Курс "Python. Введение в программирование"

Курс "Python. Введение в программирование" рассчитан на всех желающих познакомиться с программированием. В курсе рассматриваются основные типы данных, принципы и понятия структурного программирования.

Выбор Python обусловлен такими его преимуществами как ясность кода и быстрота реализации на нем программ.

Курс включает 25 уроков в основной части + 8 уроков в дополнительной.

Основной целью курса является знакомство с программированием, формирование базовых понятий структурного программирования, подготовка к последующему изучению объектно-ориентированного программирования.

Текущая версия курса: февраль 2024 г.

Уроки базовой части курса в кратком изложении на YouTube.

Вы можете приобрести pdf-версию курса с ответами и пояснениями к практическим работам, а также дополнительными уроками - "Генераторы списков", "Матрицы", "Множества", "Особенности работы операторов and и or в Python", "Lambda-выражения", "Сортировка списков", "Фильтрация списков", "Функция zip".

Программа курса

1. Понятие программы. Краткая история языков программирования. Трансляторы

   Что такое компьютерная программа, алгоритм и машинный язык. Вехи в развитии языков программирования: ассемблеры, языки высокого уровня, объектно-ориентированные. Зачем нужен транслятор. Компилируемые и интерпретируемые языки программирования.

2. Знакомство с Python

   Особенности языка Python, работа в интерактивном режиме и подготовка файлов с исходным кодом.

3. PyCharm Community. Основы работы

   Установка и настройка PyCharm Community, создание проекта, настройка интерпретатора и другие особенности работы в интегрированной среде разработки.

4. Типы данных. Переменные

   Базовые типы данных в Python: целое, вещественное числа, строки. Изменение типа данных с помощью встроенных функций. Понятие об операциях и переменных. Присваивание значения переменной.

5. Ввод и вывод данных

   Для вывода на экран в Python 3.x используется функция print(). Вывод может быть предварительно отформатирован. Для ввода данных с клавиатуры используется функция input(), которая возвращает в программу строку.

6. Логические выражения и операторы

   Логические выражения. Логические операторы языка Python: == (равно), != (не равно), (больше), = (больше или равно), and (логическое И), or (логическое ИЛИ), not (отрицание).

7. Ветвление. Условный оператор

   Ветвление в Python реализуется с помощью условный оператора if-else. Ветка if выполняется если условие верно, необязательная ветка else - в остальных случаях.

8. Ошибки и исключения. Обработка исключений

   Общее представление об ошибках и исключениях в языке программирования Python. SyntaxError, NameError, TypeError, ValueError, ZeroDivisionError. Обработка исключений с помощью инструкции try-except.

9. Множественное ветвление: if-elif-else. Оператор match в Python

   Оператор множественного ветвления Python позволяет организовать более двух веток выполнения программы без вложенных условных операторов. Конструкция включает одну ветку if, произвольное количество elif и необязательную ветку else. В Python 3.10 также появился оператор match.

10. Циклы в программировании. Цикл while

    С помощью циклов в программировании организуется многократное следующее друг за другом выполнение одних и тех же участков кода. Бывают циклы с условием и со счетчиком. К первым относится цикл while, или цикл "пока".

11. Функции в программировании

    Функции - важный элемент структурного программирования. Они позволяют обособить участок кода, выполняющий определенную задачу. В дальнейшем к нему можно обращаться из разных мест программы по имени, которым он назван. В языке Python функции определяются с помощью оператора def.

12. Локальные и глобальные переменные

    В программировании важное значение имеет представление о локальных и глобальных переменных. Локальные переменные существуют внутри функций и не доступны за ее пределами. Глобальные переменные видны во всей программе.

13. Возврат значений из функции. Оператор return

    С помощью оператора return можно вернуть значение из тела функции в основную программу. В языке программирования Python можно вернуть несколько значений, перечислив их через запятую после оператора return. Также в функции может быть несколько return, но всегда выполняется только один из них.

14. Параметры и аргументы функции

    Если функция имеет параметры, то при вызове в нее можно передавать данные в виде аргументов-значений или аргументов-ссылок. Параметры перечисляются в заголовке функции в скобках после имени, представляют собой локальные переменные. В Python тип параметров не указывается, хотя в других языках это может быть обязательным требованием.

15. Встроенные функции

    Язык программирования Python включает множество встроенных функций. В предыдущих уроках мы использовали такие функции как print() и input(), а также функции преобразования типов данных. В этом уроке рассматриваются встроенные функции для работы с символами и числами.

16. Модули

    Использование модулей в программировании позволяет изолировать код, выполняющий частные задачи, в отдельные файлы. После чего обращаться к нему из разных программ. Создание модулей - следующий шаг после функций, когда участок кода обособляется внутри одного файла-программы. Для языка Python есть множество встроенных и сторонних модулей.

17. "Случайные" числа – random, randint, randrange

    Для генерации псевдослучайных чисел в языке программирования Python используются функции модуля random. Функция random() генерирует вещественное число от 0 до 1. Функции randint() и randrange() производят целые псевдослучайные числа в указанных диапазонах.

18. Списки

    Списки в Python - это аналог массивов в других языках программирования. Однако список может содержать элементы разных типов. В терминологии Python список - это изменяемая упорядоченная структура данных. Можно заменять его элементы, добавлять и удалять их, брать срезы. В язык встроены методы для работы со списками.

19. Цикл for

    Цикл for в языке программирования Python предназначен для перебора элементов структур данных (списков, словарей, кортежей, множеств) и многих других объектов. Это не цикл со счетчиком, каковым является for во многих других языках. Нередко цикл for используется совместно с функцией range(), генерирующей объекты-диапазоны.

20. Функция enumerate

    Функция enumerate в Python используется для упрощения прохода по коллекциям, например спискам, в цикле, когда кроме самих элементов требуется их индекс. Вызов enumerate возвращает объект-итератор, генерирующий кортежи (индекс, элемент).

21. Строки

    В Python строки - это неизменяемые последовательности символов или подстрок. Из них, так же как из списков, можно извлекать отдельные символы с помощью индексов или подстроки с помощью взятия срезов. В языке Python есть множество встроенных строковых методов, позволяющих упростить обработку строк.

22. Кортежи

    Кортежи в Python - это неизменяемые структуры данных, состоящие из элементов одного или разных типов. Кортежи подобны спискам и обычно используются для защиты последних от изменений. Преобразование одного в другой выполняется с помощью встроенных функций tuple() и list().

23. Словари

    Словарь в Python - это изменяемая неупорядоченная структура данных, элементами которой являются пары "ключ:значение". В словари можно добавлять и удалять элементы, изменять значения ключей. В Python словари имеют ряд методов, упрощающих работу с ними.

24. Файлы

    В языке программирования Python открытие файлов выполняется с помощью функции open(), которой передается два аргумента - имя файла и режим. Файл может быть открыт в режиме чтения, записи, добавления. Также может быть указан тип файла - текстовый или бинарный. Для файлов есть ряд встроенных методов чтения, записи и др.

25. Итоги курса "Python. Введение в программирование"

    В этом курсе были изучены основы структурного программирования, в качестве инструмента использовался язык Python. Были рассмотрены встроенные типы данных, ветвления и циклы, обработчик исключений, функции, работа с модулями. Одной из целей курса является подготовка к изучению объектно-ориентированного программирования.

Примеры решения и дополнительные уроки в pdf-версии курса