Python - što je to? Visoki programski jezik

Python je univerzalni jezik visoke razine koji se može proširiti i ugrađivati. Primjerice, on je uključen u skup aplikacija kao alat za pisanje makronaredbi. To čini Python razumnim izborom za mnoge programske zadatke, velike i ne vrlo, a nisu tako uspješne za mali broj računalnih zadataka.

Gdje je bolje koristiti?

Python jezik je idealan za projekte koji zahtijevaju brz razvoj. Podržava nekoliko programskih paradigmi, što je dobro za programe koji zahtijevaju fleksibilnost. A prisutnost više paketa i modula osigurava svestranost i štedi vrijeme.

Guido van Rossum - tvorac Pythona, s ljubavlju je dodijelio naziv zajednice "velikodušni cjeloživotni diktator". Krajem osamdesetih Guido je volio karakteristike nekih programskih jezika, ali nitko od njih nije imao sve značajke koje je htio. Konkretno, jezik bi trebao imati sljedeće karakteristike.

Jezik skriptiranja

Skripta je program koji upravlja drugim programima. Skriptni jezici pogodni su za brzi razvoj i prototipiranje, jer su dobri u prijenosu podataka s jedne komponente u drugu i oslobađaju programera takvih uznemirujućih stvari kao što je upravljanje memorijom.

Korisnička zajednica preferira pozivanje Pythona dinamičkim programskim jezikom.

Ugađanje za grupiranje operatera

Python određuje da li izrazi pripadaju istoj skupini tako da ih uvlače. Takva se grupa naziva blokom koda. Drugi jezici za to koriste drugačiju sintaksu ili interpunkciju. Na primjer, u simbolu C simbol {označava početak i} kraj slijeda naredbi. Prisutnost uvlačenja smatra se dobrom praksom na drugim jezicima, ali jedan od prvih, u kojem se provodi ispuna je Python. Što to daje? Uvučenje čini kôd više čitljivim, a blokovi koda zahtijevaju manje zapisa za početak i kraj i interpunkcijske znakove koje možete slučajno preskočiti. Sve to vodi do manje pogrešaka.

Vrste podataka visoke razine

Računala pohranjuju podatke u jedinicama i nulama, ali ljudi trebaju složenije oblike, poput teksta. Izgovoreno je da jezik koji podržava složene podatke podržava vrste podataka visoke razine. Ove vrste podataka lako se upravljaju. Na primjer, u Python linija može se podijeliti, spajanje, prevesti u gornjem ili donjem slučaju, oni mogu tražiti i t. D. vrstama visoke razine podataka kao što su popisi i rječnika koji se može pohraniti i druge podatke imaju mnogo više mogućnosti, od drugih jezika.

rastegljivost

Proširivi programski jezik može se produžiti. Ti su jezici vrlo snažni jer dodatke čine ih pogodnim za različite aplikacije i operacijske sustave. Proširenja mogu dodati vrste podataka ili koncepte, module i dodatke. Python jezik se proširuje na nekoliko načina. Glavna skupina programera radi na tome da je promijeni i poboljšava, a stotine drugih pišu module za određene svrhe.

interpretacija

Interpretirani jezici izvršavaju se izravno iz izvornog koda koji su napisali ljudi, a programi koji su napisani na sastavljanim jezicima, kao što je C + +, moraju biti prevedeni u kôd stroja. Interpretirani jezici su sporiji, jer je prijevod u letu, ali pisanje programa i ispravljanje pogrešaka brže je jer nema potrebe čekati da prevodilac završi. Lakše je prenijeti na različite platforme.

Možete se raspravljati o tome je li Python tumačeni ili sastavljeni jezik. Iako na mnoge načine funkcionira tumačeno, prije nego što se izvršava, kôd se sastavlja (kao u Javi), a mnoge njegove komponente rade punom brzinom stroja budući da su napisane u C.

Guido je 1989. godine započeo pisati Python tijekom božićnih blagdana, a tijekom iduće godine završio je jezik na temelju povratnih informacija njegovih kolega. Javnost je vidjela rezultat u veljači 1991., kada je objavljena u jednoj od Usenet news grupa.

Python za početnike

Da biste započeli pisati programe u Pythonu, morate ga instalirati. Verzije Python 2.7 i Python 3.5 imaju značajne razlike, zbog čega su na njima pisani programi nespojivi.

Na računalima "Macintosh" ovaj je jezik predinstaliran, a njegova verzija ovisi o dobi OS. Kada radite u sustavu Windows, morat ćete sami instalirati Python. Datoteke instalacijskog paketa mogu se odabrati na web mjestu python.org.

Dva načina interakcije

Jedan od razloga za jednostavnost Python programa je da dolazi s alatima koji vam pomažu u razvoju, pisanju i ispravljanju programa.

U interaktivnom načinu, naredbe se unose jednu liniju odjednom, gotovo na isti način kao i operacijski sustav (ljuska) prihvaća naredbe iz naredbenog retka. Također možete stvoriti kratke programe s više linija ili uvesti kôd iz tekstualnih datoteka ili ugrađenih Python modula. Za početnike bit će korisno znati da interaktivni način uključuje opsežan sustav pomoći. Ovo je praktičan način da naučite mogućnosti programskog jezika.

IDLE razvojno okruženje uključuje interaktivni način i alate za pisanje i pokretanje programa, kao i tracker imena. Okruženje je napisano u Pythu i pokazuje opsežne mogućnosti jezika.

Interaktivni način rada

Ovdje možete učiniti gotovo sve što možete učiniti u programu, čak i napisati višestruki kod. Ovaj način može poslužiti:

• sandbox za sigurne pokuse;
• okruženje koje vam omogućuje da naučite programiranje u Pythonu;
• alat za pretraživanje i popravljanje pogrešaka.

Treba napomenuti da je nemoguće spremiti ulaz u interaktivni način rada. Da biste to učinili, morate napisati kopiju koda i rezultate u datoteci.

Interaktivni način rada može se koristiti kao kalkulator, manipulirati tekstom i dodijeliti vrijednosti varijablama. Također možete uvesti module, funkcije ili dijelove programa da ih testirate. To pomaže eksperimentiranju s Python objektima bez pisanja dugih programa i programa za uklanjanje pogrešaka uvozom njihovih dijelova jedan po jedan.

Interaktivni rad

Nakon pokretanja programa Python, terminalni prozor prikazuje informacije o trenutnoj verziji programa, datumu izdavanja, nekoliko upita za daljnje radnje i pozivu za ulazak u >>.

Da biste radili u interaktivnom načinu, unesite naredbu ili izraz i pritisnite tipku Enter.

Python tumači ulaz i odgovara ako tipkani zahtijeva odgovor, ili ga prevoditelj ne razumije.

Sljedeća naredba će ispisati niz. Budući da mjesto ispisa nije navedeno, prikazuje se izlaz.

• > print "Pozdrav svijetu!"
• Pozdrav svijetu!

Ova jedinstvena linija je cijeli program! U interaktivnom načinu, Python obrađuje svaku liniju ulaznog koda nakon pritiska na tipku Enter, a rezultat će se pojaviti u nastavku.

Prikaz podataka o objektu

U interaktivnom načinu rada možete pregledati informacije o objektu na dva načina:

• unesite objekt (ili njegovo ime) i pritisnite tipku Enter;
• unesite naredbu ispisa i objekt (ili njegovo ime) i pritisnite Enter.

Rezultat ovisi o objektu.

Kada koristite neke vrste podataka (npr. Cijeli brojevi i popisi), ove dvije metode daju isti rezultat:

• > x = [3,2]
• > x
• [3, 2]
• > ispisati x
• [3, 2]

Za žice, rezultat upisivanja naredbe "naziv ispisa" malo se razlikuje od rezultata dobivenog za upisivanje imena. U prvom slučaju, vrijednost je zatvorena u navodnicima, au drugom slučaju ne:

• > x = "MyString"
• > x
• "MyString"
• > ispisati x
• MyString

Kada se naziv odnosi na blok koda (na primjer, funkcija, modul ili primjer klase), unosom imena pružit će se informacije o vrsti, nazivu i mjestu pohrane podataka.

Sljedeći primjer stvara klasu pod nazivom Poruka i prikazuje informacije o

to:

• > klasa Poruka:
• ... proći
• ...
• > Poruka
• > ispisati poruku
• __main __. poruka

linije

U Pythonu su žice stringovi znakova. Doslovni niz izrađen je tako da sadrži znakove u pojedinačnim (`), dvostrukim (") ili trostrukim (" "ili" "") citatima. Sljedeći primjer dodjeljuje vrijednost varijable x:

• > x = "MyString"

Pythonov niz ima nekoliko ugrađenih značajki. Jedna od njih je mogućnost vratiti kopiju svima mala slova. Te su mogućnosti poznate kao metode. Da biste nazvali metode objekta, upotrijebite sintaksu točke. To jest, nakon unosa naziva varijable, koja je u ovom slučaju referenca na linijski objekt, trebate staviti operatera točke (.), A zatim naziv metode nakon kojeg slijedi otvaranje i zatvaranje zagrade:

• > x.lower ()
• "Mystring"

Možete dobiti dio niza pomoću indeksnog operatora s [i]. Indeksiranje počinje od nule, pa s [0] vraća prvi znak u nizu, s [1] vraća drugi znak i tako dalje:

• > x [0]
• `M`
• > x [1]
• `Y`

Stringove metode rade oboje s uobičajenim žicama i "Unicode". Obavljaju sljedeće radnje:

• promjena registra (kapitalizacija, gornja, niža, swapcase, naslov);
• strani (strani);
• promjena kodiranja (kodiranje, dekodiranje);
• pretraživanje i zamjena (pronalaženje, zamjena, rfind, indeks, rindeks, prevođenje);
• provjeriti izvršavanje uvjeta (startwith, endswith, isalnum, isalpha, isdigit, islow, isspace, istitle, isupper);
• sjediniti i dijeliti (pridružiti, dijeliti, rpartition, split, splitlines);
• format (središte, ljust, lstrip, rstring, rejust, strip, zfill, expandtabs).

Python: Popis

Ako su nizovi Python ograničeni na znakove, popisi nemaju ograničenja. Oni su naredili slijedove proizvoljnih predmeta, uključujući i druge popise. Osim toga, možete dodavati, brisati i zamijeniti njihove elemente. Broj objekata odvojene zarezima iznutra kvadratne zagrade, i postoji popis Python. Ono što predstavlja je prikazano u nastavku - ovdje su primjeri podataka i operacija s njima:

• > bases = [`A`, `C`, `G`, `T`]
• > baze
• [`A`, `C`, `G`, `T`]
• > bases.append (`U`)
• > baze
• [`A`, `C`, `G`, `T`, `U`]
• > bases.reverse ()
• > baze
• [`U`, `T`, `G`, `C`, `A`]
• > baze [0]
• `U`
• > baze [1]
• `T`
• > bases.remove (`U`)
• > baze
• [`T`, `G`, `C`, `A`]
• > bases.sort ()
• > baze
• [`A`, `C`, `G`, `T`]

U ovom je primjeru izrađen popis pojedinačnih znakova. Zatim je element dodan na kraj, redoslijed elemenata je obrnut, elementi su izvađeni na položaju njihovog indeksa, element s vrijednošću `U` je obrisan i elementi su sortirani. Uklanjanje stavke s popisa prikazuje situaciju kada metodu remove () treba dati dodatne informacije, odnosno vrijednost koju treba izbrisati.

Osim metoda poput uklanjanja (), Python ima još jednu sličnu značajku nazvanu funkciju. Jedina razlika između funkcije i metode je da prvi nije povezan s određenim objektom.

Python: funkcije

Funkcije izvršavaju radnje na jednoj ili više vrijednosti i vraćaju rezultat. Puno ih je ugrađeno u Python. Primjeri ugrađenih funkcija:

• len () - vraća broj elemenata u nizu;
• dir () - vraća popis nizova koji predstavljaju atribute objekta;
• popis () - vraća novi popis inicijaliziran iz nekog drugog slijeda.
• > pomoć (okrugli)
• Pomoć pri ugrađenom funkcijskom krugu:
• okrugli (...)
• krug (broj [, ndigits]) -> broj s pomičnim zarezom

Također je moguće definirati vlastite funkcije.

Korisnički definirane funkcije

Proces stvaranja vlastite Python funkcije je kako slijedi. Prva crta počinje s ključnom riječi def, nakon čega slijedi naziv funkcije i argumente (očekivane ulazne vrijednosti), zatvorene u zagradama i završavaju dvotočkom. Naknadne naredbe čine tijelo funkcije i moraju biti razvedene. Ako je komentar na početku funkcijskog tijela, postaje dio svoje dokumentacije. Zadnji redak funkcije vraća rezultat:

• > def transcribe (dna):
• ... "" "Vratite niz dna kao rna niz." "" "
• ... povrat dna.replace (`T`, `U`)
• ...
• > prepisati ("CCGGAAGAGCTTACTTAG")
• `CCGGAAGAGCUUACUUAG`

U ovom primjeru kreirana je funkcija zove transkripcija, koja očekuje niz koji predstavlja DNA sekvencu. Metoda zamijeni () vraća kopiju izvornog niza, zamjenjujući sve pojave jednog znaka s drugom. Tri linije koda dopuštale su prepisivanje DNK u RNA. Obrnuta funkcija izgleda ovako:

• > def reverse (s):
• ... "" "Vrati slijedni niz obrnutim redoslijedom." "
• ... slova = popis (e)
• ... letters.reverse ()
• ... povratak ".join (slova)
• ...
• > preokrenuti ("CCGGAAGAGCTTACTTAG")
• `GATTCATTCGAGAAGGCC`

Obrnuta funkcija uzima niz, stvara popis koji se temelji na njemu i mijenja njegov redoslijed. Sada moramo napraviti obrnutu transformaciju. Objekt ima metodu join () koja kombinira popis, dijeleći svaki element prema vrijednosti niza. Budući da razdvajanje nije potrebno, metoda se koristi na praznoj liniji koju predstavljaju dva navoda ("ili").

rječnici

I Python rječnik - što je to? Ima iste prednosti kao i konvencionalni papirni rječnik. Omogućuje brzo pronalaženje željene vrijednosti (definicije) pridružene ključu (riječi). Rječnici su zatvoreni u zagradama i sadrže sekvence ključa i vrijednosti odvojenih zarezima. Rječnici nisu uređeni. Umjesto toga, vrijednosti rječnika dostupne su putem ključa, a ne njihova položaja.

• > basecomplement = {`A`: `T`, `C`: `G`, `T`: `A`, `G`: `C`}
• > basecomplement.keys ()
• [`A`, `C`, `T`, `G`]
• > basecomplement.values ​​()
• [`T`, `G`, `A`, `C`]
• > basecomplement [`A`]
• `T`

klase

Da biste izradili vlastite objekte, morate odrediti vrstu predloška, ​​nazvanog klasa. U Pythonu se koristi klasa izjava, nakon čega slijedi naziv i dvotočka. Tijelo definicije klase sadrži svojstva i metode koje će biti dostupne svim slučajevima objekata na temelju ove klase.

prednosti

Većina programskih jezika nudi prikladne funkcije, ali nijedna od njih nema kombinaciju pogodnosti i snage koju nudi Python. Koje su te prednosti? Evo nekih od njih:

• Jezik se može ugraditi u druge aplikacije i koristiti za stvaranje makronaredbi. Na primjer, u Paint Shop Pro 8 i novijem, to je skriptni jezik.
• Python je slobodan koristiti i distribuirati, na komercijalnoj osnovi ili ne.
• Jezik ima snažne mogućnosti za obradu i pretraživanje teksta, koji se koristi u aplikacijama koje rade s puno tekstualnih informacija.
• Na njemu možete stvoriti velike aplikacije bez potrebe za provjerom programa koji se izvode.
• Python podržava testiranje i ispravljanje pogrešaka pojedinih modula i cijelih programa.