Основные команды Python — полное описание с примерами

Содержание:

• Базовые команды
• Команды среднего уровня
• Продвинутые команды
• Магические команды
• Заключение

Сегодня Python вошел в число самых популярных языков программирования в мире. Этот интерпретируемый язык высокого уровня общего назначения был разработан Гвидо ван Россумом в 1991 году и с тех пор неуклонно набирал репутацию среди пользователей.

Синтаксис Python схож с английским, что делает его крайне доступным и простым в освоении для новичков. Команды языка программирования Python просты в использовании, легко пишутся и запоминаются. В этой шпаргалке для тех, кто начинает изучать «змеиный язык», мы разберем синтаксис и назначение основных команд Python.

Важно! Согласно официальной документации, в Python нет самого понятия «команды», но есть различные встроенные методы или функции, которые можно выполнять в оболочке языка, как обычные команды. Поэтому в данном справочнике команд Python, мы будем использовать термины «команды», «функции» и «методы» (специальные классы функций) взаимозаменяемо.

Базовые команды Python

pip

Менеджер пакетов Python. Команда pip install используется для установки любого программного пакета из онлайн-репозитория общедоступных пакетов или Индекса пакетов Python (PyPI, Python Package Index).

pip install имя-пакета

print

Команда для печати сообщений на экране или другом стандартном устройстве вывода. Команда print может использоваться для печати любого типа объекта — целого числа, строки, списка, кортежа и других.

print(объект)

class

Команда для создания классов. Python поддерживает объектно-ориентированное программирование и позволяет пользователям создавать классы и инициализировать объекты. Класс может состоять из переменных с модификаторами доступа, функций с возвращаемыми типами и даже других классов (вложенный класс). Синтаксис выглядит class так:

class ИмяКласса:
    код_тела_класса

Пример кода ниже продемонстрирует применение class при создании класса «student»:

«student»: 
class student:
    name = ""
    def setName(self, passedValue):
        self.name = passedValue
    def displayName(self):
        print(self.name)

Чтобы использовать класс в Python, необходимо сначала создать его экземпляр, называемый объектом. Для этого нужно вызвать класс по имени следующим образом:

ИмяКласса()

Как видно из приведенного выше синтаксиса, при создании объекта в Python, после имени класса всегда ставятся круглые скобки. Обычно для удобства поиска вновь созданный объект тут же привязывается к переменной, через которую к нему в дальнейшем и обращаются:

имя_переменной = ИмяКласса()

Пример создания объекта для класса «student»:

mystudent = student()
mystudent.setName("Alex Ignatov")
mystudent.displayName()

В результате мы получим вывод:

Alex Ignatov

Как и в других языках программирования, в Python также можно реализовать конструкторы и статические методы в классах, используя соответственно метод dunder init() и декоратор @staticmethod.

type

Команда для проверки типа или класса объекта.

type(объект)

range

Команда для генерации последовательности целых чисел, начиная с 0 по умолчанию и заканчивая n, где n не включено в сгенерированные числа. Эта команда в основном используется в циклах for.

range(start, stop, step)

В приведенном синтаксисе:

• start — начало диапазона (опционально; по умолчанию — 0);
• stop — номер, перед которым нужно остановиться (обязательно);
• step — счетчик приращений (опционально; по умолчанию — 1).

Важно. Если функции range() будут даны только два параметра, она всегда будет рассматривать их как (start, stop), а не как (stop, step).

round

Команда для округления числа до заданной точности в десятичных разрядах. Позволяет сократить количество цифр после запятой в числе с плавающей запятой до указанного значения.

round(number, digits)

В приведенном синтаксисе:

• number — число с плавающей запятой;
• digits — количество цифр после десятичной точки (опционально; по умолчанию — 0).

input

Команда для получения ввода от пользователя. Исполнение программы будет остановлено до тех пор, пока пользователь не введет какое-либо значение, которое будет преобразовано функцией input() в строку. Если в качестве входных данных нужно взять целое число, его нужно преобразовать явно.

input(message)

В приведенном синтаксисе: message — текст, который нужно отобразить пользователю (опционально).

def

Команда определения функции Python дает возможность оборачивать повторно используемый код внутри функций, чтобы вызваны его позже, когда это необходимо. Функция def позволяет свести к минимуму избыточность кода.

def имя_функции (параметры):
"""строка документации"""
состояние(я)

len

Команда len или функция len() используются для подсчёта количества элементов в объекте. Если объект является строкой, то функция len() возвращает количество присутствующих в ней символов. Если объект представляет собой список или кортеж, он вернет количество элементов, присутствующих в этом списке или кортеже. При попытке передать len() целочисленное значение, функция выдает ошибку.

len(object)

В приведенном синтаксисе: object — объект, длину которого необходимо найти (обязательно).

Циклические команды

В Python есть две простейшие команды цикла (loop commands) — while и for. Команда while используется для выполнения набора операторов, если заданное условие истинно.

while condition:
statements
update iterator

Команда цикла for используется для выполнения набора операторов путем повторения последовательности. Эта последовательность может быть списком, кортежем, строкой, словарем и т. д.

for x in sequence:
statements

Команды Python среднего уровня

Строковые команды

В языке программирования Python есть различные команды для строковых объектов. Они не изменяют исходный строковый объект, а просто возвращают новый. Наиболее важные функции и методы строк в Python — isalnum(), capitalize(), find(), count() и center().

isalnum()

Команда isalnum() проверяет, являются ли все символы данной строки буквенно-цифровыми или нет. Он возвращает логическое значение.

stringname.isalnum()

capitalize()

Строковая функция capitalize() возвращает строку, изменяя ее первый символ на верхний регистр, а остальные переводя в нижний. Если первый символ уже в верхнем регистре, а также представляет собой целое число или любой специальный символ, команда ничего не делает.

stringname.capitalize()

find()

Команда find() используется для поиска подстроки в строке. Если таковая найдена, find() возвращает индекс первого вхождения подстроки, в противном случае возвращает -1.

string.find(substring)

В приведенном синтаксисе:

• string — строка, где будет выполняться поиск.
• substring — подстрока, значение которой нужно найти.

count()

Строковая функция count() возвращает количество вхождений подстроки в строковый объект.

stringname.count(substring, start, end)

В приведенном синтаксисе:

• stringname — строка, где будет выполняться поиск.
• substring — подстрока, значение которой нужно найти.
• start — начальный индекс в строке, с которого начинается поиск (опционально).
• end — конечный индекс в строке, где заканчивается поиск (опционально).

center()

Команда center() используется для выравнивания строки по центру с заполнением указанным символом.

string.center(length, character)

В приведенном синтаксисе:

• string — строка, которую нужно выровнять по центру.
• length — полная длина новой строки.
• character — символ для заполнения пропущенного места с каждой стороны. По умолчанию — « » (пробел).

Команды для объектов списка

Списки используются для хранения нескольких элементов с различными типами данных в одном объекте. Наиболее важные методы списков Python — append(), copy(), insert(), pop(), reverse() и sort().

append()

Команда списка append() используется для добавления элемента в конец списка.

list.append(element)

В приведенном синтаксисе:

• list — объект списка, в который нужно добавить элемент.
• element — новый элемент, который добавляется в список.

copy()

Команда copy() создает новую копию объекта списка. Она возвращает новый объект списка.

list.copy()

insert()

Команда insert() добавляет элемент в указанное место в объекте списка.

listname.insert(position, element)

В приведенном синтаксисе:

• position — позиция, в которую нужно вставить новый элемент. Если указанная позиция превышает количество элементов в списке, элемент будет вставляться в конец.
• element — новый элемент, который необходимо добавить.

pop()

Метод pop() используется для удаления элемента из указанной позиции в списке. Он возвращает элемент после удаления его из списка.

listname.pop(position)

В приведенном синтаксисе: position — позиция откуда нужно удалить элемент.

reverse()

Метод reverse() изменяет порядок всех элементов в списке. Команда изменяет исходный объект списка и ничего не возвращает.

list.reverse()

sort()

Метод sort() по умолчанию используется для сортировки элементов списка в порядке возрастания.

list.sort()

Команды кортежа

Кортеж (tuple) — встроенный тип данных, который используется для хранения нескольких элементов в одной переменной. Объекты кортежа упорядочены и неизменны. В Python есть два встроенных метода кортежа — count() и index().

count()

Метод count() используется для подсчета вхождений элемента в кортеже.

tuple.count(элемент)

index()

Метод index() используется для поиска индекса первого вхождения элемента. Если элемент не найден во всем кортеже, будет выведена ошибка «ValueError».

tuple.index(элемент)

Продвинутые команды Python

Команды множества

Встроенный тип множество (set) в Python используется для хранения нескольких элементов в одном объекте. Этот тип объектов не допускает дублирования или изменения элементов, только добавление новых или удаление существующих.

Множества неупорядочены и неиндексированы, поэтому при попытке отобразить все элементы set, они будут выведены в случайном порядке.

add()

Команда add() позволяет добавить новый элемент в множество.

setname.add(element)

В приведенном синтаксисе:

• setname — имя переменной set, в которую нужно добавить новый элемент.
• element — элемент, который необходимо добавить.

clear ()

Функция clear () удаляет все элементы set. Она не принимает никаких параметров.

setname.clear()

discard()

Команда discard() позволяет удалить указанный элемент из набора. Если элемент не найден в наборе, она не выдаст ошибку.

setname.discard(element)

В приведенном синтаксисе:

• setname — имя переменной set, из которой нужно удалить элемент.
• element — элемент, который необходимо удалить.

remove()

Команда remove() также используется для удаления указанного элемента из множества. От команды discard() она отличается сообщением об ошибке, которое выводится, если указанный элемент не найден.

setname.remove(element)

В приведенном синтаксисе:

• setname — имя переменной множества, из которой нужно удалить элемент.
• element — элемент, который необходимо удалить.

difference()

Метод difference() используется для получения множества, содержащего разность двух множеств. В нем будут только те элементы, которые присутствуют только в одном множестве и отсутствуют в другом. Например, difference() для множеств setA {1,2,3} и setB {2, 4, 6} будет {1,3}.

setA.difference(setB)

difference_update()

Метод difference_update() позволяет получить набор элементов, которые присутствуют в первом множестве и не являются общими для обоих. Это означает, что difference_update() удаляет элементы, существующие в обоих множествах. Он не возвращает новый set, а просто удаляет общие элементы из первого множества.

setA.difference_update(setB)

intersection()

Метод intersection() отображает множество, содержащее элементы, которые существуют во всех указанных множествах.

set.intersection(set1, set2, … setn)

issubset()

Метод issubset() проверяет, все ли элементы множества setA присутствуют в setB. Команда возвращает логическое значение.

setA.issubset(setB)

symmetric_difference()

Метод symmetric_difference() возвращает симметричную разность двух множеств, содержащую все элементы, за исключением общих.

setA.symmetric_difference(setB)

union()

Метод union() возвращает все элементы из обоих множеств, кроме повторяющихся.

setA.union(setB)

if, elif, else

Эти операторы Python, также называемые операторами ветвления или операторами условного управления, позволяют изменять ход выполнения программы в зависимости от условий.

• Команда if оценивает выражение и, если оно истинно (true), выполняет операторы под ним.
• Команда elif (else if) предоставляет другое выражение, которое оценивается, если предыдущий оператор if возвращает отрицательное значение «false».
• Если никакие предыдущие операторы (if или elif) не возвращают положительное значение «true», вычисляется выражение, предоставленное командой else.

Обратите внимание. В одном блоке кода может быть несколько операторов if и elif.

В качестве простейшего примера использования if, elif и else приведем программу, которая оценивает, является ли заданное число положительным, отрицательным или нулем:

number = int(input("Введите число для оценки: "))
if (number > 0):
    print("Положительно")
elif (number < 0):
    print("Отрицательно")
else:
    print("Ноль")

В приведенном примере пришлось обернуть метод input() с помощью int(), так как ввод по умолчанию сохраняется как строковый тип, а нужно, чтобы переменная «number» имела целочисленный тип.

Разница между if и elif заключается в том, что все операторы if в блоке кода будут оцениваться один за другим, несмотря ни на что, а оператор elif будет оцениваться только, если предыдущий оператор if имеет значение false.

Команды словаря

Словарь (dictionary) — встроенный тип объектов в Python, который используется для хранения пар ключ-значение. Он упорядочен, модифицируем и не допускает дублирования значения ключей. Среди основных встроенных методов словаря в Python выделяются следующие: fromkeys(), get(), items(), keys(), values(), pop(), popitem() и setdefault().

fromkeys()

Метод fromkeys() используется для создания словаря с указанными ключами и значением.

dict.fromkeys(keys, value)

В приведенном синтаксисе:

• keys — кортеж или список ключевых элементов.
• value — значение, которое будет связано со всеми указанными ключами.

get()

Метод get() позволяет получить значения указанного ключа. Если ключ не найден в словаре, get() ничего не вернет, если что-то не будет указано в параметрах.

dictionary.get(key, value)

В приведенном синтаксисе:

• dictionary — имя объекта словаря, в котором нужно выполнить поиск.
• key — ключ, который нужно найти в словаре.
• value — значение, которое будет возвращено, если ключ не будет найден в словаре.

items()

Метод items() используется для отображения всех элементов словаря. Он возвращает объект представления, который будет содержать все пары ключ-значение в виде кортежей в списке. items() не принимает никаких параметров.

dictionary.items()

keys()

Метод keys() используется для получения всех ключей, присутствующих в словаре. Он возвращает объект представления, содержащий все ключи словаря в виде списка. keys() не принимает никаких параметров.

dictionary.keys()

values()

Метод values() позволяет получить всех значения в словаре. Он возвращает объект представления, содержащий все значения словаря в виде списка. values() не принимает никаких параметров.

dictionary.values()

pop()

Метод pop() используется для удаления пары ключ-значение из словаря путем указания ключа. Он возвращает значение пары ключ-значение, которую необходимо удалить.

dictionary.pop(ключ)

Команда popitem () позволяет удалить последнюю вставленную пару из словаря. Она не принимает никаких параметров. popitem () возвращает удаленную пару в виде кортежа.

dictionary.popitem()

Метод setdefault() используется для получения значения указанного ключа. Если ключ не существует, он вставит ключ со значением, переданным в качестве параметра. Если значение не будет указано, setdefault() вставит ключ со значением «None».

dictionary.setdefault(key, value)

Магические команды IPython

«Магические команды» (magic commands) или магические методы Python — одно из важнейших дополнений, сделанных к оригинальной оболочке Python Shell в процессе создания ядра IPython и его официальной реализации Jupyter Notebook. Эти встроенные команды IPython упрощают решение задач по анализу данных с помощью Python, а также обеспечивают упрощенное взаимодействие «змеиного языка» с операционными системами, другими языками программирования или ядрами.

Магические команды Python делятся на 2 типа:

• Строчные (line magics) — обычно начинаются с символа % и работают только в одной строке, Строчные магические команды могут использоваться как выражения, а их возвращаемое значение может быть присвоено переменной.
• Ячеечные (cell magics) — обозначаются двойным префиксом %% и работают во всей ячейке. Они могут вносить произвольные изменения в получаемые входные данные, которые необязательно должны быть кодом Python.

%lsmagic

Команда, которая выводит список всех магических функций, доступных на данный момент.

%quickref

Это команда-шпаргалка, похожая на %lsmagic. Он отображает краткую справку со списком возможностей каждой магической функции.

%who

Позволяет вам увидеть список всех ранее определенных переменных. Вместе с %who используются 2 производные от нее магические команды:

• %whos, которая дает дополнительную информацию о каждой переменной;
• %who_ls — возвращает отсортированный список текущих переменных.

%xdel

Удаляет переменную и любые ссылки на нее из механизма IPython.

%time

Возвращает время выполнения инструкции или выражения Python. Эту команду можно использовать для измерения времени необходимого среде IPython для выполнения выражения Python.

%pinfo

Эта волшебная команда Jupyter Notebook позволяет получить информацию об объекте.

%run

Функция запускает файл Python как программу в Jupyter Notebook. Это может быть особенно полезно, если нужно применить функции, хранящиеся во внешних файлах Python.

%run [имя файла]

В приведенном синтаксисе аргумент «имя файла» должен быть либо скриптом Python (с расширением .py), либо файлом с пользовательским синтаксисом IPython.

%load

Волшебная функция очень похожая на %run. Она загружает код файла в текущий интерфейс Jupyter Notebook. Источником может быть имя файла в каталоге используемого документа (Notebook), URL-адрес или макрос.

%load [имя файла]

В приведенном синтаксисе аргумент «имя файла» должен быть либо скриптом Python (с расширением .py), либо файлом с пользовательским синтаксисом IPython.

Более функциональным аналогом %load служит магическая команда %pycat, которая показывает код внешнего файла Python с подсветкой синтаксиса.

%%writefile

Копирует содержимое ячейки во внешний файл. Магическая команда полезна, если нужно быстро создать файл с кодом в Jupyter Notebook с помощью экспорта всего содержимого указанной ячейки.

Для выполнения экспорта нужно просто добавить %%writefile перед кодом. Команда создаст новый файл, если он не существует. В противном случае файл будет перезаписываться, пока после команды не будет добавлено -a.

%paste

Команда одновременно вводит и выполняет код, делая функцию готовой к использованию. Команда с аналогичным функционалом %cpaste открывает интерактивную многострочную подсказку, в которую можно вставить один или несколько фрагментов кода для выполнения в пакете.

Команды рабочего каталога

%pwd

Волшебная функция %pwd отображает текущий путь к рабочему каталогу.

%cd

Команда %cd позволяет сменить каталог, если после нее указать новый путь. Ее можно использовать несколькими способами:

• %cd <dir> — изменяет текущий рабочий каталог на <dir>;
• % cd .. — изменяет текущий каталог на родительский;
• %cd — изменяет текущий каталог на последний посещенный.

%history

Команда %history отображает все предыдущие команды в текущем сеансе. Увидеть подобный список команд и функций может быть полезно, если была случайно удалена команда и ее результат.

%dhist

Волшебная команда %dhist выводит все каталоги, посещенные в текущем сеансе. Каждый раз, когда используется команда %cd, этот список обновляется в переменной «dh».

%env

Магическая функция используется для получения, установки и перечисления переменных среды. Запуск команды без аргументов отобразит список всех переменных среды. Также можно ввести имя переменной среды, за которой следует команда, и она вернет ее значение:

%env HOMEDRIVE

или использовать %env для установки значения переменной окружения:

%env: HOMEDRIVE=F:

%edit

Эта волшебная команда вызывает текстовый редактор, используемый по умолчанию в текущей ОС (например, «Блокнот» Windows) для редактирования скрипта Python. Скрипт выполняется при закрытии редактора.

%autocall

Эта волшебная команда позволяет автоматически вызывать функцию без использования круглых скобок.

%autocall [режим]

Для приведенного синтаксиса доступно 3 аргумента режима:

1. 0 — выключено;
2. 1  — smart-режим (по умолчанию);
3. 2 — всегда включен.

%automagic

Позволяет вводить магические команды без префикса «%», если установлено значение «1». Без аргументов функция включается/выключается. Для деактивации нужно установить значение «0».

%matplotlib

Магическая функция активирует интерактивную поддержку matplotlib во время сеанса IPython. Однако она не импортирует библиотеку matplotlib.

%notebook

Эта функция преобразует текущую историю IPython в файл «блокнота» IPython с расширением ipynb.

%recall

При выполнении без каких-либо параметров эта функция выполняет предыдущую команду. При указании номера ячейки (%recall n) после команды, вызывается команда в этой ячейке (n).

%gui [GUINAME]

При использовании без аргумента команда включает или отключает интеграцию цикла событий IPython GUI. С аргументом GUINAME магическая функция заменяет наборы инструментов GUI, используемые по умолчанию, на указанный.

Заключение

В этой статье мы провели краткий экскурс по основным методам Python, которыми должен овладеть каждый программист, изучающий «змеиный язык». Приведенный список команд для Python с пояснениями и примерами поможет каждому новичку быстро освоить базовые приемы работы с функционалом этого востребованного языка программирования.

Для лучшего результата в освоении рекомендуем не только попробовать выполнить каждую из приведенных выше команд Python, но и самостоятельно поэкспериментировать со случайными входными параметрами, чтобы увидеть поведение команд.

Нужна надёжная база для разработки программных продуктов на Python? Выбирайте виртуальные серверы от Eternalhost с технической поддержкой 24/7 и защитой от DDoS-атак!