Введение в программирование

2020/2021

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

5

Кредиты

Кто читает:

Кафедра прикладной математики и информатики (Нижний Новгород) (Факультет информатики, математики и компьютерных наук (Нижний Новгород))

Статус:

Майнор

Когда читается:

1, 2 модуль

Преподаватели

Бычков Илья Сергеевич

Гречихин Иван Сергеевич

Казаков Максим Анатольевич

Семенов Дмитрий Павлович

Программа дисциплины

Аннотация

Курс посвящён изучению основ и методологии программирования на основе языка Python, который широко используется для разработки и реализации методов анализа данных. Рассматриваются основные структуры и алгоритмы, работа с данными разного вида (тексты, бинарные файлы, изображения), создание графических пользовательских интерфейсов, инструменты и средства разработки и отладки программ.

Цель освоения дисциплины

• Познакомиться с основами программирования на Python Получить теоретические знания и практические навыки, необходимые для дальнейшего изучения анализа данных на Python

Планируемые результаты обучения

• Формулировать особенности языка Python
• Формулировать особенности числовых типов данных
• Описывать особенности каждого из числовых типов данных и приводить примеры их использования
• Формулировать и объяснять понятие переменной
• Описывать тип данных словарь и приводить примеры его использования
• Описывать тип данных множество и приводить примеры его использования
• Объяснять построение программ и синтаксис инструкций на языке Python
• Определять и описывать построение условных конструкций на Python
• Описывать построение и использование циклов на Python
• Описывать процесс передачи и использования параметров функций
• Объяснять понятия итератора, генератора и процесс работы с ними
• Объяснять понятия класса, объекта
• Знает классификацию языков программирования
• Знает операции и выражения.
• Знает определение и объявление массивов.Умеет работать с массивами
• Умеет создавать псевдонимы

Содержание учебной дисциплины

• Введение в Python
  Введение в Python. Интерпретатор языка Python. Версии интерпретаторов. Как Python выполняет программы. Как пользователь запускает программы. Первая программа.
• Типы данных. Числа. Строки.
  Типы данных языка Python. Числовые типы данных и операции с ними. Строковый тип данных и операции с ним. Функции type, dir, help. print, input.
• Типы данных языка Python. Словари. Кортежи. Множества.
  Типы данных языка Python. Словари и операции со словарями. Кортежи и операции с кортежами. Множества и операции с множествами. Файлы, логический тип, NoneType и операции с ними.
• Выражение и синтаксис. Общие положения. Условные операторы.
  Синтаксис инструкций на языке Python. Отступы. Составные инструкции. Именование переменных. Операции присваивания. Присваивание последовательностей. Условные операторы.
• Выражения и синтаксис. Операторы циклов.
  Синтаксис инструкций на языке Python. Операторы циклов. Циклы for, while. Операторы break, continue. Присваивание последовательностей в циклах. Функции range, enumerate.
• Функции в языке Python.
  Функции. Ключевое слово def. Области видимости. Правило LEGB. Ключевые слова global, nonlocal. Аргументы и функции. Формальные и фактические аргументы и их определение.
• Функции. Итераторы и генераторы.
  Функциональная парадигма. Анонимные функции и ключевое слово lambda. Понятие итератора. Понятие генератора. Функции map, reduce, filter. Модули itertools, functools.
• Объектно-ориентированное программирование в Python. Исключения. Полезные библиотеки.
  Основы ООП. Классы, объекты, создание классов в Python. Наследование. Перегрузка операций. Исключения. Иерархия исключений и их обработка. PEP8. Библиотеки numpy, scipy, matplotlib, nltk, pymorphy2.
• Раздел 1. Основы языка Си Тема 1.1. Введение в программирование
  Классификация языков программирования. Свойства языков программирования. История и назначения языка Си. Основные парадигмы программирования.
• Тема 1.2. Переменные. Типы данных.
  Понятие переменной. Атрибуты переменной. Встроенные типы данных. Представление дан-ных. Размер встроенных типов данных.
• Тема 1.3. Операции и выражения.
  Операции и выражения. Унарные, бинарные, тернарная операции. Приоритет операций. Ассоциативность операций.
• Тема 1.4. Понятие оператора.
  Понятие оператора. Пустой оператор. Оператор-выражение. Простой оператор. Составной оператор. Оператор условия. Оператор множественного выбора. Операторы цикла. Операторы управления
• Тема 1.5. Ввод/вывод данных.
  Консольный ввод/вывод. Основные функции ввода/вывода. Понятие файла. Текстовые и двоичные файлы. Основные функции ввода/вывода.
• Тема 1.6. Массивы.
  Определение и объявление массивов. Размещение массивов в памяти. Работа с массивами. Многомерные массивы. Представление многомерных массивов в памяти.
• Тема 1.7. Указатели.
  Понятие указателя. Объявление и инициализация указателей. Операции с указателями. Взаи-мосвязь указателей и массивов. Указатели на массивы и массивы указателей
• Тема 1.8. Функции.
  Определения функций. Прототип функций. Формальные и фактические параметры. Возвращаемые значения Рекурсия. Передача массивов в функции. Указатели на функции
• Раздел 2. Работа с пользовательскими типами данных в Си. Тема 2.1. Псевдонимы.
  Создание псевдонимов. Варианты использования псевдонимов.
• Тема 2.2. Перечисления
  Понятие перечисления. Создание перечислений. Связь перечисления с массивом строк.
• Типы данных языка Python. Списки.
  Типы данных языка Python. Понятие изменяемых и неизменяемых типов данных. Переменные. Функция id. Списки и операции со списками. Генераторы списков.

Элементы контроля

• Лабораторная работа 1
• Лабораторная работа 2
• Экзамен

Промежуточная аттестация

• Промежуточная аттестация (2 модуль)
  0.25 * Лабораторная работа 1 + 0.25 * Лабораторная работа 2 + 0.5 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Hetland, M. L. (2017). Beginning Python : From Novice to Professional (Vol. Third edition). New York: Apress. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1174463

Рекомендуемая дополнительная литература

• Северенс Ч. - Введение в программирование на Python - Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ" - 2016 - 231с. - ISBN: - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/100703