{ "cells": [ { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "\n", " \n", " \n", " \n", " \n", "
\n", " Программирование $-$ 2026 \n", " \n", "\n", "
" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "jp-MarkdownHeadingCollapsed": true }, "source": [ "### Элементы программы на Python\n", "\n", "Программа (или скрипт) представляет собой последовательность **определений** и **команд**\n", "- Определения обрабатываются и команды выполняются в специальной **среде** (оболочка, *shell*)\n", "- Они могут быть набраны прямо в оболочке, или сохранены в файле, который впоследствии может быть загружен в оболочку и выполнен\n", "\n", "**Команда** (или **оператор**) – инструкция интерпретатору осуществить то или иное действие" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### Объекты\n", "\n", "Суть работы программы – манипулирование с данными, обработка объектов, содержащих данные.\n", "\n", "Каждый такой объект имеет важную характеристику – **тип**, определяющий, что за данные он содержит, и какие операции к нему применимы.\n", "\n", "Основная классификация объектов:\n", "- Скалярные (их нельзя разделить на составные части)\n", "- Не скалярные (составные, имеющие внутреннюю структуру, к которой можно получить доступ)" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### Скалярные объекты\n", "\n", "`int` – целые числа (5, -23, 1234567890) \n", "`float` – действительные числа (3.14, 9.81, 1.2e-5) \n", "`bool` – используется для представления двух логических значений: `True` (истина) и `False` (ложь) \n", "\n", "Встроенная функция `type` служит для определения типа объекта\n" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 3, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "int" ] }, "execution_count": 3, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "type(3)" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### Выражения\n", "\n", "**Объекты** и **знаки операций** объединяются в **выражения**, каждое из которых представляет собой объект определенного типа\n", "\n", "Синтаксис простейшего выражения: \n", " <**объект**> <**знак операции**> <**объект**>\n" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### Операции с числовыми объектами\n", "\n", "`a + b` – сумма. Если оба числа – целые, то результат – объект `int`, в остальных случаях результат – `float`\n", "\n", "`a – b` – разность\n", "\n", "`a * b` – произведение\n", "\n", "`a/b` – частное (в Python 3 всегда `float`)\n", "\n", "`a//b` – результат деления нацело \n", "`a % b` – остаток от деления\n", "\n", "В двух предыдущих операциях, как правило, `a` и `b` – `int`, результат - `int`\n", "\n", "`a**b` – возведение в степень, $a^b$.\n", "\n", "**Порядок действий:**\n", "- Сначала выражения в скобках\n", "- Потом слева направо:\n", "\n", "```python\n", "**\n", "*, /\n", "+, -\n", "```" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 4, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "512" ] }, "execution_count": 4, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "2**10//2" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### Операции сравнения\n", "```python\n", " a > b\n", " a >= b\n", " a < b\n", " a <= b\n", " a == b\n", " a != b\n", "``` \n", "\n", "Результат сравнения - истина или ложь, `True` или `False`." ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 5, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "True" ] }, "execution_count": 5, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "5 < 8" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### Операции с объектами логического типа\n", "\n", "```python\n", " a and b (результат True, если оба аргумента истинны)\n", " a or b (результат True, если хотя бы один аргумент истинен)\n", " not a (противоположное значение)\n", "``` " ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### Преобразование типов (type casting)\n", "\n", "На основе объекта одного типа может быть создан объект другого типа. \n", "Для преобразования используется имя типа." ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 6, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "100.0" ] }, "execution_count": 6, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "float(100)" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 7, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "3" ] }, "execution_count": 7, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "int(3.9)" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 8, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "True" ] }, "execution_count": 8, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "# Что получится?\n", "bool(3.9)" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "## Переменные и значения" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 9, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "394.0810495999999" ] }, "execution_count": 9, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "pi = 3.14159\n", "radius = 11.2\n", "area = pi*(radius**2)\n", "area" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "Что происходит с памятью:\n", "\n", "\n", "\n", "Сначала в памяти создается объект $-$ результат вычислений, а потом он получает **имя**, позволяющее программе получать доступ к этому объекту.\n", "\n", "**Важно**: имя, или переменная, получает тип в момент присваивания выражению в правой части. Это $-$ **динамическая типизация**.\n", "\n", "Другой вариант (в других языках программирования): тип переменной определяется в программе в момент ее описания и не может быть изменен. Область памяти для хранения значения такой переменной тоже выделяется в момент ее описания (с некоторыми оговорками). Это $-$ **статическая типизация**." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### Изменение значения переменной" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 10, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "394.0810495999999" ] }, "execution_count": 10, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "radius = 14.3\n", "area" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "\n", "\n", "Обратите внимание на оставшееся в памяти неиспользуемое значение 11.2. Оно \"засоряет память\", является \"мусором\". Его сборкой занимается специальная программа $-$ сборщик мусора (garbage collector)." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "!!! Про допустимые и недопустимые имена переменных поговорим чуть позже" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### Пример нескалярного объекта: строки" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 11, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "'123'" ] }, "execution_count": 11, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "'abc'\n", "\"abc\"\n", "'''Привет!\n", "В этой строке - \n", "сразу три строчки'''\n", "'123'" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### Некоторые операции\n", "\n", "(будем подробно изучать позже)" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 12, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "str" ] }, "execution_count": 12, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "type('123')" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 13, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "'мехмат'" ] }, "execution_count": 13, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "'мех' + 'мат'" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 14, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "'AAA'" ] }, "execution_count": 14, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "'A'*3" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 15, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "'100'" ] }, "execution_count": 15, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "str(100)" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 16, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "100" ] }, "execution_count": 16, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "int('100')" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### Оператор вывода\n", "\n", "Команды могут выполняться в shell, но **программой** будем называть текст на Питон, сохраненный в файле.\n", "\n", "В случае выполнения команды в shell результат выполнения сразу выводится на экран. В случае программы требуется специальный оператор: оператор вывода" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 17, "metadata": {}, "outputs": [ { "name": "stdout", "output_type": "stream", "text": [ "hello\n", "1872\n", "I'll be back!\n", "Привет!\n", "В этой строке - \n", "сразу три строчки\n" ] } ], "source": [ "# Примеры\n", "print('hello')\n", "print(156*12)\n", "print(\"I'll\", \"be\", \"back!\")\n", "print('''Привет!\n", "В этой строке - \n", "сразу три строчки''')" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "#### Общий вид\n", "\n", "```python\n", "print(a, b, ..., end='\\n', sep=' ')\n", "```\n" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### Ввод данных\n", "\n", "- Простейший способ взаимодействия программы с пользователем: запрос ввода каких-то данных\n", "- Такой ввод осуществляется в Python с помощью функции `input()`\n", "- Ее результат имеет тип `str`, поэтому необходимо преобразование типа" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": null, "metadata": {}, "outputs": [], "source": [ "name = input('Как Вас зовут? ')\n", "age = int(input('Сколько Вам лет? '))\n", "weight = float(input('Каков Ваш вес в кг? '))" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": null, "metadata": {}, "outputs": [], "source": [ "age\n" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "# Перед тем, как начать программировать...\n", "\n", "" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": null, "metadata": {}, "outputs": [], "source": [ "import this" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### Дзен Питона\n", "\n", "- Красивое лучше, чем уродливое. \n", "- Явное лучше, чем неявное.\n", "- Простое лучше, чем сложное.\n", "- Сложное лучше, чем запутанное.\n", "- Плоское лучше, чем вложенное.\n", "- Разреженное лучше, чем плотное.\n", "- Читаемость имеет значение.\n", "- Особые случаи не настолько особые, чтобы нарушать правила.\n", "- При этом практичность важнее безупречности.\n", "- Ошибки никогда не должны замалчиваться.\n", "- Если они не замалчиваются явно.\n", "- Встретив двусмысленность, отбрось искушение угадать.\n", "- Должен существовать один и, желательно, только один очевидный способ сделать это.\n", "- Хотя он поначалу может быть и не очевиден, если вы не голландец.\n", "- Сейчас лучше, чем никогда.\n", "- Хотя никогда зачастую лучше, чем прямо сейчас.\n", "- Если реализацию сложно объяснить — идея плоха.\n", "- Если реализацию легко объяснить — идея, возможно, хороша.\n", "- Пространства имён — отличная штука! Будем делать их больше!" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### Стиль кода:\n", "\n", "
\n", " \n", " PEP8 - стиль кода в языке Python

\n", " \n", " PEP 8 -- Style Guide for Python Code! \n", "
\n", " " ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### Правила именования переменных\n", "\n", "\n", "\n", "- Имена переменных, функций, методов: \n", "`lower_case_with_underscores`\n", "- Константы: \n", "`ALL_CAPS`\n", "- Имена Классов: \n", "`CapitalizeWords` (он же `StudlyCaps`)\n", "- В крайнем случае (для совместимости с уже имеющимся кодом): \n", "`mixedCase` (он же `camelCase`)\n" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "#### Имена, которых следует избегать\n", "Никогда не используйте символы \n", "`l` (маленькая латинская буква «эль»), \n", "`O` (заглавная латинская буква «о») или \n", "`I` (заглавная латинская буква «ай») как однобуквенные идентификаторы.\n", "\n", "В некоторых шрифтах эти символы неотличимы от цифры один и нуля (и символа вертикальной палочки). \n", "\n", "Если очень-очень нужно использовать имя переменной из одной буквы `l`, пишите вместо неё заглавную `L`." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "\n", "Имена переменных ни в коем случае не должны совпадать с ключевыми словами языка" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 19, "metadata": {}, "outputs": [ { "name": "stdout", "output_type": "stream", "text": [ "['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']\n" ] } ], "source": [ "import keyword\n", "print(keyword.kwlist)" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": null, "metadata": {}, "outputs": [], "source": [] } ], "metadata": { "kernelspec": { "display_name": "Python 3 (ipykernel)", "language": "python", "name": "python3" }, "language_info": { "codemirror_mode": { "name": "ipython", "version": 3 }, "file_extension": ".py", "mimetype": "text/x-python", "name": "python", "nbconvert_exporter": "python", "pygments_lexer": "ipython3", "version": "3.11.1" } }, "nbformat": 4, "nbformat_minor": 4 }