Python. Урок 1
ЧТО ТАКОЕ ПРОГРАММА? Программа — это последовательность инструкций, в которых указано, как выполнять вычисления. Вычисления могут быть математическими, такими как решение системы уравнений или поиск корней многочлена, но это также могут быть символические вычисления, например поиск и замена текста в документе, или что-то графическое, например обработка изображения или воспроизведение видеоролика. Глава 1. Путь разработки 24 Детали реализации выглядят по-разному на разных языках, но несколько основных инструкций универсальны для любого языка: — ввод данных (input): Получение данных с клавиатуры, из файла, по сети или с другого устройства. — вывод данных (output): Отображение данных на экране, сохранение их в файл, отправка по сети и так далее. — математические операции (math): Выполнение основных математических операций, таких как сложение и умножение. — условное выполнение (conditional execution): Проверка определенных условий и выполнение соответствующего кода. — повторение (repetition): Выполнение некоторого действия несколько раз, часто с некоторыми изменениями. Верьте или нет, но это все, что нужно знать. Каждая программа, которую вы когда-либо использовали, независимо от ее сложности, состоит из таких инструкций. Таким образом, вы можете представить программирование как процесс разбиения большой и сложной задачи на всё более мелкие подзадачи, пока подзадачи не станут достаточно простыми, чтобы их можно было сформулировать с помощью одной из этих инструкций. ЗАПУСК PYTHON Работа с Python начинается с установки Python и связанного программного обеспечения на компьютер. Если вы знакомы с вашей операционной системой и особенно если вы знакомы с интерфейсом командной строки, у вас не должно возникнуть проблем. Но новичкам сложновато изучать системное администрирование и программирование одновременно. Чтобы облегчить задачу, я рекомендую запустить Python в браузере. Позже, когда вы освоитесь, я предложу вам установить Python на компьютер. Существует несколько веб-сайтов для запуска Python. Если у вас уже есть любимый, можете смело использовать его. В противном случае я рекомендую Первая программа 25 PythonAnywhere. Подробные инструкции по началу работы приведены на странице http://tinyurl.com/thinkpython2e. Существует две версии языка, Python 2 и Python 3. Они очень похожи, поэтому, если вы изучите одну из них, то легко сможете использовать и другую. На самом деле есть только несколько отличий, с которыми вы столкнетесь как новичок. Эта книга написана под Python 3, но я добавил несколько примечаний, касающихся и Python 2. Интерпретатор (interpreter) Python — это программа, которая анализирует, обрабатывает и выполняет код Python. В зависимости от установленной операционной системы вы можете запустить интерпретатор, щелкнув мышью по значку или набрав слово python в командной строке. ОТЛАДКА Программисты делают ошибки. По интересной случайности* ошибки программирования называются багами (в пер. с англ. — жуками), а процесс их отслеживания называется отладкой (debugging). Программирование и особенно отладка иногда вызывает сильные эмоции. Если вы долго боретесь с трудной ошибкой, то можете начать злиться или впадать в уныние. Зачастую люди реагируют на компьютеры, как если бы те тоже были людьми. Когда они работают хорошо, мы считаем их коллегами, а когда они упрямы или грубы, мы реагируем на них соответствующим образом УПРАЖНЕНИЯ Упражнение 1.1 Рекомендуется прочитать эту книгу, сидя за компьютером, чтобы вы могли попробовать выполнить примеры самостоятельно по мере необходимости. Каждый раз, когда экспериментируете с новой функцией, вы должны попытаться сделать ошибку. Например, что произойдет с программой “Hello, world!”, если вы пропустите одну из кавычек? А если обе? А если вы напишете print с ошибкой? Такие эксперименты помогут вам не только запомнить прочитанное, но и поспособствуют эффективному программированию, так как познакомят вас с основными сообщениями об ошибках. Лучше ошибаться сейчас и нарочно, чем позже и случайно. 1. Что произойдет с инструкцией печати, если вы пропустите одну из скобок? Обе? 2. Тот же вопрос, но если вы пропустите одну из кавычек? Обе? 3. Вы можете использовать знак минус, чтобы указать отрицательное число, например -2. Что произойдет, если вы укажете знак плюс перед числом? К чему приведет код 2++2? 4. В математике нули в начале — это абсолютно нормально, например, так: 02. Что произойдет, если вы попробуете это сделать в Python? 5. Что произойдет, если указать два значения без оператора между ними? Упражнение 1.2 Запустите интерпретатор Python и используйте его в качестве калькулятора. 1. Сколько секунд в 42 минутах и 42 секундах? 2. Сколько миль в 10 километрах? Подсказка: одна миля равна 1,61 км. 3. Если вы пробежали 10 километров за 42 минуты 42 секунды, каков ваш средний темп бега (время, затраченное на преодоление мили, в минутах и секундах)? Какова ваша средняя скорость в милях в час?
ЧТО ТАКОЕ ПРОГРАММА? Программа — это последовательность инструкций, в которых указано, как выполнять вычисления. Вычисления могут быть математическими, такими как решение системы уравнений или поиск корней многочлена, но это также могут быть символические вычисления, например поиск и замена текста в документе, или что-то графическое, например обработка изображения или воспроизведение видеоролика. Глава 1. Путь разработки 24 Детали реализации выглядят по-разному на разных языках, но несколько основных инструкций универсальны для любого языка: — ввод данных (input): Получение данных с клавиатуры, из файла, по сети или с другого устройства. — вывод данных (output): Отображение данных на экране, сохранение их в файл, отправка по сети и так далее. — математические операции (math): Выполнение основных математических операций, таких как сложение и умножение. — условное выполнение (conditional execution): Проверка определенных условий и выполнение соответствующего кода. — повторение (repetition): Выполнение некоторого действия несколько раз, часто с некоторыми изменениями. Верьте или нет, но это все, что нужно знать. Каждая программа, которую вы когда-либо использовали, независимо от ее сложности, состоит из таких инструкций. Таким образом, вы можете представить программирование как процесс разбиения большой и сложной задачи на всё более мелкие подзадачи, пока подзадачи не станут достаточно простыми, чтобы их можно было сформулировать с помощью одной из этих инструкций. ЗАПУСК PYTHON Работа с Python начинается с установки Python и связанного программного обеспечения на компьютер. Если вы знакомы с вашей операционной системой и особенно если вы знакомы с интерфейсом командной строки, у вас не должно возникнуть проблем. Но новичкам сложновато изучать системное администрирование и программирование одновременно. Чтобы облегчить задачу, я рекомендую запустить Python в браузере. Позже, когда вы освоитесь, я предложу вам установить Python на компьютер. Существует несколько веб-сайтов для запуска Python. Если у вас уже есть любимый, можете смело использовать его. В противном случае я рекомендую Первая программа 25 PythonAnywhere. Подробные инструкции по началу работы приведены на странице http://tinyurl.com/thinkpython2e. Существует две версии языка, Python 2 и Python 3. Они очень похожи, поэтому, если вы изучите одну из них, то легко сможете использовать и другую. На самом деле есть только несколько отличий, с которыми вы столкнетесь как новичок. Эта книга написана под Python 3, но я добавил несколько примечаний, касающихся и Python 2. Интерпретатор (interpreter) Python — это программа, которая анализирует, обрабатывает и выполняет код Python. В зависимости от установленной операционной системы вы можете запустить интерпретатор, щелкнув мышью по значку или набрав слово python в командной строке. ОТЛАДКА Программисты делают ошибки. По интересной случайности* ошибки программирования называются багами (в пер. с англ. — жуками), а процесс их отслеживания называется отладкой (debugging). Программирование и особенно отладка иногда вызывает сильные эмоции. Если вы долго боретесь с трудной ошибкой, то можете начать злиться или впадать в уныние. Зачастую люди реагируют на компьютеры, как если бы те тоже были людьми. Когда они работают хорошо, мы считаем их коллегами, а когда они упрямы или грубы, мы реагируем на них соответствующим образом УПРАЖНЕНИЯ Упражнение 1.1 Рекомендуется прочитать эту книгу, сидя за компьютером, чтобы вы могли попробовать выполнить примеры самостоятельно по мере необходимости. Каждый раз, когда экспериментируете с новой функцией, вы должны попытаться сделать ошибку. Например, что произойдет с программой “Hello, world!”, если вы пропустите одну из кавычек? А если обе? А если вы напишете print с ошибкой? Такие эксперименты помогут вам не только запомнить прочитанное, но и поспособствуют эффективному программированию, так как познакомят вас с основными сообщениями об ошибках. Лучше ошибаться сейчас и нарочно, чем позже и случайно. 1. Что произойдет с инструкцией печати, если вы пропустите одну из скобок? Обе? 2. Тот же вопрос, но если вы пропустите одну из кавычек? Обе? 3. Вы можете использовать знак минус, чтобы указать отрицательное число, например -2. Что произойдет, если вы укажете знак плюс перед числом? К чему приведет код 2++2? 4. В математике нули в начале — это абсолютно нормально, например, так: 02. Что произойдет, если вы попробуете это сделать в Python? 5. Что произойдет, если указать два значения без оператора между ними? Упражнение 1.2 Запустите интерпретатор Python и используйте его в качестве калькулятора. 1. Сколько секунд в 42 минутах и 42 секундах? 2. Сколько миль в 10 километрах? Подсказка: одна миля равна 1,61 км. 3. Если вы пробежали 10 километров за 42 минуты 42 секунды, каков ваш средний темп бега (время, затраченное на преодоление мили, в минутах и секундах)? Какова ваша средняя скорость в милях в час?