Въведение в Python

Python е много популярен език за програмиране с общо предназначение. Той стана известен със своята простота, лекота на учене и бързо програмиране. Много професионални разработчици използват Python поне като спомагателен език, защото бързо и лесно автоматизират различни задачи с него. Поради гореспоменатите добри качества, все повече потребители на Python са сред хора от други професии, които използват програмиране в различни области. Езикът за програмиране на Python е безплатен за използване и около него се формира голяма общност, която допринася за неговото по-нататъшно развитие и обща поддръжка в Интернет.

Програмният език на Python дава яснота, че програмирането не е само за професионални програмисти, както и писането не е само за професионалните писатели. Има все повече и повече различни работни места, които могат да станат някак по-лесни, по-успешни или по-продуктивни с умерени умения за програмиране. Следователно, този наръчник не е само за бъдещи професионалисти по програмиране, но и за всеки, който може да се възползва от програмирането в работата си (или другаде).

Така че, нека да разгледаме основите на Python и да видим как се пишат команди и програми на този език за програмиране.

Интерпретаторът на Python

За да изпълним програми, които пишем на Python, се нуждаем от програма, наречена Python interpreter. Тази програма интерпретира и след това изпълнява Python команди. Преводачите на Python могат да приемат цели програми и да ги изпълняват, а също така могат да работят в интерактивен режим, в който всяка команда, която въведем, се изпълнява веднага.

Средата, в която интерпретира Python, се нарича обвивка. Има различни , в които може да се изпълни съответният Python интерпретатор. Затова имаме няколко начина да стартираме обвивката на Python.

Shells online

Уебсайтът https://www.python.org/shell съдържа shells online (онлайн обвивка), която можете да използвате веднага за интерактивна работа (достатъчно е да имате достъп до интернет).

../_images/console_shell_online.png

Инсталиране на Python и средата IDLE

За да научите програмирането на Python, със сигурност е полезно да изтеглите Python от https://www.python.org/downloads/ и да го инсталирате, ако той вече не е инсталиран на вашия компютър. С инсталирането на Python получавате и програма, наречена IDLE (интегрирана среда за разработка и обучение). Тази интегрирана среда включва и обвивка, в която можете да изпълнявате Python програми. Когато стартирате IDLE на вашия компютър, получавате следния прозорец, в който можете да работите интерактивно и да пишете и изпълнявате програми на Python.

../_images/console_shell_idle.png

Shell в команден прозорец

Друг начин за стартиране на обвивката на Python е да отворите команден прозорец (в системите на Windows това се извършва чрез стартиране на програмата cmd) и след това въведете Python в прозореца на командите (тук приемаме, че Python е инсталиран така, че да е достъпен от всяка папка , в противен случай първо трябва да се позиционирате в папката на интерпретатора Python).

../_images/console_shell_cmdwindow.png

Можете да изберете всяка обвивка, която харесвате, всички те се използват по един и същи начин.

Интерактивна работа

Стартирайте вашата Python Shell. >>> символите, които виждате, представляват подкана. По този начин интерпретаторът на Python ни казва, че е готов да получи командата.

Когато работите интерактивно, интерпретаторът на Python може да се използва и като калкулатор - въведете израз и получете неговата стойност:

>>> 3 + 2
5
>>> 3.25 + 2.25
5.5
>>> 3 - 2
1
>>> 4 * 2
8
>>> 4 / 2
2.0

Следните символи се използват за основни изчислителни операции в Python (както и в повечето езици за програмиране):

  • събиране: +

  • изваждане: -

  • умножение: *

  • деление: /

В допълнение към тези основни и най-често използвани, понякога се нуждаем от няколко други операции, които се използват по-рядко. Тези, които са:

  • целочислено деление (заемане на цялата част от коефициента): //, например стойността на израза \(7 // 2\) е \(3\).

  • статък от деление:%, например стойността на израза \(7 \% 2\) е \(1\).

  • силовият оператор: **, например стойността на израза \(2 ** 4\) е \(2^4 = 16\).

>>> 7 // 2
3
>>> 7 % 2
1
>>> 2 ** 4
16

CКомпютрите разграничават цели числа и реални числа, записват ги по различен начин в паметта си и правят изчисления с тях по различни начини. Така че в програмирането стойност 2.0 не е съвсем същата като 2, въпреки че стойностите са математически равни (знакът == се използва за сравняване на двете стойности).

>>> 2.0 == 2
True
>>> type(2.0)
<class 'float'>
>>> type(2)
<class 'int'>

Това, което виждаме, означава, че първото число е истинско, а второто е цяло число (думата float обозначава реални числа, а int означава цели числа).

В тази връзка имайте предвид, че в Python резултатът от обикновеното деление / винаги е действително число, дори когато операндите са цели числа и са делими (няма остатък). Когато искаме резултатът от разделението между две цели числа да е цяло число, трябва да използваме оператора на цяло число //.

>>> 6/2
3.0
>>> 6//2
3

За останалите посочени операции резултатът е цяло число, когато и двата операнда (числата, към които се прилага операцията) са цели числа, и истински, ако поне един операнд е реален.

>>> 3 + 2
5
>>> 3.0 + 2
5.0
>>> 3 + 2.0
5.0
>>> 2.0 ** 4
16.0

Правилата за изчисляване на стойностите на израза са същите като в математиката:

  • Мощността се изчислява преди останалите операции. Ако има няколко операции за захранване на последователността, те се извършват от дясно на ляво.

  • Операциите за умножение, деление и остатък се прилагат преди събиране и изваждане. Когато има повече от един ред, те се изпълняват отляво надясно.

  • Когато се нуждаем от различен ред на изчисление, използваме скоби (частта в скобите се изчислява първо).

>>> (5-3) * (2+2)
8
>>>

Завършваме работата си в обвивката на Python, като въвеждаме командата quit().

>>> quit()

Изчисления-проверете знанията си

Уверете се, че разбирате правилата за изчисляване в Python, като отговорите на следните въпроси.

    Q-1: Каква е стойността на израза 5 + 5 * 5?

  • 15
  • The + sign indicates addition, and the sign * multiplication.
  • 30
  • Correct!
  • 50
  • Note also the priority of operations (the same as in mathematics).
  • 125
  • The + sign indicates addition, and the sign * multiplication.

    Q-2: Каква е стойността на израза 4 + 11 % 5?

  • 3
  • Read about calculating again
  • 0
  • Note also the priority of operations (the same as in mathematics).
  • 5
  • Correct!
  • 6
  • The % sign represents reminder operation.

    Q-3: Каква е стойността на израза 10 ** 2 ** 3?

  • 60
  • symbols ** represent power operator
  • 100000000
  • Correct!
  • 1000000
  • Power operators are performed from right to left, so that a ** b ** c is the same as a ** (b ** c).
  • 300
  • Both specified operators are power operators.

    Q-4: Каква е стойността на израза 15 - 10 // 3?

  • 1.666666
  • Read again about the symbols and the order of execution (priority) of operations
  • 1
  • The integer division is performed first
  • 11.666666
  • The // symbol represents an integer division.
  • 12
  • Correct!

    Q-5: Каква е стойността на израза 15 / (5 - 2)?

  • 5.0
  • Correct!
  • 5
  • The result of this division is always a real number.
  • 1.0
  • First the part in the parenthesis is calculated.
  • 1
  • First the part in the parenthesis is calculated.