Первоначально опубликовано на https://www.hackerculture.com5 октября 2022 г.

Программирование дает возможность развить творческие способности, мышление и навыки решения проблем. Как программист, вы можете воплощать идеи в жизнь с помощью кода и использования логики для создания программ, которые могут выполняться компьютером.

Если вы знаете, как писать компьютерные программы, вы можете делать множество полезных вещей. Возможно, вы не сможете сразу же написать программы для управления автомобилями, светофорами или холодильником, но вы можете создавать веб-страницы, свои собственные игры или даже программу, которая поможет вам с домашним заданием.

При столкновении с препятствиями программирование требует, чтобы вы использовали метод решения проблем для поиска решений. Хотя это может быть сложным (а иногда и разочаровывающим), программирование также является веселым и полезным занятием! Навыки, полученные в результате программирования, могут пригодиться во многих профессиях, даже если выбранная вами профессия не связана напрямую с компьютерами.

Как научиться программировать

Как и все, что вы пробуете в первый раз, всегда лучше начинать с основ. Гимнасты обычно не делают сальто назад с первой попытки. Если вы забегаете вперед слишком быстро, то не только основные идеи не закрепятся в вашей голове, но вы также обнаружите, что содержание последующих статей сложнее, чем оно есть на самом деле.

Помните, что чем лучше вы поймете основы, тем легче вам будет потом понять более сложные идеи. Если вы находите что-то разочаровывающим или слишком сложным, вот несколько вещей, которые я считаю полезными:

  1. Разбейте проблему на более мелкие части. Попытайтесь понять, что делает небольшой фрагмент кода, или подумайте только о небольшой части сложной идеи (сосредоточьтесь на небольшом фрагменте кода, а не пытайтесь понять все сразу).
  2. Если это все еще не помогает, возможно, лучше оставить его в покое на некоторое время. Поспите на нем и вернитесь к нему в другой день. Это хороший способ решения многих проблем, и он может быть особенно полезен для программистов.

Что такое компьютерная программа

Программа — это список действий, которые должен выполнить компьютер. Программы состоят из строк кода. Каждая строка сообщает компьютеру что-то конкретное о том, как следовать этим инструкциям.

Программное обеспечение – это набор компьютерных программ.

Программы подобны мыслям. Если бы у вас не было мыслей, вы, вероятно, просто сидели бы на диване весь день, уставившись в потолок. Ваша мысль «встать с дивана» — это команда или инструкция, которая говорит вашему телу встать. Точно так же компьютерные программы используют команды, чтобы сообщить компьютерам, что делать.

Язык программирования Python

Как и люди, компьютеры используют для общения несколько языков, которые называются языками программирования. Язык программирования – это просто способ общения с компьютером с помощью инструкций, понятных как людям, так и компьютерам.

Язык программирования Python имеет множество функций, которые делают его чрезвычайно полезным для начинающих. Самое главное, вы можете использовать Python для написания простых и эффективных программ довольно быстро. В Python не используется столько сложных символов, как в других языках программирования, что облегчает его чтение и делает его более удобным для начинающих.

На самом деле язык программирования Python был назван в честь телешоуЛетающий цирк Монти Пайтона, а не в честь змеи.

Установка Python

Чтобы установить Python, перейдите на python.org/downloads и нажмите Загрузить Python. На момент написания этой статьи последняя версия — 3.11.1. Убедитесь, что вы загружаете версию выше 3.10.

После загрузки дважды щелкните файл, чтобы запустить программу установки.

Убедитесь, что вы выбрали Добавить Python в PATH и примите все значения по умолчанию при переходе по установщику.

Когда установка будет завершена, вы найдете папку Python в папке Applications на вашем компьютере.

Теперь, когда у вас установлен Python, мы можем написать нашу первую программу!

Для Windows

Найдите приложение Command в меню "Пуск" или в окне поиска Windows.

Введите python в нижнем регистре. Вы должны увидеть такое сообщение от Python:

$ python Python 3.11.0 (main, Jan 9 2023, 15:58:34) [Clang 14.0.0 (clang-1400.0.29.202)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

Здесь вы можете поиграть с интерпретатором Python. Обратите внимание, что три знака "больше" (>>>) называются приглашением. Это означает, что Python ожидает нашего ввода.

Для Mac

Python уже установлен на большинстве компьютеров Mac, но, вероятно, это устаревшая версия, а не та, которую вы хотите.

Чтобы узнать, какая версия Python установлена, откройте приложение Terminal из папки Applications и введите python3. Затем вы должны увидеть версию Python и приглашение.

Примечание. Окно оболочки (или терминал) – это интерфейс командной строки на компьютере, где вы можете вводить команды для операционной системы и получать в ответ текстовый вывод.

Введите в приглашение следующую строку:

print("Hello World")

Вы должны увидеть напечатанную строку «Hello World».

Чтобы закрыть сеанс терминала, нажмите Ctrl-Z и Enter или введите exit() и нажмите Enter.

Но подождите секунду… вы можете подумать: «Чем это полезно?». Это совершенно справедливый вопрос. Давайте рассмотрим более реалистичный пример.

Скопируйте и вставьте следующий код в оболочку Python и нажмите Enter. Или попробуйте нажать кнопку Выполнить в этой песочнице:



datetime.py
Начните работу с Python, показав текущую дату и время!replit.com



Примечание. В Python символ решетки (#) обозначает комментарий. Все, что следует за хэш-символом в вашем коде, игнорируется Python; они предназначены только для читателей-людей. Вы можете использовать комментарии, чтобы писать заметки на простом английском языке в своих программах.

Комментарии также можно использовать для экспериментов с кодом. Если вы хотите временно «отключить» какой-то код, чтобы он не запускался, но не хотите удалять его полностью, начните строку с #. Это преобразует строку в комментарий, который Python будет игнорировать при запуске программы.

Давайте посмотрим на код, начинающийся с этой строки:

from datetime import datetime

Это импортирует модуль с именем datetime из где-то, который мы будем использовать для отображения текущей даты и времени. Вы, вероятно, понятия не имеете, откуда он исходит, и это совершенно нормально.

Вторая строка немного отличается:

today = datetime.now()

Эта строчка как бы говорит: today is equal to a datetime now, может быть? Или больше похоже на today is datetime now.

Это в значительной степени именно то, что делает эта строка:

  1. Он создает новое имя переменной с именем сегодня.
  2. Он присваивает результат datetime.now() переменной today.

Наконец, это выводит значение переменной today.

print(today)

Теперь попробуйте изменить имя today в последней строке на другое, например now, и снова запустите код.

Что делать, если вы видите ошибку

На этот раз вы можете увидеть ошибку, и вывод — это просто интерпретатор Python, сообщающий нам, в чем проблема.

Traceback (most recent call last):
  File "/var/shared-data/code/main.py", line 6, in <module>
    print(now)
          ^^^
NameError: name 'now' is not defined. Did you mean: 'pow'?

NameError происходит, когда мы либо забываем установить имя переменной перед ее использованием, либо допустили орфографическую ошибку при вводе имени переменной.

В выходных данных также сообщается, что эта ошибка произошла в строке 6 файла main.py. Это может помочь нам быстро обнаружить ошибку.

Если мы изменим обе эти строки, чтобы использовать одно и то же имя «сейчас», код снова заработает. Попробуйте скопировать эти строки в вашу оболочку сейчас:

now = datetime.now()
print(now)

Многие ошибки программирования представляют собой простые опечатки одного символа в одной строке кода. Если вы потратите много времени, пытаясь найти одну из этих ошибок, вы не одиноки. Многие квалифицированные и опытные программисты тратят часы на поиск таких мелких ошибок. Попробуйте посмеяться над этим и двигаться дальше, зная, что это будет часто происходить по мере того, как вы будете учиться программировать.

Переменные и операции

Переменные — это способ хранения вещей в программе. По сути, это способ назвать значение, и они указывают на данное значение в памяти. Их значение можно позже получить и использовать в выражениях.

Чтобы создать переменную, мы просто вводим имя слева от знака равенства (=). Правая сторона должна быть выражением. Это может быть простое значение или более сложное выражение.

Например, мы можем присвоить результат вычисления переменной:

weeks = 52
days = 5 * 52
vacation = 5 * 2 + 4
workdays = days - vacation
workweeks = workdays / 7
print(workdays)

Чтобы найти значение переменной, мы можем использовать print, за которым следует имя переменной в скобках. Попробуйте скопировать приведенный выше код в свою оболочку, а затем нажмите Enter.

Мы также можем сказать Python изменить переменную, чтобы она содержала новое значение, а также использовать более одного имени или переменной для одного и того же значения:

days = 7
week = days
print(week)

Здесь мы меняем значение переменной days на 7, а затем говорим, что хотим, чтобы переменная week ссылалась на текущее значение переменной days.

Однако week не очень полезное имя для переменной, потому что оно мало говорит нам о том, для чего эта переменная используется. Вместо этого назовем нашу переменную days_in_week.

days_in_week = 7
print(days_in_week)

Это дает понять, что мы говорим о количестве дней в неделе. Имена переменных могут состоять из букв, цифр и символов подчеркивания (_), но они не могут начинаться с цифры.

Вы можете использовать любые строчные буквы для имен переменных, но имя не может содержать пробел, поэтому мы используем символы подчеркивания для разделения слов.

Вы не должны использовать заглавные буквы в именах переменных, потому что они имеют особое значение, которое мы обсудим в другой раз. Python — это язык с учетом регистра, а это означает, что today не совпадает с Today.

Порядок операций

Вы можете выполнять все основные математические операции в Python, используя соответствующие операторы, как вы видели в этом примере.

Мы используем круглые скобки в языках программирования для управления порядком операций. Операция — это все, что использует оператор. Умножение и деление имеют более высокий порядок, чем сложение и вычитание, поэтому они выполняются первыми. Другими словами, если вы вводите уравнение в Python, умножение или деление выполняется перед сложением или вычитанием.

Например, в этом выражении сначала умножаются числа 2 и 10, а затем к произведению прибавляется число 5:

5 + 2 * 10

Результат 25.

Мы можем изменить порядок операций (и результат), добавив скобки вокруг чисел:

(5 + 2) * 10

Результат этого выражения теперь равен 70, потому что круглые скобки говорят Python добавить 5 к 2, а затем умножить результат на 10.

Скобки могут быть вложенными, что означает, что скобки могут быть внутри скобок, например:

((5 + 2) * 10) / 7

В этом случае Python сначала оценивает самые внутренние круглые скобки, затем внешние, а затем последнее деление. Таким образом, он добавляет 5 к 2, затем умножает результат на 10, а затем делит его на 7.

Сохранение ваших программ Python

Как мы видели, мы можем писать код Python прямо в окне оболочки… но программы Python не были бы очень полезными, если бы вам нужно было переписывать их каждый раз, когда вы хотите их использовать.

Конечно, это может подойти для коротких программ, но большая программа может состоять из миллионов строк кода!

К счастью, мы можем сохранить наши программы для будущего использования.

Чтобы создать и сохранить новую программу, введите idle в поле поиска Windows и выберите IDLE (Python 3.11.1, 64-разрядная версия). На Mac откройте папку Applications и откройте папку Python 3.11, чтобы найти IDLE.

IDLE (Integrated DeveLopment Environment) — это редактор файлов Python, который позволяет вам писать программы на Python.

Когда вы откроете IDLE, вы увидите оболочку Python. Нажмите Файл › Новое окно. Появится пустое окно.

Вставьте код из предыдущего примера в окно, затем нажмите Файл ▸ Сохранить. Введите hello.py в качестве имени файла и сохраните его на рабочем столе. Затем вы можете нажать Выполнить › Запустить модуль, чтобы запустить его.

Альтернативой IDLE для Python является Pycharm, который нравится многим программистам Python. Вы можете скачать бесплатное сообщество Pycharm с их веб-сайта.

Мы предпочитаем использовать Pycharm, потому что он обеспечивает более удобную для пользователя среду. Это действительно работает как шарм! Вы можете использовать его для создания новых программ и запуска сохраненных программ непосредственно из Pycharm.

Запустите свою программу Python из терминала

Мы также можем запустить нашу программу из терминала, выполнив следующие действия:

Для Windows

  1. Откройте Командную строку из меню "Пуск" или поиска Windows.
  2. Введите cd Desktop в командном окне, чтобы изменить каталог на папку, содержащую нашу программу.
  3. Введите python hello.py для запуска программы.

Для Mac и Linux

  1. Откройте приложение Терминал в разделе Приложения.
  2. Введите cd ~/Desktop в своем терминале, чтобы изменить каталог на папку, содержащую программу.
  3. Введите python3 hello.py, чтобы запустить его.

Если повезет, вы должны увидеть распечатанный результат вашей программы на Python!

Резюме

Вы только что узнали, как настроить Python и как начать играть с ним! Также:

  • Как сохранить свои программы
  • Как создать переменные для именования значений
  • Как использовать круглые скобки для управления порядком операций.

Сейчас самое время для праздничного танца! 🎉