Курсовая работа: Знакомство с Python

В самой популярной реализации языка Python интерпретатор довольно велик и более требователен к ресурсам, чем в аналогичных популярных реализациях Tcl, Forth, LISP или Lua, что ограничивает его применение во встроенных системах. Тем не менее, Python портирован на некоторые относительно малопроизводительные платформы.

6. Основные типы объектов языка

6.1 Числа

Базовый набор объектов языка Python включает в себя вполне ожидаемые типы: целые числа, вещественные числа и комплексные числа с мнимой частью, числа с фиксированной точностью, рациональные числа, представленные парой целых чисел, - числитель и знаменатель дроби, и множества.

Несмотря на наличие некоторых необычных типов, базовые числовые типы в языке Python действительно являются базовыми. Числа в Python поддерживают набор самых обычных математических операций. Например, символ «плюс» (+) означает сложение, символ «звездочка» (*) - умножение, а два символа «звездочка» (**) - возведение в степень:

>>> 123 + 222 # Целочисленное сложение

345

>>> 1.5 * 4 # Умножение вещественных чисел

6.0

>>> 2 ** 100 # 2 в степени 100

1267650600228229401496703205376

6.2 Списки

Список представляет собой упорядоченную последовательность элементов. Он очень гибкий и является одним из самых используемых типов в Python. Элементы списка не обязательно должны быть одного типа.

Объявить список довольно просто. Внутрь квадратных скобок помещаются элементы списка, разделённые запятой:

>>> a = [1, 2.2, 'python']

Мы можем использовать оператор [] для извлечения элемента (такая операция называется «доступ по индексу») или диапазона элементов (такая операция называется «извлечение среза») из списка.

В Python индексация начинается с нуля:

>>> a = [5,10,15,20,25,30,35,40]

>>> print("a[2] =", a[2])

a[2] = 15

>>> print("a[0:3] =", a[0:3])

a[0:3] = [5, 10, 15]

>>> print("a[5:] =", a[5:])

a[5:] = [30, 35, 40]

Списки являются изменяемым типом, т.е. значения его элементов можно изменить:

>>> a = [1,2,3]

>>> a[2] = 4

>>> a

[1, 2, 4]

6.3 Кортежи

Так же как и список, кортеж (tuple) является упорядоченной последовательностью элементов. Вся разница заключается в том, что кортежи неизменяемы.

Кортежи используются для защиты данных от перезаписи и обычно работают быстрее, чем списки, т.к. их нельзя изменять.

Для создания кортежа нужно поместить внутрь круглых скобок элементы, разделённые запятой:

>>> t = (5,'program', 1+3j)

Мы можем использовать оператор извлечения среза [] для извлечения элементов, но мы не можем менять их значения:

>>> t = (5,'program', 1+3j)

>>> print("t[1] =", t[1])

t[1] = program

6.4 Строки

Строка представляет собой последовательность символов. Мы можем использовать одинарные или двойные кавычки для создания строки. Многострочные строки можно обозначить тройными кавычками, ''' или """:

>>> s = "Простая строка"

>>> s = '''многострочная строка'''

Как и в случае со списками и кортежами, мы можем использовать оператор [] и со строками. Стоит отметить, что строки в Python относятся к категории неизменяемых последовательностей, то есть все функции и методы могут лишь создавать новую строку.

6.5 Множества

Множество является неупорядоченной уникальной последовательностью. Объявляется множество с помощью элементов, разделённых запятой, внутри фигурных скобок:

>>> a = {5,2,3,1,4} # вывод переменной множества

>>> print("a =", a)

a = {1, 2, 3, 4, 5} #тип данных переменной а

>>> print(type(a))

<class 'set'>

Над множествами можно выполнять такие операции, как объединение и пересечение. Т.к. элементы в множестве должны быть уникальны, они автоматически удаляют дубликаты:

>>> a = {1,2,2,3,3,3}

>>> a

{1, 2, 3}

Поскольку множество является неупорядоченной последовательностью, оператор извлечения среза здесь не работает:

>>> a = {1,2,3}

>>> a[1]

Traceback (most recent call last):

File "<stdin>", line 1, in <module>

TypeError: 'set' object does not support indexing

7. Циклы while и for

While

В программировании на Python циклы создаются с помощью ключевого слова while. После него следует проверочное выражение, а затем символ двоеточия. Ниже должны идти инструкции, выполняемые при успешной проверке выражения. Каждая строка обязана иметь один и тот же отступ от строки с ключевым словом while. Этот блок должен включать в каком-либо месте инструкцию, изменяющую значение проверочного выражения на противоположное -- иначе цикл будет бесконечным. При работе в интерактивном режиме отступы блоков кода на языке Python также должны соблюдаться -- как в этом примере, который генерирует последовательность чисел Фибоначчи с помощью цикла while:

>>> a, b = 0, 1

>>>while b < 100 :

… print(b)

… a, b = b, a + b

…

1

1

2

3

5

8

13

21

55

>>>

Циклы могут быть вложенными один в другой, при этом на каждой итерации наружного цикла уже выполнены все итерации внутреннего цикла. Цикл будет завершаться при неудачной проверке выражения.

For

Цикл for уже немного сложнее, чуть менее универсальный, но выполняется гораздо быстрее цикла while. Этот цикл проходится по любому итерируемому объекту (например, строке или списку), и во время каждого прохода выполняет тело цикла.

>>> for i in 'hello world':

... print(i * 2, end='')

...

hheelllloo wwoorrlldd

8. Основы функций

Функция - это средство, позволяющее группировать наборы инструкций так, что в программе они могут запускаться неоднократно. Функции могут вычислять некоторый результат и позволять указывать входные параметры, отличающиеся по своим значениям от вызова к вызову. Возможность оформления операций в виде функций - это очень удобный инструмент, который мы можем использовать в самых разных ситуациях.

С принципиальной точки зрения функции устраняют необходимость вставлять в программу избыточные копии блоков одного и того же программного кода, так как они могут быть заменены единственной функцией. Благодаря функциям можно существенно уменьшить трудозатраты на программирование: если операцию необходимо будет видоизменить, достаточно будет внести изменения всего в одном месте, а не во многих.

Функции - это самые основные программные структуры в языке Python, обеспечивающие многократное использование программного кода и уменьшающие его избыточность.

Это еще и средство проектирования, которое позволяет разбить сложную систему на достаточно простые и легко управляемые части.

Инструкция def

Инструкция def создает объект функции и связывает его с именем. В общем виде инструкция имеет следующий формат:

def <name>(arg1, arg2,... argN):

<statements>

Как и все составные инструкции в языке Python, инструкция def состоит из строки заголовка и следующего за ней блока инструкций, обычно с отступами (или простая инструкция вслед за двоеточием). Блок инструкций образует тело функции, то есть программный код, который выполняется интерпретатором всякий раз, когда производится вызов функции.

В строке заголовка инструкции def определяются имя функции, с которым будет связан объект функции и список из нуля или более аргументов (иногда их называют параметрами) в круглых скобках. Имена аргументов в строке заголовка будут связаны с объектами, передаваемыми в функцию, в точке вызова.

Тело функции часто содержит инструкцию return:

def <name>(arg1, arg2,... argN):

...

return <value>

Инструкция return может располагаться в любом месте в теле функции - она завершает работу функции и передает результат вызывающей программе. Инструкция return содержит объектное выражение, которое дает результат функции. Инструкция return является необязательной - если она отсутствует, работа функции завершается, когда поток управления достигает конца тела функции. С технической точки зрения, функция без инструкции return автоматически возвращает объект None, однако это значение обычно просто игнорируется.

Определение

Ниже приводится фрагмент сеанса работы в интерактивной оболочке, в котором определяется функция с именем times. Эта функция возвращает результат обработки двух аргументов:

>>> def times(x, y): # Создать функцию и связать ее с именем

... return x * y # Тело, выполняемое при вызове функции

...

Когда интерпретатор достигнет инструкции def и выполнит ее, он создаст новый объект функции, в который упакует программный код функции и свяжет объект с именем times

Вызов

После выполнения инструкции def появляется возможность вызвать функцию в программе, добавив круглые скобки после ее имени. В круглых скобках можно указать один или более аргументов, значения которых будут присвоены именам, указанным в заголовке функции:

>>> times(2, 4) #Аргументы в круглых скобках

8

Данное выражение передает функции times два аргумента. Передача аргументов осуществляется за счет выполнения операции присваивания, таким образом, имени x в заголовке функции присваивается значение 2, а имени y - значение 4, после чего запускается тело функции. В данном случае тело функции составляет единственная инструкция return, которая отправляет обратно результат выражения. В данном примере возвращаемый объект был выведен интерактивной оболочкой автоматически (как и в большинстве языков, 2 * 4 в языке Python равно 8), однако если бы результат потребовался позднее, мы могли бы присвоить его переменной. Например:

>>> x = times(3.14, 4) # Сохранить объект результата

>>> x

12.56

Теперь посмотрим, что произойдет, если функции передать объекты совершенно разных типов:

>>> times(`Ni', 4) #Функции не имеют типа

`NiNiNiNi'

На этот раз функция выполнила нечто совершенно иное. Вместо двух чисел в аргументах x и y функции были переданы строка и целое число.

Оператор * может работать как с числами, так и с последовательностями; поскольку в языке Python не требуется объявлять типы переменных, аргументов или возвращаемых значений, мы можем использовать функцию times для умножения чисел и повторения последовательностей. Другими словами, смысл функции times и тип возвращаемого значения определяется аргументами, которые ей передаются.

Это основная идея языка Python (и, возможно, ключ к использованию языка)

Заключение

В заключении можно сказать, что программирование и информационные технологии в совокупности за последние годы сделали большой шаг вперед. Спрос сейчас идет на простоту языка (читабельность кода), скорость набора и функциональность в сумме.

Язык программирования Python- функциональный и понятный даже для детей. С помощью Python можно проводить весело время и заниматься серьёзными делами.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что Python - активно развивающийся и самый перспективный язык программирования, который поддерживает почти все операционные системы. Он простой и удобный в использовании.

Литературный список

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Python.

2. https://khashtamov.com/ru/why-python/.

3. https://younglinux.info/python/for.php.