Лекция по язык программирования

Введение в Python

Язык программирования – это язык для записи алгоритмов и программ, близкий к естественному, исполнителем которых является компьютер

Языки

Естественные (исторически созданные языки национальной речи, имеющие письменную и устную формы);

Формальные

(искусственно созданные языки, имеющие только письменную форму).

Программа – это алгоритм, записанный на языке программирования.

Как и люди, компьютеры «говорят» на разных языках, только языки эти — компьютерные.

Компьютерный язык служит для того, чтобы переговариваться с компьютером, используя команды, понятные и компьютеру, и человеку.

Некоторые языки программирования названы в честь людей (например, Ада и Паскаль),

другие названия являются простыми акронимами, то есть аббревиатурой (к примеру, BASIC — от англ. Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code, универсальный код символических инструкций для начинающих), и уж совсем немногие языки названы в честь телевизионных шоу — как Python .

О да, язык программирования Python (произносится « Пайтон », с ударением на первый слог, хотя имейте в виду, что в России многие называют язык просто « питон »)

получил свое имя благодаря

телешоу «Летающий цирк Монти Пайтона»,

так что змея питон здесь вовсе ни при чем

Python – язык программирования высокого уровня, предназначенный для самого широкого круга задач.

С его помощью можно обрабатывать различные данные, создавать изображения, работать с базами данных, разрабатывать Web-сайты.

Разработка языка Python была начата в конце 1980-х годов сотрудником голландского института CWI Гвидо ван Россумом. Опубликован исходный текст в феврале 1991 года.

Синтаксис

Основные принципы синтаксиса языка Python

• Конец строки является концом инструкции ( ";" не требуется).

• Вложенные инструкции объединяются в блоки по величине отступов. Отступ может быть любым, главное, чтобы в пределах одного вложенного блока отступ был одинаков. 

• Вложенные инструкции в Python записываются в соответствии с одним и тем же шаблоном, когда основная инструкция завершается двоеточием, вслед за которым располагается вложенный блок кода, обычно с отступом под строкой основной инструкции.

= и = и «!», =, ≠ """ или ' ' ' и ''‘ или # – утроенные кавычки или апострофы (начало и конец комментария) " width="640"

Алфавит и словарь языка

• Основой языка программирования является алфавит — набор допустимых символов, которые можно использовать для записи программы:

• латинские прописные и строчные буквы (А, В, С, ..., X, Y, Z, а, b, с, ..., х, у, z);
• русские прописные и строчные буквы (можно использовать, но это является очень плохим стилем);
• арабские цифры (0, 1, 2, ..., 7, 8, 9); специальные символы (знак подчёркивания; знаки препинания; круглые, квадратные скобки; знаки арифметических операций, # - знак комментарий и др.).

В качестве неделимых элементов (составных символов) рассматриваются следующие последовательности символов:

• = и
• = и
• «!», =, ≠
• """ или ' ' ' и ''‘ или # – утроенные кавычки или апострофы (начало и конец комментария)

Идентификатор

— имя некоторого объекта в программе, являющееся его уникальным признаком, позволяющим отличать его от других объектов.

Идентификатор:

• обязательно есть у каждой переменной, функции, объекта и т.п.;
• не ограничен по длине;
• чувствителен к регистру (то есть А и а — это разные имена переменных или функций).

Идентификатор

Допустимые символы:

• только символы латинского языка (от "A" до "Z")
• подчеркивание "_"
• цифры от "0" до "9"

НО:

• идентификатор не может начинаться с цифры
• должен быть НЕ ключевым словом

• Служебные слова – это единые смысловые элементы с фиксированным значением.
• Имена=идентификаторы

Прописные и строчные буквы в именах различаются, например,

• f и F – две разные переменные.
• Длина имени может быть любой. Для удобства мы будем использовать имена, передающие смысл объект, состоящие не более, чем из 15 символов.
• Для обозначения переменных, программ и других объектов используются имена ( идентификаторы) - любые отличные от служебных слов последовательности букв, цифр и символа подчёркивания, начинающиеся с буквы или символа подчёркивания

это

НЕЛЬЗЯ использовать в имени:

• скобки знаки +, =, !, ? и др.
• скобки
• знаки +, =, !, ? и др.

Служебные слова

Переменные

Переменная — это простейшая именованная структура данных, в которой может быть сохранён промежуточный или конечный результат работы программы.

Чтобы создать переменную, нужно присвоить некоторому идентификатору значение при помощи оператора присваивания — знака "=".

Пример:

Типы переменных

a = 10

b = 3.1415926

c = “Hello”

d – [ 1 , 2 , 3 ]

e = true

• переменная  a  хранит значение типа  int  (целое число),

• переменная  b  — типа  float  (число с плавающей точкой, т.е. вещественное число),

• переменная  c  — типа  str  (строка),

• переменная  d  — типа  list  (список, в данном случае из трех целых чисел),

• переменная  e  — типа  bool  (логический тип, где пере-менная может быть истиной ( true ) или ложью ( false )).

Типы переменных

• Никакого специального объявления переменных не требуется , первое присваивание переменной значения и является ее объявлением. Идентификатор в Python является "ссылкой" на хранимые в памяти данные.
• Python — язык с динамической типизацией: каждая переменная в каждый момент времени имеет определенный тип, но этот тип может меняться по ходу выполнения программы, достаточно просто присвоить ей новое значение другого типа. Определить, какой тип имеет переменная, можно с помощью команды type() .

Типы данных

В вещественном числе целая часть от дробной отделяется точкой, при этом перед точкой и после неё должно быть, по крайней мере, по одной цифре.

Пробелы внутри числа недопустимы.

Тип переменной определяется в тот момент, когда ей присваивается новое значение .

13

означают приглашение ввести команду . После ввода строки нажимаем клавишу Enter. На следующей строке сразу отобразиться результат, а далее приглашение для ввода новой команды. " width="640"

Программы на языке Python чаще всего выполняются интерпретатором , который читает очередную команду и сразу её выполняет, не переводя всю программу в машинный код конкретного процессора.

Можно работать в двух режимах:

• через командную строку (в интерактивном режиме), когда каждая введённая команда сразу выполняется;
• в программном режиме, когда программа сначала записывается в файл (обычно имеющий расширение .ру)

Для запуска программы выбираем в меню Пуск Программы-Python 3.7.1 -IDLE. В результате откроется окно PythonShell, в котором символы означают приглашение ввести команду . После ввода строки нажимаем клавишу Enter.

На следующей строке сразу отобразиться результат, а далее приглашение для ввода новой команды.

Изучение языков программирования принято начинать с программы, выводящей надпись: «Привет, мир!»

Надпись на Python :

В начале строки (левее команды print () ) не должно быть пробелов!!!

Таково требование языка Python !!!!!

Для создания файла с программой в меню File выбираем пункт NewFile .

В открывшемся окне набираем код Программы , а затем сохраняем его под именем test.py, выбрав пункт меню File-SaveAs .

Запустить программу на выполнение можно, выбрав пункт меню Run-RunModule или нажав клавишу F5 . Существуют ресурсы для запуска и отладки программ на Pythononline.

Например:

http://pythontutor.com/visualize.html#mode=edit http://rextester.com/l/python3_online_compiler https://www.jdoodle.com/python3-programming-online https://ideone.com/

Оператор присваивания

• Общий вид оператора:
• =

• Примеры:

• a = 25
• b = "Привет"
• c = 1.4 + 5.7 * a
• d = a
• e=“мир”+b
• f=x*(a+c)/3

Нельзя указывать в правой части выражения переменные, которые не были заранее созданы (определены). Так для переменных c и d все входящие переменные были заданы выше. Следующая строка ошибочна f = x * (a + c) / 3 так как переменная x из правой части ранее не была создана.

В Python разрешено множественное присваивание. Запись а = b = 0 равносильна паре операторов b = 0 и а = 0 a,b=5,3 ИЛИ a=5 и b=3

Выражения и операции

Выражение – это конструкция, возвращающая значение некоторого типа.

Простыми выражениями являются переменные и константы.

Сложные выражения строятся из простых с помощью операций, функций и скобок. Данные, к которым применяются операции, называются операндами .

Используется линейная форма записи выражений (в одну строку).

Арифметические операции

Операция

Сложение

Обозначение

+

Вычитание

Пример

3 + 4 = 7

Умножение

-

Деление

*

7 - 2 = 5

Целочисленное деление

2 * 2 = 4

/

8 / 2 = 4

//

Остаток от деления

9 // 2 = 4

Возведение в степень

%

9 % 2 = 1

**

2 ** 3 = 8

Основные операции

Основные операции с целыми (int) и вещественными (float) числами:

• A + B — сумма;
• A - B — разность;
• A * B — произведение;
• A / B — частное,  (результатом этого действия является вещественное число, даже если A нацело делится на B);
• A % B — взятие остатка от деления A на B;
• A // B — взятие целой части от деления A на B
• A ** B — возведение в степень.

больше или равно x 0 x = меньше или равно x = 0 x " width="640"

Выражения и операции

Логические выражения могут содержать величины или выражения, которые сравниваются между собой с помощью операций сравнения.

Логическое выражение может принимать лишь два значения: «истина» или «ложь».

Операции сравнения

Операция

равно

Символы

==

Пример

не равно

больше

x == 0

!=

меньше

x != 0

больше или равно

x 0

x

=

меньше или равно

x = 0

x

Выражения и операции

Приоритет выполнения операций:

1) операции в скобках; 2) возведение в степень; 3) умножение и деление (в том числе // и %); 4) сложение и вычитание. Операции одинакового приоритета выполняются в порядке записи слева направо.

Если выражение слишком длинное и не помещается в одной строке, необходимо заключить всё выражение в скобки (перенос внутри скобок разрешён).

3

1

2

Например:

(a+b)*h/2

3

1

4

2

v+a*t**2/2