Изучаем Python с нуля

• Этот урок посвящен изучению Python с нуля или с базовыми знаниями, чтобы к концу урока можно было самостоятельно программировать простые приложения.

Почему Python?

• Python — простой в освоении язык программирования, но при этом мощный и способный решать широкий круг задач.
• Хотя на Python нельзя создать AAA-игру из-за ограничений производительности, он отлично подходит для ботов, сайтов, приложений, нейросетей и т.д.
• Python является самым популярным высокоуровневым языком программирования общего назначения.
• У Python огромное сообщество разработчиков и множество готовых модулей.
• Python занимает первое место в рейтингах TIOBE и PayPala.
• Высокоуровневым язык называется потому, что код пишется с использованием обычных английских слов, что делает его понятным и легко читаемым.

Обучение Python на курсах

• Альтернативный вариант изучения Python — записаться на специализированный курс, например, "Python-разработчик" от SkillFactory.
• Преимущества курсов: мотивация, программа, менторы, проверка домашних заданий.
• Курс "Python-разработчик" длится 10 месяцев и обучает всему необходимому для работы Python-программистом.
• Курс включает в себя асинхронное и объектно-ориентированное программирование, работу с базами данных и фреймворком Django.
• Курс предоставляет тренажеры, вебинары, проекты, стажировку и возможность трудоустройства.

Установка Python

• Для начала программирования на Python необходимо установить его на компьютер.
• Перейдите на официальный сайт python.org для загрузки установщика последней версии.
• На момент записи видео последняя версия Python — 3.10.4.
• При установке обязательно поставьте галочку на пункте "Add Python 3.10 to PATH", чтобы избежать ошибок в командной строке.
• После установки проверьте, правильно ли он установлен, открыв командную строку (win + R, cmd) и введя команду "python -V".
• Если возникает ошибка "python не является внутренней или внешней командой", проверьте наличие Python в переменной окружения PATH.
• Перейдите в "Панель управления" -> "Система и безопасность" -> "Система" -> "Дополнительные параметры системы" -> "Переменные среды".
• В системных переменных найдите переменную "Path" и убедитесь, что в списке есть путь к python.
• Если пути нет, добавьте его вручную, указав путь к каталогу установки Python.

Среды разработки для Python

• Существует три основных способа написания и выполнения кода на Python:
  • IDLE (интерактивная оболочка, устанавливается вместе с Python, подходит для новичков).
  • Редактор кода (Sublime Text, Visual Studio Code и др.).
  • Интегрированная среда разработки (IDE) PyCharm от JetBrains.
• IDLE — мини-программа, в которой можно сразу вводить и выполнять команды.
• Редакторы кода позволяют писать код с подсветкой синтаксиса, сохранять его в файлы с расширением .py и запускать через командную строку.
  • Код, сохраненный в файл с расширением .py, запускается из командной строки командой "python имя_файла.py".
• PyCharm — мощная IDE с подсветкой кода, отладкой и другими функциями, которые упрощают разработку на Python.
  • Скачать PyCharm можно с сайта jetbrains.com, выбрав бесплатную Community версию.
  • Для начала работы в PyCharm необходимо создать проект ("New Project") и указать версию Python, которая будет использоваться.
  • PyCharm автоматически создает файл main.py с тестовым кодом, который можно удалить и начать писать свой.
• Редактор кода PyCharm предлагает автозаполнение команд.
• Автозаполнение упрощает написание кода, предлагая варианты завершения команд.
• В PyCharm нет необходимости вручную сохранять файлы (Ctrl+S), так как изменения сохраняются автоматически.
• Код запускается нажатием кнопки "Run" в правом верхнем углу PyCharm.
• Результат выполнения кода отображается в нижней части окна PyCharm.
• Для изменения масштаба отображения кода в PyCharm можно использовать сочетание клавиш Ctrl + колесико мыши.
• Оптимальный способ написания и запуска кода на Python - использовать PyCharm.

Основы программирования: Переменные

• Переменная - это именованная область памяти для хранения данных.
• Имя переменной должно отражать суть хранимых данных.
• Переменной присваивается значение с помощью знака равно (=).
• Функция print() используется для вывода данных на экран.
• Значение переменной можно изменить в ходе выполнения программы.
• Имя переменной не может начинаться с цифры.
• Имя переменной может начинаться с символа нижнего подчеркивания (_).
• Не все специальные символы разрешены в именах переменных.
• Существуют конвенции именования переменных в Python.

Типы данных в Python

• Основные типы данных:
  • Целое число (int).
  • Дробное число (float).
  • Строка (str).
  • Булево значение (bool).
• Строка может быть заключена в одинарные (') или двойные (") кавычки.
• Булевы переменные могут принимать значения True (истина) или False (ложь).
• Комментарии используются для пояснения кода.
• Однострочные комментарии начинаются с символа решетки (#).
• Многострочные комментарии заключаются в тройные кавычки ("""Комментарий""").

Конкатенация строк

• Конкатенация - это операция объединения строк.
• Для конкатенации строк в Python используется оператор "+".
• Переменные должны быть названы так, чтобы отражать суть хранимых данных.
• При попытке объединения (конкатенации) переменных разных типов (например, строка и число с плавающей точкой) возникает ошибка TypeError.

Устранение TypeError при конкатенации

• Для исправления ошибки необходимо преобразовать (type casting) числовую переменную в строковый тип данных (str()).
• str(sum): Преобразует значение переменной sum (типа float) в строку.

Экранирование символов

• Экранирование используется для корректного отображения кавычек внутри строковых литералов.
• Экранирование предотвращает интерпретацию кавычки как конца строкового литерала.
• Пример экранирования: \" позволяет вывести кавычку в строке.
• Альтернатива экранированию: Использование одинарных кавычек для определения строки, содержащей двойные кавычки, и наоборот.

Управляющие символы

• Управляющие символы позволяют вставлять специальные элементы форматирования в строки.
• \n: Управляющий символ перевода строки.
• \t: Управляющий символ табуляции.

F-строки

• F-строки обеспечивают удобный способ встраивания переменных в строки.
• Синтаксис: f"Привет, {name}!"
• F-строки автоматически преобразуют типы данных переменных в строку, избавляя от необходимости использовать str().

Функция input()

• input(): Функция для запроса ввода данных от пользователя.
• Пример: weight = input("Введите ваш вес: ")
• Функция input() возвращает введенные пользователем данные в виде строки.

Модули

• Модули расширяют функциональность Python, предоставляя дополнительные инструменты и функции.
• Импорт модуля: import random
• random: Пример модуля для генерации случайных чисел.

Генерация случайных чисел

• random.randint(a, b): Функция из модуля random, возвращающая случайное целое число в диапазоне от a до b (включительно).

Математические операции

• Python поддерживает основные математические операции: сложение (+), вычитание (-), умножение (*), деление (/).
• Операции могут выполняться как между числами напрямую, так и между переменными, содержащими числа.
• Временные переменные могут выступать в качестве операндов.
• Числа или другие литералы могут быть использованы в качестве операндов.

Арифметические операции

• a - b: Вычитание, результат будет 45.
• a * b: Умножение, например, 5 * 5 = 25 (знак умножения - звездочка *).
• a / b: Деление, например, 10 / 2 = 5.0.
• Особенность Python: деление всегда возвращает результат типа float.
• Деление без остатка: //.
• Пример: 10 // 3 = 3 (остаток отбрасывается).
• Возведение в степень: **.
• Пример: 10 ** 3 = 1000 (10 в третьей степени).
• Деление по модулю: % (символ процента).
• a % b: "a поделить по модулю на b".
• Деление по модулю удобно для проверки четности числа.
• Пример: 10 % 2 вернет 0, что означает, что число 10 четное.

Унарный минус

• Унарный минус инвертирует знак числа.
• Пример: если a = 12, то -a вернет -12.
• Двойной унарный минус вернет исходное число.
• Унарный минус может быть полезен для инвертирования движения объектов в играх.

Округление

• Функция round() используется для округления чисел по общепринятым правилам.
• Пример: round(12.4) вернет 12, round(12.6) вернет 13.
• Для округления всегда в меньшую или большую сторону нужно импортировать модуль math.
• Округление в меньшую сторону: math.floor().
• Пример: math.floor(12.9) вернет 12.
• Округление в большую сторону: math.ceil().
• Пример: math.ceil(12.1) вернет 13.

Константы в модуле math

• В модуле math есть константа pi (число Пи).
• Пример: math.pi вернет 3.14...

Первая программа: "Угадай число"

• Этапы создания программы:
  • Импортировать библиотеку random для генерации случайных чисел.
  • Сгенерировать случайное число в заданном диапазоне (например, от 1 до 5).
  • Запросить у игрока число.
  • Проверить, угадал ли игрок число.
  • Вывести соответствующее сообщение (угадал/не угадал).
• Пример реализации:
  • import random
  • random_number = random.randint(1, 5)
  • user_number = input("Угадай число от 1 до 5: ")
  • Использовать условные операторы (if, else) для проверки и вывода результата.

Условные операторы (if, else)

• Условные операторы позволяют выполнять определенные действия в зависимости от условий.
• Ключевое слово if (если).
• Ключевое слово else (иначе).
• Синтаксис:
  • if условие:
    • код, который выполняется, если условие истинно
  • else:
    • код, который выполняется, если условие ложно
• Условие должно возвращать булево значение (True или False).
• Проверка на равенство: == (двойное равно).
• Можно использовать несколько условий с помощью elif (иначе если).
• Условия могут быть сложными, включать логические операторы and (и), or (или).
• Примеры:
  • if age >= 18: (если возраст больше или равен 18)
  • if age > 18 and age < 50: (если возраст больше 18 и возраст меньше 50)
  • if age == 18 or password == "secret": (если возраст равен 18 или пароль равен "secret")

Особенности работы с input()

• Функция input() всегда возвращает строку (str).
• Если нужно получить число, необходимо преобразовать строку в число с помощью int() или float().
• Пример:
  • age = int(input("Введите свой возраст: "))
• Преобразование строки в число может вызвать ошибку, если строка не является числом.

Пример: Проверка возраста

• Программа запрашивает возраст пользователя и проверяет, является ли он совершеннолетним.
• Реализация:
  • age = int(input("Введите свой возраст: "))
  • if age >= 18:
    • print("Вы совершеннолетний")
  • else:
    • print("Вы несовершеннолетний")

Калькулятор

• Калькулятор должен запрашивать два числа у пользователя
• Запрашивать у пользователя операцию которое нужно совершить (+ или -)