5.2. Язык программирования Python

Знакомство с Python

Python — современный язык программирования общего назначения, который широко используется в науке о данных, веб-разработке, искусственном интеллекте, автоматизации и обучении программированию.

Python — интерпретируемый язык: программа выполняется построчно без предварительной компиляции в машинный код.

Особенности Python:

• Простой синтаксис — код читается почти как текст на естественном языке
• Свободное использование — открытый исходный код, бесплатная лицензия
• Кроссплатформенность — работает на Windows, macOS, Linux
• Большая стандартная библиотека — множество готовых модулей
• Динамическая типизация — тип переменной определяется во время выполнения программы

Набор инструментов программиста

Для создания и запуска программ необходимы три основных инструмента:

Режимы работы в Python:

Алфавит и служебные слова

Алфавит языка Python:

Неделимые элементы (составные символы):

Служебные слова (ключевые слова):

Правила именования:

• Имя может состоять из букв, цифр и символа подчёркивания _
• Имя должно начинаться с буквы или символа подчёркивания
• Имя не может начинаться с цифры
• Имя не должно быть служебным словом языка

Оператор присваивания

Основная операция — присваивание переменной значения:

имя_переменной = значение_или_выражение

Знак = здесь не означает «равно», а означает «становится равным».

Примеры:

a = 25          # переменной a присваивается значение 25
name = 'Анна'   # переменной name присваивается строка
pi = 3.14       # вещественное число
flag = True     # логическое значение

Ввод и вывод данных

Вывод данных: print()

Оператор print() выводит данные на экран:

print('Привет, мир!')      # вывод строки
print('Результат:', 2 + 3) # вывод выражения
print(1, 2, 3)              # несколько значений через пробел

По умолчанию между значениями вставляется пробел. Его можно изменить параметром sep:

print(1, 2, 3, sep='-')    # Результат: 1-2-3
print(1, 2, 3, sep='')     # Результат: 123

Формат вывода

Форматирование позволяет задать количество позиций для выводимого числа:

a = 1/3
b = 1/9
print('{:7.3f} {:7.3f}'.format(a, b))
# Результат:   0.333   0.111

r = 5.4
c = 2 * 3.14 * r
s = 3.14 * r * r
print('Длина окружности c={:6.4f}'.format(c))
print('Площадь круга    s={:6.4f}'.format(s))

Ввод данных: input()

Оператор input() считывает строку с клавиатуры:

name = input('Как тебя зовут? ')
print('Привет, ', name)

n = int(input())               # ввод целого числа
x = float(input())             # ввод вещественного числа
n = int(input('Введите n: '))  # ввод с приглашением

Ввод нескольких значений

Для ввода нескольких чисел в одной строке используют функции split() и map():

a, b = map(int, input().split())
# Пользователь вводит: 5 10
# Результат: a = 5, b = 10

pi = 3.14159
r = float(input('Введите радиус: '))
c = 2 * pi * r
s = pi * r * r
print('Длина окружности:', round(c, 2))
print('Площадь круга:', round(s, 2))

Длина окружности: 33.93
Площадь круга: 91.61

Арифметические операции

Стандартные функции

Python предоставляет множество встроенных функций:

Функции из модуля math:

Для использования функций модуля необходимо подключить его командой:

from math import *

Функции случайных чисел:

from random import *

x = float(input('Введите x: '))
print('Округление:', round(x))
print('Целая часть:', int(x))

Строковый тип данных

Строка — это последовательность символов, заключённая в кавычки:

s1 = 'Привет'        # одинарные кавычки
s2 = "Мир"           # двойные кавычки
s3 = '''Многострочная
строка'''            # тройные кавычки

Операции со строками:

Полезные функции для строк:

a = input('Введите букву: ')
kod = ord(a)
print('Код буквы:', kod)
b = chr(kod - 1) + a + chr(kod + 1)
print('Соседние буквы:', b)

Логический тип данных

Величины логического типа принимают два значения: True (истина) и False (ложь).

Логические значения получаются в результате операций сравнения:

В Python можно записывать двойные неравенства:

x = 5
if 1 < x < 10:
    print('x находится между 1 и 10')