Введение в Python
Поиск
Новое на сайте
Основы синтаксиса Python
Синтаксис языка Python во многом похож на синтаксис таких языков, как Perl, C и Java, но вместе с этим имеет ряд отличий от этих языков программирования. В этой статье мы рассмотрим необходимые основы этого языка программирования.
Первая программа на Python:
Во-первых, следует отметить, что на Python вы можете программировать в двух режимах: интерактивном и скриптовом
Интерактивный режим программирования:
Запуск в командной строке python без передачи в качестве аргумента названия файла запустит интерпретатор Python:
Введите следующий текст после строки приглашения Python и нажмите Enter:
Если вы все сделали правильно, то интерпретатор выдаст строку:
Скриптовый режим программирования:
Запуск в командной строке python с названием файла (он еще называется скрипт) в качестве параметра, начнет выполнение кода, записанного в данном файле. После завершения выполнения скрипта, интерпретатор будет снова неактивен.
(Предполагается, что интерпретатор Python у вас задан в переменной PATH, то есть вы находясь в любой директории можете ввести python для запуска интерпретатора)
После этого введите следующую строку в командной строке и нажмите Enter:
Идентификаторы в Python:
Идентификаторы в Python это имена используемые для обозначения переменной, функции, класса, модуля или другого объекта. Идентификатор должен начинаться с буквы (от a до Z) или со знака подчеркивания (_), после которых может идти произвольное количество букв, знаков подчеркивания и чисел (от 0 до 9).
В Python существует следующая договоренность для названия идентификаторов:
Зарезервированые (ключевые) слова в Python:
В данной таблице собраны все ключевые слова Python.
| and | elif | if | |
| as | else | import | raise |
| assert | except | in | return |
| break | exec | is | try |
| class | finally | lambda | while |
| continue | for | not | which |
| def | from | or | yield |
| del | global | pass |
Эти зарезервированные слова нельзя использовать в качестве имени переменной или любого другого идентификатора. Все ключевые слова Python состоят только из букв в нижнем регистре. Получить список ключевых слов возможно в интерпретаторе командой
Строки и отступы:
Одна из первых особенностей Python, которая бросается в глаза программистам, начинающим изучать этот язык программирования, это то, что в нем не используются скобки для обозначения отдельных блоков кода. Вместо них в Python используются двоеточия и отступы.
Количество пробелов в отступах произвольно и выбирается каждым на свое усмотрение, однако по договоренности равняется четырем пробелам. При этом отступ всего блока должен быть одинаковым.
Например, этот блок кода будет работать (хотя так писать не стоит):
А этот уже вызовет ошибку:
Таким образом, в Python несколько строк кода с одинаковым отступом будут формировать отдельный блок кода. Благодаря такой системе значительно повышается читаемость кода и прививается привычка писать понятно и структурировано.
Многострочные выражения:
Выражения в Python, как правило, заканчиваются новой строкой. Однако, в этом языке программирования существует специальный символ переноса строки (\), показывающий, что с окончанием строки не заканчивается код. Например:
Выражения, которые находятся внутри скобок: квадратных ( [ ] ), фигурных ( < >) или круглых ( ( ) ) не нуждаются в символе переноса строки. Например:
Кавычки в Python:
В Python можно использовать одинарные ( ‘ ), двойные («) и тройные (»’ или «»») кавычки чтобы обозначить строчный тип данных, при этом начинаться и заканчиваться строка должна одинаковыми кавычками. Строка занимающая несколько строк кода должна быть обрамлена тройными кавычками. Например:
Комментирование в Python:
Символ решетки (#) в Python обозначает начало комментария. Любые символы после решетки и до конца строки считаются комментариями и игнорируются интерпретатором.
Например следующий код:
Выведет только Hello, Python в консоль.
Ввод нескольких инструкций на одной строке:
Точка с запятой ( ; ) позволяет вводить несколько инструкций на одной строке. Например:
Синтаксис языка Python
Сегодня поговорим о синтаксисе в языке программирования Python. Сразу скажу он очень прост, как и сам язык.
Во первых стоит отметить интересную особенность Python. Он не содержит операторных скобок (begin..end в pascal или <..>в Си), вместо этого блоки выделяются отступами: пробелами или табуляцией, а вход в блок из операторов осуществляется двоеточием.
Несколько специальных случаев
Иногда возможно записать несколько инструкций в одной строке, разделяя их точкой с запятой:
Допустимо записывать одну инструкцию в нескольких строках. Достаточно ее заключить в пару круглых, квадратных или фигурных скобок:
Тело составной инструкции может располагаться в той же строке, что и тело основной, если тело составной инструкции не содержит составных инструкций. Например:
Комментирование в Python
Символ решетки (#) в Python обозначает начало комментария. Любые символы после решетки и до конца строки считаются комментариями и игнорируются интерпретатором. Например:
Кавычки в Python
В Python можно использовать одинарные ( ‘ ), двойные (“) и тройные (”’ или “””) кавычки чтобы обозначить строчный тип данных, при этом начинаться и заканчиваться строка должна одинаковыми кавычками. Строка занимающая несколько строк кода должна быть обрамлена тройными кавычками. Например:
Многострочные выражения
Выражения в Python, как правило, заканчиваются новой строкой. Однако, существует специальный символ переноса строки (\), показывающий, что с окончанием строки не заканчивается код. Например:
Идентификаторы в Python
Идентификаторы в Python это имена используемые для обозначения переменной, функции, класса, модуля или другого объекта. Идентификатор должен начинаться с буквы (от a до Z) или со знака подчеркивания (_), после которых может идти произвольное количество букв, знаков подчеркивания и чисел (от 0 до 9).
На этом урок окончен. Я постарался выделить главные аспекты синтаксиса. Понимание синтаксиса языка придет с практикой. Чем больше будете писать на Python, тем быстрее поймете и привыкните к его синтаксису.
Также советую почитать PEP 8 — руководство по написанию кода на Python. Данное руководство писали сами разработчики языка и оно обязательно к изучению для программиста на Python.
Видео по синтаксису в Python:
Python. Краткий справочник
Комментарии
Комментарии в Python начинаются со знака # и могут появляться в любом месте программы.
Комментарий может занимать всю строчку:
или может находиться на строчке после какого-нибудь кода:
Внимание: любую строку можно превратить в комментарий, достаточно в начале строки набрать комбинацию клавиш Ctrl+/
Числа
Числа в Python бывают трёх типов:
Строки
Строка – это последовательность символов. Чаще всего строки – это просто некоторые наборы слов. Слова могут быть как на английском языке, так и почти на любом языке мира.
Операции со строками
Методы работы сос строками
Кавычки
Строку можно указать, используя одинарные кавычки, как например, ‘Это строка’. Любой одиночный символ в кавычках, например, ‘ю’ — это строка. Пустая строка » — это тоже строка. То есть строкой мы считаем всё, что находится внутри кавычек.
Запись строки в одинарных кавычках это не единственный способ. Можно использовать и двойные кавычки, как например, »Это строка». Для интерпретатора разницы между записями строки в одинарных и двойных кавычках нет.
Внимание :
Если строка началась с двойной кавычки — значит и закончиться должна на двойной кавычке.
Если внутри строки мы хотим использовать двойные кавычки, то саму строку надо делать в одинарных кавычках.
Театр » Современник ‘ ‘
print (‘Театр » Современник » ‘)
Строка, занимающая несколько строк, должна быть обрамлена тройными кавычками ( » » » или »’ ). Например:
»’В Python можно использовать одинарные,
двойные и тройные кавычки,
чтобы обозначить строку»’
Отступы
Оператор присваивания
Переменная – это именованная область памяти, в которой хранятся данные. Данные помещаются в эту область памяти, как в ящик, с помощью оператора присваивания. Общая форма записи операции присваивания:
Знакомый нам знак равно (=) в программирование это знак операции присваивания. Различие между знаками равно и присваивания в следующем.
Например:
b = 4
b = b + 2 # переменная будет иметь значение 6
Основные операторы
Оператор
Краткое описание
Сложение (сумма x и y)
Вычитание (разность x и y)
Умножение (произведение x и y)
Внимание! Если x и y целые, то результат всегда будет целым числом! Для получения вещественного результата хотя бы одно из чисел должно быть вещественным. Пример: 40/5 → 8, а вот 40/5.0 → 8.0
y+=x; эквивалентно y = y + x;
y*=x; эквивалентно y = y * x;
y/=x; эквивалентно y = y / x;
y%=x; эквивалентно y = y % x;
4 % 2 в результате будет 0
5 % 2 в результате будет 1
4 // 3 в результате будет 1
25 // 6 в результате будет 4
Возведение в степень
5 ** 2 в результате будет 25
логическое отрицание НЕ
Основные типы данных
Описание
float
Последовательность символов: « abc « , « pyhton « , « 123 «
list
Последовательность объектов: [ 1, 2.0, « Привет! « ]
dist
Список пар «ключ – значение» <"пять":5 >
tuple
Последовательность неизменных объектов:(20,25 )
Последовательность уникальных объектов:
bool
Логические значения: True или False
Список
Список (list) представляет тип данных, который хранит набор или последовательность элементов.
Для создания списка в квадратных скобках [ ] через запятую перечисляются все его элементы.
Создание пустого списка
Создание списка чисел:
Создание списка слов:
words = [» C «, » C ++», » Java «, » Python «] # имя списка words, он содержит 4 элемента
Создание списка из элементов разного типа
Для управления элементами списки имеют целый ряд методов. Некоторые из них:
Кроме того, Python предоставляет ряд встроенных функций для работы со списками:
Генераторы
Для создания списков, заполненных по более сложным формулам можно использовать генераторы: выражения, позволяющие заполнить список значениями, вычисленными по некоторым формулам.
Общий вид генератора следующий :
Прим ер. Создать список чисел от 0 до 10
[ i for i in range ( 0 , 10 )]
Вся конструкция заключается в квадратные скобки, потому что будет создан список. Внутри квадратных скобок можно выделить три части:
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
что делаем: к значению элемента i применяем функцию chr ( i ).
Внимание. Функция chr ( i ) – по числовому коду символа возвращает сам символ. Пример. chr (65) даст символ ‘ A ‘.
[‘A’, ‘B’, ‘C’, ‘D’, ‘E’, ‘F’, ‘G’, ‘H’, ‘I’, ‘J’, ‘K’, ‘L’, ‘M’, ‘N’, ‘O’, ‘P’, ‘Q’, ‘R’, ‘S’, ‘T’, ‘U’, ‘V’, ‘W’, ‘X’, ‘Y’, ‘Z’]
Пример. Создать список строчный букв английского алфавита. Код символа ‘a’ – 97, код символа ‘z’ – 123. Поскольку символы идут подряд, то возможно использовать генератор.
[‘a’, ‘b’, ‘c’, ‘d’, ‘e’, ‘f’, ‘g’, ‘h’, ‘i’, ‘j’, ‘k’, ‘l’, ‘m’, ‘n’, ‘o’, ‘p’, ‘q’, ‘r’, ‘s’, ‘t’, ‘u’, ‘v’, ‘w’, ‘x’, ‘y’, ‘z’]
Библиотека math
import math # подключение модуля библиотеки
После подключения программа получает доступ ко всем функциям, методам и классам, содержащимся в нём. После подключения можно вызвать любую функцию из подключенной библиотеки по следующему правилу: указывается имя модуля и через точку имя функции
Например, пусть мы хотим вызвать функцию вычисления Синус угла, задаваемого в радианах
import math
y = sin( 5 ) # ошибка не подключен модуль math
x = math.sin( 5 ) # записываем имя модуля и через точку имя функции
from math import sin # подключена только одна функция sin
y = sin( 5 ) # операция выполнена
x = cos ( 5 ) # ошибка функция cos не подключ ена
Функция
Описание
Округление
int(x)
Округляет число в сторону нуля. Это стандартная функция, для ее использования не нужно подключать модуль math .
round(x)
Округляет число до ближайшего целого. Если дробная часть числа равна 0.5, то число округляется до ближайшего четного числа.
round(x, n)
floor(x)
ceil(x)
abs(x)
Модуль (абсолютная величина). Это — стандартная функция.
Корни, логарифмы
sqrt(x)
Квадратный корень. Использование : sqrt(x)
log(x)
Натуральный логарифм. При вызове в виде log(x, b) возвращает логарифм по основанию b .
Основание натуральных логарифмов e = 2,71828.
Тригонометрия
sin(x)
Синус угла, задаваемого в радианах
cos(x)
Косинус угла, задаваемого в радианах
tan(x)
Тангенс угла, задаваемого в радианах
asin(x )
Арксинус, возвращает значение в радианах
acos(x)
Арккосинус, возвращает значение в радианах
atan(x)
Арктангенс, возвращает значение в радианах
atan2(y, x)
Полярный угол (в радианах) точки с координатами (x, y).
degrees(x)
Преобразует угол, заданный в радианах, в градусы.
radians(x)
Преобразует угол, заданный в градусах, в радианы.
Константа π = 3.1415.
Генерация случайных чисел (модуль random)
Python порождает случайные числа на основе формулы, так что они на самом деле не случайные, а, как говорят, псевдослучайные.
Модуль random позволяет генерировать случайные числа и имеет большое множество важных для практики функций. Рассмотрим основные функции:
Примеры
Функция random . random () случайное число от 0 до 1.
Символы в языке Python
Тип char – это тип данных, служащий для хранения одиночных символов в различных кодировках.
Он широко используется в более низкоуровневых языках программирования, таких как C. Даже строки там являются массивами, состоящими из элементов типа char.
В Python нет отдельного типа для символов. Даже если присвоить переменной значение ‘а’, она будет иметь строковый тип.
Альтернатива char в Python 3
Разработчики языка решили, что нет необходимости выделять под отдельные символы целый тип. На то есть несколько причин:
Поэтому как бы программист ни пытался, переменные будут иметь строковый тип:
Любой символ в Python является единичной строкой, что позволяет использовать для работы с ним те же функции, что и для строк.
Строка — это неизменяемая последовательность, а так как символ тоже строка, то при попытке изменить его, возбудится исключение:
Функции
Несмотря на объединение двух типов, язык программирования Python 3 имеет функции для работы именно с символами.
Функция возвращает числовое представление символа, переданного в качестве аргумента. То есть с её помощью в Python можно определить код символа (аналогичная функция есть и в C для приведения char к int), например:
Функция работает, только если в качестве аргумента передан один символ, при попытке передать строку возбудится исключение TypeError. С её помощью можно получить числовое представление любого символа кодировки Юникод.
Функция возвращает символ, соответствующий его числовому представлению, которое передается в качестве аргумента:
Экранирование
Экранированные символы — это специальные символы после обратной косой черты «\», выполняющие определенные действия и преобразования.
| Экранированная последовательность | Функция |
| \n | Переход на новую строку |
| \t | Табуляция |
| \r | Возврат каретки в начало строки |
| \x | Числа в шестнадцатеричном представлении |
| \o | Числа в восьмеричном представлении |
| \0 | Нулевой символ |
| \’ | Апостроф |
| \» | Двойная кавычка |
| \\ | Обратный слэш |
Экранированные символы также называются escape-последовательностями, с их помощью можно, например, форматировать строки —
Подавление экранирования
Иногда программисту нужно, чтобы обратный слеш не превращал элементы в escape-последовательности, например, при работе с путями к файлам. Для этого необходимо использовать сразу две косых черты: «C:\\Users\\Public».
Когда программист хочет использовать обратный слеш для вывода, но не подавляет экранирование, в некоторых случаях даже возбуждается исключение. В следующем примере есть синтаксическая ошибка из-за того, что с «\U» начинается записть 32-битного символа Юникода (с «\u» — 16-битного). После него должна быть последовательность из 8 цифр, поэтому возникла ошибка:
Чтобы избежать этого, используют приём подавления экранирования:
Подавить экранирование можно с помощью «r», который ставится перед началом строки (до кавычек). На самом деле интерпретатор, видя перед строкой «r», автоматически дублирует каждый символ обратного слеша. Если использовать это в интерактивном режиме, мы увидим:
Решить эту проблему можно несколькими способами:
Операторы Python
В этом руководстве речь пойдет об операторах языка программирования Python. Вы узнаете об арифметических, логических и битовых операторах, а также операторах сравнения, присваивания, принадлежности, тождественности и их синтаксисе. Все это будет проиллюстрировано примерами.
Оператор в Python — это символ, который выполняет операцию над одним или несколькими операндами.
Операндом выступает переменная или значение, над которыми проводится операция.
Введение в операторы Python
Операторы Python бывают 7 типов:
Арифметические операторы Python
Этот тип включает операторы для проведения базовых арифметических операций.
Сложение (+)
Складывает значение по обе стороны оператора.
Пример:
Вычитание (-)
Вычитает значение правой стороны из значения в левой.
Пример:
Умножение (*)
Перемножает значения с обеих сторон оператора.
Пример:
Деление (/)
Делит значение левой стороны на значение правой. Тип данных результата деления — число с плавающей точкой.
Пример:
Возведение в степень (**)
Возводит первое число в степень второго.
Пример:
Деление без остатка (//)
Выполняет деление и возвращает целочисленное значение частного, убирая цифры после десятичной точки.
Пример:
Деление по модулю (остаток от деления) (%)
Выполняет деление и возвращает значение остатка.
Пример:
Операторы сравнения
Операторы сравнения в Python проводят сравнение операндов. Они сообщают, является ли один из них больше второго, меньше, равным или и то и то.
Меньше (
Этот оператор проверяет, является ли значение слева меньше, чем правое.
Пример:
Больше (>)
Проверяет, является ли значение слева больше правого.
Пример:
Меньше или равно (
Проверяет, является ли левая часть меньше или равной правой.
Пример:
Больше или равно (>=)
Проверяет, является ли левая часть больше или равной правой.
Пример:
Равно (==)
Не равно (!=)
Проверяет, не равно ли значение слева правому. Оператор <> выполняет ту же задачу, но его убрали в Python 3.
Операторы присваивания
Оператор присваивания присваивает значение переменной. Он может манипулировать значением до присваивания. Есть 8 операторов присваивания: 1 простой и 7 с использованием арифметических операторов.
Присваивание (=)
Присваивает значение справа левой части. Стоит обратить внимание, что == используется для сравнения, а = — для присваивания.
Пример:
Сложение и присваивание (+=)
То же касается и все остальных операторов присваивания.
Пример:
Вычитание и присваивание (-=)
Вычитает значение справа из левого и присваивает его выражению слева.
Пример:
Деление и присваивание (/=)
Делит значение слева на правое. Затем присваивает его выражению слева.
Пример:
Умножение и присваивание (*=)
Перемножает значения обеих сторон. Затем присваивает правое левому.
Пример:
Деление по модулю и присваивание (%=)
Выполняет деление по модулю для обеих частей. Результат присваивает левой части.
Пример:
Возведение в степень и присваивание (**=)
Выполняет возведение левой части в степень значения правой части. Затем присваивает значение левой части.
Пример:
Деление с остатком и присваивание (//=)
Выполняет деление с остатком и присваивает результат левой части.
Пример:
Это один из важных операторов Python
Логические операторы Python
Это союзы, которые позволяют объединять по несколько условий. В Python есть всего три оператора: and (и), or (или) и not (не).
И (and)
Если условия с двух сторон оператора and истинны, тогда все выражение целиком считается истинным.
Пример:
Или (or)
Выражение ложно, если оба операнда с двух сторон ложные. Если хотя бы одно из них истинное, то и все выражение истинно.
Пример:
Не (not)
Операторы принадлежности
Нет в (not in)
Этот оператор проверяет, НЕ является ли значение членом последовательности.
Пример:
Операторы тождественности
Эти операторы проверяют, являются ли операнды одинаковыми (занимают ли они одну и ту же позицию в памяти).
Это (is)
Это не (is not)
Битовые операторы Python
Эти операторы работают над операндами бит за битом.
Бинарное И (&)
Бинарное ИЛИ (|)
Проводит побитовую операцию or на двух значениях. Здесь or для 10 (2) и 11 (3) возвращает 11 (3).
Пример:
Бинарное ИЛИ НЕТ (^)
Проводит побитовую операцию xor (исключающее или) на двух значениях. Здесь результатом ИЛИ НЕ для 10 (2) и 11 (3) будет 01 (1).
Пример:
Инвертирующий оператор (
Бинарный сдвиг влево (
Бинарный сдвиг вправо (>>)
Выводы
В этом уроке были рассмотрены все 7 типов операторов Python. Для каждого был предложен пример в IDE. Для понимания особенностей работы операторов нужно продолжать с ними работать, использовать в условных конструкциях и объединять.
