Лекция 1. Основы Python

Пример кода из лекции. По прохождении курса, скорее всего, вы будете понимать, что здесь написано.. Я надеюсь:)

max_iters = 1000
eps = 1e-10
A = input()
A = float(A)
approx_x = A / 2
for it in range(max_iters):
    prev_approx_x = approx_x
    approx_x = 1 / 2 * (approx_x + A / approx_x)
    if abs(prev_approx_x - approx_x) < eps:
        break
        
print(approx_x)

121
11.0

Каждый язык программирования (за редким исключением ) реализует в себе набор базовых инструкций, позволяющих писать программы

1. Базовые типы - базовые виды данных, с которыми приходится сталкиваться (числа, строки, последовательности объектов)
2. Ввод - получение данных через клавиатуру, файл или через другой источник
3. Вывод - отображение данных на экране, в файле или другом источнике
4. Условные инструкции - проверка на определенные условия и исполнения кода только если они выполняются/не выполняются
5. Циклы - повторять какое-то действие много раз

Переменная

Переменная - поименованная область памяти, который хранит значение какого-то типа.

Проще говоря - мы взяли ящик, положили в него кошку Василису и назвали этот ящик cat. cat теперь переменная.

Базовые типы

Python, как и множество других подобных ему языков, реализует множество типов данных, которые наиболее часто встречаются программисту и наиболее часто им используются при решении задач. К таким типам относятся:

1. Целые числа
2. Числа с плавающей запятой
3. Логический тип
4. Строковый тип
5. То, что мы разберем на следующих лекциях:)

Целые числа

a = 11 # мы присвоили целочисленное значение нашей переменной
b = 5 # ну и вторую для порядку

Над целыми числами можно выполнять множество математических операций

a - b # вычитание

6

a + b # сложение

16

a * b # умножение

55

С делением чуть посложнее, если хотим продолжить работать с целыми числами:

a // b # целочисленное деление

2

a % b # остаток от целочисленного деления

1

a ** b # возведение в степень 

161051

abs(-10) # взятие модуля

10

Числа с плавающей запятой

Числа с плавающей запятой в Python - способ хранения значений вещественных чисел

a = 10 / 2 # выполняем обычное деление
a 

5.0

Заметьте, что a поменяла свой тип, это одна из фишек Python - переменная может спокойно менять свой тип. Переменным с вещественным типом доступны те же операции

b = 5.2 
a - b

26.0

a + b

10.2

a * b

26.0

a / b

0.9615384615384615

a ** 0.5

2.23606797749979

b // a # ТАК МОЖНО, НО НЕ НУЖНО!!!

1.0

round(a ** 0.5, 2) # можем округлять переменную до нужного нам числа знаков после запятой

2.24

Вывод

Самый простой способ - использовать функцию print

a = 45
print(a)

45

А если хотим вывести две переменные? Можно так:

a = 10
b = "Hi"
print (a, b)

10 Hi

А можно так:

a = 10
b = "Hi"
print (str(a) + ", " + str(b) )

10, Hi

Ввод

Самое простое - читать, что нам ввели с клавиатуры

a = input() 

крапива

a # теперь a хранит значение, которое ввел пользователь

'крапива'

a = input() # а если хотим получить число? 

55

int(a) # преобразование того, что хранится в a к целочисленной переменной

55

float(a) # преобразование того, что хранится в a к вещественной переменной

55.0

str(a) # преобразование того, что хранится в a к строковой переменной

'55'

Операторы присваивания

Чтобы понимать часть происходящих далее вещей, полезно понимать операторы присваиввания.

x = 3
y = 5
z = x + y # создаём новую переменную z и присваиваем ей значение суммы x и y
z

8

x = 3
y = 5
x = x + y # оператор + создаёт новый объект, равный сумме x и y, а оператор = присваивает новый объект переменной x
x

x = 3
y = 5
x += y # оператор += обновляет переменную x, добавляя к её значению значение y. Эквивалент: x = x + y
x

Другие операторы присваивания:

x, y, z = 3, 4, 5 #Оператор = может работать сразу с несколькими переменными и значениями! (обязательно с запятыми)
a, b, c = 1, 2, 3

z -= x # z = z - x
print('z =', z)

y *= x # y = y * x
print('y =',y)

x //= x # x = x // x
print('x =',x)

c %= b # c = c % b
print('c =',c)

b **= b # b = b**b
print('b =',b)

z = 2
y = 12
x = 1
c = 1
b = 4

А вот так в питоне запросто можно обменять значения двух переменных:

x = 3
y = 5

x, y = y, x #Правда ведь красиво?

print(x,y)

5 3

Логический тип (bool)

Переменные логического типа могут хранить два значения - True и False

a = True
b = False

a and b # и

False

a or b # или

True

not a # отрицание

False

Сравнение

Результаты сравнений переменных принимают значения типа bool.

В Python существуют следующие операторы сравнения:

• == - проверка равенства
• > - больше
• < - меньше
• >= - больше либо равно
• <= - меньше либо равно
• != - проверка НЕравенства

Смотрите сами:

print(5 == 7)
print(8 > 0)
print(-10 <= 9)
print('Курица' == 'Птица')
print('делать мне' > 'Нечего') # Как может работать сравнение строк?
print('Делать мне' > 'Нечего') # Как может работать сравнение строк?
print('Лекция' != 'Семинар')
print(3.0 == 3) # Python может даже сравнивать разные типы данных!

False
True
True
False
True
False
True
True

a = 0.3 + 0.3 + 0.3
a

0.8999999999999999

0.9 == a

False

eps = 0.00001

abs(0.9 - a) < eps

Строки

Строковые переменные хранят строки..

a = "Hello, "
b = "world"
a

'Hello, '

a + b # сложение строк, называется "конкатенация"

'Hello, world'

print(a+b)

Hello, world

a - b # не, ну а вы что ожидали? 

---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-64-89323daed4c2> in <module>()
----> 1 a - b # не, ну а вы что ожидали?

TypeError: unsupported operand type(s) for -: 'str' and 'str'

a * b # однако кто ищет..

---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-65-c0856cd6fa5b> in <module>()
----> 1 a * b # однако, кто ищет..

TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'str'

a * 5 # тот всегда найдет! нечасто такое нужно, правда

'Hello, Hello, Hello, Hello, Hello, '

a[0] # у строки можно взять какой-то определенный символ, отсчет с нуля..

'H'

a[0:5] # или несколько, называется "срез"

'Hello'

c = a + b
c

'Hello, world'

path_to_dir = "abs/"
filename = "name"
file_ext = ".txt"

path = path_to_dir + filename + file_ext
path = "{}{}{}".format(path_to_dir, filename,
                      file_ext)
print(path)

abs/name.txt

pi = 3.141592653589793

r = input()
r = int(r)
r

5

5

r = input()
r = int(r)
length = 2 * pi * r
print(length)

10
62.83185307179586

Формат

print("{}".format(length))

62.83185307179586

print("{:.3f}".format(length))

62.832

print("{:.6f}".format(length))

62.831853

float(5)

5.0

a = "Hello, world"

Длина строки

len(a)

12