Что нужно знать начинающему разработчику на Python

Python является одним из наиболее популярных языков программирования в мире. Если вы только начинаете свой путь в программировании и хотите стать Junior Python разработчиком, есть несколько основных концепций и навыков, с которыми вам следует ознакомиться.

В следующих разделах статьи мы расскажем о базовых концепциях языка Python, таких как переменные, условные операторы и циклы. Затем мы рассмотрим работу с функциями, модулями и пакетами в Python. Также мы расскажем о работе с файлами и базами данных, а также о тестировании кода.

Основы языка Python

Python является одним из самых популярных и простых в изучении языков программирования. Он широко используется во многих сферах, таких как web-разработка, научные и исследовательские проекты, а также автоматизация задач. Важно освоить основы языка Python, чтобы иметь возможность написания простых программ и дальнейшего развития в сфере программирования.

Основы синтаксиса

Синтаксис Python отличается своей простотой и понятностью. Основные правила синтаксиса включают использование отступов вместо фигурных скобок для обозначения блоков кода и строгую систему именования переменных.

• Отступы: Python использует отступы для обозначения блоков кода. Обычно используется 4 пробела для отступа, хотя допускается использование одного табулятора.
• Именование переменных: Имена переменных в Python могут содержать буквы, цифры и символ подчеркивания, но не могут начинаться с цифры. Имена переменных чувствительны к регистру.

Типы данных

Python поддерживает различные типы данных, такие как целые числа, числа с плавающей запятой, строки, списки, кортежи и словари. Важно понимать различия между ними и уметь работать с каждым типом данных.

• Целочисленные значения: целые числа представляются в Python без десятичной точки, например, 5 или -10.
• Числа с плавающей запятой: числа с плавающей запятой представляются с десятичной точкой, например, 3.14 или -2.5.
• Строки: строки представляются в кавычках, например, «Привет, мир!» или ‘Hello, world!’.
• Списки: списки представляют упорядоченные коллекции элементов, которые могут быть разных типов, например, [1, 2, 3] или [‘яблоко’, ‘груша’, ‘апельсин’].
• Кортежи: кортежи представляют упорядоченные коллекции элементов, которые не могут быть изменены после создания, например, (1, 2, 3).
• Словари: словари представляют коллекции пар ключ-значение, где каждый элемент имеет свой уникальный ключ, например, {‘имя’: ‘Иван’, ‘возраст’: 25}.

Управляющие конструкции

Python поддерживает различные управляющие конструкции, такие как условные операторы (if-else), циклы (for, while) и операторы (and, or, not).

• Условные операторы: if-else позволяют выполнить различные действия в зависимости от условий, например, если x больше y, то выполнить действие A, иначе выполнить действие B.
• Циклы: циклы позволяют выполнить определенный блок кода несколько раз. Цикл for используется для перебора элементов в коллекции, а цикл while выполняет блок кода до тех пор, пока условие истинно.
• Логические операторы: логические операторы (and, or, not) позволяют объединять и инвертировать условия.

Функции

Функции являются основными строительными блоками программного кода и позволяют повторно использовать блоки кода.

• Определение функции: функция определяется с использованием ключевого слова def, после которого следует имя функции и список аргументов.
• Возвращение значения: функция может возвращать результат с помощью ключевого слова return. Возвращаемое значение может быть любого типа данных.
• Вызов функции: функция вызывается по имени, передавая необходимые аргументы.

Основы языка Python включают в себя синтаксис, типы данных, управляющие конструкции и функции. Понимание этих основных концепций поможет новичкам стать более уверенными в использовании Python и эффективно разрабатывать программы на этом языке.

С нуля до 100 000 за полгода | Что должен знать JUNIOR PYTHON разработчик в 2023

Установка и настройка Python

Python — это популярный язык программирования, который широко используется для разработки различных приложений, веб-сайтов и научных исследований. Чтобы начать использовать Python, необходимо установить его на свой компьютер. В этой статье мы рассмотрим процесс установки и настройки Python для новичков.

Выбор версии Python

Первым шагом в установке Python является выбор версии. В настоящее время доступны две стабильные версии Python — Python 2 и Python 3. Различия между этими версиями могут быть небольшими, но в современных проектах рекомендуется использовать Python 3, так как он является более современной и поддерживаемой версией. Использование Python 3 также позволяет избежать потенциальных проблем совместимости при переходе с Python 2 на Python 3 в будущем.

Установка Python

Для установки Python на компьютер необходимо выполнить следующие шаги:

1. Перейдите на официальный сайт Python по адресу https://www.python.org/downloads/.
2. Выберите нужную версию Python (например, Python 3.9.6) и нажмите на ссылку для загрузки, соответствующую вашей операционной системе (Windows, macOS или Linux).
3. Запустите загруженный файл установки Python и следуйте инструкциям мастера установки.
4. При установке Python на Windows убедитесь, что вы отметили опцию «Add Python to PATH». Это сделает Python доступным из командной строки.
5. После завершения установки можно проверить, что Python правильно установлен, открыв командную строку (на Windows нажмите Win + R, введите «cmd» и нажмите Enter) и введите команду «python —version». Если установка прошла успешно, вы увидите версию Python, которую вы только что установили.

Настройка окружения разработки

После установки Python на компьютер рекомендуется настроить окружение разработки. Окружение разработки помогает упростить процесс разработки, предоставляя удобные инструменты и возможности для работы с кодом.

Существует несколько популярных окружений разработки для Python, таких как Visual Studio Code, PyCharm, Atom и другие. Выбор конкретного окружения зависит от ваших предпочтений и требований проекта.

После установки выбранного окружения разработки вы можете начать создавать и запускать Python-скрипты, изучать язык и разрабатывать свои первые программы. Установка и настройка Python — это первый шаг на пути к освоению этого мощного языка программирования.

Синтаксис языка Python

Python — это простой и читаемый язык программирования, который широко используется в различных областях, включая веб-разработку, научные исследования, анализ данных и автоматизацию задач. Одной из главных особенностей Python является его понятный и чистый синтаксис, который делает код легким для понимания и написания.

В этом разделе мы рассмотрим основные элементы синтаксиса языка Python, чтобы вы смогли начать писать свои программы.

Отступы и блоки кода

В Python отступы играют роль важного элемента синтаксиса. Они определяют блоки кода, такие как условные операторы (if, else) и циклы (for, while).

В отличие от других языков программирования, где обычно используются фигурные скобки или ключевые слова begin и end для обозначения блоков кода, в Python отступы определяют, какой код принадлежит к блоку. Обычно используются 4 пробела или 1 табуляция в качестве отступа.

Именование переменных

При выборе имен переменных в Python существует несколько правил:

• Имя переменной должно начинаться с буквы или символа подчеркивания (_).
• Имя переменной может содержать буквы (в верхнем или нижнем регистре), цифры и символ подчеркивания (_).
• Имя переменной должно быть осмысленным и описывать значение, которое она хранит.
• Имена переменных чувствительны к регистру, то есть переменные spam и SPAM будут считаться разными.

Комментарии

Комментарии в Python используются для пояснения кода и внесения заметок для других программистов. Они не выполняются как код и игнорируются интерпретатором Python.

Однострочные комментарии начинаются с символа #, а многострочные комментарии обрамляются тройными кавычками (»’ или «»»).

Ключевые слова

Python имеет набор ключевых слов, которые имеют специальное значение в синтаксисе языка и не могут быть использованы в качестве имен переменных или функций. Некоторые из ключевых слов Python включают if, else, for, while, def и import.

Операторы

Python поддерживает различные операторы, которые используются для выполнения математических операций, сравнений и логических выражений. Некоторые из наиболее часто используемых операторов в Python включают арифметические операторы (+, -, *, /), операторы сравнения (==, !=, <, >) и логические операторы (and, or, not).

Строки и типы данных

Строки — это последовательности символов, заключенные в одинарные или двойные кавычки. Python имеет богатые возможности для работы со строками, включая конкатенацию строк, извлечение подстроки и форматирование строк.

Python поддерживает различные типы данных, включая числа (целые, вещественные), строки, списки, кортежи, словари и множества. Каждый тип данных имеет свои особенности и методы для работы с ними.

Функции

Функции в Python — это блоки кода, которые могут быть вызваны для выполнения определенных операций. Функции могут принимать аргументы и возвращать значения. Они позволяют разделять код на более мелкие и удобные для использования блоки.

Python также имеет встроенные функции, такие как print(), len() и type(), которые выполняют общие операции.

Типы данных в Python

Python — это язык программирования с динамической типизацией. Это означает, что в Python переменные не обязательно объявлять с указанием их типа данных, тип переменной определяется автоматически во время выполнения программы на основе ее значения.

В Python существует несколько основных типов данных:

Числовые типы данных

В Python представлены три основных типа числовых данных:

• int — целое число
• float — число с плавающей запятой
• complex — комплексное число

Строковый тип данных

Строковый тип данных (str) используется для хранения и обработки текстовых данных в Python. Строки в Python можно определить с использованием одинарных, двойных или тройных кавычек.

Логический тип данных

Логический тип данных (bool) может принимать два значения: True (истина) и False (ложь). Логический тип данных часто используется в условных операторах и логических выражениях.

Списковый тип данных

Списковый тип данных (list) позволяет хранить упорядоченные коллекции элементов. Список может содержать элементы различных типов данных и изменяться во время выполнения программы.

Кортежный тип данных

Кортежный тип данных (tuple) представляет собой неизменяемый список элементов. Кортежи могут содержать элементы различных типов данных и также могут быть вложенными.

Множественный тип данных

Множественный тип данных (set) представляет собой неупорядоченную коллекцию уникальных элементов. Множество поддерживает операции объединения, пересечения и разности.

Словарный тип данных

Словарный тип данных (dict) используется для хранения коллекции пар ключ-значение. Словарь позволяет быстро получать значение по ключу и изменять его.

Null-значение

В Python существует также специальное значение None, которое обозначает отсутствие значения или нулевое значение. Оно используется, например, для инициализации переменных.

Числовые типы данных

Числовые типы данных в Python позволяют работать с числами различных форматов и значений. В языке Python существуют три основных числовых типа данных: целые числа (integer), числа с плавающей точкой (float) и комплексные числа (complex).

Целые числа (integer) — это числа без дробной части. Они могут быть положительными или отрицательными. Например, 5, -10, 1000 — все это целые числа. В Python целые числа представлены типом int. Они имеют неограниченную точность и могут быть очень большими или очень маленькими числами.

Числа с плавающей точкой (float) — это числа с дробной частью. Они могут быть положительными или отрицательными и могут иметь десятичные знаки. Например, 3.14, -0.5, 1e-3 — все это числа с плавающей точкой. В Python числа с плавающей точкой представлены типом float. Они имеют ограниченную точность и могут быть округлены до определенного числа знаков после запятой.

Комплексные числа (complex) — это числа, которые состоят из действительной и мнимой части. Они используются для математических операций, связанных с комплексными числами, такими как корни из отрицательных чисел. В Python комплексные числа представлены типом complex. Они имеют формат «действительная часть + мнимая частьj», где ‘j’ — мнимая единица.

Операции с числовыми типами данных

Python предоставляет возможность выполнять различные операции с числовыми типами данных. Вот некоторые из них:

• Сложение (+): операция сложения позволяет складывать числа, как целые, так и с плавающей точкой. Например, 2 + 3 = 5, 2.5 + 1.5 = 4.0.
• Вычитание (-): операция вычитания позволяет вычитать одно число из другого. Например, 5 — 3 = 2, 6.5 — 2.5 = 4.0.
• Умножение (*): операция умножения позволяет перемножать числа. Например, 2 * 3 = 6, 1.5 * 2.5 = 3.75.
• Деление (/): операция деления позволяет делить одно число на другое. В результате получается число с плавающей точкой. Например, 10 / 2 = 5.0, 7.5 / 2 = 3.75.
• Целочисленное деление (//): операция целочисленного деления позволяет делить одно число на другое и получать результат в виде целого числа. Например, 10 // 3 = 3, 7 // 2 = 3.
• Возведение в степень (**): операция возведения в степень позволяет возводить число в заданную степень. Например, 2 ** 3 = 8, 1.5 ** 2 = 2.25.
• Модуль (%): операция модуля позволяет получить остаток от деления одного числа на другое. Например, 10 % 3 = 1, 7 % 2 = 1.

Это лишь некоторые из возможных операций с числовыми типами данных в Python. Они позволяют выполнять различные математические вычисления и операции.

Строковые типы данных

Строковый тип данных в Python предназначен для работы с текстовой информацией. Строки в Python представляют собой последовательность символов и могут содержать любые символы в кодировке Unicode.

Строки в Python создаются с помощью одинарных или двойных кавычек. Например, вот строка, созданная с использованием одинарных кавычек: 'Привет, мир!'. Или строка, созданная с использованием двойных кавычек: "Hello, world!". Обе строки являются валидными строками в Python.

Строки в Python являются неизменяемыми, что означает, что после создания строки нельзя изменить отдельные символы в ней. Однако, строки могут быть изменены путем создания новой строки с помощью операций со строками.

Операции со строками

В Python есть множество операций, которые можно применять к строкам:

• Конкатенация: оператор + используется для объединения двух строк в одну. Например: 'Hello,' + ' world!' вернет 'Hello, world!'.
• Умножение: оператор * используется для повторения строки несколько раз. Например: 'Hello' * 3 вернет 'HelloHelloHello'.
• Длина строки: функция len() возвращает количество символов в строке. Например: len('Hello') вернет 5.

Индексация и срезы строк

Строки в Python можно индексировать, то есть обращаться к отдельным символам в строке, используя их позицию. Индексация начинается с нуля. Например, в строке 'Hello' символ 'H' имеет индекс 0, символ 'e' имеет индекс 1 и так далее.

Срезы строк позволяют получить подстроку из исходной строки. Срезы задаются с помощью оператора :. Например, 'Hello'[1:4] вернет подстроку 'ell'.

Методы строк

В Python есть множество методов, которые можно использовать для работы со строками:

• lower() — преобразует все символы строки в нижний регистр;
• upper() — преобразует все символы строки в верхний регистр;
• strip() — удаляет пробелы в начале и конце строки;
• replace() — заменяет все вхождения одной подстроки на другую;
• split() — разделяет строку на подстроки по заданному разделителю и возвращает список подстрок;
• join() — объединяет список строк в одну строку, вставляя между ними заданный разделитель.

Это лишь некоторые из методов, которые доступны для работы со строками в Python. Каждый метод имеет свое назначение и может быть полезен в различных ситуациях.

Списки и кортежи

Когда вы работаете с программированием, вы часто сталкиваетесь с ситуациями, когда вам нужно хранить большое количество данных. В таких случаях списки и кортежи являются очень полезными инструментами. Эти структуры данных позволяют вам хранить и организовывать информацию в упорядоченном виде.

Список

Список — это упорядоченная коллекция элементов, которые могут быть разных типов. Списки создаются с помощью квадратных скобок ([]), в которых перечисляются элементы через запятую. Например:

fruits = ['яблоко', 'банан', 'апельсин']

К элементам списка можно обращаться по индексу — номеру позиции элемента в списке. Индексы начинаются с 0. Например, чтобы получить первый элемент списка fruits, вы можете использовать следующий код:

first_fruit = fruits[0]

Списки также поддерживают некоторые полезные операции. Вы можете добавлять новые элементы в список с помощью метода append():

fruits.append('груша')

Вы также можете изменять значения элементов списка напрямую, присваивая им новые значения:

fruits[1] = 'мандарин'

Используя оператор in, вы можете проверить, содержит ли список определенный элемент:

if 'яблоко' in fruits:
print('Список содержит яблоко')

Кортеж

Кортеж — это тот же список, но с одним отличием: он неизменяемый. Кортежи создаются с помощью круглых скобок (()), в которых перечисляются элементы через запятую. Например:

point = (3, 4)

В отличие от списков, вы не можете изменить значения элементов кортежа или добавить новые элементы. Однако, вы можете обращаться к элементам кортежа по индексу так же, как и к элементам списка.

Кортежи полезны, когда вам необходимо гарантировать, что данные не будут изменены, или когда вам нужно передать несколько значений в функцию или вернуть несколько значений из функции.

Что такое Python и почему вы захотите его изучить?

Словари и множества

Словари и множества являются двумя основными типами данных в языке программирования Python. Они представляют собой удобные инструменты для работы с коллекциями элементов и позволяют эффективно хранить и обрабатывать информацию.

Словари

Словарь в Python – это неупорядоченная коллекция пар ключ-значение. Ключи являются уникальными и служат для доступа к значениям. В отличие от списка или кортежа, элементы словаря не упорядочены и не достаются по индексу, а получаются по ключу.

Для создания словаря используется фигурные скобки {} и запятые для разделения элементов. Ключ и значение разделяются двоеточием. Пример:

my_dict = {"имя": "Анна", "возраст": 25, "город": "Москва"}

С помощью ключа можно получить значение из словаря:

name = my_dict["имя"]
age = my_dict.get("возраст")

Метод get() возвращает значение по ключу, если такой ключ существует, иначе возвращает значение по умолчанию или None.

Множества

Множество в Python – это неупорядоченная коллекция уникальных элементов. Оно позволяет эффективно выполнять операции объединения, пересечения, разности и симметрической разности множеств.

Для создания множества используется фигурные скобки {} или функция set(). Пример:

my_set = {1, 2, 3, 4, 5}

Множество может содержать элементы разных типов данных, такие как числа, строки, кортежи и др.

Для выполнения операций над множествами в Python предоставляются различные методы и операторы. Некоторые из них:

• add() – добавляет элемент в множество;
• remove() – удаляет элемент из множества;
• union() – возвращает объединение двух множеств;
• intersection() – возвращает пересечение двух множеств;
• difference() – возвращает разность двух множеств;
• symmetric_difference() – возвращает симметрическую разность двух множеств.

Пример использования методов:

my_set.add(6)
my_set.remove(2)
my_set.union({6, 7, 8})
my_set.intersection({4, 5, 6})
my_set.difference({1, 2, 3})
my_set.symmetric_difference({1, 2, 3})

Словари и множества являются важными инструментами в Python и часто используются для эффективной работы с данными. Они позволяют хранить и обрабатывать информацию в удобном и эффективном формате.

Контроль выполнения программы

Контроль выполнения программы – это процесс проверки и управления выполнением кода, который позволяет разработчику следить за работой программы и устранять возможные ошибки. В Python существует несколько способов контроля выполнения программы, которые помогают в отладке, тестировании и оптимизации кода.

1. Использование условных выражений

Условные выражения в Python позволяют проверять определенное условие и выполнять соответствующий блок кода в зависимости от результата проверки. С помощью условных выражений можно контролировать ход выполнения программы и принимать различные решения в зависимости от условий. Например, можно использовать операторы if, elif и else для определения различных ветвей выполнения программы.

2. Использование циклов

Циклы в Python позволяют выполнять определенный фрагмент кода несколько раз. Циклы также являются средством контроля выполнения программы, поскольку позволяют повторять определенные операции до тех пор, пока выполняется определенное условие. Например, цикл while позволяет выполнить определенные действия до тех пор, пока условие истинно, а цикл for позволяет выполнять действия для каждого элемента в последовательности.

3. Использование исключений

Исключения в Python используются для обработки ошибок и неожиданных ситуаций, которые могут возникнуть во время выполнения программы. С помощью исключений можно контролировать выполнение программы в случае возникновения ошибки, предотвращать ее распространение и обрабатывать ошибки с помощью соответствующих блоков кода. Например, с помощью конструкции try-except можно перехватывать и обрабатывать исключения, чтобы программа не прерывалась в случае ошибки.

4. Использование отладчика

Отладчик – это инструмент, который позволяет разработчику контролировать выполнение программы путем остановки на определенных точках, просмотра значений переменных и выполнения кода по шагам. В Python существуют различные отладчики, такие как pdb, который позволяет отслеживать выполнение кода пошагово и анализировать текущие значения переменных.

Условные операторы

Условные операторы в Python позволяют программе принимать решения на основе логических условий. Они позволяют программе выполнить определенный блок кода, если условие истинно, и пропустить его, если условие ложно.

В Python существует несколько типов условных операторов, но одним из самых распространенных и полезных является оператор if.

Оператор if

Оператор if позволяет выполнить определенный блок кода только при выполнении определенного условия. Синтаксис оператора if выглядит следующим образом:

if условие:
блок кода

В качестве условия может использоваться любое выражение, которое возвращает логическое значение: True или False. Если условие истинно (то есть значение выражения равно True), то исполняется блок кода, который находится ниже оператора if. Если условие ложно (то есть значение выражения равно False), то блок кода пропускается и выполнение программы продолжается дальше.

Оператор if-else

Оператор if-else позволяет выполнить один блок кода, если условие истинно, и другой блок кода, если условие ложно. Синтаксис оператора if-else выглядит следующим образом:

if условие:
блок кода 1
else:
блок кода 2

Если условие истинно, то выполняется блок кода 1. Если условие ложно, то выполняется блок кода 2. Таким образом, с помощью оператора if-else можно задать два альтернативных варианта выполнения программы в зависимости от значения условия.

Оператор if-elif-else

Оператор if-elif-else позволяет задать несколько альтернативных вариантов выполнения программы в зависимости от значения различных условий. Синтаксис оператора if-elif-else выглядит следующим образом:

if условие1:
блок кода 1
elif условие2:
блок кода 2
else:
блок кода 3

Если условие1 истинно, то выполняется блок кода 1. Если условие1 ложно и условие2 истинно, то выполняется блок кода 2. Если оба условия ложны, то выполняется блок кода 3. С помощью оператора if-elif-else можно задать любое количество альтернативных вариантов выполнения программы.