Алгоритмы на Python 3. Лекция №1

• Приветствие первокурсников МФТИ.  

• Представление Тимофея Федоровича Хирьянова, лектора по информатике.  

• Информатика - это не наука, а школьный и вузовский предмет.  

• Включает навыки работы с компьютером, системное администрирование, сетевые технологии, информационную безопасность и теорию информации.  

• Кафедра фокусируется на программировании, а не на пользовательских навыках.  

• Задача кафедры - научить студентов программировать, что соответствует требованиям факультетов и деканатов.  

• Программирование включает синтаксис языка, алгоритмы и структуры данных.  

• Изучение только синтаксиса не делает программистом.  

• Алгоритмы и структуры данных - важные составляющие программирования.  

• Эти навыки часто тренируются на олимпиадах по программированию.  

• Знание прикладных библиотек, таких как .NET или Python, делает программиста более квалифицированным.  

• Умение пользоваться этими библиотеками - важная часть программирования.  

• Программирование - это искусство, требующее навыков и знаний.  

• Программист - это писатель, создающий интеллектуальную собственность, которая принадлежит компании.  

• Практика программирования - важная часть навыков программиста.  

• Умение проектировать приложения и представлять их глобально - ключевые навыки.  

• Программисты должны работать в группах для создания больших программных продуктов.  

• Использование систем трекинга ошибок и планирования взаимодействия - важные аспекты групповой работы.  

• Курс фокусируется на программировании.  

• Языки программирования меняются быстро, но некоторые остаются актуальными десятилетиями.  

• Основное внимание уделяется современному языку Python.  

• Прикладные библиотеки часто меняются, поэтому заучивание их бессмысленно.  

• Важно понимать фундаментальные концепции программирования.  

• Групповая работа и дизайн по парадигме программирования будут изучаться позже.  

• Курс включает элементы олимпиадного программирования.  

• Групповая работа не входит в программу этого года.  

• Курс состоит из лекций и лабораторных работ.  

• Лекции обязательны для посещения, видеозаписи доступны для тех, кто не смог присутствовать.  

• Лабораторные работы дополняют лекции и развивают практические навыки.  

• Литература по синтаксису языка Python не нужна для текущего курса.  

• Простейшая программа на Python — это пустой файл.  

• Программа с функцией print ничего не делает, но является корректной.  

• Переменные в Python позволяют использовать память компьютера.  

• Переменные в Python — это имена, которые ссылаются на объекты.  

• Объекты имеют тип, который можно узнать с помощью функции type.  

• Питон не засоряет память, как студент, который сдал и забыл.  

• Для удержания объекта в памяти нужно поставить на него именованную ссылку.  

• Оператор присваивания в Питоне - это ссылка, а не копирование.  

• Справа от оператора присваивания может быть арифметическое выражение.  

• Интерпретатор Питона сначала вычисляет выражение, создавая временные объекты.  

• Сборщик мусора удаляет объекты, на которые больше нет ссылок.  

• В Питоне переменная x не привязана к конкретной области памяти.  

• При присваивании нового значения объекту x, старый объект удаляется сборщиком мусора.  

• В языках со строгой типизацией это было бы невозможно.  

• В Питоне можно менять значения переменных через третью переменную.  

• Пример с двумя стаканами: вода и молоко, которые нужно поменять местами.  

• В Питоне временная переменная остается висеть, что позволяет избежать лишних операций.  

• В Питоне существует множественное присваивание, которое можно использовать для обнуления множества переменных.  

• Пример: x, y, z = 0.  

• Это позволяет компактно обнулять множество переменных.  

• В Питоне множественное присваивание работает через кортежи.  

• Пример: temp1, temp2 = b, a.  

• Кортеж создается временно и исчезает после выполнения выражения.  

• Обмен переменных происходит через временный кортеж, что позволяет избежать лишних операций.  

• Возведение в степень: x ** y записывается как x * x * y.  

• Работает не только с целыми степенями, но и с дробными.  

• Пример: 3 ** 0.5 = 3 * 3 * 0.5.  

• Унарный минус: -x записывается как -x.  

• Унарный плюс: +x не имеет значения.  

• Умножение и деление имеют одинаковый приоритет.  

• Деление: x / y записывается как x // y.  

• Целочисленное деление: x // y с отбрасыванием остатка.  

• Остаток: x % y записывается как x // y.  

• Деление и остаток для отрицательных чисел.  

• В Python деление и остаток работают корректно, в отличие от некоторых других языков.  

• Пример: -12 % 10 = -2, а не -1.  

• Сложение: x + y записывается как x + y.  

• Вычитание: x - y записывается как x - y.  

• Основные управляющие конструкции: циклы и ветвления.  

• В Python нет цикла repeat-until, только цикл while.  

• Цикл while с предусловием: while condition: body.  

• В Python нет фигурных скобок, блоки обозначаются отступами.  

• Отступы визуально выделяют тело цикла.  

• Тело цикла — это последовательность операторов, выполняемая циклически.  

• Итерация — это однократное выполнение тела цикла.  

• Тело цикла статично, а итерация — это процесс выполнения.  

• Значение переменных и вывод текста могут меняться на каждой итерации.  

• Бегун продолжает бежать, несмотря на дождь, пока условие не станет ложным.  

• Цикл while может зациклиться, что приводит к зависанию программы.  

• В Python есть блок, выполняемый после всех итераций цикла.  

• Этот блок может отсутствовать или присутствовать.  

• Break позволяет выйти из цикла в любой момент.  

• Break выполняется условно, пропуская блок else.  

• Вложенные циклы могут быть использованы для создания сложных структур.  

• Избегать вложенных циклов рекомендуется, так как это увеличивает количество итераций.  

• В Python есть три оператора присваивания: каскадное, множественное и укороченное.  

• Укороченное присваивание позволяет сократить код, например, x += 1.  

• Пример использования вложенных циклов: считывание данных с клавиатуры и преобразование их в целые числа.  

• Пример кода: копирование значения из одной переменной в другую и уменьшение значения на единицу.  

• Пример вывода: уменьшение значения на единицу и печать результата.  

• Пример ввода числа 3 и вывод результатов на экран.  

• Описание процесса уменьшения значения и печати результата.  

• Пример изменения порядка инструкций для получения другого вывода.  

• Объяснение работы оператора if и его использования в циклах.  

• Пример использования цикла for для вывода степеней чисел.  

• Преимущества использования цикла for в Python по сравнению с другими языками программирования.  

• Объяснение работы генератора range и его параметров.  

• Примеры использования range для генерации арифметической прогрессии.  

• Важность правильного указания параметров start, stop и step.  

• Объяснение возможности продолжения цикла с середины.  

• Пример использования continue для пропуска части кода и продолжения с начала.  

• Заключение и благодарность за внимание.