CC BY
306ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
УДК 004.94
ЯЗЫК ВЫСОКОГО УРОВНЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ PYTHON
Гришков Д.Ю., Аусилова Н.М. Кокшетауский университет им. Абая Мырзахметова (г. Кокшетау, Республика Казахстан)
Аннотация. В статье рассмотрены преимущество и достоинства языка программирования Python. Также речь пойдет об области применения языка и о популярных программах, играх, и приложениях, которые в настоящее время используют язык Python. Данная статья поможет повысить интерес учащихся к программированию.
Ключевые слова: язык программирования Python, веб-Разработка, анализ данных.
Специалисты в сфере IT всегда ищут кроссплатформенный, бесплатный, простой в освоении язык, с отличной поддержкой сообщества разработчиков и хорошими встроенными функциями, которые могли бы помочь нам быстро разрабатывать свои приложения. Если задаться вопросом, существует ли такой язык? Ответ «Да», и это Python.
Python - один из самых популярных языков программирования общего назначения. Он входит в число самых быстрорастущих языков программирования в мире и используется инженерами-программистами, математиками, аналитиками данных, учеными, сетевыми инженерами, студентами и бухгалтерами. Рассмотрим функции, которые делают Python таким мощным языком.
Это интерпретируемый, объектно-ориентированный и высокоуровневый язык программирования. Python называется интерпретируемым языком, поскольку его исходный код компилируется в байт-код, который затем интерпретируется. CPython обычно компилирует код Python в байт-код перед его интерпретацией.
Он поддерживает динамическую типизацию и динамическую привязку. В таких языках, как Java, C и C++, вы не можете инициализировать строковое значение переменной int, и в таких случаях программа не будет компилироваться. Python не знает тип переменной до тех пор, пока код не будет выполнен.
Python имеет простой синтаксис, который улучшает читаемость и снижает затраты на обслуживание кода. Код выглядит понятно и коротко. a = 2 b = 3
sum = a + b print(sum)
Фреймворк Python содержит модули и пакеты, что облегчает повторное использование кода.
Python является открытым исходным кодом и свободно распространяется. Вы можете скачать его бесплатно и использовать в своем приложении. Вы также можете прочитать и изменить исходный код. Никакой компиляции кода - цикл редактирования-тестирования-отладки выполняется быстро, что доставляет удовольствие любому программисту. Поддерживает обработку исключений. Любой код подвержен ошибкам. Python генерирует исключения, которые могут быть обработаны, следовательно, позволяет избежать сбоев программ.
Автоматическое управление памятью. Управление памятью в Python включает в себя частную кучу (структуру данных, представляющую очередь), содержащую все объекты и структуры данных Python. По требованию, диспетчер памяти Python выделяет пространство кучи для объектов Python и других внутренних буферов. Управление этой частной кучей обеспечивается внутренним менеджером памяти Python.
Можно многое сделать с помощью Python, а именно:
Веб-Разработка
Как веб-разработчик, у вас есть возможность выбирать из широкого спектра веб-фреймворков, использующих Python в качестве языка программирования на стороне сервера. И Django, и Flask популярны среди программистов на Python. Django - это веб-фреймворк Python с полным стеком для разработки сложных больших веб-приложений, в то время как Flask - это легкий и расширяемый веб-фреймворк Python для создания простых веб-приложений, поскольку он прост в освоении и в большей степени основан на Python. Это хорошее начало для начинающих.
Гиганты приложений, такие как Youtube, Spotify, Mozilla, Dropbox, Instagram, используют фреймворк Django.
В то время как Airbnb, Netflix, Uber, Samsung используют фреймворк Flask.
Машинное обучение.
Поскольку Python - очень доступный язык, у нас есть множество отличных библиотек поверх него, которые облегчают вашу работу. Большое количество существующих библиотек Python поможет вам сосредоточиться на более интересных вещах, чем изобретать велосипед заново. Python также является отличным языком-оболочкой для работы с более эффективными реализациями алгоритмов C / C++ и CUDA / cuDNN, поэтому существующие библиотеки машинного обучения и глубокого обучения эффективно работают на Python. Это также очень важно для работы в области машинного обучения и искусственного интеллекта.
Анализ данных.
В Python есть инструменты практически для всех аспектов научных вычислений. Банк Америки использует Python для обработки своих финансовых данных, а Facebook использует библиотеку Python Pandas для анализа данных. Хотя для анализа данных на Python доступно множество библиотек, вот несколько из них, которые помогут вам начать:
NumPy для научных вычислений с использованием Python NumPy является фундаментальным. Он поддерживает большие многомерные массивы и матрицы и включает в себя набор высокоуровневых математических функций для работы с этими массивами.
SciPy работает с массивами NumPy и предоставляет эффективные процедуры численного интегрирования и оптимизации.
Pandas, также построенный поверх NumPy, предлагает структуры данных и операции для работы с числовыми таблицами и временными рядами.
Matplotlib - это библиотека 2D-графиков, которая может создавать визуализации данных в виде гистограмм, спектров мощности, гистограмм и точечных диаграмм всего с помощью нескольких строк кода.
Игры.
Python и Pygame - хорошие языки и фреймворки для быстрого создания прототипов игр или для начинающих, которые учатся создавать простые игры. Знаменитая многопользовательская онлайн-ролевая игра Диснея Toontown Online написана на Python и использует Panda 3D для графики. Battlefield 2 - видеоигра-симулятор военного шутера от первого лица, использующая Python для всех своих дополнений и многих функций. Frets on Fire - бесплатная финская музыкальная видеоигра с открытым исходным кодом, написанная на Python и использующая
Pygame. Pygame - это бесплатная библиотека языка программирования python с открытым исходным кодом для создания мультимедийных приложений, таких как игры.
Настольные приложения.
Как часть стандартной библиотеки Python, Tkinter предоставляет вам возможность создавать небольшие, простые приложения с графическим интерфейсом. Библиотека PyQt наиболее полезна для создания привязок python для рабочего стола для платформы разработки приложений Qt (на основе C++). Библиотека PySide - это привязка python к кроссплатформенному инструментарию Qt с графическим интерфейсом.
Как установить Python.
Установка Python довольно проста. Вы можете установить его в любую операционную систему, такую как Windows, Mac OS, Linux.
Установка Python в Windows.
Перейти к https://www.python.org/downloads Нажмите "Загрузить Python", версии каждый год могут быть обновлены.
Как только файл python .exe после загрузки вы можете запустить исполняемый файл для установки Python. Установка включает в себя IDLE, pip и документацию. IDLE - это интегрированная среда разработки (IDE) для Python, которая поставляется в комплекте с реализацией языка по умолчанию. IDLE - это графический пользовательский интерфейс (GUI), который обладает рядом функций для разработки ваших программ.
Таким же способом Python может быть установлен в Linux/Unix, Mac OS X.
Вы также можете установить Pycharm, IDE для Python, разработанную JetBrains, она утверждает, что работает лучше, чем любая другая IDE для Python. Pycharm помогает разработчикам писать аккуратный и поддерживаемый код, а также предоставляет все инструменты, необходимые для продуктивной разработки на Python.
Теперь, когда есть необходимая настройка IDE, можно приступить к написанию своей первой программы.
Если вы используете Pycharm, выполните следующие действия:
Нажмите "Создать новый проект" на экране приветствия PyCharm.
Укажите действительное название проекта
Создайте новый файл python, поэтому щелкните правой кнопкой мыши по имени папки и выберите Создать -> Файл Python
Напишите код:
Print ('Hello World!')
Сохраните файл как HelloWorld.py
Запустите файл HelloWorld.py
Вывод будет виден на экране как - Hello World!
Наша первая программа на Python готова.
В заключение хотелось бы отметить важность преподавания языка программирования Python в школе, ВУЗе. В программировании на Python есть огромные возможности. Если вы хотите исследовать и учиться дальше, вы можете получить глубокое представление о таких сложных темах, как итераторы Python, совместные процедуры, декораторы, Генераторы и многое другое. В глобальной сети интернет вы можете начать изучать Python со списка бесплатных учебных пособий по Python.
Библиографический список
1. Лутц М. Программирование на Python, том I, 4-е издание. - Пер. с англ. - СПб.: Символ-Плюс, 2011. - 992 с.
2. Лутц М. Программирование на Python, том II, 4-е издание. - Пер. с англ. - СПб.: Символ-Плюс, 2011. - 992 с.
3. Аллен Б. Дауни - Think DSP. Цифровая обработка сигналов на Python - Издательство "ДМК Пресс" - 2017 - 160с.
4. Арсак Ж. Программирование игр и головоломок: Пер. 6 франц.- М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990.— 224 С.
5. Бизли Д. Python. Подробный справочник. - Пер. с англ. - СПб.: Символ-Плюс, 2010. - 864
с, ил.
Гришков Данила Юрьевич, студент, образовательная программа Информационные системы, Кокшетауский университет им.Абая Мырзахметова (г. Кокшетау Республика Казахстан).
Аусилова Назерке Мырзабековна, преподаватель кафедры Информационные системы и Информатика, Кокшетауский университет им.Абая Мырзахметова (г. Кокшетау, Республика Казахстан).
e-mail: [email protected]
Дата поступления статьи: 24.12.2021
© Гришков Д.Ю., Аусилова Н.М., 2022
