Pilnīga ievadlekcija Python programmēšanā ar praktiskiem piemēriem

Atklājot Python, jūs paverat durvis uz iespēju pasauli programmatūras izstrādē, datu analīzē, mākslīgajā intelektā un pat spēļu veidošanā vai ikdienas uzdevumu automatizācijā. Programmēšanas apguve Python valodā ir noderīga ne tikai tiem, kas profesionāli strādā IT jomā ; tā ir vērtīga arī studentiem, skolotājiem un ikvienam, kurš vēlas saprast, kā darbojas mūsdienu tehnoloģijas un kā vienkāršā un jautrā veidā izveidot savas lietojumprogrammas.

Šajā rakstā mēs jūs iepazīstināsim ar Python programmēšanas galvenajiem jēdzieniem , izmantojot skaidrus skaidrojumus, reālās pasaules piemērus un labāko praksi. Ja apsverat iespēju sākt programmēšanu vai arī jau esat iepazinies ar programmēšanu un vēlaties nostiprināt savas pamatzināšanas, šeit atradīsiet pilnīgu ceļvedi, lai sāktu no nulles, saprastu, kā valoda darbojas, un kā to pielietot savos projektos neatkarīgi no jūsu vecuma vai iepriekšējās pieredzes līmeņa.

Kāpēc šodien mācīties Python?

Python izceļas ar savu vienkāršību un koda lasāmību, padarot to par vienu no visieteicamākajām valodām, lai apgūtu programmēšanu no nulles. Lai gan to 80. gs. astoņdesmito gadu beigās izveidoja Gvido van Rosums, Python ir ieguvis popularitāti akadēmiskajā vidē, rūpniecībā un zinātnieku aprindās, pateicoties tā pielāgošanās spējai visu veidu uzdevumiem, sākot no vienkāršiem skriptiem līdz sarežģītām mākslīgā intelekta lietojumprogrammām.

Tās panākumi slēpjas ne tikai lietotājam draudzīgajā sintaksē, bet arī milzīgajā rīku, moduļu un pakotņu skaitā, kas pieejami praktiski jebkurai skaitļošanas jomai: no intensīviem matemātiskiem aprēķiniem līdz datu vizualizācijai, datubāzes mijiedarbībai , procesu automatizācijai un tīmekļa izstrādei.

Turklāt Python ir ļoti aktīva kopiena, kas ir gatava palīdzēt un piedāvāt risinājumus gandrīz jebkurai problēmai, padarot mācīšanās līkni par daudz draudzīgāku un motivējošāku procesu.

Kas nepieciešams, lai sāktu darbu ar Python?

Sākt darbu ar Python ir ļoti vienkārši, un nav svarīgi, kādu operētājsistēmu izmantojat ( Windows , macOS vai Linux ). Vienkārši instalējiet Python interpretētāju un, ja vēlaties, integrētu izstrādes vidi (IDE), lai ērtāk rakstītu savas programmas.

Šodien ieteicamā versija ir Python 3, kas piedāvā ievērojamus uzlabojumus salīdzinājumā ar 2. versiju ne tikai sintaksē, bet arī funkcionalitātē. Ir svarīgi zināt, ka Python 2 vairs neatjaunojas 2020. gadā , tāpēc visi mūsdienu resursi koncentrēsies uz Python 3.

Daudzi cilvēki izvēlas instalēt Python, izmantojot Anaconda izplatījumu, īpaši, ja viņu intereses ir saistītas ar datu analīzi vai zinātnisko vidi, jo tas ietver lielāko daļu nepieciešamo bibliotēku un programmu, piemēram, Spyder un Jupyter Notebook. Anaconda ievērojami vienkāršo pakotņu pārvaldību un virtuālās vides administrēšanu, padarot to par ideālu risinājumu, lai izvairītos no manuālas instalēšanas apgrūtinājumiem.

Darba sākšana: savas pirmās Python programmas palaišana

Python kodu var palaist vairākos veidos:

• Interaktīvs tulks: Rakstīt komandas tieši un uzreiz redziet rezultātu, ideāli piemērots nelieliem testiem.
• IPythonUzlabota versija ar daudzām papildu utilītām, ko plaši izmanto datu zinātnē.
• Skripti: Pabeigtas programmas, kas saglabātas failos ar paplašinājumu .py, kuras var palaist no konsoles vai termināls.
• Jupyter piezīmju grāmatiņaInteraktīva vide teksta, koda, rezultātu, grafikas un attēlu apvienošanai vienā dokumentā, kas ir ideāli piemērota mācībām un projektu koplietošanai.

Metode atšķiras atkarībā no jūsu vēlmēm un vajadzībām, taču tām visām ir kopīgs pamatprincips - rakstīt kodu Python valodā un palaist to, lai redzētu rezultātu.

Saistītais raksts:

Kā apvienot vairākus TXT failus vienā no CMD operētājsistēmā Windows: pilnīga rokasgrāmata un visas metodes

Python programmēšanas pamati ar piemēriem

Apskatīsim Python programmēšanas pamatus, izskaidrojot katru jēdzienu ar vienkāršiem, praktiskiem piemēriem, kurus varat izmēģināt pats. Šie principi ir pamats sarežģītāku projektu izstrādei nākotnē.

Sietspiede: klasiskā "Sveika, pasaule"

Katrs ceļojums sākas ar pirmo soli, un programmēšanā tas bieži vien ir ziņojuma parādīšana. Python valodā teksta izdrukāšana ekrānā ir pavisam vienkārša:

print("Hola, mundo")

Vienkārša un saprotama — print() komanda nosūta jebkuru tekstu vai mainīgo uz konsoli. Tā ir jūsu labākais sabiedrotais mācību procesā.

Matemātiskās pamatoperācijas

Python ļauj izmantot interpretētāju kā sarežģītu kalkulatoru. Jūs varat veikt saskaitīšanu, atņemšanu, reizināšanu un dalīšanu tāpat kā jebkurā kalkulatorā.

resultado = 5 + 7
print(resultado)  # 12

Citas interesantas darbības ir veselu skaitļu dalīšana ( // ), moduļa vai atlikuma dalīšana ( % ) un pakāpes ( ** ):

a = 10
b = 3
print(a // b)  # 3
print(a % b)   # 1
print(a ** b)  # 1000

Turklāt Python automātiski apstrādā veselus skaitļus un decimālskaitļus (peldošo skaitli) , pielāgojot mainīgā tipu atbilstoši darbībai.

Mainīgie un datu veidi

Viena no Python priekšrocībām ir tā, ka pirms mainīgā lietošanas nav jādeklarē tā tips . Jums vienkārši jāpiešķir vērtība, un Python to interpretēs jūsu vietā. Vairāk par šo koncepciju varat uzzināt mūsu sadaļā par sintakses izcelšanu programmā Notepad.

nombre = "Ana"
edad = 25
altura = 1.68

Šeit mums ir virkne, vesels skaitlis un decimālskaitlis. Python apstrādā datu tipus automātiski, un jūs varat pārbaudīt tipu ar funkciju `type()`.

print(type(nombre))  # <class 'str'>
print(type(edad))    # <class 'int'>
print(type(altura))  # <class 'float'>

Teksta manipulācija (rakstzīmju virknes)

Darbs ar tekstu ir būtisks. Rakstzīmju virknes var veidot ar vienkāršām vai dubultām pēdiņām , un tās ļauj veikt visu veidu manipulācijas: konkatenāciju, atkārtošanu, indeksēšanu vai sagriešanu (virknes daļu izvilkšanu).

saludo = "Hola" + " " + nombre
print(saludo)   # Hola Ana
print(saludo)  # H
print(saludo) # a

Virknes ir nemainīgas , kas nozīmē, ka rakstzīmi nevar tieši mainīt, bet jaunas virknes var ģenerēt no kombinācijām vai šķēlēm:

print(saludo)  # Hola
print(len(saludo))  # 8

Saraksti: datu kolekciju glabāšana un apstrāde

Saraksti ir viena no visbiežāk izmantotajām datu struktūrām Python valodā . Tie ļauj uzglabāt vairākas vērtības, kas var būt dažāda veida, un piekļūt tām, izmantojot indeksus.

numeros = 
print(numeros)  # 3
numeros.append(6)
print(numeros)     # 

Sarakstus var apvienot, sagriezt, modificēt un pat ligzdot (izveidojot sarakstus sarakstos). Tās ir ļoti elastīgas un jaudīgas struktūras darbam ar datiem.

Vadības struktūras: nosacījumi un cikli

Mēs nonākam pie lēmumu pieņemšanas un uzdevumu atkārtošanas — diviem galvenajiem elementiem jebkurā programmā. If-else priekšraksti ļauj izpildīt kodu tikai tad, ja ir izpildīts nosacījums.

edad = 18
if edad >= 18:
    print("Eres mayor de edad")
else:
    print("Eres menor de edad")

Atkāpes Python valodā ir būtiskas, lai norobežotu koda blokus. Esiet uzmanīgi ar atstarpēm, jo ​​Python tās interpretē, lai definētu grupētas instrukcijas.

"For" un "while" cikli ļauj atkārtot koda blokus :

for numero in numeros:
    print(numero)

contador = 0
while contador < 5:
    print(contador)
    contador += 1

Funkcijas: koda atkārtota izmantošana

Funkcijas ir koda bloki, kas var saņemt ievades vērtības (argumentus), veikt darbības un atgriezt rezultātu. Funkciju izveide palīdz organizēt sarežģītas programmas un novērš koda atkārtošanos . Ja vēlaties uzzināt vairāk par funkciju izveidi, apmeklējiet mūsu rakstu par komandu aizstājvārdu izveidi.

def suma(a, b):
    return a + b

print(suma(4, 7))  # 11

Varat definēt funkcijas ar vairākiem parametriem, iestatīt noklusējuma vērtības un dokumentēt to darbību ar komentāriem.

Darbs ar failiem: datu lasīšana un rakstīšana

Daudzām lietojumprogrammām ir nepieciešams saglabāt informāciju failā vai nolasīt no tā. Python nodrošina vienkāršas metodes darbam ar teksta failiem . Vairāk par failu manipulāciju varat uzzināt mūsu ceļvedī par failu atvēršanu programmā Python.

# Escribir en un archivo
with open("datos.txt", "w") as archivo:
    archivo.write("Hola, archivo!")

# Leer del archivo
with open("datos.txt", "r") as archivo:
    contenido = archivo.read()
    print(contenido)

Izmantojot bloku “with” , tiek nodrošināts, ka fails tiek automātiski aizvērts pēc pabeigšanas, tādējādi novēršot kļūdas un resursu noplūdes.

Moduļi: Python iespēju paplašināšana

Viena no Python priekšrocībām ir tās plašā moduļu bibliotēka. Varat importēt standarta vai ārējos moduļus, lai paplašinātu valodas funkcionalitāti . Lai apskatītu piemērus un resursus, iesakām iepazīties arī ar Python programmām Raspberry Pi.

Starp populārākajiem datu zinātnes moduļiem ir NumPy, SciPy, Pandas, Matplotlib un Scikit-learn , kas ļauj apstrādāt lielu skaitliskās informācijas apjomu un izveidot grafikus vai mašīnmācīšanās modeļus.

Kļūdu un izņēmumu apstrāde

Programmēšanā ir svarīgi paredzēt un apstrādāt iespējamās kļūdas. Python ļauj uztvert un pārvaldīt izņēmumus , lai programma negaidīti neapstātos.

try:
    resultado = 10 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("No se puede dividir entre cero")

Tādā veidā jūs varat paredzēt problēmas un sniegt lietotājam skaidrus ziņojumus, kā rezultātā programmas būs stabilākas.

Ieteicamās vides un rīki Python apguvei

Programmēšanas apguve ir vienkāršāka, ja izvēlaties rīkus, kas atbilst jūsu vēlmēm un vajadzībām. Daži no ieteicamākajiem ir:

• zirneklisIDE, kas paredzēta datu zinātnei un skaitliskai analīzei, ar tādām funkcijām kā automātiskā pabeigšana, atkļūdošana un mainīgo pārlūks.
• Jupyter piezīmju grāmatiņa: Ļauj izveidot interaktīvus dokumentus, kas apvieno kodu, tekstu, rezultātus un grafiku, kas ir ideāli piemēroti mācībām un progresa kopīgošanai.
• komandu konsole (terminālis): Lieliski piemērots ātru skriptu palaišanai vai nelielu koda fragmentu testēšanai.
• Teksta redaktori piemēram, VS Code, Sublime Text vai pat Notepad operētājsistēmā Windows.

Izvēle ir atkarīga no jūsu komforta līmeņa un projekta veida, kuru vēlaties attīstīt. Svarīgi ir praktizēties un eksperimentēt ar dažādām vidēm, līdz atrodat sev vispiemērotāko.

Python izglītībā un pašmācībā

Daudzas izglītības iestādes ir iekļāvušas Python savā mācību programmā tā pieejamības un lielā pieprasījuma pēc programmētājiem, kas pārzina šo valodu, dēļ. Python ir ideāli piemērots bērnu un jauniešu iepazīstināšanai ar skaitļošanas domāšanu , jo tas prasa loģikas un spriešanas spēju attīstību, vienlaikus veicinot radošumu un problēmu risināšanas prasmes.

Turklāt ir pieejami daudzi bezmaksas resursi, kopienas forumi, vingrinājumi un tiešsaistes platformas, piemēram, Coursera, kur var atrast kursus no iesācēja līdz pat pieredzējušam līmenim. Šī ekosistēma ļauj ikvienam, kurš ir motivēts sākt programmēt Python, neatkarīgi no vecuma . Lai uzzinātu vairāk par Python programmu izveidi, apmeklējiet arī [saite uz attiecīgajiem resursiem].

Python apguves pieredze aicina arī praktiski izpētīt, izstrādājot visu, sākot no vienkāršām utilītprogrammām līdz sarežģītākiem projektiem, piemēram, spēlēm, tīmekļa lietojumprogrammām vai skriptiem, lai automatizētu ikdienas uzdevumus.

Praktiski piemēri: “mini projekti”, lai nostiprinātu apgūto

Papildus pamata piemēriem, ko esam redzējuši, labākais veids, kā nostiprināt zināšanas, ir pielietot apgūto praksē . Šeit ir dažas idejas vienkāršiem mini projektiem, kas ļaus jums praktizēties:

• Pamata kalkulators: Lietotājam tiek lūgts ievadīt divus skaitļus un parādīts saskaitīšanas, atņemšanas, reizināšanas vai dalīšanas rezultāts.
• Minēšanas spēleDators ģenerē nejaušu skaitli, un lietotājam tas ir jāuzmin pēc iespējas mazākā mēģinājumu skaitā.
• Failu lasītājs: A scenārijs kas nolasa teksta failu un saskaita rindiņu vai vārdu skaitu.
• Paroļu ģeneratorsIzmantojot nejaušības moduli, izveidojiet lietotājam spēcīgu, nejaušu paroli.

Šie projekti palīdzēs jums nostiprināt mainīgo, nosacījumu, ciklu, kļūdu apstrādes, failu lasīšanas/rakstīšanas un moduļu lietošanu. Ja vēlaties uzzināt, kā automatizēt uzdevumus programmā Python, varat apskatīt rakstu par uzdevumu automatizāciju programmā Notepad.

Programmēšanas progress ir pakāpenisks un ļoti atalgojošs. Nebaidieties kļūdīties: kļūdas ir daļa no mācīšanās un labākais veids, kā atcerēties jēdzienus un uzlabot savas prasmes.

Katrs spertais solis programmēšanā tuvina tevi iespējai radīt savus risinājumus, automatizēt uzdevumus vai pat sākt profesionālu karjeru datorzinātņu pasaulē.

Python pasaules izpēte no nulles ļaus jums izprast lietojumprogrammu loģiku un pavērs durvis uz bezgalīgām iespējām gan personīgajā, gan profesionālajā jomā. Ar neatlaidību, praksi un zinātkāri jūs drīz varēsiet izveidot savas programmas un uzņemties arvien aizraujošākus izaicinājumus digitālajā pasaulē.

Isaac

Kaislīgs rakstnieks par baitu pasauli un tehnoloģiju kopumā. Man patīk dalīties savās zināšanās rakstot, un tieši to es darīšu šajā emuārā, parādot visu interesantāko informāciju par sīkrīkiem, programmatūru, aparatūru, tehnoloģiju tendencēm un daudz ko citu. Mans mērķis ir palīdzēt jums vienkāršā un izklaidējošā veidā orientēties digitālajā pasaulē.