Python с нуля: первый шаг в программирование

Что такое Python и зачем он нужен

Python — это язык программирования. Точно так же, как русский или английский нужен, чтобы люди понимали друг друга, Python нужен, чтобы человек мог понятно объяснить компьютеру, что делать.

Разница в том, что компьютер — существо очень послушное, но совершенно не умеющее догадываться. Он выполнит ровно то, что ему написали, шаг за шагом, ни на шаг не отступив от инструкции.

Python выбирают в первую очередь потому, что его код читается почти как обычные английские фразы, а не как набор загадочных символов. Именно поэтому его часто советуют как первый язык программирования — на нём пишут сайты, игры, программы для анализа данных, приложения для телефонов и даже управляют роботами.

Как установить и запустить Python

Есть два пути — выберите тот, что проще для вас прямо сейчас.

Способ 1. Установить на компьютер

• Зайдите на официальный сайт python.org и скачайте установщик для вашей системы.
• При установке на Windows обязательно поставьте галочку «Add python.exe to PATH» — это позволит запускать Python из любого места.
• После установки на компьютере появится программа IDLE — простой редактор, где можно сразу писать и запускать код.

Способ 2. Без установки, прямо в браузере

Если не хочется ничего устанавливать — можно найти в интернете бесплатный «онлайн-интерпретатор Python». Открываете страницу в браузере, пишете код и сразу видите результат. Отлично подходит, чтобы просто попробовать.

Первая программа

Традиция всех программистов мира — первым делом заставить компьютер поздороваться. Вот как это выглядит на Python:

print("Привет, мир!")

print(...) — это команда «показать на экране». Такая команда называется функцией: у неё есть имя (print) и скобки, куда мы кладём то, что нужно показать. Текст в кавычках — это и есть то самое сообщение.

Кавычки важны: они говорят Python «это не команда, это просто текст, покажи его как есть».

Переменные

Переменная — это подписанная коробочка, в которую можно положить значение и потом им пользоваться. Вместо того чтобы каждый раз писать число или текст заново, мы один раз даём ему имя.

age = 10
name = "Аня"

print(name)
print(age)

Знак = здесь означает не «равно», как в математике, а «положить в коробку». Строка age = 10 читается так: «в коробку с именем age положи число 10».

Содержимое коробки можно менять в любой момент:

age = 10
print(age)   # покажет 10

age = age + 1
print(age)   # покажет 11

Как называть переменные

• Можно использовать буквы, цифры и знак подчёркивания _.
• Имя не может начинаться с цифры (1age — нельзя, age1 — можно).
• Пробелы внутри имени не допускаются — вместо них используют _, например my_age.
• Python различает большие и маленькие буквы: Age и age — это две разные коробки.

Основные типы данных

У каждого значения в Python есть свой «тип» — вид данных, который определяет, что с ним можно делать. Пока достаточно запомнить четыре главных:

number = 5
gramm = 67.4
text = "Алиса"
valid = True

print(number, gramm, text, valid)

bool — это тип, у которого есть всего два возможных значения: True (истина) и False (ложь). Мы уже встречали их как результат сравнений и условий — и скоро увидим, что именно на них строятся if и циклы.

Числа

В Python есть два основных вида чисел: целые (int, от integer) — например, 5 или −3, и дробные (float, от «плавающая точка») — например, 3.14. Дробную часть отделяют точкой, а не запятой.

apples = 5
price = 1.5

print(apples * price)

С числами можно делать обычную математику:

Короткая запись: +=, -=, *=, /=

Изменение переменной «саму через себя» встречается так часто, что для этого придумали сокращение. Вместо count = count + 1 можно написать короче — count += 1, смысл при этом не меняется.

count = 0

count += 1   # то же самое, что count = count + 1
count += 1

print(count)

Так же работают -=, *= и /= — для вычитания, умножения и деления. Этот приём часто пригодится в циклах, когда нужно что-то считать или копить.

Текст (строки)

Текст в программировании называют «строкой» — это любая последовательность символов, заключённая в кавычки: одинарные '...' или двойные "...", разницы нет.

Строки можно склеивать знаком +:

first = "Приве"
second = "т!"

print(first + second)

Но гораздо удобнее подставлять переменные в текст с помощью f-строк — строк с буквой f перед кавычками, где значения вставляются прямо в фигурных скобках:

name = "Аня"
age = 10

print(f"Привет, {name}! Тебе {age} лет.")

Ещё пара полезных приёмов: len(text) считает количество символов, а text * 3 повторяет строку три раза подряд.

Ввод данных: input()

Пока что все значения мы задавали сами прямо в коде. Но программа становится куда интереснее, когда может спросить что-то у человека — для этого есть функция input().

name = input("Ваше имя: ")
age = int(input("Ваш возраст: "))
city = input("Ваш город: ")

print(f"Меня зовут {name}, мне {age} лет, я живу в {city}")

Текст в скобках input("Ваше имя: ") — это подсказка, которую увидит человек. Программа остановится и будет ждать, пока не нажмут Enter, а всё, что было напечатано, попадёт в переменную.

Условия: if, elif, else

Условия — это способ сказать программе: «сделай одно, если верно вот это, а иначе сделай другое». Жизнь вокруг нас полна таких развилок.

weather = "дождь"

if weather == "дождь":
    print("Возьми зонт")
elif weather == "солнце":
    print("Возьми очки")
else:
    print("Можно выходить налегке")

Разберём по частям:

• if — «если»: первая проверка. Если условие верно, выполняется код под ней.
• elif (сокращение от «else if», «иначе если») — дополнительная проверка, если первая оказалась неверной. Таких блоков может быть сколько угодно.
• else — «иначе»: сработает, если ни одно условие выше не подошло. Он необязателен и всегда идёт последним.

Знак == (два знака равенства подряд) означает «проверить на равенство», в отличие от одного =, который «кладёт в коробку». Другие операторы сравнения:

Логические операторы: and, or, not

Иногда нужно проверить сразу несколько условий вместе — для этого есть три специальных слова.

age = 15
has_parent = True

if age >= 18 or has_parent:
    print("Можно в кино")
else:
    print("Нужен взрослый рядом")

Здесь достаточно, чтобы сработало хотя бы одно условие: либо возраст 18+, либо рядом родитель. А вот and требует, чтобы были верны сразу оба условия:

is_warm = True
has_umbrella = False

if is_warm and has_umbrella:
    print("Идём гулять")
else:
    print("Лучше остаться дома")

not работает иначе — он не сравнивает два условия, а просто переворачивает одно на противоположное:

is_raining = True
print(not is_raining)

Диапазоны значений

Цепочку if / elif / else удобно использовать, чтобы разложить число по «корзинам» — например, определить возрастную категорию:

age = int(input("Ваш возраст: "))

if age >= 0 and age <= 12:
    print("Ребёнок")
elif age >= 13 and age <= 17:
    print("Подросток")
elif age >= 18 and age <= 50:
    print("Взрослый")
elif age >= 51:
    print("Пожилой")
else:
    print("Такого возраста не бывает")

Тот же приём работает и для проверки на несколько конкретных значений через or — например, чтобы определить время года по номеру месяца:

month = int(input("Номер месяца: "))

if month == 12 or month == 1 or month == 2:
    print("Зима")
elif month >= 3 and month <= 5:
    print("Весна")
else:
    print("Лето или осень")

Комбинируем and и or на практике

Часто доступ к чему-либо разрешают разными способами — например, по паролю или по связке логина и пароля администратора:

login = input("Логин: ")
password = input("Пароль: ")

if password == "1a" or password == "2b":
    print("Доступ: пользователь")
elif login == "admin" and password == "3v":
    print("Доступ: администратор")
else:
    print("Доступ запрещён")

a = int(input("Первое число: "))
b = int(input("Второе число: "))
op = input("Выбери +, -, *, /: ")

if op == "+":
    print(f"Сумма: {a + b}")
elif op == "-":
    print(f"Разность: {a - b}")
elif op == "*":
    print(f"Произведение: {a * b}")
elif op == "/":
    if b == 0:
        print("Делить на 0 нельзя!")
    else:
        print(f"Деление: {a / b}")
else:
    print("Такого действия нет")

Цикл for

Цикл — это способ заставить компьютер повторить одно и то же действие много раз, не переписывая код вручную. for используют, когда заранее известно, по какому набору предметов нужно пройтись.

fruits = ["яблоко", "груша", "банан"]

for fruit in fruits:
    print(fruit)

Часто нужно просто повторить действие определённое число раз — для этого есть функция range(), которая создаёт последовательность чисел:

for i in range(5):
    print(f"Шаг номер {i}")

range(5) даёт пять чисел: 0, 1, 2, 3, 4 — Python начинает счёт с нуля, это тоже стоит запомнить.

Ещё примеры for

Циклом можно пройтись не только по списку, но и по каждой букве строки:

word = "кот"

for letter in word:
    print(letter)

А ещё в цикле часто копят результат — например, считают сумму чисел в отдельной переменной-накопителе:

numbers = [10, 20, 30]
total = 0

for n in numbers:
    total = total + n

print(total)

Вложенные циклы: таблица умножения

Один for можно поставить внутрь другого — это называется вложенным циклом. Внешний цикл выбирает число, а внутренний — полностью пробегает по своему набору для каждого значения внешнего:

for i in range(2, 4):
    for j in range(1, 4):
        print(f"{i} * {j} = {i * j}")

Для каждого значения i (2, потом 3) внутренний цикл заново проходит все значения j — поэтому строк получается 2 × 3 = 6. Расширив диапазоны до range(2, 10) и range(1, 10), получится полная таблица умножения.

Рисуем ёлочку

Вложенные циклы и повторение строк (" " * n) отлично подходят для несложной ASCII-графики:

size = int(input("Размер ёлки: "))

for i in range(1, size + 1):
    print(" " * (size - i) + "#" * (2 * i - 1))

for j in range(2):
    print(" " * (size - 2) + "//")

Считаем с условием внутри цикла

Комбинация for + if + накопитель со знаком += позволяет отбирать и считать только нужные значения:

count = 0

for i in range(1, 51):
    if i % 7 == 0:
        count += 1

print(f"Всего чисел: {count}")

Цикл проверяет все числа от 1 до 50, и каждый раз, когда остаток от деления на 7 равен нулю, счётчик увеличивается на единицу.

Цикл while

while используют, когда заранее неизвестно, сколько раз нужно повторить действие — цикл продолжается, пока условие остаётся верным, и останавливается, как только оно становится ложным.

count = 3

while count > 0:
    print(count)
    count = count - 1

print("Старт!")

Иногда цикл хочется прервать досрочно по особому условию — для этого есть команда break, которая немедленно останавливает цикл:

numbers = [4, 9, 15, 7]

for n in numbers:
    if n == 15:
        print("Нашли 15, хватит искать")
        break
    print(f"Проверяю {n}...")

Ещё один пример while

Часто while используют, чтобы копить что-то до нужной цели — например, откладывать деньги, пока не наберётся нужная сумма:

savings = 0

while savings < 100:
    savings = savings + 20
    print(savings)

Бесконечный цикл с выходом по команде

Иногда программа должна работать, пока пользователь сам не решит остановиться. Для этого пишут while True — условие, которое всегда истинно, — а выход делают через break внутри:

while True:
    num = int(input("Введите число: "))
    print(f"Удвоенное число: {num * 2}")

    answer = input("Продолжить? (да/нет): ")
    if answer == "нет":
        break

Без break такой цикл не остановился бы никогда — поэтому while True всегда пишут вместе с проверкой, которая рано или поздно его прервёт.

Ещё несколько типичных задач

Этот же приём — while True плюс проверка внутри — лежит в основе множества похожих программ. Вот три коротких примера.

Считаем сумму чисел, пока не введут 0:

total = 0

while True:
    num = int(input("Число (0 — чтобы закончить): "))
    if num == 0:
        break
    total += num

print(f"Сумма: {total}")

Ищем первое число больше 100, которое делится на 13:

num = 100

while True:
    if num % 13 == 0:
        print(f"Нашли: {num}")
        break
    num += 1

Считаем, сколько раз число можно поделить на 2, прежде чем оно станет меньше 1:

number = 16
count = 0

while number >= 2:
    number = number // 2
    count += 1

print(f"Раз: {count}")

Шпаргалка на одну страницу

Коротко всё, что мы разобрали — чтобы можно было подглядывать, когда пишете свой первый код.

Что делать дальше

Программирование учится руками, а не глазами — прочитать про циклы мало, нужно самому пару раз запутаться и распутаться. Несколько идей для практики:

• Сравнение чисел. Спросите два числа через input() и определите, какое больше — или что они равны.
• Сантиметры в метры. Спросите рост в сантиметрах и переведите в метры (например, 175 → 1.75).
• Оценка за экзамен. По баллам от 0 до 100 выведите «Отлично» (90+), «Хорошо» (75–89), «Удовлетворительно» (60–74) или «Неудовлетворительно».
• Делится на 3 и на 5. Проверьте число на одновременную делимость на оба числа с помощью % и and.
• От 1 до 20. Выведите числа от 1 до 20 циклом for.
• Чётное или нечётное. Пройдитесь for от 1 до 20 и подпишите каждое число «чётное» или «нечётное».
• Средняя оценка. Считывайте оценки, пока не введут −1, и посчитайте среднее (сумма делённая на количество).
• Счётчик цифр. Считайте, сколько чисел ввёл пользователь, пока не введёт −1 (не сумму, а количество).
• Американские горки. Определите, можно ли кататься, если известны возраст (>12) и рост (>140 см).
• Сумма трёх чисел. Спросите три числа через input(), сложите и выведите результат.

Не бойтесь ошибок — в программировании это не провал, а часть процесса: компьютер честно укажет на строку, где что-то пошло не так, и это всегда можно исправить.