Файл: Язык программирования Python Основы языка Python Линейные программы Язык Python.pptx

Язык программирования Python

Основы языка Python

Линейные программы

Язык Python

Языки программирования – это формальные языки, предназначенные для записи алгоритмов, исполнителем которых является компьютер. Алгоритмы, записанные на этих языках, называют программами.

Гвидо ван Россум

Одним из самых популярных современных языков программирования является Python (произносится «пáйтон» или просто «питон»). Его разработал в 1991 году нидерландский программист Гвидо ван Россум. Этот язык непрерывно совершенствуется, сейчас используется версия Python 3.

Язык Python применяется для обработки различных данных, математических вычислений, создания изображений, работы с базами данных, разработки веб-сайтов.

Язык Python

Чтобы установить Python в операционной системе Microsoft Windows, нужно скачать программу-установщик с сайта www.python.org . Запустить скачанный файл, отметить флажок Add Python 3.8 to PATH, нажать Install Now.

Интерпретатор Python может работать в двух режимах: • в командном режиме (введённая команда сразу выполняется); • в программном режиме (программа записывается в файл с расширением .py и при запуске выполняется целиком).

Интерпретатор запускается в меню Пуск → Программы → Python 3.8 → IDLE. В открывшемся окне Python Shell символы >>> означают приглашение ввести команду, ввод команды завершается нажатием клавиши Enter. На следующей строке отобразится результат.

Пример работы в командном режиме

Язык Python

Для создания файла с программой в меню File нужно выбрать New File. В открывшемся окне набрать текст программы (скрипт), сохранить его под каким-нибудь именем в меню File → Save As, запустить на выполнение в меню Run → Run Module или нажав клавишу F5.

Результат работы программы отобразится в окне Python Shell.

Пример работы в программном режиме

Язык Python

Более удобной является работа в IDE – интегрированной среде разработки. Простой и русифицированной средой разработки является Geany. Её можно скачать с сайта www.geany.org. При сохранении файла расширение .py надо добавлять самому. Запуск программы на выполнение командой Выполнить или клавишей F5. Результат работы программы отобразится в отдельном консольном окне.

Пример работы в среде Geany

Алфавит языка Python (набор допустимых символов) состоит из букв латинского алфавита (причём

---

заглавные и строчные буквы различаются), цифр и специальных знаков (знаков препинания, арифметических и других). Русские буквы могут использоваться только при выводе текста на экран и в комментариях к программе.

Служебные слова – цепочки символов, имеющие фиксированное смысловое значение.

Величины в программе представлены в виде констант и переменных.

Константы – величины, не изменяющие своего значения при выполнении программы.

Переменные – величины, которые могут изменять свое значение при выполнении программы. Каждая переменная имеет имя, тип и значение.

Имя переменной (идентификатор) – любая отличная от служебных слов последовательность латинских букв, цифр и символа подчеркивания "_", не может начинаться с цифры.

N, N1, massa, massa_tela – правильно; 1N, масса, massa tela – неправильно.

Значения переменных хранятся в ячейках оперативной памяти.

Тип переменной определяет способ хранения данных в памяти компьютера и допустимые операции над ними.

Основные типы данных в языке Python

Название	Обозначение	Допустимые значения
Целочисленный	int («integer»)	Сколь угодно большие целые числа, размер ограничен оперативной памятью
Вещественный	float («floating point»)	Любые числа с дробной частью (с плавающей точкой)
Строковый	str («string»)	Произвольная последовательность символов из таблицы Unicode
Логический	bool («boolean»)	False («Ложь») или True («Истина»)

Целая часть числа от дробной отделяется точкой.

Строковое значение заключается в двойные или одинарные кавычки.

Тип переменной определяется автоматически в момент присваивания ей значения и может изменяться по ходу выполнения программы.

Выражение – это конструкция, возвращающая значение некоторого типа.

Простыми выражениями являются переменные и константы.

Сложные выражения строятся из простых с помощью операций, функций и скобок. Данные, к которым применяются операции, называются операндами.

Используется линейная форма записи выражений (в одну строку).

Выражения и операции

Операция	Обозначение	Пример
Сложение	+	3 + 4 = 7
Вычитание	-	7 - 2 = 5
Умножение	*	2 * 2 = 4
Деление	/	8 / 2 = 4
Целочисленное деление	//	9 // 2 = 4
Остаток от деления	%	9 % 2 = 1
Возведение в степень	**	2 ** 3 = 8

---

Арифметические операции

Логические выражения могут содержать величины или выражения, которые сравниваются между собой с помощью операций сравнения.

Логическое выражение может принимать лишь два значения: «истина» или «ложь».

Выражения и операции

Операция	Символы	Пример
равно	==	x == 0
не равно	!=	x != 0
больше	>	x > 0
меньше	<	x < 0
больше или равно	>=	x >= 0
меньше или равно	<=	x <= 0

Операции сравнения

Например:

Выражения и операции

v+a*t**2/2

1

2

3

4

Приоритет выполнения операций:

1) операции в скобках; 2) возведение в степень; 3) умножение и деление (в том числе // и %); 4) сложение и вычитание. Операции одинакового приоритета выполняются в порядке записи слева направо.

Если выражение слишком длинное и не помещается в одной строке, необходимо заключить всё выражение в скобки (перенос внутри скобок разрешён).

(a+b)*h/2

1

2

3

Оператор (команда) присваивания

Оператор присваивания записывает в переменную, имя которой находится слева от знака «=» значение выражения, находящегося справа. Старое значение переменной при этом стирается.

Общий вид оператора:

a = 5

b = a

c = a+b

c = c+1

a

b

c

5

5

10

11

<имя переменной> = <выражение>;

Например: В памяти:

В языке Python допускается множественное присваивание:
Запись оператора:	Равносильная запись:
a, b = 0, 1	a = 0 b = 1
a = b = 0	a = 0 b = 0

Допускается запись нескольких операторов в одной строке через символ «;».

Оператор вывода

Вывод данных из оперативной памяти на экран осуществляется с помощью оператора (функции) вывода print («печатать»):

print ("Масса равна", m, "кг");

Масса□равна□15□кг

Для m=15 на экране появится:

Например:

• На экран выводятся значения переменных и выражений, строковые значения выводится на экран без кавычек.
• Выводимые значения разделяются пробелом (по умолчанию).
• После выполнения оператора происходит автоматический переход на новую строку.

---

print(<выражение1>, <выражение2>, ..., <выражениеN>)

Здесь и далее символом □ обозначен пробел.

• Вместо пробела можно использовать другие символы в качестве разделителя, указав их после слова sep («separator»).
• Чтобы убрать переход на новую строку после выполнения оператора, используется параметр end.

Оператор вывода

Нужный вариант вывода	Оператор	На экране
По умолчанию	print (1, 20, 300)	1□20□300
Без разделителя	print (1, 20, 300, sep="")	120300
Через запятую и пробел	print (1, 20, 300, sep=", ")	1,□20,□300
Каждое с новой строки	print (1, 20, 300, sep="\n")	1 20 300
Без перехода на новую строку	print (1, end="") print (20)	120

Форматный вывод с помощью символьной строки позволяет задать количество позиций на экране, занимаемых выводимой величиной.

• В фигурных скобках задается формат вывода очередного элемента.
• Для целых чисел указывается количество позиций, отводимых на число.
• Если цифр в числе меньше, слева от числа выводятся пробелы.
• Для вещественного числа указывается общее количество позиций, через точку количество позиций в дробной части и буквы: d (целое число), f (вещественное) или e (экспоненциальный формат).

Оператор вывода

Фрагмент программы	На экране
print ("{:3}{:3}{:3}".format(13, 7, 22))	□13□□7□22
a = 7 print ("{:4d}{:4d}".format(a, a*a))	□□□7□□49
a = 1/3; b = 1/9 print ("{:7.3f}{:7.4f}".format(a, b))	□□0.333□0.1111
a = 1/3 print ("{:10.3e}".format(a))	□3.333e-01

Оператор ввода

Для ввода значений переменных с клавиатуры в процессе выполнения программы используется оператор (функция) ввода input («ввод»):

При выполнении оператора:

• компьютер переходит в режим ожидания данных;
• пользователь вводит с клавиатуры данные в виде строки символов;
• для завершения ввода пользователь нажимает клавишу Enter;
• введенная строка записывается в указанную переменную.

Если вводится не строка, а число, необходимо выполнить преобразование типов с помощью функций int (для целых) и float (для вещественных).

Например: На экране:

---

<имя_переменной> = input()

print("Введите слово и два числа:")

x = input()

y = int(input())

z = float(input())

print(x, y, z)

Введите слово и два числа:

ноль

1

2

ноль 1 2.0

Можно в скобках указать текст подсказки для пользователя.

Например:

x = input("Введите слово: ")

y = int(input("Введите целое число: "))

z = float(input("Введите вещественное число: "))

print (x, y, z)

Оператор ввода

Введите слово: ноль

Введите целое число: 1

Введите вещественное число: 2

ноль 1 2.0

На экране:

Можно в одной строке ввести несколько значений через пробел. Для этого используется функция split («расщепить»). Затем данные необходимо преобразовать к нужному типу по отдельности.

Например:

a, b, c = input("Введите a,b,c через пробел: ").split()

a, b, c = int(a), int(b), int(c)

print (a, b, c)

Оператор ввода

Введите a,b,c через пробел: 1 2 3

1 2 3

На экране:

Оператор комментария

Используется для включения в программу любых пояснений, предназначенных человеку.

Комментариями считается любой текст после символа # до конца строки. При выполнении программы комментарии игнорируются.

Введите радиус: 10

c= 62.80

s= 314.00

На экране:

# Длина окружности и площадь круга

r = float(input("Введите радиус: "))

c = 2*3.14*r # длина окружности

s = 3.14*r**2 # площадь круга

print ("c=", "{:7.3f}".format (c))

print ("s=", "{:7.3f}".format (s))

Пример программы:

Функции имеют определенное имя и один или несколько аргументов в скобках. Функция возвращает свое значение в то место программы, из которого она вызывается.

Стандартные функции

Некоторые стандартные функции, встроенные в ядро языка Python

Функция	Назначение	Тип аргумента	Тип результата
abs(x)	абсолютная величина (модуль числа x)	int, float	как у аргумента
int(x)	преобразование вещественного числа к целому значению (отбрасывание дробной части)	float	int
round(x)	округление вещественного числа до заданного количества знаков после точки (по умолчанию – до ближайшего целого)	float	int, float

Стандартные функции модуля math

Функция	Назначение	Тип аргумента	Тип результата
sqrt(x)	квадратный корень из x	int, float	float
sin(x)	синус угла x в радианах	int, float	float
cos(x)	косинус угла x в радианах	int, float	float

---