Name	Name	Last commit message	Last commit date
parent directory ..
pics	pics
README.ipynb	README.ipynb
README.md	README.md
custom.css	custom.css

Python - немного истории

Гвидо Ван Россум

Over six years ago, in December 1989, I was looking for a "hobby" programming project that would keep me occupied during the week around Christmas. My office ... would be closed, but I had a home computer, and not much else on my hands. I decided to write an interpreter for the new scripting language I had been thinking about lately...

Идейный вдохновитель - ABC

HOW TO RETURN words document:
   PUT {} IN collection
   FOR line IN document:
      FOR word IN split line:
         IF word not.in collection:
            INSERT word IN collection
   RETURN collection

Цель

создать простой, понятный, удобный и полезный язык
пример функции:

def magic(dir):
    acc = []
    for root, dirs, files in os.walk(dir):
        acc.extend(os.path.join(root, file) for file in files)
    return acc

что делает эта функция?

import os
def magic(dir):
    acc = []
    for root, dirs, files in os.walk(dir):
        acc.extend(os.path.join(root, file) for file in files)
    return acc
magic('.')

['.\\custom.css',
 '.\\README.ipynb',
 '.\\README.md',
 '.\\README.slides.html',
 '.\\.ipynb_checkpoints\\README-checkpoint.ipynb',
 '.\\pics\\1.png',
 '.\\pics\\presentation.png']

2.x VS 3.x

Python 2.x находится в режиме поддержки, обновлений выходить не будет
- достоинства
  - штабильно
  - громадное количество библиотек
  - print "hello world"
- недостатки
  - содержит много костылей, исправить которые, не нарушив работу системы нельзя
  - строки и символы изначально кодируются в байткод
  - ЛЕГАСИ
Python 3.x - в режиме активной разработки
- достоинства
  - все строки ялвяются Unicode объектами
  - упрощены некоторые конструкции методов
  - бОльшая часть элементов языка стала объектами (например, map по версии 2.x - list, по версии 3.x - map object)
- недостатки
  - не все библиотеки портированы с 2.x

В наших проектах будем использовать Python 3.x (3.4 - 3.6 котируются), для упрощения процедуры поддержки кода

Let the Holywar begin!

Запуск программы

Интерактивный режим

IDLE

Консоль

открыть консоль
python (для пользователей Ubuntu - python3)

Из скрипта `.py`

открыть консоль
cd <пусть\к\папке\с\файлом>
python my_program.py
- для пользователей Ubuntu/Debian: python3 my_program.py

Ввод/вывод

my_variable = input() # ввод данных с клавиатуры (или через стандартный ввод stdin)

print(my_variable) # вывод данных в стандартный вывод stdout

42
42

Присвоение значений переменным может производиться в одну строчку через запятую (как в учебниках по матану, с последующим "соответственно")

coords, speed, velocity = input(), input(), 'no'
print(coords, speed, velocity)

34
45
34 45 no

Хитрые способы присваивания позволяют творить и вот такие финты

Некоторые стандартные типы данных

числовые
- целые числа int - 5
- вещественные числа (с плавающей точкой) float - 5.0
- логические bool - True/False
строковые
- строки str

чтобы узнать тип переменной (объекта) - `type(x)`

Преобразование типов

int(x) - преобразование к целому числу

int(2.3)

float(x) - преобразование к числу с плавающей точкой

float(5)

5.0

task 1

вычислить выражение

9**19 - int(float(9**19))

Мотан

базовые операторы

print(42 + 24) # сложение
print(45 - 100) # вычитание
print(3 * 98) # умножение

66
-55
294

оператор деления

print(7 / 3) # дробный результат деления
print(7 // 3) # целочисленный результат деления (аналог div в pascal)
print(7 % 3) # остаток от деления (аналог mod в pascal)

2.3333333333333335
2
1

возведение в степень

print(2 ** 8)

task 2

Допустим, нам нужно проанализировать математическую модель, описывающую движение тела, подброшенного вертикально вверх: $$y(t) = v_0 t - \frac{gt^2}{2}$$

написать алгоритм, принимающий значение $t$ при заданных $g = 9.81$ и $v_0 = 5$, чтобы найти координату $y$

# решение
v0 = 5
g = 9.81
t = float(input())

y = v0 * t - (1/2) * g * t**2
print(y)

1
0.09499999999999975

Строки

Строки могут быть:

однострочными:

not_very_long_string = 'wow, such little code here'

print(not_very_long_string)

wow, such little code here

однострочными с переносами при помощи символа \n:

not_very_long_string = 'wow, \nsuch little \ncode here'

print(not_very_long_string)

wow, 
such little 
code here

или просто многострочными:

very_long_string = """wow, 
such little 
code here"""

print(very_long_string)

wow, 
such little 
code here

Форматирование текста и чисел

Для версии 3.x существует 6 разных способов вывода строки, содержащую значения переменных. Рассмотрим основные:

"spam = {0}, eggs = {1}".format("blah", 2)

'spam = blah, eggs = 2'

# python >3.6 only
man_age = 42
woman_age = 31

print(f'man = {man_age}, woman = {woman_age}')

man = 42, woman = 31

"spam = %s, eggs = %d" % ("blah", 2)

'spam = blah, eggs = 2'

флаг	описание
%s	строка
%d	целое число
%f	десятичное представление с шестью знаками после запятой
%e	"научное" представление
%g	компактное представление десятичного числа
%%	вывод знака процента

"математические" операции со строками

конкатенация:

'lorem' + 'ipsum'

'loremipsum'

умножение:

'lorem ipsum ' * 3

'lorem ipsum lorem ipsum lorem ipsum '

сравнение по значению (аналог .equals() в Java)

'lorem ipsum' == 'lorem ipsum'

True

'lorem ipsum' == 'hello world'

False

Логика

Операторы сравнения

C = 40

print(C == 40)  # C равно 40
print(C != 40)  # C не равно 40
print(C >= 40)  # C больше или равно 40
print(C >  40)  # C больше 40
print(C <  40)  # C меньше 40

True
False
True
False
False

Логические выражения

x = 0; y = 1.2
x >= 0 and y < 1

False

x >= 0 or y < 1

True

x > 0 or not y > 1

False

not (x > 0 or y > 0)

False

Условные операторы

if - else

x = 14
if x % 2 == 0:
    print('Четное')
else:
    print('Нечетное')

Четное

много условий

if statement_1:
    expression_1
elif statement_2:
    expression_2
else:
    expression_3

тернарный оператор

"четное" if x % 2 == 0 else "нечетное"

'четное'

task 3

Требуется определить, является ли данный год високосным.

Напомним, что високосными годами считаются те годы, порядковый номер которых либо кратен 4, но при этом не кратен 100, либо кратен 400 (например, 2000-й год являлся високосным, а 2100-й будет невисокосным годом).

Программа должна корректно работать на числах $1900 \leqslant n \leqslant 3000$.

Выведите "Високосный" в случае, если считанный год является високосным и "Обычный" в обратном случае (не забывайте проверять регистр выводимых программой символов).

year = int(input())

if ((year % 4 == 0) and (year % 100 != 0)) or (year % 400 == 0):
    print('Високосный')
else:
    print('Обычный')

2100
Обычный

Функции

Простейший пример:

def foo():
    return 42

foo()

если не используется return, функция по умолчанию возвращает None:

def foo():
    42
print(foo())

None

Передача аргументов

def min(x, y):
    return x if x < y else y

min(-5, 12)

-5

min(x=12, y=-5)

-5

task 4

Напишите функцию f(x), которая возвращает значение следующей функции, определённой на всей числовой прямой:

$$f(x)= \begin{cases} 1 - (x + 2)^2,\quad &\text{при } x\le -2\ -\frac x2 ,\quad &\text{при } -2 \lt x \le 2\ (x-2)^2 + 1,\quad &\text{при } 2 \lt x \end{cases}$$

Ввод	Вывод
4.5	7.25
-4.5	-5.25
1	-0.5

def f(x):
    if x <= -2:
        return(1-(x+2)**2)
    if x > -2 and x <= 2:
        return(-(x/2))
    if x > 2:
        return(((x-2)**2)+1)

f(1)

-0.5

Наборы данных

Списки (Lists)

Изменяемые наборы данных

list_ = [ ]
list_ = list()

x = ['zebra', 49, -879, 'aardvark', 200]

len(x)

x[0]

'zebra'

x[-1]

Числовая последовательность

range(START, STOP, STEP)

print(list(range(10)))

print(list(range(1, 10)))

print(list(range(1, 10, 2)))

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[1, 3, 5, 7, 9]

Для того, чтобы развернуть последовательность в обратную сторону, используется функция reversed()

list(reversed(range(10)))

[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]

Слайсы / срезы / два ствола

Общий вид

list[START:STOP:STEP]

x[:]

['zebra', 49, -879, 'aardvark', 200]

x[:-1]

['zebra', 49, -879, 'aardvark']

x[1:-1]

[49, -879, 'aardvark']

x[::2]

['zebra', -879, 200]

Операции со списками

lst.append(item) # добавить элемент в конец
lst.extend(seq)  # добавить последовательность в конец
lst.insert(idx,val) # вставить значение по индексу
lst.remove(val)     # удалить первое вхождение val
lst.pop(idx)        # удалить значение по индексу и вернуть его
lst.sort() lst.reverse() # сортировать/обратить список по месту

x.append('datass')
x

['zebra', 49, -879, 'aardvark', 200, 'datass']

x.insert(1, 'face')
x

['zebra', 'face', 49, -879, 'aardvark', 200, 'datass']

last_val = x.pop(0)
print(x, last_val)

['face', 49, -879, 'aardvark', 200, 'datass'] zebra

a = [123, 4, 0, 44, 14, 2, 8]
a.sort()
a

[0, 2, 4, 8, 14, 44, 123]

Проверка на принадлежность списку

'face' in x

True

'MADI' in x

False

task

Сколько элементов будет содержать список students после следующих операций?

students = ['Ivan', 'Masha', 'Sasha']
students += ['Olga']
students += 'Olga'

8

Кортежи (Tuples)

Иммутабельны, т.е. неизменяемы.

tuple_ = ()
tuple_ = tuple()

tuple_ = ('Denmark', 'Finland', 'Norway', 'Sweden')

print("Длина кортежа - {0}".format(len(tuple_)))

Длина кортежа - 4

print(tuple_[0])

Denmark

print(tuple_[-1])

Sweden

Попытка изменить кортеж приведет к закономерному провалу, т.к. кортеж неизменяем

tuple_.append('something')

---------------------------------------------------------------------------

AttributeError                            Traceback (most recent call last)

<ipython-input-22-f5f46c8f6eef> in <module>()
----> 1 tuple_.append('something')


AttributeError: 'tuple' object has no attribute 'append'

Словари (Dictionaries)

my_dict = {}
my_dict = dict()

my_dict = {'key':'value'}

MAI = {1:'авиастроение', 'инжэкин':5, 9:'прикладная механика'}

MAI.keys()

dict_keys([1, 'инжэкин', 9])

MAI.values()

dict_values(['авиастроение', 5, 'прикладная механика'])

MAI[1], MAI['инжэкин']

('авиастроение', 5)

MAI_2 = {8: 'прикладная математика',
         4: 'радиоэлектроника летательных аппаратов'}

MAI.update(MAI_2)
MAI

{8: 'прикладная математика',
 1: 'авиастроение',
 4: 'радиоэлектроника летательных аппаратов',
 'инжэкин': 5,
 9: 'прикладная механика'}

ДЗ

Выполнить таски из лекции (кто не сделал)
Решить 11 задачек из модуля String-1 на CodingBat
Отчитаться о выполнении в #random'e

Почитать

Правила оформления Python кода на русском, с которыми необходимо ознакомитья и следовать 95% написанного.

Next episode...

списки, кортежи, словари
циклы
файлы
модули
немного функциональщины

Files

lecture_1

Directory actions

More options