Пример программы на Python. Особенности, описание и рекомендации

Содержание статьи:

Язык программирования Python является мощным инструментом, славится красивым синтаксисом и легкостью в обучении. Буквально любой пользователь сможет за короткое время изучить азы этого языка и написать свою первую программу. В этой статье мы рассмотрим примеры программ для начинающих на Python.

Почему Python?

У многих возникают сложности при выборе первого языка программирования. Вот несколько основных причин, почему стоит остановить свой выбор именно на нем:

Легкость в изучении. Действительно, Python является очень легким языком. Освоить основы можно буквально за неделю. Некоторые придерживаются мнения, что если человек первым своим языком для изучения выбирает Python, то ему в будущем будет сложно изучать другие языки. Но если человек совсем не понимает в программировании, не знает, как все работает, ему очень сложно будет изучать Java, например. Для начала пользователь должен понять основы программирования, узнать, что такое ООП, как с этим работать.

Вам будет интересно:Архитектура приложения - особенности, описание и требования

Перспектива. На сегодняшний день множество IT-компаний переходят на Python. Пишутся сайты, делаются расчеты, создаются боты. "Питон" справляется со всеми задачами. И хороший специалист в этой области точно не пропадет. Раньше об этом языке мало говорили, но сейчас даже в школах заменяют Pascal на Python. При сдаче ЕГЭ можно решать задачи на "Питоне".
Много обучающего материала. Разные курсы, книги, уроки, примеры программ. Даже можно найти примеры программ на Python для Raspberry Pi. Это такой микрокомпьютер, который часто используют для построения умных домов, автоматических систем.

Какую версию Python выбрать

Существует две версии Python - 2 и 3. Начинающие при скачивании Python задаются вопросом о том, какую же версию стоит скачивать. Вторая версия уже устарела, и мало кто ею пользуется. Большинство уроков и примеры программ на Python - 3 версия. И в этой статье также используется Python 3 в примерах. Синтаксис не особо отличается, но некоторые библиотеки не поддерживают старую версию, в некоторых отличается немного синтаксис. Поэтому не стоит тратить время на вторую версию, нужно сразу скачивать и изучать третью.

Самая первая программа

Такая традиция сложилась у программистов, что первой программой на любом языке программирования служит вывод текста Hello World!, что переводится с английского как «Привет, Мир!». Для осуществления этой задачи необходимо прописать лишь один оператор - print. И в скобках написать в кавычках текст, который нужно вывести на экран. Таким образом, первый наш пример программы на Python выглядит следующим образом:

print('Hello World!')

Любая программа работает по определенному алгоритму. Основными являются: линейный, разветвляющийся, циклический. Самый первый пример программы на Python, который был рассмотрен, то есть вывод текста, относится к линейному алгоритму. Зачастую в программах используются все виды алгоритмов. Ниже рассмотрим примеры простых программ на Python, относящихся к другим алгоритмам.

Ветвление

Ветвление, или же разветвляющийся алгоритм должен содержать хотя бы одну проверку условия. Для проверки условий в Python есть оператор if, что переводится как "если".

a=0 print('Введите число: ') input(a) if a==0: print('Вы ввели число 0')

В примере выше можно увидеть пример работы с оператором IF в Python. Сначала программа просит ввести число, далее пользователь вводит число (оператор input). Это число записывается в переменную a. Следующим идет условие, если переменная "a" равна нулю, то переменная выводит на экран текст, после чего работа программы прекращается. Также есть оператор else переводится как "иначе". Дополним нашу программу таким образом, что, если человек введет число, отличное от нуля, она оповестит пользователя об этом при помощи вывода текста. Итак, готовая программа выглядит следующим образом:

a=0 print('Введите число: ') input(a) if a==0: print('Вы ввели число 0') else: print('Вы ввели число отличное от нуля')

Циклы в Python

Циклы служат для многократного повторения каких-либо действий. В Python для этого есть операторы for и while. Рассмотрим оба этих оператора.

Оператор While

Это циклы с условием, то есть тело цикла будет исполняться до того момента, пока условие истинно. Например, пока a = 0, прибавлять к переменной b переменную c.

Синтаксис выглядит следующим образом:

while условие: тело цикла

Пример программы на Python с использованием цикла While:

a = 1 while a <= 10: print(a ** 2) a += 1

Эта программа выводит квадраты чисел от 1 до 10. В теле цикла можно увидеть, что программа выводит каждый раз переменную a в квадрате, затем прибавляет к этой же переменной 1. Цикл выполняется до тех пор, пока переменная a не будет равна или больше 10. Чтобы программа выглядела более законченно и красиво, можно воспользоваться оператором else. Пример использования:

a = 1 while a <= 10: print(a ** 2) a += 1 else: print('Цикл завершен')

То есть если переменная a становится больше или равна 10, то на экран выводится сообщение "Цикл завершен". Добавили всего 2 строчки кода, а программа выглядит уже более красиво. Да и к тому же в будущем легче будет ориентироваться, если возникнет какая-нибудь ошибка, не придется долго искать.

Оператор For

Цикл For является менее универсальным, чем цикл While, но зато он работает быстрее. В основном при помощи for перебирают какие-либо данные. Например, строки и словари. Пример программы на Python:

for i in 'Hello world!': print(i * 2, end='')

В этом примере можно увидеть, что цикл for перебирает строку Hello World! и каждый символ строки повторяет два раза.

Операторы break и continue

Операторы break и continue используются в циклах для выхода из цикла или пропуска до следующей итерации. Пример использования оператора continue:

a = 1 while a <= 10: if a==5: a += 1 continue

print(a ** 2) a += 1 else: print('Цикл завершен')

В примере мы видим, что если переменная a равняется 5, то он пропускает 5 и начинает с 6. Так же применяется и оператор break, но вместо пропуска он будет выходить из цикла и переходить к другим действиям, если они есть. Если их нет - завершает программу.

Графический интерфейс программ

Далее пойдут примеры программ на Python с графическим интерфейсом. Для их создания потребуется набор библиотек PyQT5. Этот набор является одним из самых мощных для создания графического интерфейса программы. Также есть библиотека TKinter для создания графического интерфейса, но он уступает по мощности PyQT5, хотя для простых программ можно использовать и TKinter. Для начала следует установить эту библиотеку, так как изначально ее в Python нет.

Самый простой пример программы на Python с PyQT5:

#!/usr/bin/python3 # -*- coding: utf-8 -*-

import sys from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget

if __name__ == '__main__':

app = QApplication(sys.argv)

w = QWidget() w.resize(250, 150) w.move(300, 300) w.setWindowTitle('Simple') w.show()

sys.exit(app.exec_())

Все очень гибко настраивается, можно настроить ширину экрана, высоту, название окна и много другого. Ниже можно увидеть окно, которое создается после выполнения кода выше.

Пример использования библиотеки math

Язык программирования Python частенько используют для расчетов. Даже в NASA используют Python для таких целей. Чтобы проводить операции с числами, проводить различные расчеты, поможет библиотека math. Это очень мощная библиотека, которая изначально идет в составе "Питона", дополнительно устанавливать ее не надо. Рассмотрим пару примеров использования этой библиотеки.

Допустим, необходимо вычислить факториал заданного числа. Сделать это можно одним лишь оператором. Пример программы на Python:

import math a=10 print(math.factorial(a))

Узнать остаток от деления a на b:

import math a=10 b=2 print(math.fmod(a,b))

Допустим, нам нужно вычислить обратный гиперболический косинус числа B, делается это тоже с помощью одного оператора:

import math a=10 print(math.acosh(a))

Построение графиков

Python также может составлять графики. Для этого используется библиотека MatPlotLib. Этой библиотеки нет изначально, ее надо устанавливать отдельно. Делается это очень просто, в командной строке нужно написать одну строчку:

pip install matplotlib

После чего стоит подождать некоторое время, пока библиотека не установится.

Пример кода для построения графиков синуса и косинуса:

import matplotlib as mpl import matplotlib.pyplot as plt import math

dpi = 80 fig = plt.figure(dpi = dpi, figsize = (512 / dpi, 384 / dpi) ) mpl.rcParams.update({'font.size': 10})

plt.axis([0, 10, -1.5, 1.5])

plt.title('Sine & Cosine') plt.xlabel('x') plt.ylabel('F(x)')

xs = [] sin_vals = [] cos_vals = []

x = 0.0 while x < 10.0: sin_vals += [ math.sin(x) ] cos_vals += [ math.cos(x) ] xs += [x] x += 0.1

plt.plot(xs, sin_vals, color = 'blue', linestyle = 'solid', label = 'sin(x)') plt.plot(xs, cos_vals, color = 'red', linestyle = 'dashed', label = 'cos(x)')

plt.legend(loc = 'upper right') fig.savefig('trigan.png') plt.show()

После выполнения кода можно увидеть следующее:

Django

На Python написано немало сайтов. Все больше и больше сайтов с каждым днем пишется на этом чудесном языке. А возможность этого предоставляет фреймворк Django. Даже предполагают, что через несколько лет Python сможет обогнать PHP на рынке. Многие IT-компании уже работают с этим языком. Например, "Яндекс". А известный облачный сервис Dropbox и вовсе полностью написан на "Питоне". Можно писать не только сайты, но и полноценные веб-приложения. К тому же он абсолютно бесплатный.

IDE для программирования на Python

Инструмент программиста - всегда важно. Согласитесь, неудобно программировать на языке программирования Python в блокноте, тем более учитывая, как "Питон" относится к отступам. Существует несколько сред разработки, которыми чаще всего пользуются:

PyCharm. Это, наверное, самый известный IDE для Python. С ним работать очень удобно, подключение новых библиотек не занимает много времени. Но он скорее подходит для мощных компьютеров, на слабых ПК будет очень неудобно с ним работать, так как PyCharm требователен.
Sublime Text 3. Это и не среда разработки, это редактор кода, но зато какой! Он идеально подходит для слабых компьютеров. Программные коды придется запускать через командную строку.
Eclipse. На нем чаще всего пишут программисты на Java, но и для Python он отлично подойдет.