О языке Python и его особенностях
Python – это высокоуровневый объектно-ориентированный язык программирования с огромными возможностями.
При помощи этого языка сценариев, кроме выполнения различных вычислений, можно разрабатывать графические программы и видеоигры, сканировать web-сайты, собирая с них нужные данные, создавать платформенно независимые системные программы и многое другое.
Python используется для написания скриптов и относится к интерпретируемым языкам программирования. Особенность этой разновидности языков заключается в том, что при запуске программы код (после проверки на отсутствие ошибок) сразу же выполняется без какой-либо дополнительной переработки (компиляции).
Это означает, что в данной среде программирования присутствует интерпретатор, в командную строку которого вводятся команды, и результат их выполнения можно тут же увидеть. Несмотря на то, что такой подход снижает производительность и оказывается медленнее, чем выполнение скомпилированных программ, тем не менее, он позволяет легко изучать основы программирования за счёт интерактивного принципа работы. Тем более что Python отличается достаточно простым синтаксисом, и это делает его практически идеальным языком для тех, кто только начал обучаться программированию.
Алгоритмизация
Прежде чем приступить к решению какой-либо задачи при помощи языка программирования, требуется детально продумать алгоритм её решения.
Алгоритм – это строго определённая последовательность действий, необходимых для решения поставленной задачи.
После составления алгоритма создаётся компьютерная программа, то есть каждое действие алгоритма записывается на определённом языке программирования по установленным в нём правилам написания кода, образующим синтаксис этого языка. Такая формальная запись алгоритма будет понятна компьютеру, и при запуске программы его команды будут выполнены вычислительной машиной.
Основы программирования на языке Python
Рассмотрим теперь синтаксические правила, характерные для Python, а также перечислим возможные типы данных и посмотрим, как организуются структуры данных и какие действия с ними можно выполнять.
К основным синтаксическим правилам относятся следующие:
- В программах, написанных на языке Python, не требуется явно объявлять переменные.
- Python является зависимым от регистра языком (то есть переменные mas, Mas и MAS, встречающиеся в коде программы, будут восприниматься как три различные переменные).
- Отдельные блоки программы выделяются отступами – пробелами или табуляцией (в отличие от конструкций begin..end в Pascal и скобок {..} в Си).
- Вход в новый блок из других операторов обозначается двоеточием.
- Однострочные комментарии начинаются со знака #, а многострочные отмечаются тремя двойными кавычками в начале и в конце.
- Присваивание переменной определённого значения обозначается знаком =, а для сравнения значений используется двойной знак равенства.
- Для увеличения (уменьшения) значения переменной, или добавления (удаления) некоторых символов в строке используется специальный оператор += (-=).
- Строки в Python заключаются либо в одинарные, либо в двойные кавычки. Причём внутри двойных кавычек допустимо размещать одинарные, и наоборот.
- Если в программе требуется строковая переменная, состоящая из несколько строчек, то перед этой строкой и после неё надо поставить три двойные кавычки.
Отметим, что обычно при написании компьютерных программ на Python редко возникает необходимость дополнительно обращаться к документации, так как синтаксис этого языка очень лаконичный.
Как уже говорилось, язык Python является объектно-ориентированным, то есть работа в нём происходит именно с объектами – массивами и другими структурами данных, такими как списки (lists), кортежи (tuples), словари (dictionaries).
Массив представляет собой упорядоченную структуру данных для хранения однотипных объектов. Нумерация элементов в массивах начинается с нулевого индекса. При этом отрицательные значения индексов определяют положение элемента с конца массива (-1 – индекс последнего элемента массива, -2 – предпоследнего элемента и т. д.). Если требуется только часть массива, то в скобках при обращении к нему дополнительно указываются первый и последний индекс нужного диапазона, разделяясь двоеточием.
У языка Python имеется много возможностей по работе со списками. Списки подобны массивам, но в отличие от них хранятся не в статической памяти компьютера, а в динамической. Если рассматривается список, элементами которого являются тоже списки, то получается динамический многомерный массив. Неизменяемые списки называются кортежами. Словари представляют собой списки с индексами любого типа, не обязательно числовыми.
При реализации разветвлённых и циклических алгоритмов потребуется использование таких операторов, как условный оператор if и циклические операторы while и for. Например, при помощи оператора for можно задавать элементы списка, а оператор if позволит выбрать из него некоторые элементы, удовлетворяющие определённым условиям.
Также в Python имеются стандартные возможности по работе с файловой системой (чтение из файлов и запись в них), доступно много встроенных библиотек и, естественно, предусмотрено использование функций и организация классов (class).
Далее приведём несколько примеров кода:
Рисунок 1. Коды. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь в первом примере с помощью встроенной функции range получаем список из десяти цифр (от 0 до 9). И затем, пока переменная number входит в список, проверяем выполняется ли условие и выводим на экран подходящие элементы командой print. Во втором – из встроенной библиотеки вызывается функция, генерирующая случайное число в заданном диапазоне. В третьем примере используется ключевое слово lambda для объявления простейшей функции. Рядом представлено стандартное определение функции со словом def.
Отметим ещё несколько важных особенностей языка Python:
- это язык с динамической строгой типизацией и автоматическим управлением памятью, который ориентирован на улучшение производительности;
- для очищения переменных или элементов массива в Python используется специальная команда del;
- глобальные переменные объявляются за пределами определяемых в программе функций и видимы в них. Но если значение глобальной переменной нужно поменять внутри функции, то её обязательно требуется объявить в начале функции, используя ключевое слово global, которое указывает на то, что её значение будет доступно не только внутри этой функции.
