Podstawy Pythona: Pierwsze kroki z programowaniem w Pythonie

Mar 19 2023
Czy kiedykolwiek chciałeś nauczyć się kodować, ale proces ten był onieśmielający i mylący? Jeśli tak, Python może być językiem dla Ciebie! Dzięki prostej składni i łatwej do zrozumienia strukturze Python jest doskonałym językiem dla początkujących, którzy dopiero zaczynają uczyć się kodowania. W tym poście na blogu przeprowadzę Cię przez podstawy programowania w Pythonie, od instalacji do wejścia/wyjścia.

Czy kiedykolwiek chciałeś nauczyć się kodować, ale proces ten był onieśmielający i mylący? Jeśli tak, Python może być językiem dla Ciebie! Dzięki prostej składni i łatwej do zrozumienia strukturze Python jest doskonałym językiem dla początkujących, którzy dopiero zaczynają uczyć się kodowania.

W tym poście na blogu przeprowadzę Cię przez podstawy programowania w Pythonie, od instalacji do wejścia/wyjścia. Niezależnie od tego, czy chcesz rozpocząć karierę w nauce o danych, czy po prostu chcesz spróbować swoich sił w programowaniu w Pythonie, ten post jest doskonałym miejscem do rozpoczęcia.

Więc chwyć za klawiaturę i zanurzmy się w świat Pythona!

INSTALACJA:

Zanim zaczniesz programować w Pythonie, musisz zainstalować interpreter Pythona na swoim komputerze. Interpreter Pythona to program, który odczytuje twój kod Pythona i wykonuje go.

Oto kroki instalacji Pythona na komputerze:

  1. Przejdź do oficjalnej strony Pythona pod adresemhttps://www.python.org/downloads/i kliknij przycisk „Pobierz”, aby pobrać najnowszą stabilną wersję Pythona.
  2. Wybierz odpowiedni instalator dla swojego systemu operacyjnego. Jeśli używasz systemu Windows, będziesz chciał pobrać instalator Windows (plik .exe). Jeśli używasz systemu macOS, pobierz instalator systemu macOS (plik .pkg). Jeśli używasz Linuksa, możesz pobrać odpowiedni instalator dla swojej dystrybucji.
  3. Po pobraniu instalatora uruchom go i postępuj zgodnie z instrukcjami dostarczonymi przez instalator. Zostaniesz poproszony o wybranie lokalizacji instalacji, a także wszelkich dodatkowych opcji, które chcesz zainstalować.
  4. Po zakończeniu instalacji otwórz wiersz polecenia lub okno terminala i wpisz „python”, aby sprawdzić, czy instalacja się powiodła. Powinieneś zobaczyć wyświetlony numer wersji Pythona.

ALTERNATYWA:

Jeśli nie chcesz instalować żadnego dodatkowego oprogramowania na komputerze lokalnym, możesz skorzystać z Google Colab, środowiska programistycznego opartego na chmurze. Dzięki Google Colab możesz pisać i uruchamiać kod Pythona w przeglądarce, bez konieczności instalowania jakiegokolwiek oprogramowania lub konfigurowania jakiegokolwiek środowiska programistycznego. To sprawia, że ​​jest to idealna opcja dla początkujących, którzy dopiero zaczynają pracę z Pythonem, lub dla tych, którzy chcą szybko prototypować i testować swój kod bez kłopotów z lokalną instalacją.

Wykonanie programu w Pythonie

Napiszmy nasz pierwszy program w Pythonie i przeanalizujmy go.

print("Hello World!")

  1. Kompilacja
  2. Interpretator
  3. Etapy wykonywania programu w Pythonie

Interpreter najpierw sprawdza składnię kodu źródłowego pod kątem błędów, a następnie kompiluje kod w instrukcje kodu bajtowego, które mogą być wykonywane przez PVM.

Kod bajtowy to niskopoziomowa reprezentacja kodu, którą można wykonać na dowolnej platformie bez konieczności ponownej kompilacji.

Ponieważ kod bajtowy jest wykonywany przez PVM, wykorzystuje on model pamięci oparty na stosie do zarządzania pamięcią i wykonywania obliczeń.

Podczas wykonywania PVM tworzy w pamięci obiekty reprezentujące dane, takie jak liczby, ciągi znaków i listy.

Ogólnie rzecz biorąc, wykonanie programu w języku Python obejmuje kompilację kodu źródłowego do kodu bajtowego, wykonanie kodu bajtowego przy użyciu PVM oraz zarządzanie pamięcią i obiektami podczas wykonywania programu.

Aby oddzielnie utworzyć plik .pyc dla powyższego programu, wpisz w terminalu następującą komendę:

C: \>python -m py_compile ifra.py

Zmienne służą do przechowywania danych. W Pythonie możesz utworzyć zmienną, po prostu przypisując wartość do nazwy.

Na przykład poniższy kod tworzy zmienną o nazwie x i przypisuje jej wartość 10

x = 10

Liczby całkowite : liczby całkowite to liczby całkowite, takie jak 12 lub -16.

Liczba zmiennoprzecinkowa : liczba zmiennoprzecinkowa to liczba dziesiętna, na przykład 3,14 lub -0,9.

Łańcuchy: Ciągi to sekwencje znaków ujęte w pojedyncze lub podwójne cudzysłowy, takie jak „cześć” lub „świat”.

Typ danych zmiennej można sprawdzić za pomocą wbudowanej funkcji type() .

Na przykład:

x = 10
y = 3.14
z = "hello"

print(type(x))  # Output: <class 'int'>
print(type(y))  # Output: <class 'float'>
print(type(z))  # Output: <class 'str'>

Skoro już wiesz, jak tworzyć zmienne i rozumiesz podstawowe typy danych w Pythonie, przejdźmy do operatorów.

Operatorzy

Operator to znak, który wykonuje określoną operację matematyczną lub logiczną na zmiennych (operandach). Jeśli operator działa na pojedynczą zmienną, nazywa się go operatorem jednoargumentowym ; podobnie, jeśli operator działa na 2 zmienne, nazywa się to operatorem binarnym , a jeśli w grę wchodzą 3 operandy, nazywa się to ternarnym . To był jeden rodzaj klasyfikacji; w zależności od ich charakteru, operatory są również podzielone na następujące typy: operatory arytmetyczne, przypisania, porównania, logiczne, tożsamościowe, przynależności i bitowe.

Operator arytmetyczny

Operatory arytmetyczne służą do wykonywania operacji matematycznych, takich jak dodawanie, odejmowanie, mnożenie i dzielenie. Oto najpopularniejsze operatory arytmetyczne w Pythonie:

Dodatek: +

Odejmowanie: -

Mnożenie: *

Dział : /

Modulo: % (zwraca resztę z dzielenia)

Potęgowanie: ** (podnosi liczbę do potęgi)

Floor Division : // (zaokrągla wynik w dół do najbliższej liczby całkowitej)

Oto przykład, który pokazuje, jak używać operatorów arytmetycznych w Pythonie:

x = 25
y = 8

print(x + y)  # Output: 33
print(x - y)  # Output: 17
print(x * y)  # Output: 200
print(x / y)  # Output: 3.125
print(x % y)  # Output: 1
print(x ** y) # Output: 152587890625
print(x // y) # Output:3

Te operatory są przydatne do przechowywania wartości po prawej stronie w zmiennej po lewej stronie. Można ich również używać do wykonywania prostych operacji arytmetycznych, a następnie zapisywania wyniku w zmiennej.

Operatory przypisania

Jednoargumentowy minus Operator

Jednoargumentowy operator minus jest oznaczony symbolem minus(-), gdy ten operator jest używany przed zmienną, której wartość jest negowana. Oznacza to, że jeśli wartość zmiennej jest dodatnia, jest konwertowana na ujemną i odwrotnie.

Rozważ następujące stwierdzenia:

n=10
print(-n) #OUTPUT: -10

num= -10
print(-num) #OUTPUT: 10

Operatory relacji służą do porównywania dwóch wielkości. Operatory te dadzą w wyniku True lub False w zależności od porównywanych wartości. Oto najpopularniejsze operatory relacyjne w Pythonie:

Równy: „==”

Nierówne: „!=”

Większy niż: „>”

Mniej niż: „<”

Większy lub równy: „>=”

Mniejsze lub równe: „<=”

Oto przykład, który pokazuje, jak używać operatorów porównania w Pythonie:

x = 10
y = 5

print(x == y)  # Output: False
print(x != y)  # Output: True
print(x > y)  # Output: True
print(x < y)  # Output: False
print(x >= y)  # Output: True
print(x <= y)  # Output: False

Operatory logiczne służą do tworzenia warunków złożonych. Warunek złożony jest kombinacją więcej niż jednego warunku prostego. Każdy prosty warunek jest oceniany jako Prawda lub Fałsz i podejmowana jest decyzja, czy całkowity warunek jest Prawdą, czy Fałszem. Trzy operatory logiczne to: ' i ', ' lub ', ' nie '

Oto przykład, który pokazuje, jak używać operatorów logicznych w Pythonie:

x = 10
y = 5

print(x > 5 and y < 10)  # Output: True
print(x > 5 or y > 10)  # Output: True
print(not x > 5)  # Output: False

Operatory tożsamości są używane do porównywania obiektów, nie tylko jeśli mają one taką samą wartość, ale jeśli w rzeczywistości są tym samym obiektem z tą samą lokalizacją w pamięci.

is : zwraca wartość true, jeśli obie zmienne reprezentują ten sam obiekt

is not : zwraca wartość true, jeśli obie zmienne nie odpowiadają temu samemu obiektowi

Rozważ następujący przykład

a = [1, 2, 3]
b = [1, 2, 3]
c = a

print(a is c)

print( a is b)

print(a == b)

Operatorzy członkostwa:

Operatory członkostwa służą do określenia, czy w obiekcie istnieje sekwencja.

in: Zwraca wartość True, jeśli w obiekcie występuje sekwencja o podanej wartości

not in : Zwraca wartość True, jeśli w obiekcie nie ma sekwencji o podanej wartości

Operator bitowy

Operatory te działają na poszczególnych bitach (0 i 1) operandów. Operatorów tych można używać na liczbach binarnych lub całkowitych. W przypadku użycia na liczbach całkowitych liczby te są konwertowane na bity, a operatory bitowe działają na tych bitach. Otrzymane wyniki mają postać liczb całkowitych.

Oto niektóre z operatorów bitowych wymienionych poniżej:

Operatory bitowe

Pierwszeństwo i asocjatywność

Wyrażenie lub formuła może zawierać kilka operatorów. W takim przypadku należy wiedzieć, który operator jest wykonywany jako pierwszy, a który później. Kolejność wykonywania operatorów jest znana jako pierwszeństwo operatorów. W poniższej tabeli wymieniono pierwszeństwo operatorów w kolejności malejącej. Operator o najwyższym priorytecie zostanie wykonany jako pierwszy niż operator o niższym priorytecie.

Malejąca kolejność pierwszeństwa operatorów

Asocjatywność:

Jest to kolejność, w jakiej obliczane jest wyrażenie, które ma wiele operatorów o tym samym priorytecie. Prawie wszyscy operatorzy mają asocjatywność od lewej do prawej.

Rozważ następujące wyrażenie:

value = 5/4*2+ 3+(10/5)**4 -6

Krok 1: Ponieważ () ma najwyższy priorytet, wyrażenie w nawiasach () jest oceniane jako pierwsze, a następnie równanie staje się

value = 5/4*2+ 3 + 2** 4 -6

value = 5/4*2+ 3 + 16 -6

value = 2.5+3+16-6

value = 21.5 -6
value = 15.5

Dziękuję za poświęcenie czasu na przeczytanie tego artykułu i mam nadzieję, że okazał się pomocny i pouczający. Pamiętaj, aby śledzić mnie, aby uzyskać więcej postów na blogu na różne tematy związane z technologią i nauką o danych. Do następnego razu, szczęśliwego kodowania!