Основы Python для будущих инженеров

1 От Pascal к Python. Введение 8 1.1 Раздел «Теория» 9 1.2 Раздел «Пример разработки игры» 11 1.3 Раздел «Практика» 12 2 Операторы ввода и вывода 13 2.1 Оператор ввода Input 13 2.2 Оператор вывода print 14 3 Типы операторов 17 4 Типы данных 18 4.1 Строки 18 4.2 Числа 19 4.3 Списки 21 4.4 Булевый тип 24 4.5 Проверка типов данных 25 4.6 Выводы 25 5 Работа со списками 26 5.1 Цикл for 26 5.2 Функция range 26 5.3 Функция list 27 5.4 Функция map 27 5.5 Статистика с числовыми списками 28 5.6 Генераторы списков 29 5.7 Работа с частью списка 29 5.8 Перебор содержимого сегмента 30 5.9 Копирование списка 30 5.10 Кортежи 31 6 Условия 32 6.1 Проверка на равенство 32 6.2 Проверка на неравенство 32 6.3 Сравнение чисел 32 6.4 Использование логических функций 33 6.5 Проверка вхождения значений в список 34 6.6 Проверка вхождения переменной в диапазон 34 6.7 Логические переменные 34 6.8 Синтаксисы команды IF 34 6.9 Аналог оператору case 37 7 Словари 38 7.1 Простой словарь 38 7.2 Перебор словаря 41 7.3 Вложения словарей 45 8 Резюме по словарям 48 8.1 Создание словаря 48 8.2 Редактирование словаря 48 8.3 Вывод словаря 49 8.4 Вложения 53 9 Ввод данных и циклы While 57 9.1 Функция input 57 9.2 Цикл While 57 9.3 Использование цикла while со списками и словарями 62 10 Функции 64 10.1 Функции без параметров 64 10.2 Функции с параметрами (аргументами) 64 10.3 Возвращаемые значения 65 10.4 Передача произвольного набора аргументов 69 10.5 Вложенные функции 71 10.6 Хранение функций в модулях 72 10.7 Глобальные и локальные переменные 75 11 Классы 78 11.1 Создание класса Dog() 78 11.2 Создание экземпляра класса 79 11.3 Обращение к свойствам 79 12 Работа с классами и экземплярами 80 12.1 Создание класса Car 80 12.2 Назначение свойству значения по умолчанию 80 12.3 Изменение значений свойств 81 12.4 Наследование 83 12.5 Определение свойств и методов класса-потомка 84 12.6 Переопределение методов класса-родителя 84 12.7 Экземпляры как свойства 85 13 Импортирование классов 87 13.1 Импортирование одного класса 87 13.2 Хранение нескольких классов в модуле 87 13.3 Импортирование нескольких классов из модуля 87 13.4 Импортирование всего модуля 88 13.5 Импортирование всех классов из модуля 88 13.6 Импортирование модуля в модуль 88 13.7 Использование псевдонимов 88 14 Файлы и исключения 90 14.1 Чтение из файла 90 14.2 Запись в файл 93 14.3 Исключения 94 14.4 Сохранение данных 98 15 Множества 102 15.1 Создание 102 15.2 Добавление элементов 102 15.3 Удаление элементов 102 15.4 Операции над множествами 103 16 Кортежи 105 16.1 Использование кортежей в функциях 105 17 Матричные операции 107 17.1 Умножение матриц 107 17.2 Обратная матрица 107 17.3 Решение системы линейных уравнений 107 17.4 Определитель матрицы 108 17.5 Собственные значения и векторы 108 17.6 Ранг матрицы 108 17.7 Транспонирование 109 17.8 Псевдо-обратная матрица (для вырожденных случаев) 109 17.9 Нормы матриц 109 18 Тестирование 110 18.1 Тестирование функции 110 19 Стандартные функции и модули 114 19.1 Краткая теория 114 19.2 Описание функций модуля builtins 134 19.3 Основные функции преобразования модуля builtins 157 20 Стандартные методы 166 20.1 Типы данных 166 20.2 Разработка программы 167 21 Методы строк 173 21.1 Основные методы для работы со строками 173 22 Методы списков 191 23 Методы чисел 194 23.1 Целые, вещественные и комплексные числа 194 23.2 Описание методов 196 24 Методы словарей 201 24.1 Рассмотрим основные методы 201 25 Методы файлов 205 25.1 Рассмотрим основные методы 205 26 Методы байтов 214 26.1 Рассмотрим данные методы 214 27 Функции дополнительных модулей 215 27.1 Функции модуля random 215 27.2 Функции модуля statistics 216 27.3 Функции модуля msvcrt 218 27.4 Функции модуля json 220 27.5 Функции модуля time 221 27.6 Функции модуля math 222 27.7 Функции модуля pandas 222 27.8 Функции модуля operator 226 28 Ключевые слова 229 28.1 Назначение ключевых слов 233 29 Создание игры «Инопланетное вторжение» 244 29.1 Планирование проекта 244 29.2 Установка пакета pygame 244 29.3 Создание окна Pygame и обработка ввода 244 29.4 Назначение цвета фона 245 29.5 Создание класса Settings 245 29.6 Добавление изображения корабля 247 29.7 Рефакторинг: методы _check_events() и _update_screen() 249 29.8 Управление кораблем 250 29.9 Перемещение влево и вправо 252 29.10 Регулировка скорости корабля 253 29.11 Ограничение перемещений 254 29.12 Рефакторинг _check_events() 254 29.13 Стрельба 256 29.14 Создание метода _update_bullets() 260 29.15 Создание пришельца 260 29.16 Создание экземпляра Alien 261 29.17 Построение флота 262 29.18 Перемещение флота 264 29.19 Уничтожение пришельцев 267 29.20 Завершение игры 268 29.21 Листинг программы 272 30 Задачи на линейные алгоритмы 279 30.1 Краткая теория 279 30.2 Задачи 279 30.3 Решения 281 31 Задачи на условия 285 31.1 Краткая теория 285 31.2 Задачи 286 31.3 Решения 291 32 Задачи на циклы 310 32.1 Краткая теория 310 32.2 Задачи 314 32.3 Решения 320 33 Задачи на вложенные циклы 337 33.1 Задачи 337 33.2 Решения 339 34 Задачи на одномерные массивы 353 34.1 Краткая теория 353 34.2 Задачи на анализ массивов 358 34.3 Использование вспомогательных массивов 360 34.4 Задачи на модификацию массивов 361 34.5 Решения задач на анализ массива 362 34.6 Решения задач на вспомогательные массивы 392 34.7 Решения задач на модификацию массивов 404 35 Задачи на двумерные массивы 420 35.1 Краткая теория 420 35.2 Задачи 422 35.3 Решения 423 36 Задачи на строки 443 36.1 Краткая теория 443 36.2 Аналоги процедур и функций на Pascal 445 36.3 Задачи 448 36.4 Решения 449 37 Выводы 465 Список литературы 466