номер 

Первые шаги с Python: построение программы

Теперь, когда у нас есть базовое понимание синтаксиса и терминов Python, давайте на самом деле создадим проект.

Для этого проекта мы будем использовать встроенный редактор кода Educative. Вы также можете следовать вместе с текстовым редактором или IDE по вашему выбору. Думайте об этом как о документе Word, в котором вы пишете свою программу. Самыми популярными IDE Python являются:

• PyCharm (recommended)
• IDLE
• Spyder

Шаг 1. Загрузите Python и вашу IDE

Python — это бесплатный проект с открытым исходным кодом. программное обеспечение, работающее в Linux, Mac и Windows. Он предустановлен на Mac и Linux. Рекомендуется использовать Python 3 , самую последнюю версию.

Для создания файлов Python вам понадобится IDE. Обычно они бесплатны. Популярным текстовым редактором является PyCharm . Если вы не готовы что-либо загружать, следуйте инструкциям в среде кода Educative.

Для компиляции кода вам также необходимо загрузить интерпретатор Python.. В этом нет необходимости.

Шаг 2: Создайте свою первую программу

Откройте редактор PyCharm и нажмите «Создать новый проект». Переименуйте проект во что-нибудь вроде «Первый проект». Щелкните «Создать». Перейдите в «Файл»> «Новый»> «Файл Python». Теперь у вас есть проект.

Появится всплывающее окно. Введите имя нужного файла, например «HelloWorld», и нажмите «ОК».

Теперь мы можем написать нашу первую строку кода Python!

Шаг 3: Напишите первую строку кода Python

Чтобы начать писать нашу программу, мы должны создать файл Python. Первая строка нашей программы «Hello World» будет выглядеть так:

  print («Hello World!»)  

You также можете распечатать любой другой текст, который хотите. Пусть программа напечатает ваше имя! Попробуйте это в виджете кода ниже.

Попробуйте!
Попробуйте!
• Попробуйте!
Примеры
• Примеры

Шаг 4 : Изучите математику с помощью Python

Теперь, когда у нас есть программа Python, мы можем исследовать и опробовать некоторые из вещей, которые мы узнали выше. Давайте создадим забавные штуки!

Давайте попробуем проделать следующие вычисления с помощью Python. Попробуем добавить 88 и 103 . Нам нужно будет определить каждую как переменную, а затем вывести их сумму. Попробуйте сами, прежде чем проверять примеры.

Попробуйте!
Попробуйте !
• Попробуйте!
Пример
• Пример

Шаг 5. Изучите if- оператор с Python

Давайте использовать концепцию if-операторов. Базовая структура выглядит так:

  if (condition == value): код для выполнения  

Помните: если условие выполняется, выполните код, который нужно выполнить. В противном случае пропустите его и двигайтесь дальше.

Ниже давайте рассмотрим пример, в котором мы проверяем значение целого числа. Нам нужно предоставить num , а затем наметить способ проверки, равно ли это число 5 или больше 5. Код должен возвращать строку , которая говорит либо:

• Число равно 5
• Число больше 5

Попробуйте!
Попробуй!
• Попробуй!
Пример
• Пример

Шаг 6: Создайте функцию на Python

Давайте теперь создадим функцию на Python. Помните, мы используем. ключевое слово def для объявления функции.

Давайте напишем функцию с именем. my_print_function , которая печатает четыре строки текста. У этой функции не будет параметров. Нам тоже нужно. чтобы напечатать функцию в конце. Вы можете выбрать, что будут говорить эти четыре строчки. Пример:

  Это функция  

Попробуйте
Попробуйте
• Попробуйте
Пример
• Пример

Следующие шаги

Поздравляем! Теперь вы изучили основы Python и изучили некоторые из этих основ на практике. Вы на пути к тому, чтобы стать талантливым разработчиком Python. Еще есть чему поучиться. Следующие шаги, которые необходимо предпринять:

• Углубиться в синтаксис Python
• Операторы
• Области действия функций
• Концепции объектно-ориентированного программирования Python
• Использование словарей
• Преобразование списков в кортежи
• Библиотеки Python
• Популярные модули Python

Чтобы начать работу с этими концепциями и перейти к более сложным темам, я рекомендую бесплатный курс для начинающих от Educative Изучите Python 3 с Scratch. Когда вы закончите, у вас будут навыки, необходимые для создания собственных базовых приложений на Python!

Удачного обучения!

Продолжить чтение о Python

• Повысьте свои навыки Python с помощью этих 6 задач
• Полное руководство по веб-разработке на Python
• Как изучить Python за 5 простых шагов (для начинающих)