Как изучить Python за 1 вечер

Вокруг языка программирования Python сейчас много шумихи. На нем учат программировать школьников, потому что он очень простой. Так же его используют для создания нейронных сетей и написания алгоритмов машинного обучения. Говорят, у него просто безграничные возможности и его можно использовать в любой сфере.

Python действительно очень крут. В этой статье я это продемонстрирую и дам подробные рекомендации для начинающих программистов по изучению языка Python.

План этой статьи такой:

1. История Pythop - очень кратко расскажу для чего его создали и как он стал таким могущественным.
2. Преимущества языка Python - покажу почему новичкам стоит выбрать именно Питон, а не другие языки программирования.
3. Почему Python интерпретируемый язык? - расскажу об особенностях языка Python и отвечу на вопрос: "Почему он сделан интерпретируемым?".
4. Библиотеки языка Python - расскажу в каких сферах программирования чаще всего используют язык Python и для чего он особенно хорош.
5. Быстрый старт на Python - вместе с вами установим, настроим и напишем 5 первых программ.
6. Как изучить язык Python - дам рекомендации как с нуля начать обучение языку Питон

1. История языка Python

С момента своего появления языки программирования все усложнялись. Первые, созданные в 50-е языки были еще сносными. Например, Fortran, который все еще используется. Затем в 60-70е начали появляться сложные языки, разработчики пытались добавить в язык программирования множество функций. Яркий пример такого языка PL/1. Он был чрезвычайно сложным и объемным и разработка программ на таком языке было непростой задачей. Программные комплексы которые разрабатывались, становились все сложнее, языки программирования, соответственно, тоже. На эту тему рекомендую почитать книгу "Мифический человеко-месяц" Ф. Брукса.

В 1991 году Гвидо Ван Россум создает новый язык программирования Python. Этот язык был создан с целью сделать код легко читаемым и облегчить работу программистам. Синтаксис у Питона был максимально прост, что привело к тому что его сейчас используют в школах для обучения программированию.

В 70-e Никлаус Вирт уже пытался сделать простой язык программирования. Так появился язык Pascal, как упрощенная и более продуманная версия очень громоздкого и сложного Algol 68. В 70,80,90-е Паскаль, а затем и Delpy были очень популярны и востребованы. Сейчас мода на них прошла. Сейчас популярен другой простой язык программирования Python. Может и он когда нибудь станет не модным. Но сейчас в 2021 году язык Python на пике популярности и некоторые ему предрекали стать в будущем единственным мега-языком программирования на все случаи жизни. Посмотрим. История покажет.

2. Преимущества языка Python

Попытаюсь ответить на вопрос: "Почему же язык программирования Python так популярен?".

1. Python имеет простой синтаксис. Это было сделано осознанно разработчиками для облегчения труда программистом. Поэтому писать код на нем легко. Читать и сопровождать тоже легко. По синтаксису он ближе к Алгол-подобным языкам, таким как Паскаль, Модула-2. Такой синтаксис понятнее новичкам, чем синтаксис C-подобных языков, таких как C++, Java, C Sharp.

2. Python не системный язык программирования. Это значит в нем нет множества сложных конструкций как в системных языках программирования. Это опять же упрощает язык - программист может полностью сосредоточиться на решаемой задаче, вместо того что бы думать об управлении памятью.

3. Python имеет множество модулей. Этот язык спроектирован так, чтобы быть простым и иметь возможность подключать библиотеки. В результате было создано огромное количество библиотек на все случаи жизни. И программисту нужно изучить простой язык и одну библиотеку, с которой он будет работать. Это облегчает обучение.

4. Python не только ООП язык. Это значит, что вам не нужно все превращать в объект, как в Java или C Sharp. У вас есть выбор в каком стиле решать ту или иную задачу.

3. Почему Python интерпретируемый язык?

Программы с которыми мы привыкли работать на компьютере компилируемые. Т.е. они имеют расширение .exe и что бы работать с ними, достаточно их просто установить на свой компьютер. Такие программы можно создать в компилируемых языках: C, C++, Pascal.

Python интерпретируемый язык программирования и чтобы его запустить на компьютере, нужно установить еще одну программу - интерпретатор языка Python.

Для начинающих программистов это кажется не удобно. Ведь нельзя написать программу и отправить другу для тестирования файл с программой с расширением .py - для запуска такого файла нужно предварительно установить у друга интерпретатор языка Python.

Но на самом деле у интерпретируемого языка масса плюсов. Сейчас я вам о них расскажу.

Плюсы интерпретатора Python

1 Открытый код программы. Программы на языке Python распространяются в виде файлов с расширением ".py". Если открыть такой файл то мы увидим код программы. Это очень удобно, если в программу нужно внести небольшие правки т.к. код программы открыт и всегда под рукой.

2 Открытый код модулей. Питон проектировался таким образом, чтобы ядро было минималистичным, а функциональность языка расширялась с помощью внешних модулей. В компилируемых языках модули вшиты в программу и компилируются вместе с ней, по этому их текст не доступен для анализа.

3 Программу можно запустить на любой платформе. Python известен тем, что работает на любой архитектуре.

4 Метапрограммирование. Тот факт, что программа не компилируется в машинный код, а хранится в виде текста программы, дает возможность работать с куском программы, как с данными. Т.е. код программы может изменяться нахоту в зависимости от определенных условий. Такой подход применялся в другом интерпретируемом языке - в LISP. В компилируемых языках такое невозможно.

Если коротко, то интерпретатор - это очень удобное для разработчика, а Python изначально был спроектирован для удобства разработчиков. Программист всегда может получить доступ к исходному коду программы и модулей, может быстро подправить код или исправить ошибку. А это очень удобно в тех сферах программирования, где используется питон чаще всего: машинное обучение, веб-разработка. Т.е. в таких сферах , где развитие программы идет постоянно и постоянно нужно вносить правки.

4. Библиотеки языка Python

Как мы уже писали в Питон спроектирован так, что бы ядро было простым и минималистичным, а все необходимые функции были вынесены в отдельные модули. Такое решение сделало язык очень практичным и легким в изучении.

До Питона были пытались создать универсальные языки которые подходили бы для решения любых задач. Это Algol 68 и PL/1. Но оба этих языка получились настолько сложными, что не пользовались популярностью. На смену Algol 68 очень быстро пришел упрощенный его вариант в виде Pascal, а PL/1 и вовсе был забыт.

Думаю, поэтому Python был спроектирован так, что ядро включает минимум функционала, а дополнительный функционал очень легко добавляется через внешние библиотеки модулей. Давайте узнаем какие самые популярные библиотеки существуют для языка Питон.

• Pygame для создания игр. Это самая популярная библиотека для создания компьютерных игр на Python.
• TensorFlow для машинного обучения. Это самая популярная библиотека для работы с искусственным интеллектом.
• SQL Alchemy для работы с базами данных. Эта библиотека позволяет работать с любой базой данных из языка Python. Вам нужно писать программный код для работы с SQL Alceme, и он будет работать с любой СУБД которую поддерживает этот модуль: PostgreSQL, MySQL, SQLite.
• PyQT для создания десктопных приложений (GUI). Это библиотека графических элементов для создания обычных программ работающих в Windows и запускающихся в стандартном окне через ярлычок на рабочем столе.
• Kivy для создания мобильных приложений. Это кроссплатформенный фреймворк для создания приложений для смартфонов и планшетов.
• Matplotlib для построеня графиков. После подключения этой библиотеки вы сможете визуализировать любые графики функций.
• Bokeh для визуализации данных. Этот модуль интегрируется с веб-фреймворком Django и позволяет добавлять на страницы сайта современную инфо-графику.
• Scrapy для сканирования веб-страниц. Этот модуль позволяет написать своего паука который будет в автоматическом режиме сканировать множество интернет страниц.

Кроме того существует стандартная библиотека Python для решения большого круга задач. Например в стандартной поставке есть модуль tkinter для построения графического интерфейса (GUI), модули для работы с базами данных, с электронной почтой и т.д.

5. Быстрый старт на Python

Сейчас мы подошли к самому важному. Мы скачаем Python и напишем несколько первых программ.

Шаг 1. Скачать Python

Будем скачивать интерпретатор Python с официального сайта: https://www.python.org/downloads/

Выбирайте на этой странице Windows если вы используете ее. Так же можно выбрать Linux, Mac OS X и другие операционные системы.

Шаг 2. Установить Python

Установите Python на ваш компьютер как обычную программу. В процессе установки выбирайте "install for all users".

А так включите "Add Python.exe to Path" что бы было как на рисунке.

Чтобы протестировать запустите командную строку (Через Пуск выбирайте Выполнить или сочетание клавиш Win+R и затем введите CMD и нажмите Enter). В открывшемся окне напишите "Python" и нажмите Enter. Вы получаете возможность работать с питоном в интерактивном режиме. Напишите первую программу, что бы проверить, что все работает:

Print("Hello, World")

И вы увидите результат: будет выведено на экран "Hello, World".

Шаг 3. Напишем первую программу (скрипт)

Привет Мир мы уже написали. Поэтому давайте сложим два числа. Программа будет такой:

• a = 2
• b = 3
• c = a + b
• print(c)

Результат будет как на рисунке:

Можно так же ввести эту программу в блокноте и сохранить под именем test.py на диск C вашего компьютера. Затем вам нужно выйти из консоли питона в системную консоль. Для этого пишем exit() и ">>>" исчезнет и появится "C:\\". Это значит вы вышли в системную консоль. В ней пишем команду "python c:/test.py". И увидите результат "5".

Поздравляю! Вы только что написали и выполнили свой первый скрипт. Кстати, есть более легкий способ запустить этот скрипт - просто кликните 2 раза на файле test.py и скрипт запустится сам.

Если вы хотите организовать ввод данных в программу, например, чтобы пользователь сам ввел переменные a и b, то нужно текст "a = 2" заменить на текст "a = int(input("a = "))".

Шаг 4. Создадим форму для нашего приложения

Дума, консольное приложение вас не сильно впечатлило. Думаю, это не то чего вы ждали от столь могущественного языка как Питон. Давайте сейчас мы подключим модуль Tkinter для построения форм из стандартной библиотеки. Это будет быстро, просто и эффектно.

Откройте в блокноте ваш скрипт test.py и модернизируйте его следующим образом:

• from tkinter import *
• def clicked():
• a = int(txt.get())
• b = int(txt2.get())
• c = a + b
• lbl3.configure(text="c = " + str(c))
• window = Tk()
• lbl = Label(window, text="a = ")
• lbl.grid(column=0, row=0)
• txt = Entry(window,width=10)
• txt.grid(column=1, row=0)
• lbl2 = Label(window, text="b = ")
• lbl2.grid(column=0, row=1)
• txt2 = Entry(window,width=10)
• txt2.grid(column=1, row=1)
• lbl3 = Label(window, text="c = ")
• lbl3.grid(column=0, row=2)
• btn = Button(window, text="Выполнить сложение", command=clicked)
• btn.grid(column=0, row=3)
• window.mainloop()

В результате , при выполнении скрипта, вы получите красивую форму:

Скажу коротко что мы сделали:

from tkinter import * - это мы импортировали модуль tkinter для построения графического интерфейса из стандартной библиотеки.

lbl = Label(window, text="a = ") - это мы вывели надпись

txt = Entry(window,width=10) - мы добавили поле ввода

btn = Button(window, text="Выполнить сложение", command=clicked) - мы добавили кнопку и связали ее с функцией clicked

def clicked(): - мы создали функцию которая складывает два числа.

Вот вы и написали каркас для создания ваших будущих тренировочных программ. Например эту программу легко модернизировать для решения квадратного уравнения вида: a*x*x + b*x + c = 0.

6. Обучение языку Python

Если у вас есть время и дисциплинированность, то я рекомендую изучать язык самостоятельно. В интернете достаточно книг, сайтов и видеоуроков.

Если вам нужно быстро получить качественные знания и вы планируете в ближайшем будущем уже начать работать программистом, то я рекомендую пройти курс Профессия Python-разработчик на Skillbox.

Плюс курса в том что вы будете много программировать, решая практические задачи. В процессе обучения у вас будет преподаватель, которому можно будет задавать любые вопросы.

В процессе обучения вы изучите сам язык программирования, научитесь работать в IDE PyCharm, а так же подробно изучите очень востребованный сегодня веб-фреймворк Django.