Podstawy programowania w Pythonie. Przykłady i ćwiczenia

Program komputerowy to szczegółowy zestaw instrukcji określający działania, jakie po- winien wykonać komputer. Powstaje on jako wynik procesu tworzenia kodu źródłowego programu w wybranym języku programowania, który jest zbiorem reguł określających, ja- kie ciągi symboli tworzą program komputerowy oraz jakie obliczenia opisują ten program. Na dalszym etapie przetwarzanie kodu źródłowego programu może odbywać się poprzez: • kompilację - kod źródłowy jest tłumaczony do postaci języka maszynowego; • interpretację - kod źródłowy jest na bieżąco tłumaczony i wykonywany przez do- datkowy program zwany interpreterem. Wówczas o języku programowania podlegającym kompilacji powiemy, że jest kompilowa- nym językiem programowania, a o tym podlegającym interpretacji, że jest interpretowa- nym językiem programowania. Język Python jest interpretowanym językiem programowania wysokiego poziomu stwo- rzonym przez holenderskiego programistę Guido van Rossuma w 1990 roku. Język ten zo- stał nazwany w ślad za programem telewizyjnym BBC „Latający cyrk Monty Pythona”. Python rozwijany jest jako projekt Open Source, a jego interpretery są dostępne na różne systemy operacyjne. Język Python jest jednym z najmłodszych, ale zarazem najczęściej używanych obecnie języków programowania. Ma dosyć łatwą składnię, stosunkowo nie- wiele słów kluczowych, a także bardzo bogatą bazę bibliotek, z pomocą których można tworzyć nawet bardzo skomplikowane projekty programistyczne. Język Python ma bo- gate możliwości zarówno programowania proceduralnego, jak i obiektowego. Jego zaletą jest również to, że słowa kluczowe używane w tym języku są identyczne jak w innych nowoczesnych językach wysokopoziomowych takich jak: C++, JAVA czy PHP. Jednak w porównaniu z tymi językami, tworzenie programów w Pythonie jest bardziej intuicyjne i nie wymaga od początkującego użytkownika szerokiej wiedzy informatycznej i pamię- tania wielu edycyjnych szczegółów. Z drugiej strony, w języku tym występują ciekawe rozwiązania, których inne języki nie posiadają, m.in. istnienie obliczeniowego typu liczb zespolonych, operatora potęgowania, domyślnego typu wprowadzanych danych jako da- nych typu str czy bardzo wygodnej struktury danych list, a także w zasadzie nieogra- niczonego zakresu danych liczbowych. 6 Przedmowa 7 Język Python jest wieloparadygmatowym językiem programowania o wszechstronnych zastosowaniach, zoptymalizowanym pod kątem czytelności kodu, zwięzłej składni i jakości oprogramowania. Python jest obecnie jednym z najpopularniejszych języków programo- wania. Jest używany w różnych dziedzinach, od tworzenia aplikacji webowych i analizy danych po sztuczną inteligencję i uczenie maszynowe. Duża społeczność i bogactwo biblio- tek sprawiają, że Python jest idealny zarówno dla początkujących, jak i zaawansowanych programistów. W oparciu o wieloletnie doświadczenie dydaktyczne w nauczaniu różnych języków pro- gramowania na kierunku informatyka studiów pierwszego stopnia i biorąc pod uwagę różny stopień zaawansowania w programowaniu studentów rozpoczynających studia, można stwierdzić zdecydowanie, że nauka języka Python jako pierwszego języka programowa- nia wydaje się być najlepszym rozwiązaniem. Między innymi dzięki Pythonowi studenci uczą się dbania o czytelność kodu i łatwiej jest im przenieść te umiejętności do innych języków programowania, które nie mają już tak restrykcyjnych wymagań. Proponowany podręcznik jest praktycznym przewodnikiem skupiającym się na pod- stawach programowania w języku Python. Nadrzędnym jego celem jest wykształcenie umiejętności programowania w języku Python poprzez omówienie podstawowych kon- strukcji programistycznych i struktur danych oraz bogatą ilustrację z wykorzystaniem odpowiednio dobranych przykładów. Ponadto utrwaleniu nabytych umiejętności służyć będą zadania do samodzielnego rozwiązania. Nabyte, poprzez studiowanie tego podręcz- nika, umiejętności czytelnik będzie mógł wykorzystać w każdym napotkanym systemie oprogramowania opartym na Pythonie. Niniejszy podręcznik nie mógłby powstać bez nieocenionej pomocy wielu osób, ale na szczególne wyróżnienie zasługuje dr hab. Andrzej Zbrzezny prof. UJD. Zawsze mogliśmy liczyć na Jego wsparcie i sugestie będące efektem wieloletniej pracy ze studen- tami, a także na inspirowanie nas swoimi pomysłami. Dziękujemy, że mieliśmy możliwość czerpania z zasobów tak bogatego doświadczenia naukowego i dydaktycznego.