Бесплатный фрагмент - Курс «Питон-разработчик»

1. Введение в Python

Python — это высокоуровневый язык программирования общего назначения, который широко используется в разработке программного обеспечения, анализе данных, автоматизации и искусственном интеллекте. Он известен простым и читаемым синтаксисом, благодаря чему подходит как для новичков, так и для опытных разработчиков.

Язык был создан Гвидо ван Россум в конце 1980-х годов и официально представлен в 1991 году. Основная идея Python — сделать код максимально понятным человеку.

Почему Python популярен

Python стабильно входит в число самых востребованных языков программирования благодаря следующим преимуществам:

— Простота изучения — лаконичный синтаксис, похожий на обычный английский язык

— Универсальность — подходит для разных задач

— Большое сообщество — множество библиотек и готовых решений

— Кроссплатформенность — работает на Windows, macOS и Linux

Однако есть и ограничения:

— Меньшая производительность по сравнению с компилируемыми языками

— Ограничения в мобильной разработке и низкоуровневом программировании

Где используется Python

Python применяется в самых разных сферах:

— Веб-разработка (с использованием фреймворков, например Django и Flask)

— Анализ данных и машинное обучение

— Автоматизация задач и скрипты

— Разработка игр

— Научные вычисления

Установка Python

Чтобы начать работу, необходимо установить интерпретатор Python.

— Перейдите на официальный сайт: ссылка в конце книги

— Скачайте последнюю версию Python

— Во время установки обязательно отметьте пункт Add Python to PATH

— Завершите установку

Проверить установку можно через командную строку:

python — version

Если система отображает версию Python — всё установлено корректно.

Среда разработки (IDE)

Для написания кода удобно использовать специальные редакторы:

— PyCharm — мощная IDE для Python

— Visual Studio Code — лёгкий и гибкий редактор

Выбор инструмента зависит от ваших предпочтений.

Первая программа

Традиционно изучение любого языка начинается с программы «Hello, World!».

Создайте файл main.py и добавьте следующий код:

print («Hello, World!»)

Запустите файл через терминал:

python main.py

Если всё сделано правильно, вы увидите:

Hello, World!

Как работает Python

Python — это интерпретируемый язык. Это означает, что код выполняется построчно с помощью интерпретатора, без предварительной компиляции.

Процесс выполнения выглядит так:

— Вы пишете код

— Интерпретатор Python читает его

— Код выполняется и вы получаете результат

Командная строка

Командная строка (терминал) — важный инструмент разработчика. С её помощью можно:

— запускать программы

— управлять файлами

— устанавливать библиотеки

Пример запуска интерактивного режима Python:

python

После этого вы можете вводить команды напрямую:

print (2 +2)

Практические задания

— Установите Python на свой компьютер

— Установите один из редакторов (PyCharm или Visual Studio Code)

— Создайте файл hello.py

— Напишите программу, которая выводит ваше имя

— Запустите её через терминал

Итоги

В этой главе вы:

— узнали, что такое Python

— поняли, где он применяется

— установили интерпретатор

— настроили среду разработки

— написали первую программу

В следующей главе вы перейдёте к изучению основ синтаксиса Python и научитесь писать более сложные программы.

2. Установка и настройка окружения

В этой главе вы более подробно разберётесь с настройкой рабочего окружения Python-разработчика. Правильно настроенная среда — основа комфортной и эффективной работы.

Что такое окружение разработки

Окружение разработки — это набор инструментов, которые вы используете для написания, запуска и отладки кода:

— интерпретатор Python

— редактор или IDE

— менеджер пакетов

— виртуальные окружения

Установка Python (повторение и углубление)

Если вы уже установили Python — отлично. Теперь важно убедиться, что всё работает корректно.

Проверка версии:

python — version

или (на некоторых системах):

python3 — version

Переменные окружения (PATH)

При установке Python важно, чтобы он был добавлен в переменную PATH. Это позволяет запускать Python из любой директории.

Проверка:

python

Если команда не найдена — Python не добавлен в PATH, и это нужно исправить.

Менеджер пакетов pip

Python использует встроенный менеджер пакетов pip для установки библиотек.

Проверка:

pip — version

Пример установки библиотеки:

pip install requests

Первая особенность — отступы

В Python отступы имеют значение и заменяют фигурные скобки {} из других языков.

Пример:

if True:

print («Это выполнится»)

Важно:

— Используйте одинаковые отступы (обычно 4 пробела)

— Не смешивайте пробелы и табы

Виртуальные окружения

В реальной разработке проекты используют разные версии библиотек. Чтобы избежать конфликтов, применяются виртуальные окружения.

Создание окружения:

python -m venv venv

Активация:

— Windows:

venv\Scripts\activate

— macOS / Linux:

source venv/bin/activate

После активации все пакеты будут устанавливаться только внутри проекта.

Выбор и настройка IDE

Рассмотрим два популярных инструмента:

— PyCharm

— Visual Studio Code

Основные шаги настройки:

— Установите IDE

— Откройте папку проекта

— Укажите интерпретатор Python

— Подключите виртуальное окружение

Полезные плагины (для Visual Studio Code)

— Python (официальный плагин)

— Pylint (проверка кода)

— Black (форматирование)

Структура проекта

Простейшая структура Python-проекта:

project/

│

├── venv/

├── main.py

├── requirements. txt

└── README.md

— venv/ — виртуальное окружение

— main.py — точка входа

— requirements. txt — список зависимостей

Создание файла зависимостей:

pip freeze> requirements. txt

Работа с зависимостями

Установка зависимостей из файла:

pip install -r requirements. txt

Частые ошибки новичков

— Python не добавлен в PATH

— Путают python и python3

— Не активируют виртуальное окружение

— Устанавливают пакеты глобально вместо venv

Практические задания

— Создайте новый проект

— Настройте виртуальное окружение

— Установите библиотеку requests

— Создайте файл main.py, который делает HTTP-запрос

— Сохраните зависимости в requirements. txt

Итоги

В этой главе вы:

— разобрались с настройкой окружения

— научились работать с pip

— создали виртуальное окружение

— настроили IDE

— подготовили структуру проекта

Дальше вы перейдёте к самому важному — изучению синтаксиса Python.

3. Основы синтаксиса Python

В этой главе вы познакомитесь с базовыми правилами написания кода на Python. Понимание синтаксиса — это фундамент, без которого невозможно двигаться дальше.

Что такое синтаксис

Синтаксис — это набор правил, определяющих, как писать корректные программы. В Python он максимально простой и читаемый.

Главная особенность Python — минимализм: меньше служебных символов, больше смысла.

Комментарии

Комментарии используются для пояснения кода и игнорируются интерпретатором.

Это однострочный комментарий

«"»

Это многострочный комментарий

или строка документации (docstring)

«"»

Регистр имеет значение

Python чувствителен к регистру:

name = «Alex»

Name = «John»

print (name) Alex

print (Name) John

Это разные переменные.

Правила именования

Имена переменных должны:

— начинаться с буквы или _

— содержать только буквы, цифры и _

— не совпадать с ключевыми словами

Правильно:

user_name = «Ivan»

age = 25

Неправильно:

2name = «Ivan» ошибка

user-name = 25 ошибка

Ключевые слова

Это зарезервированные слова Python, которые нельзя использовать как имена переменных:

if, else, for, while, def, class, True, False, None

Инструкции и выражения

— Инструкция — это команда (например, присваивание)

— Выражение — это вычисление значения

x = 5 инструкция

y = x +3 выражение

Разделение строк

Обычно одна инструкция — одна строка:

print («Hello»)

Но можно переносить строки:

total = (1 +2 +3 +

4 +5)

Множественное присваивание

Python позволяет присваивать значения сразу нескольким переменным:

a, b, c = 1, 2, 3

Динамическая типизация

В Python не нужно заранее объявлять тип переменной:

x = 10 int

x = «text» теперь строка

Вывод данных

Функция print () используется для вывода информации:

print («Привет, мир!»)

Можно выводить несколько значений:

name = «Anna»

age = 20

print («Имя:», name, «Возраст:», age)

Ввод данных

Для ввода используется функция input ():

name = input («Введите имя:»)

print («Привет,», name)

Практические задания

— Напишите программу, которая выводит ваше имя и возраст

— Запросите у пользователя его имя через input ()

— Создайте переменные a, b и поменяйте их значения местами

— Попробуйте написать код с неправильными отступами и посмотрите на ошибку

Частые ошибки

— Неправильные отступы

— Использование зарезервированных слов

— Ошибки в именах переменных

— Путаница с регистрами

Итоги

В этой главе вы:

— изучили базовые правила синтаксиса

— поняли роль отступов

— научились писать комментарии

— познакомились с вводом и выводом данных

Следующий шаг — работа с переменными и типами данных, где вы начнёте управлять информацией в программах.

4. Переменные и типы данных

В этой главе вы научитесь хранить данные в программе и работать с основными типами данных Python.

Что такое переменная

Переменная — это имя, которое ссылается на некоторое значение в памяти.

x = 10

name = «Alice»

Здесь:

— x хранит число

— name хранит строку

Основные типы данных в Python

Python имеет несколько встроенных типов данных:

1. Числа (int, float)

a = 10 целое число (int)

b = 3.14 число с плавающей точкой (float)

2. Строки (str)

Строка — это текст:

text = «Привет»

Можно использовать одинарные или двойные кавычки:

s1 = «Hello’

s2 = «World»

3. Булевый тип (bool)

Используется для логики:

is_active = True

is_admin = False

4. None

Специальный тип, означающий «ничего»:

value = None

Определение типа

Функция type () показывает тип данных:

x = 5

print (type (x)) <class ’int’>

Преобразование типов

Иногда нужно изменить тип данных:

x = «10»

y = int (x) строка → число

z = str (25) число → строка

Примеры:

print (int («5») +2) 7

print (str (5) + «2») «52»

Операции с числами

a = 10

b = 3

print (a + b) сложение

print (a — b) вычитание

print (a * b) умножение

print (a / b) деление

print (a // b) целочисленное деление

print (a % b) остаток

print (a ** b) степень

Операции со строками

name = «Python»

print (name + " Developer») конкатенация

print (name * 3) повторение

Длина строки

text = «Hello»

print (len (text)) 5

Индексация строк

text = «Python»

print (text [0]) P

print (text [-1]) n

Срезы (slicing)

text = «Python»

print (text [0:3]) Pyt

print (text [2: ]) thon

print (text [:4]) Pyth

Изменяемость

Строки — неизменяемый тип:

text = «Hello»

text [0] = «h» ошибка

Форматирование строк
Современный способ — f-строки

name = «Ivan»

age = 25

print (f"Имя: {name}, возраст: {age}»)

Практические задания

— Создайте переменные разных типов (int, float, str, bool)

— Напишите программу, которая складывает два числа

— Запросите у пользователя число и выведите его квадрат

— Объедините имя и фамилию в одну строку

— Выведите первую и последнюю букву строки

Частые ошибки

— Путаница типов («5» +5)

— Деление / вместо //

— Ошибки в индексации

— Попытка изменить строку

Итоги

В этой главе вы:

— узнали, что такое переменные

— изучили основные типы данных

— научились преобразовывать типы

— освоили базовые операции

Далее вы перейдёте к операторам и выражениям — это позволит строить более сложную логику программ.

5. Операторы и выражения

В этой главе вы изучите операторы — основные инструменты для выполнения вычислений и построения логики в программе.

Что такое операторы

Оператор — это символ или конструкция, выполняющая операцию над данными. Выражение — это комбинация значений и операторов, которая возвращает результат.

x = 5 +3 выражение

Арифметические операторы

Используются для работы с числами:

a = 10

b = 3

print (a + b) сложение

print (a — b) вычитание

print (a * b) умножение

print (a / b) деление

print (a // b) целая часть

print (a % b) остаток

print (a ** b) степень

Операторы сравнения
Возвращают True или False

a = 5

b = 10

print (a == b) равно

print (a!= b) не равно

print (a> b) больше

print (a <b) меньше

print (a> = b) больше или равно

print (a <= b) меньше или равно

Логические операторы

Используются для объединения условий:

x = True

y = False

print (x and y) И

print (x or y) ИЛИ

print (not x) НЕ

Операторы присваивания

x = 5

x += 3 x = x +3

x -= 2

x *= 4

x /= 2

Приоритет операторов

Операторы выполняются в определённом порядке:

— **

— *, /, //, %

— +, —

— сравнения

— логические операторы

Пример:

result = 2 +3 * 4 14, а не 20

Скобки меняют порядок:

result = (2 +3) * 4 20

Операторы принадлежности
Проверяют наличие элемента

text = «Python»

print («P» in text) True

print («z» not in text) True

Операторы тождественности

Проверяют, ссылаются ли переменные на один объект:

a = [1, 2]

b = a

c = [1, 2]

print (a is b) True

print (a is c) False

Короткое замыкание (short-circuit)

Python не вычисляет выражение полностью, если результат уже известен:

x = 0

print (x!= 0 and 10 / x> 1) не будет ошибки

Практические задания

— Напишите программу, которая проверяет, является ли число чётным

— Сравните два числа, введённые пользователем

— Используйте логические операторы для проверки диапазона числа

— Попробуйте разные комбинации операторов и предскажите результат

— Напишите выражение с несколькими операторами и скобками

Частые ошибки

— Путаница = и ==

— Неправильный порядок операций

— Деление на ноль

— Неверное использование and / or

Итоги

В этой главе вы:

— изучили основные операторы

— научились сравнивать значения

— разобрались с логикой условий

— поняли приоритет операций

Далее вы перейдёте к условным конструкциям, где начнёте управлять поведением программы в зависимости от условий.

6. Условные конструкции

В этой главе вы научитесь управлять поведением программы с помощью условий. Это позволит выполнять разные действия в зависимости от ситуации.

Что такое условие

Условие — это выражение, которое возвращает True или False.

x = 10

print (x> 5) True

Конструкция if

Основная форма условного оператора:

age = 18

if age> = 18:

print («Доступ разрешён»)

Если условие истинно (True) — выполняется блок кода.

Конструкция if-else

Позволяет выполнить альтернативный код:

age = 16

if age> = 18:

print («Доступ разрешён»)

else:

print («Доступ запрещён»)

Конструкция if-elif-else

Используется, когда условий несколько:

score = 85

if score> = 90:

print («Отлично»)

elif score> = 75:

print («Хорошо»)

elif score> = 60:

print («Удовлетворительно»)

else:

print («Неудовлетворительно»)

Вложенные условия

Можно использовать условия внутри условий:

age = 20

has_ticket = True

if age> = 18:

if has_ticket:

print («Проходите»)

else:

print («Купите билет»)

Логические операторы в условиях

age = 25

if age> 18 and age <30:

print («Вы в нужной категории»)

Проверка на принадлежность

name = «Ivan»

if name in [«Ivan», «Anna», «Oleg»]:

print («Имя найдено»)

Проверка на пустоту

text =»»

if not text:

print («Строка пустая»)

Тернарный оператор

Короткая форма if-else:

age = 20

status = «Взрослый» if age> = 18 else «Ребёнок»

Важно про отступы

if True:

print («OK»)

Ошибка:

if True:

print («Ошибка») нет отступа

Практические задания

— Напишите программу, которая проверяет, положительное число или отрицательное

— Определите, является ли число чётным или нечётным

— Реализуйте простой калькулятор (выбор операции через if)

— Проверьте возраст пользователя (доступ к сайту)

— Напишите программу, определяющую максимальное из трёх чисел

Частые ошибки

— Пропущенные отступы

— Неправильные условия

— Путаница логических операторов

— Забытый: после условия

Итоги

В этой главе вы:

— изучили условные конструкции

— научились использовать if, elif, else

— освоили вложенные условия

— применяли логические операторы

Далее вы перейдёте к циклам — это позволит автоматизировать повторяющиеся действия в программах.

7. Циклы (for, while)

В этой главе вы научитесь выполнять повторяющиеся действия с помощью циклов. Это один из ключевых инструментов программирования.

Что такое цикл

Цикл — это конструкция, которая позволяет выполнять один и тот же блок кода несколько раз.

Цикл while

Цикл while выполняется, пока условие истинно.

```python id=«2q4d6u» i = 0

while i <5: print (i) i += 1

?Важно:

* Следите, чтобы условие когда-нибудь стало `False`, иначе получится бесконечный цикл

— —

Бесконечный цикл

```python id=«qnl5b0»

while True:

print («Бесконечный цикл»)

Используется редко и обычно с break.

Цикл for

Цикл for используется для перебора элементов.

```python id=«9jd5ux» for i in range (5): print (i)

— —

Функция `range () `

Создаёт последовательность чисел:

```python id=«8w1qds»

range (5) 0,1,2,3,4

range (1, 5) 1,2,3,4

range (0, 10, 2) 0,2,4,6,8

Перебор строки

```python id=«5a8yx4» for letter in «Python»: print (letter)

— —

Перебор списка

```python id=«xoxgfh»

numbers = [1, 2, 3]

for num in numbers:

print (num)

Операторы управления циклом

break — выход из цикла

```python id=«62k47r» for i in range (10): if i == 5: break print (i)

— —

`continue` — пропуск итерации

```python id=«b3jvkm»

for i in range (5):

if i == 2:

continue

print (i)

pass — заглушка

```python id=«r48ojr» for i in range (5): pass

— —

Цикл с `else`

```python id=«c1d3q8»