59 подписчиков

Неформальное введение в Python

15 августа 202015 авг 2020

10 мин

Оглавление

Использование Python в качестве калькулятора
Числа
Строки

В питоне есть комментариию Они начинаются с # хэш символа и весь код после них не интерпретируется. Их можно писать где угодно и весь код после них не будет учитываться. Разве что только, если комментарий заключен в кавычки и является строковым литералом. Например hashtag = "#руководствоPython"

Пару примеров:

# первый комментарий

spam = 1 # второй комментарий

# ... и третий!

text = "# А это не комментарий, потому что он в кавычках."

Использование Python в качестве калькулятора

Давайте попробуем несколько простых команд Python. Запустите интерпретатор и дождитесь основного приглашения >>>. (Это не должно занять много времени.)

Числа

Python-интерпретатор работает как настоящий калькулятор. Он понимает знаки + - * /. Приоритеты и многое другое.

>>> 2 + 2

4

>>> 50 - 5*6

20

>>> (50 - 5*6) / 4

5.0

>>> 8 / 5 # деление всегда возвращает значение с плавающей запятой

1.6

Целые числа (например 2, 4, 20) имеют тип int, те , с дробной частью (например 5.0, 1.6) имеют тип float. Мы увидим больше о числовых типах позже в этом уроке.

Деление ( /) всегда возвращает число с плавающей запятой. Для получения целочисленного результата (исключая дробный результат) вы можете использовать // оператор; для расчета остатка вы можете использовать %:

>>> 17 / 3 # обычное деление возвращает float

5.666666666666667

>>>

>>> 17 // 3 # целочисленное возвращает int

5

>>> 17 % 3 # оператор % возвращает остаток от деления

2

>>> 5 * 3 + 2 # результат * делитель + остаток

17

В Python можно использовать **оператор для вычисления степеней:

>>> 5 ** 2 # квадрат пяти

25

>>> 2 ** 7 # 2 в степени 7

128

Знак равенства ( =) используется для присвоения значения переменной:

>>> width = 20

>>> height = 5 * 9

>>> width * height

900

Если переменная не «определена» (ей не присвоено значение), попытка ее использования приведет к ошибке:

>>> n # пытаемся использовать неопределенную переменную

Traceback (most recent call last):

File "<stdin>", line 1, in <module>

NameError: name 'n' is not defined

Есть полная поддержка плавающей запятой; Если в вашем примере есть хотя бы одно значение с плавающей запятой, то конечный результат будет типом float

>>> 4 * 3.75 - 1

14.0

В интерактивном режиме последнее напечатанное выражение присваивается переменной _. Это означает, что когда вы используете Python в качестве настольного калькулятора, несколько проще продолжить вычисления, например:

>>> tax = 12.5 / 100

>>> price = 100.50

>>> price * tax

12.5625

>>> price + _ # 100.50 + 12.5625

113.0625

>>> round(_, 2) # округлить до 2 значений после запятой

113.06

Эта переменная должна рассматриваться пользователем как доступная только для чтения. Не назначайте ему явно значение

В дополнение к int и float, Python поддерживает другие типы чисел, такие как Decimal и Fraction. Python также имеет встроенную поддержку комплексных чисел и использует jили Jсуффикс для обозначения мнимой части (например 3+5j).

Строки

Помимо чисел, Python также может манипулировать строками, которые могут быть выражены несколькими способами. Они могут быть заключены в одинарные кавычки ( '...') или двойные кавычки ( "...") с одинаковым результатом. \может использоваться для экранирования кавычек:

>>> 'spam eggs' # одинарные кавычки

'spam eggs'

>>> 'doesn\'t' # юзай \' чтобы избежать одинраной кавычки

"doesn't"

>>> "doesn't" # ...или используй двойные кавычки

"doesn't"

>>> '"Yes," they said.'

'"Yes," they said.'

>>> "\"Yes,\" they said."

'"Yes," they said.'

>>> '"Isn\'t," they said.'

'"Isn\'t," they said.'

При обычноом выводе в интепретатор python заключает вывод в кавычки. Чтобы измежать этого импользуйте функцию print()

>>> '"Isn\'t," they said.'

'"Isn\'t," they said.'

>>> print('"Isn\'t," they said.')

"Isn't," they said.

>>> s = 'First line.\nSecond line.' # \n переводит вывод на новую строку

>>> s # без print(), \n включен в вывод

'First line.\nSecond line.'

>>> print(s) # с print(), \n переводит на новую строку

First line.

Second line.

Если вы не хотите, чтобы предшествующие символы \интерпретировались как специальные символы, вы можете добавить rперед первой кавычкой:

>>> print('C:\some\name') # здесь \n обозначает новую строку!

C:\some

ame

>>> print(r'C:\some\name') # напишите r перед кавычками

C:\some\name

Строковые литералы могут занимать несколько строк. Одним из способов является использование тройных кавычек: """..."""или '''...'''. Конец строк автоматически включается в строку, но это можно предотвратить, добавив \в конец строки. Следующий пример:

print("""\

Usage: thingy [OPTIONS]

-h Display this usage message

-H hostname Hostname to connect to

""")

производит следующий вывод (обратите внимание, что начальный перевод строки не включен)

Usage: thingy [OPTIONS]

-h Display this usage message

-H hostname Hostname to connect to

Строки могут быть объединены (склеены) с +оператором и повторены с помощью *:

>>> # 3 раза 'un', перед 'ium'

>>> 3 * 'un' + 'ium'

'unununium'

Два или более строковых литерала (т.е. те, которые заключены в кавычки) рядом друг с другом, автоматически объединяются.

>>> 'Py' 'thon'

'Python'

Эта функция особенно полезна, когда вы хотите разбить длинные строки:

>>> text = ('Put several strings within parentheses '

... 'to have them joined together.')

>>> text

'Put several strings within parentheses to have them joined together.'

Это работает только с двумя литералами, но не с переменными или выражениями:

>>> prefix = 'Py'

>>> prefix 'thon' # нельзя соединять переменные и строки

File "<stdin>", line 1

prefix 'thon'

^

SyntaxError: invalid syntax

>>> ('un' * 3) 'ium'

File "<stdin>", line 1

('un' * 3) 'ium'

^

SyntaxError: invalid syntax

Если вы хотите объединить переменные или переменную и литерал, используйте +:

>>> prefix + 'thon'

'Python'

Строки могут быть проиндексированы (подписаны), причем первый символ имеет индекс 0. Отдельного типа символов не существует; символ - это просто строка размера один:

>>> word = 'Python'

>>> word[0] # символ в позиции 0

'P'

>>> word[5] # символ в позици 5

'n'

Индексы также могут быть отрицательными числами, чтобы начать отсчет справа:

>>> word[-1] # послений симовол

'n'

>>> word[-2] # предпоследний символ

'o'

>>> word[-6]

'P'

Обратите внимание, что, поскольку -0 совпадает с 0, отрицательные индексы начинаются с -1.

В дополнение к индексации, нарезка также поддерживается. В то время как индексирование используется для получения отдельных символов, нарезка позволяет получить несколько:

>>> word[0:2] # символы с позиции 0 (включая) до 2 (исключая)

'Py'

>>> word[2:5] # символы с позиции 2 (включая) до 5 (исключая)

'tho'

Обратите внимание, что начало всегда включено, а конец всегда исключен. Это гарантирует, что всегда равно :s[:i] + s[i:]s

>>> word[:2] + word[2:]

'Python'

>>> word[:4] + word[4:]

'Python'

Индексы срезов имеют полезные значения по умолчанию; пропущенный первый индекс по умолчанию равен нулю, пропущенный второй индекс по умолчанию равен размеру разрезанной строки.

>>> word[:2] # character from the beginning to position 2 (excluded)

'Py'

>>> word[4:] # characters from position 4 (included) to the end

'on'

>>> word[-2:] # characters from the second-last (included) to the end

'on'

Один из способов помнить, как работают срезы, - это рассматривать индексы как указывающие между символами, причем левый край первого символа нумеруется 0. Тогда правый край последнего символа строки из n символов имеет индекс n

Первая строка чисел дает положение индексов 0… 6 в строке; второй ряд дает соответствующие отрицательные показатели. Срез от i до j состоит из всех символов между ребрами, обозначенными i и j соответственно.

Для неотрицательных индексов длина среза является разностью индексов, если оба находятся в пределах границ. Например, длина word[1:3]составляет 2.

Попытка использовать слишком большой индекс приведет к ошибке:

>>> word[42] # в слове только 6 символов

Traceback (most recent call last):

File "<stdin>", line 1, in <module>

IndexError: string index out of range

Однако индексы срезов вне диапазона обрабатываются изящно, когда используются для нарезки:

>>> word[4:42]

'on'

>>> word[42:]

Строки Python не могут быть изменены - они неизменны . Следовательно, присвоение индексированной позиции в строке приводит к ошибке:

>>> word[0] = 'J'

Traceback (most recent call last):

File "<stdin>", line 1, in <module>

TypeError: 'str' object does not support item assignment

>>> word[2:] = 'py'

Traceback (most recent call last):

File "<stdin>", line 1, in <module>

TypeError: 'str' object does not support item assignment

Если вам нужна другая строка, вы должны создать новую:

>>> 'J' + word[1:]

'Jython'

>>> word[:2] + 'py'

'Pypy'

Встроенная функция len() возвращает длину строки:

>>> s = 'supercalifragilisticexpialidocious'

>>> len(s)

34

Списки

Python знает несколько составных типов данных, используемых для группировки других значений. Наиболее универсальным является список , который можно записать в виде списка значений (элементов), разделенных запятыми, в квадратных скобках. Списки могут содержать элементы разных типов, но обычно все элементы имеют одинаковый тип.

>>> squares = [1, 4, 9, 16, 25]

>>> squares

[1, 4, 9, 16, 25]

Как и строки (и все другие встроенные типы), списки могут быть проиндексированы и разрезаны:

>>> squares[0] # индексирование выводит значение

1

>>> squares[-1]

25

>>> squares[-3:] # срез выводит новый список

[9, 16, 25]

Все операции срезов возвращают новый список, содержащий запрошенные элементы. Это означает, что следующий фрагмент возвращает поверхностную копию списка:

>>> squares[:]

[1, 4, 9, 16, 25]

Списки также поддерживают такие операции, как конкатенация:

>>> squares + [36, 49, 64, 81, 100]

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

В отличие от строк, которые являются неизменяемыми , списки являются изменяемым типом, то есть можно изменить их содержимое:

>>> cubes = [1, 8, 27, 65, 125] # что-то здесь точно не так

>>> 4 ** 3 # куб 4 - 64, а не 65

64

>>> cubes[3] = 64 # переместим неправильное значение

>>> cubes

[1, 8, 27, 64, 125]

Вы также можете добавить новые элементы в конец списка, используя append() метод (подробнее о методах мы узнаем позже):

>>> cubes.append(216) # добавим куб 6

>>> cubes.append(7 ** 3) # и куб 7

>>> cubes

[1, 8, 27, 64, 125, 216, 343]

Также возможно присвоение срезов, и это может даже изменить размер списка или полностью очистить его:

>>> letters = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']

>>> letters

['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']

>>> # переместим некоторые значения

>>> letters[2:5] = ['C', 'D', 'E']

>>> letters

['a', 'b', 'C', 'D', 'E', 'f', 'g']

>>> # теперь удалим их

>>> letters[2:5] = []

>>> letters

['a', 'b', 'f', 'g']

>>> # удалим весь список, поменяв все элементы на ничего

>>> letters[:] = []

>>> letters

[]

Встроенная функция len()также применяется к спискам:

>>> letters = ['a', 'b', 'c', 'd']

>>> len(letters)

4

Можно вкладывать списки (создавать списки, содержащие другие списки), например:

>>> a = ['a', 'b', 'c']

>>> n = [1, 2, 3]

>>> x = [a, n]

>>> x

[['a', 'b', 'c'], [1, 2, 3]]

>>> x[0]

['a', 'b', 'c']

>>> x[0][1]

'b'

Первые шаги к программированию

Конечно, мы можем использовать Python для более сложных задач, чем сложение двух и двух вместе. Например, мы можем написать начальную подпоследовательность ряда Фибоначчи следующим образом:

>>> # Серия Фибоначчи:

... # сумма двух элементов определяет следующее

... a, b = 0, 1

>>> while a < 10:

... print(a)

... a, b = b, a+b

...

0

1

2

3

5

8

Этот пример вводит несколько новых функций.

Первая строка содержит множественное присваивание : пер#округлить b одновременно получают новые значения 0 и 1. В последней строке это используется снова. Выражения с правой стороны оцениваются слева направо.
Цикл while работает по принципу пока истина выполнять. Когда же выражение станет ложным(например будет равно нулю, пустой строке или переменая будет равна False) цикл перестанет выполняться
Отступы. Для группировки контрукций используется оступы(в основном 4 пробела или один Tab). Оступы в питоне, как фигурные скобки в Си. Без них питон выдаст ошибку и не будет выполнять констркцию
print()Функция записывает значение аргумента. Строки печатаются без кавычек, и между элементами вставляется пробел, так что вы можете красиво форматировать вещи, например так: