Алгоритмы на Python 3. Лекция №1

• Приветствие студентов МФТИ.  

• Представление Тимофея Федоровича Хирьянова, лектора по информатике.  

• Информатика включает навыки работы с компьютером, системное администрирование, информационную безопасность и теорию информации.  

• Кафедра информатики МФТИ фокусируется на программировании.  

• Программирование включает синтаксис языка, алгоритмы и структуры данных.  

• Знание прикладных библиотек также важно.  

• Программирование как искусство и ремесло.  

• Программист как писатель, создающий интеллектуальную собственность.  

• Важность практических приемов и навыков.  

• Программирование требует умения проектировать приложения и взаимодействовать в группах.  

• Программирование в группах для создания больших программных продуктов.  

• Использование систем трекинга ошибок и планирования для эффективной работы.  

• Курс фокусируется на программировании.  

• Языки программирования меняются быстро, но фундаментальные концепции остаются.  

• Основное внимание будет уделено современному языку программирования Python.  

• Прикладные библиотеки часто меняются, поэтому их изучение не имеет смысла.  

• Важно понимать фундаментальные концепции программирования, которые не забудутся со временем.  

• Групповая работа будет введена позже, на втором курсе.  

• Курс состоит из лекций и лабораторных работ.  

• Лекции обязательны для посещения, лабораторные работы дополняют их.  

• Лекции будут доступны в видеозаписи для тех, кто не смог присутствовать.  

• Простейшая программа на Python — это пустой файл.  

• Программа с функцией print уже работает, но ничего не печатает.  

• Переменные в Python могут быть созданы с помощью присваивания.  

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

• Объекты имеют типы данных, которые можно узнать с помощью функции type.  

• Пример: x = "Hello World", print x, print type(x).  

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

• Для удержания объекта в памяти нужно дать ему имя.  

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

• В Python можно присваивать значения, используя арифметические выражения.  

• Интерпретатор Python сначала вычисляет выражение, создавая временные объекты.  

• Временные объекты уничтожаются сборщиком мусора после завершения вычисления.  

• Для обмена значениями двух переменных в Python используется временная переменная.  

• Временная переменная копирует значение одной переменной и присваивает его другой.  

• В Python временная переменная остается в памяти после выполнения операции.  

• В Python существует множественное присваивание, которое позволяет присваивать значения нескольким переменным одновременно.  

• Множественное присваивание использует кортежи для передачи значений.  

• Кортежи представляют собой ссылки на объекты, а не их копии.  

• Множественное присваивание позволяет обмениваться значениями переменных через кортежи.  

• Кортежи создаются временно и уничтожаются после выполнения операции.  

• Обмен происходит одновременно, что можно сравнить с двумя блинами на двух сковородках.  

• Возведение в степень: x ** y записывается как x ** 2 * y.  

• Возведение в степень работает с целыми и дробными числами.  

• Возведение в степень вычисляется справа налево.  

• Унарный минус: -x записывается как -x.  

• Унарный плюс: +x не имеет значения.  

• Умножение: x * y записывается как x * y.  

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

• В Python деление возвращает дробное число, а не целое.  

• Целочисленное деление: x // y.  

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

• Все операции выполняются последовательно слева направо.  

• Отрицательные числа в модулях: -12 % 10 = 2.  

• В Python отрицательные остатки не допускаются.  

• В процессорах Intel и некоторых языках, таких как C++, отрицательные остатки допускаются.  

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

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

• Основные управляющие конструкции: циклы и ветвления.  

• В Python есть цикл while и цикл for как синтаксический сахар.  

• Цикл while выполняет команды до выполнения условия.  

• В Python нет фигурных скобок для обозначения блоков кода.  

• Отступы используются для визуального выделения блоков кода.  

• Тело цикла - это последовательность операторов, выполняемая циклически.  

• Тело цикла - это статичный текст, а итерация - это процесс выполнения.  

• Итерация - это однократное выполнение тела цикла.  

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

• Бегун продолжает бежать, пока условие истинно.  

• Если условие становится ложным, цикл может зациклиться.  

• Программа может зависнуть, если цикл не закончится.  

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

• Этот блок может отсутствовать или присутствовать.  

• Блок после цикла выполняется один раз после завершения всех итераций.  

• Инструкция break позволяет выйти из цикла в любой момент.  

• Break выполняется условно и может быть использован для выхода из цикла в экстренных ситуациях.  

• Break пропускает блок else и выполняет его после выхода из цикла.  

• Вложенные циклы могут быть использованы для организации сложных структур данных.  

• Вложенные циклы могут привести к большому количеству итераций.  

• Вложенные циклы следует использовать с осторожностью, чтобы избежать неэффективности.  

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

• Укороченные операторы присваивания упрощают запись операций.  

• Эти операторы могут быть использованы для различных арифметических операций.  

• Считывание числа с клавиатуры и преобразование его в целое.  

• Вложенный цикл: пока икс положительный, копировать икс в игрек, уменьшать игрек и печатать его.  

• Пример: ввод числа 3, вывод 2, 1, 0, 0.  

• Оператор if и его использование для проверки условий.  

• Цикл for в Python: списочный, удобный для вывода степеней чисел.  

• Пример: вывод квадратов чисел 1, 5, 2, 4, 3.  

• Генератор range для создания арифметической прогрессии.  

• Пример: диапазон от 1 до 10 с шагом 1.  

• Если шаг отрицательный, последовательность может быть пустой.  

• Возможность продолжить итерацию цикла с середины.  

• Пример: переход на следующую итерацию без выполнения всех действий.  

• Полезно для оптимизации кода.