Введение в Python

Python - широко используемый язык программирования общего назначения высокого уровня. Он был создан Гвидо ван Россумом в 1991 году и получил дальнейшее развитие от Python Software Foundation. Он был разработан с упором на удобочитаемость кода, а его синтаксис позволяет программистам выражать свои концепции меньшим количеством строк кода. Python - это язык программирования, который позволяет вам работать быстро и более эффективно интегрировать системы. Существуют две основные версии Python: Python 2 и Python 3. Обе они совершенно разные.

Начинаем с программирования на Python

1) Поиск интерпретатора

Прежде чем мы начнем программировать на Python, нам нужен интерпретатор для интерпретации и запуска наших программ. Вот наш онлайн-переводчик, который можно использовать для запуска программ на Python без установки интерпретатора Python.

• Windows: Существует множество свободно доступных интерпретаторов для запуска скриптов Python, таких как IDLE (интегрированная среда разработки), которая поставляется в комплекте с программным обеспечением Python, загруженным с http://python.org /.
• Linux: Python предустановлен в популярных дистрибутивах Linux, таких как Ubuntu и Fedora. Чтобы проверить, какая версия Python у вас установлена, введите «python» в эмуляторе терминала. Интерпретатор должен запуститься и вывести номер версии.
• macOS: Как правило, Python 2.7 поставляется вместе с macOS. Вам придется вручную установить Python 3 с http://python.org/.

2) Написание нашей первой программы

Просто введите следующий код после запуска интерпретатора.

# Script Begins
print("Hello, world!")
# Scripts Ends

Вывод

Hello, world!

Строка 1: [# Script начинается]

В Python комментарии начинаются с #. Это утверждение игнорируется интерпретатором и служит документацией для нашего кода.

Строка 2: [print("Hello, world!")]

Для печати чего-либо на консоли используется функция print(). Эта функция также добавляет перевод строки после печати нашего сообщения (в отличие от C). Обратите внимание, что в Python 2 “print” является не функцией, а ключевым словом и поэтому может использоваться без круглых скобок. Однако в Python 3 это функция, и ее необходимо вызывать в круглых скобках.

Строка 3: [# Скрипт завершается]

Это просто ещё один комментарий, как в строке 1. Python, разработанный Гвидо ван Россумом в CWI, стал широко используемым универсальным языком программирования высокого уровня.

Причина растущей популярности

1. Акцент на удобстве чтения кода, более коротких кодах, простоте написания
2. Программисты могут выражать логические концепции вменьшем количестве строккода по сравнению с такими языками, как C++ или Java.
3. Python поддерживает несколько парадигм программирования, таких как объектно-ориентированное, императивное и функциональное программирование или процедурное программирование.
4. Существуют встроенные функции почти для всех часто используемых концепций.
5. Философия заключается в том, что “Простота - это лучшее”.

Возможности Python

Интерпретируемый

• Здесь нет отдельных этапов компиляции и выполнения, как в C и C ++.
• Непосредственно запускайте программу из исходного кода.
• Внутри Python преобразует исходный код в промежуточную форму, называемую байт-кодом, которая затем переводится на язык конкретного компьютера для выполнения.
• Не нужно беспокоиться о связывании и загрузке с библиотеками и т.д.

Не зависит от платформы

• Программы на Python могут разрабатываться и выполняться на нескольких платформах операционных систем.
• Python можно использовать в Linux, Windows, Macintosh, Solaris и многих других системах.

Бесплатный с открытым исходным кодом; Распространяемый

Язык высокого уровня

• В Python не нужно заботиться о низкоуровневых деталях, таких как управление памятью, используемой программой.

Простой

• Ближе к английскому языку; Легко усваивается
• Больше внимания уделяется решению проблемы, а не синтаксису

Встраиваемый

• Python может использоваться в программах на C / C ++ для предоставления пользователям программы возможностей написания сценариев.

Надежный:

• Исключительные возможности обработки
• Методы управления памятью во встроенных

Расширенная библиотечная поддержка

• Стандартная библиотека Python очень обширна.
• Известен как философия Python “батарейки в комплекте”; Он может помочь выполнять различные задачи, включая регулярные выражения, генерацию документации, модульное тестирование, потоковую обработку, базы данных, веб-браузеры, CGI, электронную почту, XML, HTML, WAV-файлы, криптографию, графический интерфейс пользователя и многое другое.
• Помимо стандартной библиотеки, существуют различные другие высококачественные библиотеки, такие как Python Imaging Library, которая представляет собой удивительно простую библиотеку для работы с изображениями.

Python против JAVA

Python был успешно встроен в ряд программных продуктов в качестве языка сценариев.

1. GNU Debugger использует Python как симпатичный принтер для отображения сложных структур, таких как контейнеры C ++.
2. Python также использовался в искусственном интеллекте
3. Python часто используется для задач обработки естественного языка.

Текущие приложения Python

1. В ряде дистрибутивов Linux используются установщики, написанные на Python. Например, в Ubuntu у нас есть Ubiquity
2. Python широко используется всфере информационной безопасности, в том числе при разработке эксплойтов.
3. Raspberry Pi — одноплатный компьютер, использующий Python в качестве основного языка программирования.
4. В настоящее время Python также используется в области разработки игр.

Плюсы:

1. Простота использования
2. Много парадигмальный подход

Минусы:

1. Низкая скорость выполнения по сравнению с C, C ++
2. Отсутствие мобильных компьютеров и браузеров
3. Для программистов на C, C++ переход на Python может быть утомительным, так как этот язык требует правильного отступа в коде. Некоторые часто используемые имена переменных, например sum, в Python являются функциями. Поэтому программистам на C, C++ приходится обращать на это внимание.

Промышленное значение

Большинство компаний сейчас ищут кандидатов, разбирающихся в программировании на Python. У тех, кто владеет Python, может быть больше шансов произвести впечатление на комиссию по собеседованию. Итак, я бы посоветовал новичкам начать изучать python и преуспеть в нем.

Python - это высокоуровневый, интерпретируемый язык динамического программирования общего назначения, который фокусируется на удобочитаемости кода. В нем меньше шагов по сравнению с Java и C. Он был основан в 1991 году разработчиком Гвидо Ван Россумом. Python входит в число самых популярных и быстрорастущих языков в мире. Python - мощный, гибкий и простой в использовании язык. Кроме того, там очень активно работает сообщество. Он используется во многих организациях, поскольку поддерживает несколько парадигм программирования. Он также выполняет автоматическое управление памятью.

Особенности Python

1. Наличие модулей сторонних производителей
2. Обширные библиотеки поддержки (NumPy для численных вычислений, Pandas для анализа данных и т.д.)
3. Открытый исходный код и развитие сообщества
4. Универсальный, простой в чтении, изучении и написании
5. Удобные структуры данных
6. Язык высокого уровня
7. Язык с динамической типизацией (нет необходимости указывать тип данных на основе присвоенного значения, он принимает тип данных)
8. Объектно-ориентированный язык
9. Портативный и интерактивный
10. Идеально подходит для прототипов – обеспечивает большую функциональность при меньшем количестве кодирования
11. Высокая эффективность (чистый объектно-ориентированный дизайн Python обеспечивает улучшенный контроль процессов, а язык обладает отличными возможностями обработки и интеграции текста, а также собственной системой модульного тестирования, что делает его более эффективным.)
12. (IoT) Возможности Интернета вещей
13. Интерпретируемый язык
14. Переносимость в разных операционных системах

Приложения Python

1. Настольные приложения с графическим интерфейсом
2. Графический дизайн, приложения для обработки изображений, игры и научные / вычислительные приложения
3. Веб-фреймворки и приложения
4. Корпоративные и бизнес-приложения
5. Операционные системы
6. Образование
7. Доступ к базе данных
8. Разработка языка
9. Создание прототипов
10. Разработка программного обеспечения

Список компаний, использующих Python

1. Google (Компоненты Google Spider и поисковой системы)
2. Yahoo(Карты)
3. YouTube
4. Mozilla
5. Dropbox
6. Майкрософт
7. Cisco
8. Spotify
9. Квора

Итак, прежде чем двигаться дальше .. давайте воспользуемся самой популярной традицией "Hello World" и, следовательно, сравним синтаксис Python с C, C ++, Java (я выбрал эти 3, потому что это самые известные и наиболее часто используемые языки).

Переменные и структуры данных

В других языках программирования, таких как C, C++ и Java, вам нужно будет объявлять тип переменных, но в Python этого делать не нужно. Просто введите переменную, и когда ей будут присваиваться значения, она автоматически определит, будет ли это значение целым числом, числом с плавающей точкой, символом или даже строкой.

# Python program to declare variables
myNumber = 3
print(myNumber)

myNumber2 = 4.5
print(myNumber2)

myNumber ="helloworld"
print(myNumber)

Вывод

3
4.5
helloworld

Посмотрите, насколько это просто, просто создайте переменную и присвоите ей любое значение, которое вы хотите, а затем используйте функцию print для его печати. В Python есть 4 типа встроенных структур данных, а именно список, словарь, кортеж и Набор. Список - это самая базовая структура данных в python. Список - это изменяемая структура данных, т. е. Элементы могут быть добавлены в список позже после создания списка. Это похоже на то, что вы собираетесь делать покупки на местном рынке и составили список некоторых товаров, а позже вы можете добавлять в список все больше и больше товаров. функция append () используется для добавления данных в список. 

# creates a empty list
nums = [] 

# appending data in list
nums.append(21)
nums.append(40.5)
nums.append("String")

print(nums)

Вывод

[21, 40.5, 'String']

Ввод и вывод в Python

В этом разделе мы узнаем, как получать ввод от пользователя и, следовательно, обрабатывать его или просто отображать. Функция input() используется для получения ввода от пользователя.

# Python program to illustrate
# getting input from user
name = input("Enter your name: ") 

# user entered the name 'harssh'
print("hello", name)

Вывод

Enter your name: Data Scientist
hello Data Scientist

Программа на Python для получения входных данных

# Python3 program to get input from user

# accepting integer from the user
# the return type of input() function is string ,
# so we need to convert the input to integer
num1 = int(input("Enter num1: "))
num2 = int(input("Enter num2: "))

num3 = num1 * num2
print("Product is: ", num3)

Вывод

Enter num1: 4
Enter num2: 8
Product is:  32

Условный оператор в Python

Выбор в Python осуществляется с помощью двух ключевых слов: «if» и «elif» и «else» (elseif)

# Python program to illustrate
# selection statement
num1 = 34
if(num1>12):
    print("Num1 is good")
elif(num1>35):
    print("Num2 is not gooooo....")
else:
    print("Num2 is great")

Вывод

Num1 is good

Функции в Python
Вы можете представить функции как набор кода, предназначенный для выполнения определенной задачи во всем скрипте Python. Python использовал ключевое слово 'def' для определения функции.

# Python program to illustrate
# functions
def hello():
    print("hello")
    print("hello again")
hello()

# calling function
hello()  

Вывод

hello
hello again
hello
hello again

Теперь, когда мы знаем, что любая программа начинается с функции ‘main’ ... давайте создадим функцию main, как во многих других языках программирования.

# Python program to illustrate 
# function with main
def getInteger():
    result = int(input("Enter integer: "))
    return result

def Main():
    print("Started")

    # calling the getInteger function and 
    # storing its returned value in the output variable
    output = getInteger()     
    print(output)

# now we are required to tell Python 
# for 'Main' function existence
if __name__=="__main__":
    Main()

Вывод

Started
Enter integer: 3
3

Как следует из названия, он вызывает повторение действий снова и снова. Здесь мы будем использовать самый популярный цикл 'for'.

# Python program to illustrate
# a simple for loop
for step in range(5):    
    print(step)

Вывод

0
1
2
3
4

Модули на Python

В Python есть очень богатая библиотека модулей, которая имеет несколько функций для выполнения многих задач. Вы можете прочитать больше о стандартной библиотеке Python, нажав здесь ключевое слово ‘import’ используется для импорта определенного модуля в ваш код python. Для примера рассмотрим следующую программу.

import math

def Main():
    num = -85

    # fabs is used to get the absolute 
    # value of a decimal
    num = math.fabs(num) 
    print(num)
    
    
if __name__=="__main__":
    Main()

Вывод

85.0