Какие инструкции есть в python

Предыдущий урок: Try…Except

Этот материал посвящен инструкциям и выражениям в Python, а также отличиям между ними. Также речь пойдет об инструкциях, занимающих несколько строк, и отступах в Python. Попробуем ответить на вопрос: «Почему отступы так важны в Python?»

Что такое инструкция?

Инструкция в Python — это логическая инструкция, которую интерпретатор Python может прочесть и выполнить. Она может являться выражением или оператором присваивания в Python.

Присваивание — фундаментальный элемент этого языка. Он определяет способ создания и сохранения объектов с помощью выражений.

Что такое выражение?

Выражение — один из типов инструкции, который содержит логическую последовательность чисел, строк, объектов и операторов python. Значение и переменная являются выражениями сами по себе.

С помощью выражений можно выполнять такие операции, как сложение, вычитание, конкатенация и другие. Они также могут представлять собой вызовы функций, которые возвращают результат.

# Использование арифметических выражений

>>> ((20 + 2) * 10 / 5 - 20)

24.0


# Использование функций в выражении

>>> pow(2, 10)

1024


# Использование eval в выражении

>>> eval("2.5+2.5")

5.0

Простая операция присваивания

В случае простого присваивания создаются новые переменные, которым присваиваются значения. Их можно менять. Инструкция предоставляет выражение и имя переменной в качестве метки для сохранения значения выражения.

# Синтаксис

variable = expression

Рассмотрим типы выражений присваивания в Python и посмотрим, как они работают внутри.

Пример 1. С правой стороны — выражение со значением

Это базовая форма присваивания в Python.

>>> test = "Изучение python"

Python создаст в памяти строку "Изучение python" и присвоит ей имя test. Узнать адрес в памяти можно с помощью встроенной функции id().

>>> test = "Изучение python"

>>> id(test)

6589040

Номер — это адрес места, где значение хранится в памяти. Дальше несколько интересных вещей, о которых нужно помнить.

1. Если создать другую строку с тем же значением, Python создаст новый объект и присвоит его другому местоположению в памяти. Это работает в большинстве случаев.
2. Однако в двух следующих случаях он использует то же место в памяти:
   • Строки без пробелов с менее чем 20 символами;
   • Целые числа от -5 до 255.

Это называется интернированием и делается для сохранения памяти.

Пример 2. С правой стороны — существующая переменная Python

Теперь другой пример инструкции присваивания. С правой стороны находится ранее объявленная переменная python.

Инструкция выше не приведет к выделению нового места в памяти. Обе переменных будут ссылаться на один и тот же объект в памяти. Это как создание псевдонима для существующего объекта. Убедиться в этом можно с помощью все той же функции id().

>>> test = "Изучение python"

>>> id(test)

6589424

>>> another_test = test

>>> id(another_test)

6589424

Пример 3. С правой стороны — операция

В случае такой инструкции результат зависит от исхода операции. Возьмем такой пример.

>>> test = 2 * 2 / 4

>>> print(test)

1.0

>>> type(test)

В примере выше присваивание приведет к созданию переменной типа float. А в этом — к появлению переменной типа int.

>>> test = 3 * 3

>>> print(test)

9

>>> type(test)

Дополненная инструкция присваивания

Арифметические операторы можно объединять для формирования инструкций дополненного присваивания.

Рассмотрим такой пример: x += y. Он является аналогичным этой инструкции — x = x + y.

Следующий пример с добавлением новых элементов в кортеж чуть яснее демонстрирует принцип.

>>> my_tuple = (5, 10, 20)

>>> my_tuple += (40, 80,)

>>> print(my_tuple)

(5, 10, 20, 40, 80)

Следующий пример — список гласных. В нем в список добавляются недостающие значения.

>>> list_vowels = ['a','e','i']

>>> list_vowels += ['o', 'u',]

>>> print(list_vowels)

['a', 'e', 'i', 'o', 'u']

Инструкция в несколько строк

Каждая инструкция в Python заканчивается символом новой строки. Но это поведение можно расширить на несколько строк с помощью символа продолжения строки \.

В Python есть два варианта работы с инструкциями, занимающими несколько строк.

1. Явное продолжение строки

Когда сразу используется символ продолжения строки \ для разбития инструкции на несколько строчек.

# Инициализация списка с помощью многострочной инструкции

>>> my_list = [1, \

... 2, 3\

... ,4,5 \

... ]

>>> print(my_list)

[1, 2, 3, 4, 5]


# Вычислить выражение, используя многострочную инструкцию

>>> eval ( \

... " 2.5 \

... + \

... 3.5")

6.0

2. Неявное продолжение строки

Неявное продолжение строки работает в тех случаях, когда инструкция разбивается с помощью круглых (), квадратных [] или фигурных {} скобок. В таком случае инструкцию нужно заключить внутрь скобок для переноса.

>>> result = (10 + 100

... * 5 - 5

... / 100 + 10

... )

>>> print(result)

519.95

 
>>> subjects = [

... 'Метематика',

... 'Английский',

... 'Химия'

... ]

>>> print(subjects)

['Метематика', 'Английский', 'Химия']

>>> type(subjects)

Отступы в Python

Большая часть высокоуровневых языков программирования, таких как C, C++, C# используют фигурные скобки для выделения блоков кода. Python делает это с помощью отступов.

Блок кода, представляющий тело функции или цикл, начинается с отступа и заканчивается первой строкой без отступа.

Сколько места занимает один отступ

Согласно правилам стиля Python (PEP8), размер отступа — 4 символа. Однако у Google есть собственные правила, ограничивающие этот размер 2 символами. Так что можно руководствоваться и собственным стилем, но лучше следовать PEP8.

Почему отступы так важны в Python?

В большинстве языков программирования отступы используются для улучшения читабельности, но добавлять их необязательно. Но в Python их обязательно нужно использовать. Обычно каждую строку предваряет отступ в 4 символа для одного блока кода.

В примерах прошлых разделов были блоки без отступов. Однако в более сложных выражениях без них не обойтись.

def demo_routine(num):

    print('Демо функция')

    if num % 2 == 0:

        return True

    else:

        return False


num = int(input('Введи число:'))

if demo_routine(num) is True:

    print(num, 'четное число')

else:

    print(num, 'нечетное число')

Также стоит рассмотреть пример, когда ненужный отступ вызывает ошибку.

>>>  6*5-10

File "", line 1

    6*5-10

    ^

IndentationError: unexpected indent

Выводы

Если вы планируете стать профессиональным программистом, который верит в понятие чистого кода, тогда важно знать о выражениях, инструкциях и отступах в Python. Чтобы получить максимум от этого урока, повторите все представленные примеры в консоли. Для работы с ранее введенными командами можно использовать стрелку вверх на клавиатуре.

Далее: Комментарии

Введение в написание программ

Программа на языке Python состоит из набора инструкций. Каждая инструкция помещается на новую строку. Например:

Большую роль в Python играют отступы. Неправильно поставленный отступ фактически является ошибкой. Например, в следующем случае мы получим ошибку, хотя код будет практически аналогичен приведенному выше:

Поэтому стоит помещать новые инструкции сначала строки. В этом одно из важных отличий пайтона от других языков программирования, как C# или Java.

Однако стоит учитывать, что некоторые конструкции языка могут состоять из нескольких строк. Например, условная конструкция if:

В данном случае если 1 меньше 2, то выводится строка «Hello». И здесь уже должен быть отступ, так как инструкция print(«Hello») используется не сама по себе, а как часть условной конструкции if. Причем отступ, согласно руководству по оформлению кода, желательно делать из такого количество пробелов, которое кратно 4 (то есть 4, 8, 16 и т.д.) Хотя если отступов будет не 4, а 5, то программа также будет работать.

Таких конструкций не так много, поэтому особой путаницы по поводу где надо, а где не надо ставить пробелы, не должно возникнуть.

Регистрозависимость

Python — регистрозависимый язык, поэтому выражения print и Print или PRINT представляют разные выражения. И если вместо метода print для вывода на консоль мы попробуем использовать метод Print:

то у нас ничего не получится.

Комментарии

Для отметки, что делает тот или иной участок кода, применяются комментарии. При трансляции и выполнении программы интерпретатор игнорирует комментарии, поэтому они не оказывают никакого влияния на работу программы.

Комментарии в Python бывают блочные и строчные. Все они предваряются знаком решетки (#).

Блочные комментарии ставятся в начале строки.

Строчные комментарии располагаются на той же строке, что и инструкции языка:

Основные функции

Если же нам необходимо вывести несколько значений на консоль, то мы можем передать их в функцию print через запятую:

В итоге все переданные значения склеятся через пробелы в одну строку:

Если функция print отвечает за вывод, то функция input отвечает за ввод информации. В качестве необязательного параметра эта функция принимает приглашение к вводу и возвращает введенную строку, которую мы можем сохранить в переменную:

Консольный вывод:

Переменные и типы данных

Переменная хранит определенные данные. Название переменной в Python должно начинаться с алфавитного символа или со знака подчеркивания и может содержать алфавитно-цифровые символы и знак подчеркивания. И кроме того, название переменной не должно совпадать с названием ключевых слов языка Python. Ключевых слов не так много, их легко запомнить: and, as, assert, break, class, continue, def, del, elif, else, except, False, finally, for, from, global, if, import, in, is, lambda, None, nonlocal, not, or, pass, raise, return, True, try, while, with, yield.

Например, создадим переменную:

Здесь определена переменная name, которая хранит строку «Tom».

В пайтоне применяется два типа наименования переменных: camel case и underscore notation.

Camel case подразумевает, что каждое новое подслово в наименовании переменной начинается с большой буквы. Например:

Underscore notation подразумевает, что подслова в наименовании переменной разделяются знаком подчеркивания. Например:

И также надо учитывать регистрозависимость, поэтому переменные name и Name будут представлять разные объекты.

Переменная хранит данные одного из типов данных. В Python существует множество различных типов данных, которые подразделяются на категории: числа, последовательности, словари, наборы:

Python является языком с динамической типизацией. Он определяет тип данных переменной исходя из значения, которое ей присвоено. Так, при присвоении строки в двойных или одинарных кавычках переменная имеет тип str. При присвоении целого числа Python автоматически определяет тип переменной как int. Чтобы определить переменную как объект float, ей присваивается дробное число, в котором разделителем целой и дробной части является точка. Число с плавающей точкой можно определять в экспоненциальной записи:

Число float может иметь только 18 значимых симолов. Так, в данном случае используются только два символа — 3.9. И если число слишком велико или слишком мало, то мы можем записывать число в подобной нотации, используя экспоненту. Число после экспоненты указывает степень числа 10, на которое надо умножить основное число — 3.9.

При этом в процессе работы программы мы можем изменить тип переменной, присвоив ей значение другого типа:

С помощью функции type() динамически можно узнать текущий тип переменной:

Операции с числами

Арифметические операции

Python поддерживает все распространенные арифметические операции:

Сложение двух чисел:

Вычитание двух чисел:

Умножение двух чисел:

Деление двух чисел:

Целочисленное деление двух чисел:

Данная операция возвращает целочисленный результат деления, отбрасывая дробную часть

Возведение в степень:

Получение остатка от деления:

В данном случае ближайшее число к 7, которое делится на 2 без остатка, это 6. Поэтому остаток от деления равен 7 — 6 = 1

Следует отметить, что в арифметических операциях могут принимать участие как целые, так и дробные числа. Если в одной операции участвует целое число (int) и число с плавающей точкой (float), то целое число приводится к типу float.

Арифметические операции с присвоением

Ряд специальных операций позволяют использовать присвоить результат операции первому операнду:

Присвоение результата сложения

Присвоение результата вычитания

Присвоение результата умножения

Присвоение результата от деления

Присвоение результата целочисленного деления

Присвоение степени числа

Присвоение остатка от деления

Примеры операций:

Функции преобразования чисел

Мы ожидаем, что «2» + 3 будет равно 5. Однако этот код сгенерирует исключение, так как первое число на самом деле представляет строку. И чтобы все заработало как надо, необходимо привести строку к числу с помощью функции int():

Аналогичным образом действует функция float(), которая преобразует в число с плавающей точкой. Но вообще с дробными числами надо учитывать, что результат операций с ними может быть не совсем точным. Например:

В данном случае мы ожидаем получить число 0.40002, однако в конце через ряд нулей появляется еще какая-то четверка. Или еще одно выражение:

В этот случае для округления результата мы можем использовать функцию round():

Первый параметр функции — округляемое число, а второй — сколько знаков после запятой должно содержать получаемое число.

Представление числа

Для определения числа в восьмеричной системе перед его значением ставится 0 и префикс o:

Для определения числа в шестнадцатеричной системе перед его значением ставится 0 и префикс x:

И с числами в других системах измерения также можно проводить арифметические операции:

Условные выражения

Ряд операций представляют условные выражения. Все эти операции принимают два операнда и возвращают логическое значение, которое в Python представляет тип boolean. Существует только два логических значения — True (выражение истинно) и False (выражение ложно).

Операции сравнения

Простейшие условные выражения представляют операции сравнения, которые сравнивают два значения. Python поддерживает следующие операции сравнения:

Возвращает True, если оба операнда равны. Иначе возвращает False.

Возвращает True, если оба операнда НЕ равны. Иначе возвращает False.

Возвращает True, если первый операнд больше второго.

Возвращает True, если первый операнд меньше второго.

Возвращает True, если первый операнд больше или равен второму.

Возвращает True, если первый операнд меньше или равен второму.

Примеры операций сравнения:

Операции сравнения могут сравнивать различные объекты — строки, числа, логические значения, однако оба операнда операции должны представлять один и тот же тип.

Логические операции

Для создания составных условных выражений применяются логические операции. В Python имеются следующие логические операторы:

Возвращает True, если оба выражения равны True

В данном случае оператор and сравнивает результаты двух выражений: age > 21 weight == 58. И если оба этих выражений возвращают True, то оператор and также возвращает True. Причем в качестве одно из выражений необязательно выступает операция сравнения: это может быть другая логическая операция или просто переменная типа boolean, которая хранит True или False.

Возвращает True, если хотя бы одно из выражений равно True

Возвращает True, если выражение равно False

Операции со строками

Строка представляет последовательность символов в кодировке Unicode, заключенных в кавычки. Причем в Python мы можем использовать как одинарные, так и двойные кавычки:

Одной из самых распространенных операций со строками является их объединение или конкатенация. Для объединения строк применяется знак плюса:

С объединением двух строк все просто, но что, если нам надо сложить строку и число? В этом случае необходимо привести число к строке с помощью функции str():

Эскейп-последовательности

Кроме стандартных символов строки могут включать управляющие эскейп-последовательности, которые интерпретируются особым образом. Например, последовательность \n представляет перевод строки. Поэтому следующее выражение:

На консоль выведет две строки:

Сравнение строк

Особо следует сказать о сравнении строк. При сравнении строк принимается во внимание символы и их регистр. Так, цифровой символ условно меньше, чем любой алфавитный символ. Алфавитный символ в верхнем регистре условно меньше, чем алфавитные символы в нижнем регистре. Например:

Поэтому строка «1a» условно меньше, чем строка «aa». Вначале сравнение идет по первому символу. Если начальные символы обоих строк представляют цифры, то меньшей считается меньшая цифра, например, «1a» меньше, чем «2a».

Если начальные символы представляют алфавитные символы в одном и том же регистре, то смотрят по алфавиту. Так, «aa» меньше, чем «ba», а «ba» меньше, чем «ca».

Если первые символы одинаковые, в расчет берутся вторые символы при их наличии.

Зависимость от регистра не всегда желательна, так как по сути мы имеем дело с одинаковыми строками. В этом случае перед сравнением мы можем привести обе строки к одному из регистров.

Функция lower() приводит строку к нижнему регистру, а функция upper() — к верхнему.

Условная конструкция if

Условные конструкции используют условные выражения и в зависимости от их значения направляют выполнение программы по одному из путей. Одна из таких конструкций — это конструкция if. Она имеет следующее формальное определение:

В самом простом виде после ключевого слова if идет логическое выражение. И если это логическое выражение возвращает True, то выполняется последующий блок инструкций, каждая из которых должна начинаться с новой стоки и должна иметь отступы от начала строки:

Поскольку в данном случае значение переменной age больше 21, то будет выполняться блок if, а консоль выведет следующие строки:

Если вдруг нам надо определить альтернативное решение на тот случай, если условное выражение возвратит False, то мы можем использовать блок else:

Вложенные конструкции if

Конструкция if в свою очередь сама может иметь вложенные конструкции if:

Стоит учитывать, что вложенные выражения if также должны начинаться с отступов, а инструкции во вложенных конструкциях также должны иметь отступы. Отступы, расставленные не должным образом, могут изменить логику программы. Так, предыдущий пример НЕ аналогичен следующему:

Теперь напишем небольшую программку, которая использует условные конструкции. Данная программка будет представлять собой своего рода обменный пункт:

Циклы

Циклы позволяют повторять некоторое действие в зависимости от соблюдения некоторого условия.

Цикл while

Первый цикл, который мы рассмотрим, это цикл while. Он имеет следующее формальное определение:

Цикл «for»

Другой тип циклов представляет конструкция for. Цикл for вызывается для каждого числа в некоторой коллекции чисел. Коллекция чисел создается с помощью функции range(). Формальное определение цикла for:

Функция «range»

Функция range имеет следующие формы:

Примеры вызовов функции range:

Например, выведем последовательно все числа от 0 до 4:

Вложенные циклы

Одни циклы внутри себя могут содержать другие циклы. Рассмотрим на примере вывода таблицы умножения:

Выход из цикла. break и continue

Консольный вывод программы:

Но что, если пользователь введет отрицательное число? В этом случае программа также выдаст отрицательный результат, что не является корректным поведением. И в этом случае перед вычислением мы можем проверить значение, меньше ли оно нуля, и если меньше, с помощью оператора continue выполнить переход к следующей итерации цикла без его завершения:

Функции

Функции представляют блок кода, который выполняет определенную задачу и который можно повторно использовать в других частях программы. Формальное определение функции:

Здесь три раза подряд вызывается функция say_hello. В итоге мы получим следующий консольный вывод:

Теперь определим и используем функцию с параметрами:

Функция принимает параметр name, и при вызове функции мы можем передать вместо параметра какой-либо значение:

Значения по умолчанию

Некоторые параметры функции мы можем сделать необязательными, указав для них значения по умолчанию при определении функции. Например:

Здесь параметр name является необязательным. И если мы не передаем при вызове функции для него значение, то применяется значение по умолчанию, то есть строка «Tom».

Именованные параметры

При передаче значений функция сопоставляет их с параметрами в том порядке, в котором они передаются. Например, пусть есть следующая функция:

При вызове функции первое значение «Tom» передается первому параметру — параметру name, второе значение — число 22 передается второму параметру — age. И так далее по порядку. Использование именованных параметров позволяет переопределить порядок передачи:

Именованные параметры предполагают указание имени параметра с присвоением ему значения при вызове функции.

Неопределенное количество параметров

С помощью символа звездочки можно определить неопределенное количество параметров:

В данном случае функция sum принимает один параметр — *params, но звездочка перед названием параметра указывает, что фактически на место этого параметра мы можем передать неопределенное количество значений или набор значений. В самой функции с помощью цикла for можно пройтись по этому набору и произвести с переданными значениями различные действия. Например, в данном случае возвращается сумма чисел.

Возвращение результата

Функция может возвращать результат. Для этого в функции используется оператор return, после которого указывается возвращаемое значение:

Здесь функция create_default_user возвращает два значения: name и age. При вызове функции эти значения по порядку присваиваются переменным user_name и user_age, и мы их можем использовать.

Функция «main»

В программе может быть определено множество функций. И чтобы всех их упорядочить, хорошей практикой считается добавление специальной функции main, в которой потом уже вызываются другие функции:

Область видимости переменных

В Python, как и во многих других языках программирования, не рекомендуется использовать глобальные переменные. Единственной допустимой практикой является определение небольшого числа глобальных констант, которые не изменяются в процессе работы программы.

В данном случае число 3.14 представлено константой PI. Понятно, что это значение в принципе не изменится, поэтому его можно вынести из функций и определить в виде константы. Как правило, имя константы определяется заглавными буквами.

Модули

Соответственно модуль будет называться account. И определим в нем следующий код:

И после этого мы можем запустить главный скрипт hello.py, и он задействует модуль account.py. В частности, консольный вывод мог бы быть следующим:

Настройка пространства имен

По умолчанию при импорте модуля он доступен через одноименное пространство имен. Однако мы можем переопределить это поведение. Так, ключевое слово as позволяет сопоставить модуль с другим пространством имен. Например:

Но стоит отметить, что импорт в глобальное пространство имен чреват коллизиями имен функций. Например, если у нас том же файле определена функция с тем же именем, то при вызове функции мы можем получить ошибку. Поэтому лучше избегать использования импорта в глобальное пространство имен.

Имя модуля

Обработка исключений

Данный скрипт успешно скомпилируется и выполнится, так как строка «5» вполне может быть конвертирована в число. Однако возьмем другой пример:

При выполнении этого скрипта будет выброшено исключение ValueError, так как строку «hello» нельзя преобразовать в число. С одной стороны, здесь очевидно, сто строка не представляет число, но мы можем иметь дело с вводом пользователя, который также может ввести не совсем то, что мы ожидаем:

При возникновении исключения работа программы прерывается, и чтобы избежать подобного поведения и обрабатывать исключения в Python есть конструкция try..except, которая имеет следующее формальное определение:

Вводим строку:

Как видно из консольного вывода, при вводе строки вывод числа на консоль не происходит, а выполнение программы переходит к блоку except.

Вводим правильное число:

Если ситуация такова, что в программе могут быть сгенерированы различные типы исключений, то мы можем их обработать по отдельности, используя дополнительные выражения except:

Блок finally

При обработке исключений также можно использовать необязательный блок finally. Отличительной особенностью этого блока является то, что он выполняется вне зависимости, было ли сгенерировано исключение:

Как правило, блок finally применяется для освобождения используемых ресурсов, например, для закрытия файлов.

Получение информации об исключении

С помощью оператора as мы можем передать всю информацию об исключении в переменную, которую затем можно использовать в блоке except:

Пример некорректного ввода:

Генерация исключений

Иногда возникает необходимость вручную сгенерировать то или иное исключение. Для этого применяется оператор raise.

При вызове исключения мы можем ему передать сообщение, которое затем можно вывести пользователю:

Python – это высокоуровневый язык программирования, который широко используется в различных сферах: от науки до бизнеса. Одна из главных причин его популярности – это простота и доступность для начинающих. Основы языка Python включают в себя знание инструкций и выражений, необходимых для написания программ.

Инструкции – это команды, которые задают действия, которые должны выполниться при выполнении программы. Выражения – это группы символов, которые описывают операции с данными, такие как математические действия, условные операторы и циклы.

В Python существует множество типов выражений, включая арифметические, поразрядные, логические и строковые выражения. Инструкции могут быть условными, циклическими или иными, обеспечивающими более сложные алгоритмы программы.

В этой статье мы рассмотрим основные инструкции и выражения в Python, необходимые для того, чтобы начать программировать на этом языке.

Что такое Python?

Python – это язык программирования высокого уровня, который был разработан в 1991 году Гвидо ван Россумом. Он отличается простотой и наглядностью, поэтому его часто используют при обучении программированию.

Python поддерживает множество парадигм программирования, включая объектно-ориентированную, функциональную и процедурную. Он часто используется для написания скриптов, автоматизации задач и создания веб-приложений.

Python имеет огромное сообщество разработчиков, которые создают множество библиотек и фреймворков, которые делают работу с языком еще более простой и удобной.

Существует множество примеров успешного использования Python в индустрии, включая большие компании, такие как Google, Dropbox, Instagram и Spotify, которые используют его для своих сложных систем.

Кроме того, Python имеет чистый синтаксис, что позволяет легко читать и понимать код других разработчиков. Это также делает его более доступным и простым в использовании для новичков.

В целом, Python является очень гибким и мощным языком программирования, который отлично подходит для широкого спектра задач и проектов.

Описание языка Python

Python – высокоуровневый язык программирования общего назначения, который был создан в 1991 году Гвидо ван Россумом. Python имеет динамическую типизацию и автоматическое управление памятью, что делает его очень удобным для быстрой разработки приложений и прототипирования.

Python широко используется во многих областях, включая веб-разработку, научные вычисления, обработку данных, искусственный интеллект, игры и многое другое. Один из главных принципов языка Python – “читаемость кода”, что делает его более понятным и доступным для новичков и профессионалов.

Синтаксис языка Python очень простой и интуитивно понятный. Python использует английские слова и форматирование строки, чтобы сделать код читаемым. Например, для написания цикла используется ключевое слово “for”, а ветвление – “if”.

Python имеет широкую стандартную библиотеку, которая включает в себя множество функций и модулей, упрощающих разработку приложений и выполнение различных задач.

Python имеет интерпретируемую модель выполнения, что означает, что он не нуждается в компиляции для запуска, и код Python может быть выполнен на любой платформе с установленным интерпретатором Python.

Популярные фреймворки Python веб-разработки включают Django, Flask и Pyramid. Они предоставляют разработчикам множество инструментов для создания полнофункциональных веб-приложений, которые могут работать на любой платформе.

В целом, Python – сильный, гибкий язык программирования, наделенный широкими возможностями и инструментами для создания практически любого приложения или продукта.

Основные инструкции и выражения в Python

Python является одним из наиболее популярных языков программирования в мире. Он обладает простым синтаксисом, динамической типизацией и широкими возможностями в области разработки программного обеспечения. В этом языке есть множество инструкций и выражений, которые позволяют программистам решать различные задачи.

Инструкции

• if, elif, else – условные операторы;
• while, for – циклы;
• def – определение функций;
• class – создание классов;
• with – контекстный менеджер;
• try, except – обработка исключений;
• import – импорт модулей;
• raise – возбудить исключение.

Выражения

• арифметические – сложение, вычитание, умножение, деление и т.д.;
• логические – and, or, not;
• сравнения – ==, !=, >, <, >=, <=;
• присваивания – =, +=, -=, *=, /=;
• функции – abs, round, len, type;
• строки – конкатенация, поиск подстроки, замена подстроки;
• списки – обращение по индексу, сложение, добавление, удаление элементов.

Важно понимать, что эти инструкции и выражения – лишь малая часть возможностей языка Python. Для более глубокого изучения рекомендуется ознакомиться с официальной документацией и написать свой первый скрипт на Python.

Операторы присваивания

В Python операторы присваивания служат для присвоения значения переменной.

Самый простой оператор присваивания – знак “=”. Например, чтобы присвоить значение 5 переменной x, нужно написать:

x = 5

Кроме этого, в Python есть операторы присваивания с применением арифметических операций. Например:

• x += 2 # x = x + 2
• x -= 3 # x = x - 3
• x *= 4 # x = x * 4
• x /= 5 # x = x / 5

Также в Python есть операторы присваивания с применением других операций, таких как бинарный сдвиг, битовое ИЛИ, битовое И и т.д. Например:

• x <<= 2 # x = x << 2
• x |= 3 # x = x | 3
• x &= 4 # x = x & 4

Операторы присваивания могут быть использованы в цепочке. Например, если нужно увеличить переменную x на 1, вычесть из нее 2 и затем умножить на 3, можно написать:

x = 5

x += 1

x -= 2

x *= 3

Такая запись эквивалентна записи:

x = ((x + 1) - 2) * 3

или

x = x + 1 - 2

x = x * 3

В Python также можно использовать оператор разделения на части для присваивания нескольких переменных сразу. Например:

a, b, c = 1, 2, 3

В результате a будет равно 1, b будет равно 2, а c будет равно 3.

Условные операторы

Условные операторы позволяют программе выполнять различные команды в зависимости от значения переменных или пользовательского ввода. В Python используется оператор if-else для создания условий.

Синтаксис оператора if:

1. Ключевое слово if.
2. Условие, заключенное в круглые скобки.
3. Двоеточие.
4. Код, который будет выполняться при истинности условия, с отступом в четыре пробела или один табулятор.

При необходимости можно добавить блоки elif и else для обработки других вариантов:

Синтаксис оператора if-else с блоком elif и else:

1. Ключевое слово if.
2. Условие, заключенное в круглые скобки.
3. Двоеточие.
4. Код, который будет выполняться при истинности условия, с отступом в четыре пробела или один табулятор.
5. Опциональный блок elif с новым условием и кодом для выполнения.
6. Опциональный блок else с кодом для выполнения, если условие if и все блоки elif ложны.

Пример использования оператора if:

age = int(input("Please enter your age: "))
if age < 18:
print("You are not allowed to drink alcohol.")

В этом примере программа запрашивает у пользователя его возраст и выводит сообщение, если возраст меньше 18 лет.

Циклические операторы

Циклические операторы — это инструкции, которые позволяют выполнять повторяющиеся действия. Они имеются в большинстве языков программирования, в том числе и в Python.

В языке Python существует два типа циклических операторов: цикл while и цикл for.

Цикл while используется для повторения блока инструкций, пока определенное условие истинно. Простой пример использования цикла while:

count = 0
while count < 5:
print("Count is:", count)
count += 1

Этот код будет выводить значение переменной count, пока оно не достигнет значения 5.

Цикл for используется для итерации по последовательности (например, списку или кортежу) и выполнения блока инструкций для каждого элемента в этой последовательности. Пример использования цикла for:

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
for fruit in fruits:
print("I like", fruit)

Этот код будет выводить фразу «I like {название фрукта}» для каждого элемента списка fruits.

Вывод: циклические операторы в Python позволяют повторять набор инструкций несколько раз в зависимости от определенного условия. Цикл while работает до тех пор, пока условие (выражение) истинно, а цикл for используется для итерации по последовательности и выполнения блока инструкций для каждого элемента этой последовательности.

Операторы ввода-вывода

В Python операторы ввода-вывода позволяют получать данные от пользователя и выводить информацию на экран. Для этого используются функции input() и print().

Функция input() используется для получения данных от пользователя. Она принимает опциональный аргумент – строку-приглашение для ввода данных. После ввода данных они будут преобразованы в строку. Пример использования функции:

name = input("Введите ваше имя: ")
print("Привет, " + name + "!")

В данном примере функция input используется для получения имени от пользователя. Затем это имя выводится на экран вместе с приветствием.

Функция print() используется для вывода информации на экран. Она может принимать несколько аргументов, которые будут выведены через пробелы. Пример использования функции:

print("Hello, world!")
print("The answer is", 42)

В данном примере функция print выводит на экран строку «Hello, world!» и числовое значение 42 (второй аргумент). При этом между «is» и 42 будет выведен пробел, потому что мы передали два аргумента.

Кроме того, в Python есть специальная функция вывода информации format(), которая позволяет подставлять переменные в строку при выводе. Пример использования:

name = "John"
age = 30
print("My name is {} and I am {} years old.".format(name, age))

Здесь мы использовали фигурные скобки {} внутри строки для обозначения мест, куда нужно вставить значения переменных. Аргументы функции format передаются в скобках через запятую.

Также для вывода информации можно использовать функцию f-strings, которые являются более современным способом форматирования строк. Пример:

name = "John"
age = 30
print(f"My name is {name} and I am {age} years old.")

Здесь мы использовали префикс f перед строкой, а внутри строки в фигурных скобках написали название переменных.

Функции ввода-вывода

Функции ввода-вывода являются одними из наиболее важных функций в Python. Они позволяют пользователям взаимодействовать с программами, которые они написали, путем ввода данных и получения выходных данных.

Функция input() используется для получения ввода от пользователя. Она позволяет пользователям ввести текстовые данные, которые затем могут быть использованы в программе. Функция print() используется для вывода данных на экран. Она может выводить как текстовые строки, так и числовые значения.

Кроме того, Python также предоставляет другие функции для работы с файлами. Функции open(), read() и write() могут быть использованы для открытия, чтения и записи файлов соответственно. Эти функции являются необходимыми для работы с файлами и обработки данных.

Одна из мощных особенностей Python — это возможность использования стандартных потоков ввода и вывода. Это означает, что программа может обрабатывать данные, как если бы они были введены с клавиатуры или выводились на экран, даже если они читаются из файла или записываются в файл.

В целом, функции ввода-вывода в Python — это важный компонент языка. Они позволяют программистам создавать программы, которые могут взаимодействовать с пользователем и обрабатывать данные из различных источников.

• input() — получение данных от пользователя;
• print() — вывод данных на экран;
• open() — открытие файла;
• read() — чтение из файла;
• write() — запись в файл.

Также можно использовать стандартные потоки ввода и вывода для обработки данных с учетом их источника и назначения.

Обработка исключений

Исключение – это ошибка, возникающая в программе во время ее выполнения. Исключения могут возникать по разным причинам: от ошибок ввода-вывода и доступа к файлам до синтаксических ошибок и деления на ноль.

В Python есть механизм работы с исключениями, который позволяет определить, какая ошибка произошла, и выполнить соответствующие действия для ее обработки. Для обработки исключений используются конструкции try и except.

Конструкция try-except заключает в себе два блока кода: основной блок (try) и блок обработки исключений (except). Код в блоке try выполняется нормально, если возникает исключение, то выполнение кода основного блока прекращается и управление передается блоку except, где выполняется код для обработки исключения.

Кроме блока except есть дополнительные блоки: else и finally. В блоке else можно указать код, который будет выполнен, если в блоке try не будет произведено никаких исключений. А в блоке finally можно указать код, который всегда будет выполнен, независимо от того, возникло ли исключение или не произошло.

Для обработки конкретных исключений в блоке except можно указать тип исключения. Например, для обработки исключения деления на ноль нужно указать тип исключения ZeroDivisionError:

• try:
• a = 1 / 0
• except ZeroDivisionError:
• print(«Ошибка. Деление на ноль!»)

Этот пример показывает, что при попытке выполнить деление на ноль будет выведено сообщение об ошибке. Таким образом, обработка исключений позволяет программисту предусмотреть возможные ошибки и написать код, который будет обрабатывать их, тем самым сделав программу более надежной и безопасной.

Функции в Python

Функции в Python — это блоки кода, которые могут быть многократно использованы в программе. Они позволяют выделить часть кода в отдельную структуру и вызывать ее при необходимости. Они также улучшают читабельность кода и позволяют создавать более удобные программы.

Функции в Python создаются с помощью ключевого слова «def», за которым следует имя функции и аргументы в скобках. Затем идет блок кода, который выполнится при вызове функции. Функции могут возвращать значения с помощью ключевого слова «return».

Передавать аргументы в функцию можно двумя способами: по позиции и по имени. При передаче аргументов по позиции они передаются в порядке, в котором они указаны в определении функции. При передаче аргументов по имени они передаются в виде «имя=значение», что позволяет передавать аргументы в любом порядке.

• Функции могут быть определены в любом месте в программе, в том числе внутри других функций.
• Функции могут иметь переменное число аргументов.
• Функции могут быть рекурсивными, то есть вызывать саму себя.

Пример функции:

def say_hello(name):
print("Привет, " + name + "!")
say_hello("Вася") # Выводит "Привет, Вася!"

Функции — это неотъемлемая часть языка Python и могут существенно упростить написание и понимание кода. Они позволяют декомпозировать сложные задачи на более мелкие, что упрощает работу и позволяет быстрее находить ошибки.

Описание функций

Функции – это блоки кода, которые могут быть вызваны многократно. Они выполняют определенную задачу и могут принимать аргументы для изменения своей работы. Функции позволяют избежать повторения одного и того же кода в разных частях программы, делают код более читабельным и облегчают его сопровождение.

В Python можно определять свои функции при помощи ключевого слова def, после которого указывается название функции и её аргументы. Внутри функции можно выполнять любые операции – работать со значениями, использовать циклы и ветвления, вызывать другие функции и т.д.

Одной из важных возможностей функций в Python является возможность возврата значения. Для этого используется ключевое слово return, которое указывает на то, какое значение нужно вернуть из функции. Если в функции нет операторов return, то она вернет значение None.

Функции могут быть разных типов в зависимости от того, какие значения они принимают и возвращают. Например, функции без аргументов, функции с позиционными или именованными аргументами, функции с переменным числом аргументов и т.д. Также существуют встроенные функции Python, которые включены в язык программирования и могут быть использованы без определения.

Важно помнить, что название функции должно наглядно отражать её назначение, а также обращаться к функциям нужно с использованием скобок, даже если нет аргументов. Также следует обращать внимание на области видимости переменных, которые могут быть определены как внутри функции, так и за её пределами.

Встроенные функции

Python содержит множество встроенных функций, которые могут быть использованы без дополнительных импортов или установок. Они являются частью языка Python и предоставляют базовую функциональность, необходимую для обработки данных и выполнения операций.

Некоторые из наиболее часто используемых встроенных функций включают в себя:

• print(): функция вывода содержимого на экран консоли.
• type(): функция определения типа переменной.
• len(): функция подсчета количества элементов в списке, кортеже или строке.
• range(): функция генерации последовательности чисел.
• input(): функция чтения пользовательского ввода.

В Python также доступны встроенные функции математической обработки, такие как:

• abs(): функция нахождения абсолютного значения числа.
• round(): функция округления числа.
• min(): функция нахождения минимального значения из переданных аргументов.
• max(): функция нахождения максимального значения из переданных аргументов.
• sum(): функция нахождения суммы всех элементов в списке или кортеже.

Встроенные функции дополняют инструментарий Python и позволяют более эффективно обрабатывать данные, выполнять математические операции и получать пользовательский ввод, что делает этот язык программирования очень мощным инструментом для решения различных задач.

Структуры данных в Python

Python предоставляет множество встроенных структур данных для хранения и обработки информации. Эти структуры данных используются для различных целей в программировании и могут быть многие из них позволяют упростить и ускорить написание кода.

Некоторые из наиболее часто используемых структур данных в Python включают:

• Списки (List) — это упорядоченный набор элементов, которые могут быть любых типов данных, изменяемый и индексируемый. Списки могут содержать дубликаты и могут быть изменены после их создания.
• Кортежи (Tuple) — это упорядоченный набор элементов, которые могут быть любых типов данных, неизменяемый и индексируемый. Кортежи могут содержать дубликаты и не могут быть изменены после их создания.
• Словари (Dictionary) — это неупорядоченный набор пар ключ-значение, изменяемый и индексируемый. Словари могут содержать дубликаты ключей, но каждый ключ должен быть уникальным. Значения могут быть любых типов данных.
• Множества (Set) — это неупорядоченный набор уникальных элементов любых типов данных, изменяемый. Множества поддерживают стандартные операции над множествами, такие как объединение, пересечение и разность.

Кроме того, Python также предоставляет структуры данных, такие как строки (Strings), битовые строки (Byte Strings), и другие. Каждая из этих структур данных имеет свои уникальные свойства и методы, которые могут быть использованы для решения различных задач.

Важно понимать, что выбор структуры данных зависит от специфики задачи, которую вы пытаетесь решить. В некоторых случаях одна структура данных может быть более эффективна, чем другая, и правильный выбор может повысить производительность кода и сделать его более понятным.

Списки

Списки в Python — это коллекции элементов, которые могут быть разного типа. Список создается путем помещения элементов в квадратные скобки и разделяя их запятыми:

my_list = [1, 2, 3, "four", "five"]

Списки индексируются, то есть каждый элемент имеет определенный порядковый номер. Индексы начинаются с 0, поэтому первый элемент списка имеет индекс 0, второй — 1 и так далее:

my_list[0] # вернет 1
my_list[3] # вернет "four"

Списки также могут содержать другие списки, образуя таким образом вложенные списки:

nested_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]

В списке есть ряд методов, которые могут быть использованы для модификации и получения информации о списке. Некоторые из этих методов:

• append(): добавляет элемент в конец списка
• insert(): добавляет элемент в указанную позицию списка
• extend(): добавляет все элементы указанного списка в конец текущего списка
• remove(): удаляет первый найденный элемент с указанным значением
• pop(): удаляет и возвращает элемент с указанным индексом или последний элемент, если индекс не указан

Списки могут также использоваться для выполнения различных операций, например, для создания циклов, сортировки и слияния списков. Методы списка и возможности работы с ним делают его очень полезным инструментом при разработке программ на языке Python.

Кортежи

Кортеж — это неизменяемый тип данных в Python. Он похож на список, но отличается тем, что его элементы нельзя изменять, удалять или добавлять после создания.

Кортеж определяется круглыми скобками и может содержать элементы разных типов данных:

p = (1, ‘hello’, True, 3.14)

К элементам кортежа можно обращаться по индексу, как и в списке:

print(p[0]) # выводит 1

Также можно использовать срезы:

print(p[1:3]) # выводит (‘hello’, True)

Кортежи полезны в тех случаях, когда нужно сохранить несколько значений вместе и быть уверенным, что их нельзя будет изменить случайно в процессе выполнения программы. Они занимают меньше памяти, чем списки, и могут быть использованы в качестве ключей в словарях.

Как и в списке, можно использовать функции для работы с кортежами, например, функции len() и sorted(). Однако, нельзя использовать методы списка, такие как append() или insert().

Словари

Словари – это одна из важнейших структур данных в Python. Они позволяют связывать между собой пары ключ-значение. Ключ – это уникальное значение, по которому происходит доступ к хранимому значению. Значение может быть любого типа, включая другой словарь.

Создать словарь можно различными способами. Один из них – использование фигурных скобок {} и знака двоеточия для связывания ключа и значения: {‘key1’: ‘value1’, ‘key2’: ‘value2’}.

Чтобы обращаться к значению по ключу, необходимо указать его в квадратных скобках: my_dict[‘key1’], при этом вернется значение ‘value1’. Если указанный ключ отсутствует в словаре, будет сгенерировано исключение KeyError.

Словари удобно использовать для хранения настроек, параметров и других структур данных. Также имеется возможность получить список всех ключей (my_dict.keys()) и значений (my_dict.values()) словаря.

Для более сложных структур данных можно использовать вложенные словари, либо список словарей, либо словарь списков и т.д. Одним из вариантов является использование двойных словарей, где каждый ключ указывает на другой словарь: {‘key1’: {‘subkey1’: ‘value1’, ‘subkey2’: ‘value2’}, ‘key2’: {‘subkey3’: ‘value3’}}.

Словари – мощный инструмент для работы с данными в Python. Их гибкость и удобство использования делают словари одной из наиболее востребованных структур данных для любых проектов на языке Python.

Модули и пакеты в Python

В Python модуль – это файл с расширением .py, содержащий код Python в виде определения функций, классов и переменных. Модули позволяют организовывать большие проекты и повторно используемый код.

Чтобы использовать функции и классы в модуле в своей программе, нужно импортировать модуль с помощью ключевого слова import. Например, можно импортировать модуль math с функцией sqrt:

Пакет – это каталог, содержащий модули и другие пакеты. Пакеты позволяют организовывать модули в логически связанные группы. Каждый пакет должен содержать файл с именем __init__.py, который выполняется при импортировании пакета. Файл __init__.py может быть пустым, но может также содержать код и определения, которые могут использоваться в модулях внутри пакета.

Для импорта модуля из пакета можно использовать один из двух способов:

• Импорт всего пакета:

import package_name.module_name

package_name.module_name.function_name()

• Импорт отдельной функции или класса:

from package_name.module_name import function_name

function_name()

Использование модулей и пакетов является важной частью разработки на Python и дает возможность организации кода, повышения эффективности и удобства его использования.

Описание модулей и пакетов

Модуль в Python — это файл с расширением .py, в котором содержатся определения функций, классов, переменных и других объектов Python. Модули в Python позволяют организовать программу на небольшие, понятные и легко поддерживаемые части.

Пакет в Python — это способ структурировать модули Python во вложенную иерархию каталогов. Пакеты позволяют организовать программный проект в виде древовидной структуры, улучшают читаемость и обеспечивают модульность кода.

Для того, чтобы импортировать определения из модуля в программный код, необходимо использовать конструкцию import. Возможны разные способы импорта: можно импортировать только нужные определения, можно переименовывать импортируемые объекты модуля.

Пример импорта из модуля:

import module_name

from module_name import object_name

import module_name as alias_name

Вложенные пакеты можно импортировать так:

from package_name.sub_package_name import object_name

Для упрощения импорта вы можете создать файл __init__.py в пакете, в котором будут определены все импортируемые объекты данного пакета, а также модули, которые входят в пакет.

Использование модулей и пакетов является важной частью разработки программ на Python, позволяя структурировать и организовать код для удобства работы над проектом.

Импортирование модулей

В Python, модули – это файлы, содержащие функции, переменные и другие компоненты. Чтобы использовать функции из модуля в своей программе, необходимо сначала импортировать необходимый модуль.

Импортирование модуля осуществляется с помощью команды import. Например, чтобы импортировать модуль math, необходимо написать:

import math

После этого в программе можно использовать функции из модуля math. Например:

import math
a = math.cos(0)
print(a)

Кроме команды import, существуют другие способы импортирования модулей:

• from module import function – импортирует только определенную функцию из модуля
• from module import * – импортирует все функции и переменные из модуля

Важно знать, что при импортировании модуля, Python выполняет все инструкции, находящиеся в этом модуле. Таким образом, модуль может содержать исполняемый код, а не только определение функций и переменных.

Использование модулей позволяет экономить время и упрощает написание программ, так как можно использовать уже готовые функции и библиотеки, не переписывая их с нуля.