Изучение Python

Окончательное руководство по Python для начинающих

Охват всех основных тем, от переменных до классов и объектов

Программирование - это в основном проектирование и создание исполняемой компьютерной программы, которая используется для выполнения определенной вычислительной задачи для получения некоторых результатов. Например, мы разрабатываем калькулятор, который можно использовать для выполнения различных арифметических операций. Потребность в программировании возникает, когда мы пытаемся общаться и инструктировать компьютер выполнять некоторые задачи, которые мы хотим, но проблема в том, что компьютер понимает только двоичный язык. Языки программирования делают всю работу за нас, конвертируя язык высокого уровня в двоичный. Один из лучших и простых в работе языков программирования - python.

Python - это интерпретируемый язык программирования общего назначения высокого уровня. Он создан Гвидо ван Россумом и впервые был выпущен в 1991 году. Его очень легко понять, с точки зрения новичка питон - лучший выбор для начала. Он использует интерпретатор для преобразования языка высокого уровня в язык низкого уровня. Он прославился однострочниками, огромным количеством пакетов и активным сообществом разработчиков.

Python предоставляет разработчикам множество преимуществ, ниже приводится список некоторых из них.

Преимущества

  • Универсальный язык Может использоваться для разных целей.
  • Открытый исходный код с активным сообществом разработчиков.
  • Имеет все библиотеки, которые вы можете себе представить.
  • Большое и внятное количество модулей.
  • Легко учиться и расширяться.
  • Объектно-ориентированный с простым синтаксисом.

Что ж, вы видели преимущества Python, но все еще не знаете, зачем вам его изучать. ниже приведены некоторые причины, которые могут это оправдать.

Почему нужно изучать Python?

  • Предложения о работе с высокой заработной платой.
  • Data Scientists Первая любовь.
  • умеет писать сценарии и автоматизировать.
  • Сделайте предварительную обработку данных простой.
  • Поддерживает тестирование.
  • Используется для веб-разработки.
  • Это просто и легко научиться.
  • Создайте огромное сообщество людей.
  • Высокий спрос.

Итак, вы поняли, что и зачем нам нужен Python. Пришло время двигаться вперед и начинать с основ.

--------------TABLE OF CONTENTS---------------
1. How Does Python Works??
2. Variables
3. Operators
          ▶ Types of Operator
4. Comments
   ▶ Single Line Comment
   ▶ Multiline Comment
5. Taking Input and Printing Output
6. Data Types
   ▶ Numbers
   ▶ Strings
   ▶ List
   Tuples
   ▶ Set
   ▶ Dictionaries
7. Indexing & Slicing
8. Type Conversion
9. Conditionals
10.Loops
   ▶ for
       ▶▶ range
       ▶▶ enumerate 
   ▶ while 
11. Functions
   ▶ Recursions
   ▶ Lambda 
12. Package
   ▶ pip
13. random module
14. Files and Their Operations
15. Class & Object
16. What's Next

1. Как работает Python?

Python - это интерпретируемый язык, что означает, что он использует интерпретатор для преобразования кода, понятного человеку, в код, понятный для компьютера.

Лучшее преимущество использования интерпретируемого языка в том, что он не зависит от платформы. В отличие от C ++ / C, где вы должны скомпилировать код, и после успешной компиляции создается новый файл, содержащий машинный код, который понимается процессором. В Python вместо перевода кода в машинный код код переводится в байт-код.

Байт-код - это низкоуровневый набор инструкций, который может быть выполнен интерпретатором. Он выполняется в виртуальной памяти.

Исходный код Python компилируется в байтовый код, а затем с помощью виртуальной памяти Python он снова преобразуется в машинный код, понятный компьютеру.

2. Переменные

В python переменная - это имя области памяти, которой присвоено какое-то значение. Например: - a = 5, где a - имя переменной, которой присвоено значение 5. Вы можете ссылаться на переменную как на контейнер, который может хранить любое значение.

Variable Operator Value
   a       =        20  
   b       =        60 
   c       =       'Ram'

3. Операторы

Операторы - это набор символов, которые используются для определения вычислительной задачи между переменными.
Пример: - a + b, here + is an operator, that adds values of a & b
c / d, here / is an operator, that divides c from d

В Python доступно 7 типов операторов:

  • Арифметические операторы * + / ** % -
  • Операторы присваивания = += =+ -= -= !=
  • Операторы сравнения < > !< !> =< >= ==
  • Побитовые операторы & ^ ~ << >>
  • Операторы идентификации is ,is not
  • Логические операторы and or not
  • Операторы членства in ,not in

4. Комментарии

Комментарии - это часть исходного кода, которая игнорируется компилятором. В основном они используются для объяснения кода другим. Комментарии делают ваш код более читабельным.

Есть два типа комментариев: однострочные и многострочные. В python вы можете писать комментарии с помощью # и ''' '''

# Single Line Comment
## Another Single Line Comment
''' Single Line Comment '''
### An
### Example of 
### Multiline Comment Using '#'
''' An 
    Example of 
    Multiline Comment '''

5. Ввод и вывод на печать

Ввод позволяет пользователю вставлять значение в программу, а вывод позволяет пользователям получать значения обратно из программы. Чтобы принимать входные данные от пользователя, мы используем функцию input(). Чтобы показать результат, мы используем оператор print().

a = 5
b = int(input("Enter a Number:-"))
sum = a+b
print(sum)
--------------------------
Enter a Number:- 10
15

6. Типы данных

Тип данных - это атрибут данных, который объясняет компьютеру, как разработчики намеревались использовать данные. Проще говоря, тип данных объясняет тип значения, которое имеет переменная. В Python существует 6 типов типов данных.

1. Числа

Это один из основных и наиболее часто используемых типов данных в Python. Целые числа, числа с плавающей запятой и комплексные числа относятся к категории чисел. Чтобы проверить тип переменной, вы можете использовать type()

                                 OUTPUT
a = 10
print(type(a))                <class 'int'>
b = 4.5
print(type(b))                <class 'float'>
c = 1+6j
print(type(c))                <class 'complex'>

2. Струны

Последовательность символов Юникода называется строкой. Чтобы определить строку в python, мы используем одинарную или двойную кавычку, заканчивающуюся тем же.

a = 'R'                                OUTPUT
print(type(a))                       <class 'str'>
b = 'Python Programming'
print(type(b))                       <class 'str'>

3. Список

Список представляет собой упорядоченную последовательность элементов. Они изменяемы, что означает, что вы можете удалять и обновлять любой элемент из списка. Он может одновременно хранить несколько элементов из разных типов данных. Для определения списка мы используем [ ]

data = [98, 'Karl', 85.6,98]                   OUTPUT
print(type(data))                        <class 'list'>

4. Кортеж

Кортеж похож на список, с той лишь разницей, что они неизменяемы, что означает, что вы не можете изменить какой-либо элемент кортежа. Они очень важны в сценариях, когда ваши данные важны и вы не хотите их обновлять. Чтобы определить кортеж, мы используем ( )

data = (9,'Kat',79.89,9)                   OUTPUT
print(type(data))                      <class 'tuple'>

5. Установите

Это неупорядоченная последовательность элементов. В отличие от списков и кортежей, в нем нет повторяющихся значений. Есть много операций, которые можно выполнять с помощью наборов, например объединение, пересечение и т. Д. Set Object не подписывается. Чтобы определить набор, мы используем { }

data = {9,10,11}                          OUTPUT
print(type(data))                      <class 'set'>

6. Словарь

Это неупорядоченный набор ключей и значений. Словари в основном используются для хранения больших объемов данных. Для определения словаря мы используем {KEY:VALUE}

dictt1 = {'id' : 'RF5701', 'name' : 'Karl', 'batch':879}
dictt2 = {
          'id' : ['RF5701','RF5702'],
          'name' : ['Karl', 'Kat'],
          'batch' : [879,880] 
           }
print(dictt2.keys())   ### Prints all the keys in a list
print(dictt2.values()) ### Prints all the values

7. Индексирование и нарезка

Индексирование - это процесс получения значения данного индекса. Есть два типа индексации: положительная и отрицательная. Положительная индексация начинается с 0-го индекса, а отрицательная - с последнего индекса.

Нарезка - это процесс получения значений из заданного диапазона. Синтаксис нарезки - [BottomIndex:TopIndex:Step], здесь нижний индекс - это более низкое значение индекса, а TopIndex - это более высокое значение индекса, а Step представляет, сколько элементов выполняется переход или пропускается каждый раз. По умолчанию Шаг равен 0. Верхнее значение индекса всегда отбрасывается, что и происходит при извлечении значений.

Давайте разбираться в каждом -

data = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]  
''' Indexing '''        OUTPUT          RESULT
print(data[0])            1     Fetch The Value at index 0
print(data[-1])           9     Fetch the value at last index
print(data[-3])           7     Fetch the value at last third index

''' Slicing '''
print(data[0:1])          1     Value of 0th index
print(data[1:4])         [2,3]  Values from 1st index to 3rd index
print(data[0:8:2])    [0,2,4,6] Values from 0th index to 7th index                              _                                               with a Jump of 2
print(data[0:-2:2])   [0,2,4,6]    "" (Negative Indexing)

8. Преобразование типов

Это процесс преобразования одной структуры данных в другую.

                     CODE        OUTPUT
a = 2               type(a)    <class 'int'>
b = float(2)        type(b)    <class 'float'>

c = str(b)          type(c)    <class 'str'>
d = list(c)         type(d)    <class 'list'>

9. Условные выражения

Условие помогает нам выполнять некоторые вычислительные задачи на основе некоторого заданного условия. в python у нас есть if операторов для выполнения условных задач.

if condition:           
   task
else:
   task
----------Example-------------
if rain:
    Stay
else: 
    Go
--------Combining Multiple if--------
if rain and thunder:
    Stay:
elif rain:
    Go With Umbrella
else:
    Go

10. Петли

Циклы используются для многократного выполнения определенной задачи. Они обеспечивают возможность повторного использования кода. С помощью циклов небольшой фрагмент кода может выполнять большие задачи.
В Python есть два типа циклов: -

1. Для цикла

a For Loop выполняет перебор чего-либо в заданном диапазоне. чтобы определить цикл for, мы используем ключевое слово for. Синтаксис:-

for attribute in range(lower_range, upper_range):
        Task
--------------------------------
for i in range(0,10):
        print(i)  ## Prints Numbers from 0 to 9

range (): возвращает последовательность чисел на основе заданного диапазона. Он начинается с нижнего диапазона, а затем каждый раз увеличивает его на единицу, пока не будет достигнут верхний диапазон. Верхние значения диапазона всегда опускались.

Функция диапазона хороша, когда вам нужны значения, но что делать, если вам нужны и значения, и индекс?

Enumerate (): он используется для перебора элемента и возврата индекса и значения каждого индекса.

lst = [1,2,3,4,5]
for index, value in enumerate(lst):
          print("At Index", index, "The Value is ",value)
''' The Above Code Will Return The Index and Value At Each Index of the list
OUTPUT will be 
At Index 0 The Value is  1
At Index 1 The Value is  2
At Index 2 The Value is  3
At Index 3 The Value is  4
At Index 4 The Value is  5
'''

2. Цикл пока

Он перебирает что-то, пока условие не станет истинным или ложным.

while True:
      Task
---------------------
i = 0
while i<10:
    i = i+1  ## The Loop Will Run Until i value becomes equals to
                     10, Means it will run 10 times.

11. Функции

Это блок кода, который выполняется только при вызове. Вы можете передавать, помещать и получать данные от функции. Функции делают исходный код более структурным и читаемым. Они обеспечивают возможность повторного использования кода и абстракцию.

Функции состоят из двух частей: определение функции, в которой находится тело функции, и вызов функции, посредством которого вызывается функция.

Для создания функции мы используем ключевое слово def.

def function_name(attributes):              ## Parameters
       task
function_name(attributes)                   ## Arguments
-----------------
def add(x,y):
     sum = x+y
print(add(6,9))
'''OUTPUT
15 
'''

Рекурсивная функция

Это своего рода функция, которая рекурсивно вызывает себя. В рекурсивной функции есть как минимум два вызывающих оператора. Один внутри функции, а другой вне функции.

def function():
        ------
        ------
        function()      ## Inside the function calling
function()     ## Calling (At Start)
----------------------------------
----Program To Check Palindrome Using Recursion in Python------
def ispalindrome(word):
    if word[0] != word[-1]: return False
    if len(word) < 2: return True
    return ispalindrome(word[1:-1])
    
print(ispalindrome('152'))

Лямбда-функция

Лямбда-функция - это функция, которая определяется по имени. Ее также называют анонимной функцией. У него нет тела, и для его определения не требуется def ключевое слово. Может принимать любое количество аргументов, но только одно выражение.

''' Program To Check Whether a Number is Even or not '''
even_or_not = lambda num : num%2-==0
print(even_or_not(5))
----------------------
False

12. Пакет

Пакет в Python - это набор модулей и функций, которые собираются вместе для выполнения определенной задачи. По сути, это каталог с файлами python и файл с именем __init__.py, что означает, что каждый каталог внутри пути python с файлом __init__.py рассматривается как пакет python. Вы можете создать свой собственный пакет или использовать встроенные пакеты. Python также предлагает вам возможность использовать пакеты, созданные другими разработчиками.

PIP - это система управления пакетами, которая используется для установки и управления внешними библиотеками в Python.

pip install PACKAGE_NAME
-------------
pip install pandas 

13. случайный модуль

это встроенный модуль в Python, который в основном используется для генерации случайных чисел в диапазоне. Он предоставляет множество различных функций, которые обеспечивают случайность вашего исходного кода. Как и любой другой модуль или библиотека, чтобы использовать его, вам сначала нужно импортировать его. import random

------ Some of the most used random module functions ------
import random
''' Generate a random integer between the given range '''
print(random.randint(1,10))           ## 3
print(random.randrange(1,10,5))       ## 15  (With Step)
''' Generate a random number between 0 and 1 '''
print(random.random())
''' Save the state of random number ''
random.seed(100)
''' Select a random choice '''
random.choice(DATATYPE)
----------
print(random.choice([1,2,3,4,5]))       ## 4

14. Файлы и операции

Файл - это набор данных, хранящихся в одном блоке или месте. В общем, мы разделили файлы на две части - текстовые и двоичные файлы. Текстовые файлы - это простые файлы, которыми вы владеете, а двоичные файлы содержат данные, которые могут читать только компьютеры. В python для открытия файла у нас есть open(), а для закрытия файлов у нас есть close()

Существуют различные режимы, в которых вы можете открыть файл, например, для записи (w), чтения (r), добавления (a) и т. Д.

--------- Reading a File --------
open("FILEPATH/FILENAME.txt")
--------- Reading a File in append Mode --------
open("FILEPATH/FILENAME.txt","a")   

--------- Opening a File With Handling Exceptions --------
try:
   f = open("FILEPATH/FILENAME.txt", "a")
      #### Some Tasks
finally:
   f.close()
--------- The Best Way To Open and Close File ------
with open("FILEPATH/FILENAME.txt", "a", encoding='utf-8') as f:
                  -------
                  -------
                  Some Task
                  --------
                  f.close()

15. Класс и объект

Класс и объект являются ключевыми частями объектно-ориентированного программирования. Класс Работает как образец объекта, независимо от того, является ли объект экземпляром класса. Например, если вы рассматриваете Сотрудника как класс, то объектами являются Разные сотрудники с окладом, возрастом, опытом и отделом.

Класс Похож на функцию, разница в том, что для создания класса вы будете использовать ключевое слово class.

class Data:
       -----
       -----

Вы также можете создать функцию внутри класса. Функция, которая определена внутри класса, называемого модулем. Также переменные внутри класса называются атрибутами класса.

class Data:
      name = 'Ram'
      
      def __init__(self,age,salary):             ##Constructor
           self.age  = age
           self.salary = salary
      def show(self):
         print(self.age)
         print(self.salary)

__init__ - это зарезервированный метод для классов в Python, который работает как конструктор. Этот метод автоматически вызывается при выполнении исходного кода. В основном он используется для инициализации переменных внутри класса.

Объекты являются экземпляром класса. С помощью объекта вы можете получить доступ как к атрибутам, так и к методам класса. Чтобы создать объект для класса, вам необходимо следовать синтаксису: Object_name = Class_name(values)

class Data:
      name = 'Ram'
      
      def __init__(self,age,salary):             ##Constructor
           self.age  = age
           self.salary = salary
      def show(self):
         print(self.age)
         print(self.salary)
obj = Data(29,3000)
print(obj.name)
obj.show()
----------------------
Ram
29
3000

Поздравляю🎉, с изучением основ Python. Ниже приведены некоторые ссылки, которые помогут вам ускорить процесс обучения.

16. Что дальше?

Теперь, когда вы успешно изучили Python, пора двигаться вперед и создавать несколько проектов. Ниже приводится ссылка на статью, содержащую 21 мини-проект Python с исходным кодом.



Завершено создание нескольких проектов, теперь следующий шаг - улучшить ваш код и сделать его более быстрым и элегантным. Ниже приведены ссылки на статьи, которые помогут вам в этом.



Поработав и узнав так много вещей, вам может быть немного скучно. Одна из самых важных особенностей python - это его пакеты. Ниже приведены ссылки на некоторые статьи, содержащие множество различных и полезных пакетов, которые дают вам почувствовать возможности Python.





Последний шаг - выбрать поле или перевозчика для продвижения вперед. Ниже находится ссылка на статью, которая поможет вам сделать правильный выбор.



Понравившееся то, что вы читаете, поддержите меня, подписавшись на канал, и наслаждайтесь неограниченным количеством похожих статей. Хотите, чтобы вас опубликовали в The Pythoneers, оставьте отзыв здесь.