Данный курс посвящён изучению языка программирования Python.
Язык программирования необходим для разработки компьютерных программ. Программы — это набор команд для компьютера. Выполняя команды программы, компьютер делает то, что от него требуется: выводит информацию на экран, ожидает ввода данных и т. д.
В настоящее время существует множество языков программирования. Может возникнуть вопрос: неужели нет какого-то одного универсального языка? Универсальный язык, который напрямую «понимает» компьютер, — язык машинных команд.
Однако человеку писать на таком языке очень сложно. Например, программа, которая выводит на экран строку «Hello, world!», на языке машинных команд будет выглядеть так: BB 11 01 B9 0D 00 B4 0E 8A 07 43 CD 10 E2 F9 CD 20 48 65 6C 6C 6F 2C 20 77 6F 72 6C 64 21.
Поэтому были разработаны языки программирования, правила и команды которых понятны для человека, а сами языки похожи на «естественные». Та же самая программа, выводящая фразу «Hello, world!», на языке Python выглядит следующим образом: print(“Hello, world!”).
У разных языков программирования есть свои достоинства и недостатки. В среде программистов считается, что одним из самых простых языков для новичков является именно Python (правильно его читать как «пайтон», с ударением на первый слог).
Первая версия Python была разработана в 1991 году программистом из Нидерландов Гвидо ван Россумом. В настоящее время выходят новые версии языка, которые расширяют его возможности, а сам он занимает верхние строчки рейтингов языков программирования. Python применяется во многих сферах: веб-разработка, анализ данных и машинное обучение и др.
Главное достоинство Python — простота синтаксиса и команд, а также большое количество библиотек, которые содержат уже написанный программный код для решения широкого спектра задач. Python даже применяют в своих исследованиях и разработках специалисты, чьи профессии напрямую не связаны с программированием. Один из самых частых примеров — применение Python для анализа большого количества данных и нахождения корреляции между ними.
Все языки программирования можно условно разделить на две большие группы: компилируемые и интерпретируемые. Программы, написанные на компилируемых языках программирования, преобразуются (компилируются) в машинный код и становятся исполняемыми (например, в операционной системе Windows это чаще всего будет файл с расширением .exe). Программы, написанные на интерпретируемых языках (в их числе и Python), не компилируются, и для их запуска требуется специальная программа — интерпретатор.
Если у вас уже установлен интерпретатор и настроена среда разработки, вы можете смело переходить к следующему параграфу. А если нет — скачать интерпретатор для нужной операционной системы можно на сайте. Рекомендуемая версия — 3.10.
Далее необходимо сохранить файл-установщик и затем его запустить. Обратите внимание, что интерпретатор лучше установить в папку, в пути к которой будут только символы английского алфавита (это позволит в будущем избежать проблем с некоторыми библиотеками). Также не забудьте установить флажок «Add to PATH» для добавления путей до интерпретатора и вспомогательных программ в переменные окружения (это действие позволит обращаться к интерпретатору и установщику библиотек из любой папки системы).
После установки можно сразу приступить к созданию и запуску программ. Возникает вопрос: а где писать программы? Ответить можно так: где угодно, даже в «Блокноте». Главное, чтобы файл с программой сохранялся как текст, а у файла было расширение .py (английскими буквами, читается как «пай»). Затем эти программы можно запустить из командной строки следующим образом:
python program_1.py
Эту запись можно расшифровать так: «Операционная система, запусти интерпретатор — пусть он прочитает файл с нашей программой».
Однако писать программы в «Блокноте» не очень удобно — он даже не покажет опечатки и синтаксические ошибки. Поэтому для создания программ обычно используют специальные интегрированные среды разработки (IDE — Integrated Development Environment).
Для начала изучения Python вполне хватит среды разработки Visual Studio Code (также можно использовать Pycharm, однако он чуть более сложен в настройке). Необходимо скачать дистрибутив (установщик программы) для вашей операционной системы с сайта. После сохранения файла-инсталлятора его необходимо запустить, и начнётся процесс установки.
Параметры установки можно оставить по умолчанию. Как только она завершится, среду разработки можно запускать. Дополнительно стоит установить расширение для работы с Python (хотя часто оно устанавливается автоматически).
Запустив среду разработки, нажмите на иконку, как показано на рисунке ниже.
Слева откроется панель расширений. В поисковой строке наберите «Python» и установите это расширение, нажав на кнопку «Установить» (или убедитесь, что оно установлено автоматически, в таком случае не будет кнопки «Установить»).
Создайте папку с проектом, в котором будете создавать программы. Для этого выберите в стартовом окне пункт «Открыть папку», а затем создайте новую папку с проектом.
В панели проводника появится проект с заданным вами именем. Справа от названия выберите иконку создания нового файла.
Дайте имя файлу, например example_1.py.
Выберите внизу, в строке состояния, пункт «Выбор интерпретатора», а затем один из установленных интерпретаторов вашей системы.
Чтобы проверить правильность первоначальной настройки, скопируйте следующий код и запустите его, нажав на кнопку с треугольником справа вверху:
print("Привет, мир!")
Проверьте, что после запуска программы в нижней части окна среды разработки появилась вкладка «Терминал» и в ней напечатана фраза «Привет, мир!».
Поздравляем, всё готово к работе! В следующем параграфе вы узнаете, как работать с числами и строками, и познакомитесь с первыми функциями.
Но сперва небольшое объявление: для этого хендбука у нас есть коммьюнити студентов. В нём можно найти единомышленников, обсудить материалы и задания. Вступить в него можно по ссылке. А чтобы быть в курсе обновлений хендбука — советуем подписаться на рассылку.