Программирование на Python с нуля

Установка Python и первая программа

Цель этого урока — установить Python, проверить, что он работает, и запустить первую программу из файла и из терминала.

1) Установка Python

Windows

Скачайте установщик Python (обычно выбирают Python 3.x, 64-bit).

Запустите установщик.

Важно: поставьте галочку “Add Python to PATH” (добавить Python в PATH).

Нажмите Install Now.

Дождитесь завершения.

> Если забыли поставить “Add Python to PATH”, Python установится, но команда python может не работать в терминале. Это исправляется переустановкой или настройкой переменных среды.

macOS

Обычно Python можно установить через официальный установщик. В терминале могут встречаться команды python3 и pip3 — это нормально: так отделяют Python 3 от старого python.

Linux

Во многих дистрибутивах Python уже установлен. Если нет — устанавливают через менеджер пакетов. В терминале чаще используется команда python3.

2) Проверка установки

Откройте Терминал (macOS/Linux) или PowerShell/Командную строку (Windows) и выполните:

Если команда не находится, попробуйте:

Ожидаемый результат — строка вида:

Проверка pip

pip — это менеджер пакетов (установка библиотек). Проверка:

Если не работает, попробуйте pip3 --version.

3) Выбор редактора кода

Для старта достаточно любого текстового редактора, но лучше использовать тот, который подсвечивает синтаксис и помогает с запуском.

Варианты:

VS Code (удобный редактор, легко настраивается).

PyCharm (мощная среда разработки, часто тяжелее).

IDLE (ставится вместе с Python, минималистично).

Главное требование: вы должны уметь создать файл .py и запустить его.

4) Первая программа: “Hello, world!”

Вариант A: запуск в интерактивном режиме

Интерактивный режим удобен для быстрых проверок.

Откройте терминал.

Запустите интерпретатор:

(или python3)

Введите команду:

Для выхода обычно используют:

Что происходит:

print(...) выводит текст на экран.

Кавычки вокруг Hello, world! означают строку (текст).

Вариант B: запуск программы из файла

Создайте папку, например python-start.

Создайте файл hello.py со следующим содержимым:

Откройте терминал в этой папке и выполните:

Если у вас используется python3, то:

Ожидаемый вывод:

5) Частые проблемы и быстрые решения

Команда python не найдена

- Windows: проверьте, что при установке был включён PATH. - macOS/Linux: попробуйте python3 вместо python.

Запускается не та версия Python

- Проверьте python --version и python3 --version. - Важно понимать, какой командой вы запускаете ваш файл.

Файл не находится

- Убедитесь, что терминал открыт в нужной папке. - Проверьте имя файла: hello.py, а не hello.py.txt.

Ничего не выводится

- Проверьте, что в файле есть print(...). - Убедитесь, что вы запускаете именно этот файл.

6) Мини-советы по аккуратности

Называйте файлы латиницей без пробелов: first_program.py.

Не называйте файл python.py или print.py — это может конфликтовать с модулями.

Сохраняйте файлы в кодировке UTF-8 (по умолчанию это чаще всего так).

---

Задания для закрепления

Проверьте версию Python на вашем компьютере.

Создайте файл my_name.py, чтобы программа выводила ваше имя.

Сделайте файл two_lines.py, который печатает две строки (двумя вызовами print).

(Чуть сложнее) Создайте файл sum_2_3.py, который выводит сумму чисел 2 и 3.

<details> <summary> Ответы </summary>

1) Проверка версии:

или

2) my_name.py (пример):

3) two_lines.py:

4) sum_2_3.py:

</details>

Переменные, типы данных и ввод-вывод

Переменная — это имя, под которым программа хранит значение. В Python вы не объявляете тип заранее: он определяется автоматически по присвоенному значению.

1) Переменные: присваивание и имена

Присваивание делается оператором =:

Правила именования

Используйте латиницу, цифры и _.

Имя не может начинаться с цифры.

Регистр важен: age и Age — разные переменные.

Хороший стиль — snake_case: user_age, total_sum.

Переприсваивание

Переменная может получать новое значение (и даже другого типа):

2) Основные типы данных

int — целые числа

float — числа с точкой

> Особенность: 0.1 + 0.2 может дать 0.30000000000000004 из‑за того, как компьютеры хранят дроби. Для начала достаточно помнить: сравнение дробей на точное равенство иногда опасно.

str — строки (текст)

Строки можно “склеивать”:

bool — логические значения

Только два значения: True и False.

None — “ничего”

Используется, когда значение отсутствует:

3) Как узнать тип: type()

Это полезно при отладке, когда вы не уверены, что хранится в переменной.

4) Преобразование типов

Часто нужно превратить строку в число и наоборот.

Важно: если строка не похожа на число, будет ошибка:

5) Ввод: input()

input() читает строку из клавиатуры и всегда возвращает str.

Если нужно число — преобразуйте:

Несколько значений в одной строке

Частый прием: пользователь вводит, например, два числа через пробел.

Если введут не два значения (например, одно), программа выдаст ошибку распаковки — это нормально на старте.

6) Вывод: print() удобнее, чем кажется

Про print(...) вы уже писали в первой программе, теперь — несколько полезных возможностей.

Несколько аргументов

print сам добавляет пробелы между аргументами:

Параметры sep и end

f-строки (самый удобный формат)

Внутри {} можно писать выражения:

7) Мини-практика: небольшая программа

---

Задания для закрепления

Создайте переменные a = 7 и b = 3. Выведите их сумму, разность и произведение.

Спросите у пользователя имя и город. Выведите строку вида: Имя: ..., город: ... (используйте f-строку).

Пользователь вводит два целых числа в одной строке через пробел. Выведите их среднее арифметическое как число с точкой.

Пользователь вводит число. Выведите True, если оно чётное, иначе False.

<details> <summary> Ответы </summary>

1)

2)

3) Среднее арифметическое: сумма делится на количество чисел (2).

4) Чётность: число чётное, если остаток от деления на 2 равен 0.

</details>

Операторы и работа со строками

Операторы — это «действия» в коде: сложить, сравнить, проверить условие. Строки (str) — один из самых частых типов данных, и с ними есть набор удобных операций и методов.

1) Арифметические операторы

Помимо привычных +, -, * есть важные операторы деления:

/ — обычное деление (результат обычно float)

// — целочисленное деление (берёт только целую часть)

% — остаток от деления

** — возведение в степень

Приоритет операций

Как в математике: сначала степень, затем умножение/деление, затем сложение/вычитание. Скобки меняют порядок.

Сокращённые присваивания

Удобно «обновлять» переменную:

2) Операторы сравнения

Сравнения возвращают bool (True/False).

== равно, != не равно

<, <=, >, >=

Сравнение строк

Строки сравниваются лексикографически (по «порядку символов»), что может неожиданно работать при разном регистре:

Если сравниваете слова без учёта регистра, приводите к одному регистру:

3) Логические операторы: and, or, not

A and B — истинно, если истинны оба

A or B — истинно, если истинно хотя бы одно

not A — отрицание

Частая ошибка: путать and/or

Например, «число вне диапазона 0..100» пишется так:

4) Операторы принадлежности и тождественности

in / not in

Проверяет, содержится ли элемент в строке (и не только):

is / is not

Проверяет, один и тот же ли это объект в памяти. Для начинающих правило простое:

Для сравнения значений почти всегда используйте ==.

is используйте в основном для сравнения с None.

5) Строки: индексация, срезы, длина

Индексация

У строки можно взять символ по индексу (нумерация с 0):

Срезы

Срез: s[start:stop:step]. stop не включается.

len()

Длина строки:

> Строки неизменяемы (immutable): нельзя сделать s[0] = 'p'. Вместо этого создают новую строку.

6) Полезные методы строк (самые частые)

Приведение регистра

Удаление пробелов по краям: strip()

Замена: replace()

Поиск: find()

find возвращает индекс первого вхождения или -1, если не найдено.

Разбиение и склейка: split() и join()

split() превращает строку в список частей, join() склеивает список строк.

Проверки начала/конца

7) Экранирование кавычек и переносы строк

Если внутри строки нужны кавычки, используйте разные типы кавычек или экранирование \.

Для многострочного текста:

---

Задания для закрепления

1) Даны a = 17, b = 5. Выведите: a / b, a // b, a % b.

2) Пользователь вводит строку. Выведите True, если в строке есть подстрока "python" в любом регистре (например, "PyThOn" подходит).

3) Дана строка s = "abracadabra". Выведите: 1. первый символ 2. последние 3 символа 3. строку без первого и последнего символа

4) Пользователь вводит имя и фамилию через пробел. Выведите их в формате Фамилия, Имя (используйте split).

5) Дана строка с лишними пробелами: " hello world ". Сделайте так, чтобы получилось ровно "hello world" (один пробел между словами, без пробелов по краям).

<details> <summary> Ответы </summary>

1)

2)

3)

4)

5) Вариант через split + join (убирает лишние пробелы и нормализует один пробел между словами):

</details>

Условия и циклы: управление выполнением

Управление выполнением — это способность программы принимать решения и повторять действия. В Python это делается через условия (if) и циклы (while, for).

> Логические выражения и операторы сравнения (==, <, and, or, not) уже были в статье про операторы — здесь используем их на практике.

1) Условный оператор if / elif / else

Базовая форма:

Важное про отступы

В Python блок кода задаётся отступами (обычно 4 пробела). Строки внутри if/elif/else должны быть на одинаковом уровне отступа.

Вложенные условия

Условия можно вкладывать друг в друга:

Частая рекомендация: если логика становится слишком «лесенкой», подумайте, можно ли упростить условия или вынести часть в отдельные проверки.

Короткая запись (тернарный оператор)

Когда нужно выбрать одно из двух значений:

Используйте это для простых случаев, чтобы не ухудшать читаемость.

2) Цикл while: повторяем, пока условие истинно

while выполняет блок кода, пока условие True.

Пример: считаем сумму введённых чисел до 0

Здесь использованы:

while True — «бесконечный» цикл (управляем выходом сами).

break — досрочно завершает цикл.

Типичная ошибка: бесконечный цикл

Если в while условие никогда не станет ложным (или вы забыли обновлять переменную), цикл будет выполняться бесконечно.

Правильно — изменять состояние:

continue: пропустить текущую итерацию

3) Цикл for: перебор значений

for удобен, когда вы хотите перебрать последовательность значений.

range() — самый частый источник чисел

range(5) даёт числа 0, 1, 2, 3, 4.

Полезные формы:

Пример:

Перебор строки

Строка — это последовательность символов:

Счётчики и накопители

Очень частый шаблон: считаем количество или сумму.

4) break, continue и else у циклов

break и continue

break — выйти из цикла полностью.

continue — пропустить остаток тела и перейти к следующей итерации.

else у цикла

else у цикла выполняется, если цикл завершился без break.

Это полезно для задач «найти что-то, иначе сообщить, что не найдено».

5) Практические шаблоны

1) Валидация ввода

Пока пользователь не введёт корректные данные:

2) «Флаг» найдено/не найдено

Иногда удобнее флаг, чем else у цикла:

---

Задания для закрепления

1) Пользователь вводит целое число. Выведите: 1. "positive", если число > 0 2. "negative", если число < 0 3. "zero", если число равно 0

2) Пользователь вводит строку. Выведите True, если строка пустая, иначе False.

3) Выведите числа от 10 до 1 (включительно) в столбик, используя while.

4) Пользователь вводит целые числа по одному. Программа суммирует их, пока не встретит отрицательное число. После этого выводит сумму (отрицательное число не включать).

5) Дано число n (ввод). Выведите сумму квадратов чисел от 1 до n включительно, используя for и range.

6) Пользователь вводит строку. Найдите и выведите первую букву "p" или "P". Если такой буквы нет — выведите "no". (Сделайте через цикл и break/else.)

<details> <summary> Ответы </summary>

1)

2)

3)

4)

5)

6)

</details>

Коллекции: списки, кортежи, множества, словари

Коллекции помогают хранить несколько значений в одной переменной и удобно с ними работать: добавлять, искать, перебирать, группировать.

1) Список (list) — упорядоченная изменяемая коллекция

Создание и доступ по индексу

Срезы работают так же, как у строк (смотрите статью про строки):

Изменение списка

Частые методы списка

> remove бросит ошибку, если значения нет. Частый приём: сначала проверить if value in items: (оператор in уже встречался в статье про операторы).

Перебор списка

Если нужен индекс:

Полезные функции: len, sum, min, max

2) Кортеж (tuple) — упорядоченная неизменяемая коллекция

Кортеж похож на список, но его нельзя менять. Это удобно, когда данные должны оставаться «как есть».

Частый случай — распаковка:

Кортежи часто получаются автоматически, например при возврате нескольких значений из функции (к этому вы ещё придёте на практике).

3) Множество (set) — неупорядоченная коллекция уникальных элементов

Главные свойства:

Элементы не повторяются.

Нет индексов: нельзя написать s[0].

Очень удобно для проверки принадлежности и удаления дублей.

Создание

Добавление, удаление, проверка

Операции множеств

4) Словарь (dict) — ключ → значение

Словарь хранит пары: ключ и значение. Ключи должны быть уникальными.

Создание и доступ

Если ключа нет, обращение user["city"] вызовет ошибку KeyError. Более безопасно — get:

Изменение и добавление

Удаление:

Перебор словаря

Частый шаблон: подсчёт

5) Когда что выбирать

list — порядок важен, элементы могут повторяться, нужно менять/добавлять.

tuple — порядок важен, менять нельзя (фиксированные наборы значений).

set — нужна уникальность и быстрые проверки in.

dict — данные «по ключу»: настройки, свойства объекта, счётчики, таблицы соответствий.

---

Задания для закрепления

1) Дан список nums = [5, 2, 9, 2]. Выведите: 1. количество элементов 2. сумму 3. список без повторов (порядок не важен)

2) Пользователь вводит числа через пробел. Сформируйте список nums (целые числа) и выведите максимум.

3) Дан кортеж t = ("red", "green", "blue"). Выведите строку вида: green, blue (через запятую и пробел).

4) Пользователь вводит строку. Выведите количество уникальных символов в ней.

5) Пользователь вводит строку. Постройте словарь частот символов (как в примере) и выведите частоту для символа 'a' (если 'a' нет — выведите 0).

<details> <summary> Ответы </summary>

1)

2)

3)

4)

5)

</details>

Функции и модули: как переиспользовать код

Когда программа растёт, повторяющиеся куски кода начинают мешать: сложно исправлять ошибки, неудобно читать, легко забыть обновить один из фрагментов. Функции и модули решают эту проблему: вы один раз пишете логику и используете её много раз.

1) Функции: «упаковываем» повторяющийся код

Функция — это именованный блок кода, который можно вызвать.

Объявление функции: def

Важно:

Код внутри функции выполняется только при вызове.

Переменные внутри функции обычно «живут» только внутри неё (про область видимости — ниже).

Возврат результата: return

Функция может вернуть значение, чтобы его можно было дальше использовать.

Если return не указан, функция возвращает None.

«Печать» и «возврат» — разные вещи

print(...) — показывает что-то пользователю.

return ... — отдаёт результат в программу.

Частая ошибка новичков: ожидать, что print “вернёт” значение.

2) Аргументы функций: как передавать данные

Позиционные и именованные аргументы

Значения по умолчанию

Если аргумент часто один и тот же — задайте значение по умолчанию.

Практический приём: «необязательный параметр» через None.

> Не используйте изменяемые значения (например, []) как значения по умолчанию — это частый источник багов.

args и *kwargs (когда нужно «сколько угодно»)

Иногда функция принимает произвольное количество аргументов.

**kwargs собирает именованные аргументы в словарь:

3) Область видимости: где «видны» переменные

Переменные, созданные внутри функции, — локальные. Снаружи их не видно.

Переменные снаружи доступны для чтения внутри функции, но менять их «просто так» — плохая идея. Если нужно менять внешнюю переменную, Python требует global, но для начинающих правило простое:

Данные передавайте в функцию аргументами.

Результаты возвращайте через return.

Так код проще тестировать и переиспользовать.

4) Докстроки: короткая документация прямо в коде

Докстрока — строка в начале функции, описывающая её назначение.

Докстроки помогают другим (и вам через неделю) быстро понять, что делает функция.

5) Модули: переиспользование между файлами

Модуль — это обычный файл .py. Всё, что вы объявили в файле (функции, переменные), можно импортировать в другом.

Импорт готовых модулей

Можно импортировать только нужное:

Можно задавать псевдоним (удобно при длинных именах):

Свой модуль: пример структуры

Файлы:

utils.py:

main.py:

Совет по именам: не называйте свои файлы как модули стандартной библиотеки (math.py, random.py), иначе импорт может «подхватить» ваш файл.

6) «Скрипт или библиотека»: __name__ == "__main__"

Если файл можно и импортировать, и запускать напрямую, полезно отделять «демо-запуск» от функций.

При импорте этого файла main() не выполнится автоматически.

---

Задания для закрепления

1) Напишите функцию clamp(x, low, high), которая возвращает:

low, если x < low

high, если x > high

иначе x

2) Напишите функцию count_words(text), которая считает количество слов в строке. Считайте, что слова разделены пробелами, и лишние пробелы возможны.

3) Создайте модуль conversions.py с функциями:

to_celsius(f)

to_fahrenheit(c)

В main.py импортируйте модуль и выведите перевод 32F в C и 100C в F.

4) Напишите функцию area_circle(r), которая возвращает площадь круга. Используйте math.pi. (Проверка: при r = 1 результат должен быть около 3.14159.)

<details> <summary> Ответы </summary>

1)

2)

3) conversions.py

main.py

4)

</details>

Файлы, ошибки и мини-проект

Работа с файлами позволяет сохранять результаты программы (например, список дел, настройки, отчёты). А обработка ошибок делает программу устойчивой: она не падает от неожиданного ввода или отсутствующего файла.

1) Файлы: открытие и режимы

Файл открывается функцией open(path, mode, encoding=...). Для текстовых файлов почти всегда указывайте encoding="utf-8".

Самые полезные режимы:

"r" — чтение (ошибка, если файла нет)

"w" — запись (перезапишет файл целиком)

"a" — добавление в конец

"x" — создать новый файл (ошибка, если уже существует)

Пути:

"data.txt" — относительный путь (рядом с запущенной программой)

"folder/data.txt" — файл в папке

2) Контекстный менеджер with: безопасное закрытие

Файл нужно закрывать. Проще всего — через with: файл закроется автоматически даже при ошибке.

3) Чтение из файла

Частые способы:

Прочитать весь файл

Читать построчно (лучше для больших файлов)

rstrip("\n") убирает только перенос строки в конце. Если нужно убрать пробелы по краям — используйте strip() (про строки см. статью про методы строк).

4) Запись в файл

Перезаписать файл целиком (w)

Важно: перевод строки \n вы добавляете сами.

Дописать в конец (a)

Писать через print

5) Ошибки (исключения): как не “ронять” программу

Если происходит проблема (например, файл не найден или строку нельзя превратить в число), Python выбрасывает исключение.

Минимальный шаблон:

Частые исключения в задачах новичка

ValueError — неверный формат (например, int("abc"))

FileNotFoundError — файла нет, а вы открыли в "r"

PermissionError — нет прав на чтение/запись

UnicodeDecodeError — файл в другой кодировке (если забыли encoding или файл не UTF‑8)

else и finally

На практике вместо ручного close() чаще используйте with — тогда finally обычно не нужен.

6) Мини-проект: консольный список дел с сохранением

Сделаем программу todo.py, которая хранит дела в файле todos.txt. Формат строки:

0 — не сделано, 1 — сделано.

Реализация

Что здесь важно:

Данные читаются/пишутся через load_todos() и save_todos().

Отсутствие файла — нормальная ситуация, ловим FileNotFoundError.

Неверный ввод номера ловим через ValueError и IndexError.

---

Задания для закрепления

1) Создайте файл hello_file.txt и запишите в него 3 строки с любым текстом.

2) Прочитайте файл hello_file.txt и выведите количество строк в нём.

3) Пользователь вводит имя файла. Попробуйте прочитать его и вывести первые 100 символов. Если файла нет — выведите no file.

4) Пользователь вводит числа по одному (ввод строкой). Если введено stop — завершить. Если введено не число — вывести bad и продолжить. В конце сохранить сумму в файл sum.txt.

<details> <summary> Ответы </summary>

1)

2)

3)

4)

</details>