Skip to content
Snippets Groups Projects
lecture_1-checkpoint.ipynb 41.1 KiB
Newer Older
S.Guliaev's avatar
S.Guliaev committed
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633 634 635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646 647 648 649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659 660 661 662 663 664 665 666 667 668 669 670 671 672 673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683 684 685 686 687 688 689 690 691 692 693 694 695 696 697 698 699 700 701 702 703 704 705 706 707 708 709 710 711 712 713 714 715 716 717 718 719 720 721 722 723 724 725 726 727 728 729 730 731 732 733 734 735 736 737 738 739 740 741 742 743 744 745 746 747 748 749 750 751 752 753 754 755 756 757 758 759 760 761 762 763 764 765 766 767 768 769 770 771 772 773 774 775 776 777 778 779 780 781 782 783 784 785 786 787 788 789 790 791 792 793 794 795 796 797 798 799 800 801 802 803 804 805 806 807 808 809 810 811 812 813 814 815 816 817 818 819 820 821 822 823 824 825 826 827 828 829 830 831 832 833 834 835 836 837 838 839 840 841 842 843 844 845 846 847 848 849 850 851 852 853 854 855 856 857 858 859 860 861 862 863 864 865 866 867 868 869 870 871 872 873 874 875 876 877 878 879 880 881 882 883 884 885 886 887 888 889 890 891 892 893 894 895 896 897 898 899 900 901 902 903 904 905 906 907 908 909 910 911 912 913 914 915 916 917 918 919 920 921 922 923 924 925 926 927 928 929 930 931 932 933 934 935 936 937 938 939 940 941 942 943 944 945 946 947 948 949 950 951 952 953 954 955 956 957 958 959 960 961 962 963 964 965 966 967 968 969 970 971 972 973 974 975 976 977 978 979 980 981 982 983 984 985 986 987 988 989 990 991 992 993 994 995 996 997 998 999 1000
{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Python\n",
    "\n",
    "## Начальный уровень\n",
    "\n",
    "### Раздел 1. Общие соображения\n",
    "\n",
    "#### Мотивация для изучения Python\n",
    "\n",
    "Несколько плюсов языка Python:\n",
    "\n",
    "- Python - один из самых широко используеммых языков программирования. В рейтингах популярности и востребованности языков он давно уже не опускается ниже 5 позиции.\n",
    "\n",
    "- Python очень гибкий с точки зрения используеммых конструкций и подходов. Он позволяет вам писать классический императивный (процедурный код), объектно-ориентированный код, функциональный код или любую их комбинацию. Эта особенность способствует очень высокой скорости разработки (при этом, на мой взгляд, снижает читаемость по сравнению с \"чистыми\" языками программирования, где есть возможность придерживаться только одной парадигмы).\n",
    "\n",
    "- Python очень требователен к оформлению кода по сравнению с другими языками программирования. К тому же, есть документ [PEP 8](https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/), который содержит соглашения относительно оформления кода, которые не являются обязательными, но строго рекомендуются к исполнению. Все это влечет к простоте прочтения кода на Python.\n",
    "\n",
    "- Python обладает невероятно большим списком областей применения: утилитарные скрипты; анализ, обработка, хранение, визуализация и передача данных; web- и сетевое программирование; программирование приложений для desktop- и mobile-систем; web-scrapping, offensive-security и тестирование приложений; программирование микроконтроллеров — и многие другие задачи могут быть эффективно решены при помощи Python.\n",
    "\n",
    "Основными недостатками Python можно назвать:\n",
    "\n",
    "- Ограниченный набор базовых конструкций языка и ограниченный функционал стандартной библиотеки.\n",
    "\n",
    "- Низкая скорость выполнения кода.\n",
    "\n",
    "- Реализация многих реальных механизмов взаимодействия в коде скрывается \"под капотом\" от пользователя.\n",
    "\n",
    "#### Литература для этого курса\n",
    "\n",
    "Единственная книга, которая является обязательной для этого курса:\n",
    "\n",
    "**Programming in Python 3 : a complete introduction to the Python language / Mark Summerfield. — 2nd ed.**\n",
    "\n",
    "В природе существует ее *перевод на русский язык*.\n",
    "\n",
    "Еще книги, которые будут полезны:\n",
    "\n",
    "- **Learning Python, Fifth Edition by Mark Lutz** — какое-то издание точно переведено на русский.\n",
    "\n",
    "- **Python Pocket Reference, Fifth Edition by Mark Lutz** — какое-то издание точно переведено на русский.\n",
    "\n",
    "- **Python Cookbook, Second Edition Edited by Alex Martelli, Anna Martelli Ravenscroft, and David Ascher** — не встречал, но наверняка есть перевод.\n",
    "\n",
    "- Любая другая литература, которую найдете (с некоторыми оговорками).\n",
    "\n",
    "#### Темы и модули, которые будут затронуты в этом курсе.\n",
    "\n",
    "В ходе этих лекций мы постараемся затронуть как можно больше областей и модулей, поэтому характер изучения конкретных модулей может оказаться весьма поверхностным. Приведенный ниже список не является исчерпывающим.\n",
    "\n",
    "##### Работа с данными (получение, передача, хранение, выборка, визуализация)\n",
    "\n",
    "- sqlite3;\n",
    "- MySQLdb;\n",
    "- psycopg2;\n",
    "- pymongo;\n",
    "- Pandas;\n",
    "- Vedis;\n",
    "- matplotlib;\n",
    "- bokeh.\n",
    "\n",
    "##### Обработка данных\n",
    "\n",
    "- NumPy;\n",
    "- SymPy;\n",
    "- SciPy.\n",
    "\n",
    "*Более подробное изучение этой области смотрите в курсе \"Машинное обучение на Python\" (ссылка появится позже)*\n",
    "\n",
    "##### Web\n",
    "\n",
    "- pika;\n",
    "- CherryPy;\n",
    "- Django;\n",
    "- Flask;\n",
    "- Sphinx.\n",
    "\n",
    "##### Тестирование\n",
    "\n",
    "- selenium.\n",
    "\n",
    "##### Web-scrapping\n",
    "\n",
    "- BeautifulSoup;\n",
    "- scrapy.\n",
    "\n",
    "#### Варианты установки и запуска Python\n",
    "\n",
    "На момент написания курса у меня стоит версия Python 3.6.5, на нее и будем ориентироваться.\n",
    "\n",
    "Основных способов написания Python-кода 3:\n",
    "\n",
    "1. Скачать один из дистрибутивов, который будет содержать сразу IDE и интерпретатор.\n",
    "\n",
    "2. Скачать отдельно интерпретатор и писать код в текстовом редакторе или IDE по выбору.\n",
    "\n",
    "3. Пользоваться сервисом Jupyter с онлайн-доступом, ничего не скачивая.\n",
    "\n",
    "##### 1. Дистрибутивы\n",
    "\n",
    "- [Официальный дистрибутив с IDLE](https://www.python.org/downloads/).\n",
    "- [Anaconda — очень популярный дистрибутив](https://www.anaconda.com/download/).\n",
    "- [Python(x, y) — дистрибутив, ориентированный на научные вычисления и визуализацию](https://python-xy.github.io/).\n",
    "\n",
    "##### 2. Интерпретатор\n",
    "\n",
    "В Windows скачиваем [официальный дистрибутив](https://www.python.org/downloads/), после чего создаем свои файлы с расширением .py и запускаем в командной строке команду python, передавая ей в качестве аргумента путь (абсолютный или относительный) к файлу .py.\n",
    "\n",
    "В Linux-based системах, скачиваем пакет python3 (иногда называется python) с помощью своего пакетного менеджера, после чего создаем свои файлы с расширением .py и запускаем в командной строке команду python3 (или python), передавая ей в качестве аргумента путь (абсолютный или относительный) к файлу .py. Также необходимо поставить менеджер пакетов для python — pip (как правило, пакет python3-pip).\n",
    "\n",
    "Сам интерпретатор можно запустить и без аргументов, тогда он запустится в интерактивном режиме.\n",
    "\n",
    "После того, как вы установили интерпретатор, вы можете воспользоваться любым удобным IDE (самые популярные: PyCharm и Visual Studio) или текстовым редактором (neovim, spacemacs, Sublime, Atom, Visual Studio Code и др.).\n",
    "\n",
    "##### 3. Jupyter notebook\n",
    "\n",
    "Jupyter можно [использовать онлайн без установки](http://jupyter.org/try). Просто загрузите свой iPython notebook файл и эксперементируйте!\n",
    "\n",
    "#### Где искать информацию?\n",
    "\n",
    "Загугли!\n",
    "\n",
    "Если не получилось загуглить — спроси в канале Slack #python.\n",
    "\n",
    "Стесняешься спросить — напиши мне в личку в ВК, телеге, твиттере или слаке (@devsagul).\n",
    "\n",
    "Совсем не стесняешься спросить — сделай mention в твиттере, может отвечу :)\n",
    "\n",
    "#### Куда слать домашку?\n",
    "\n",
    "Если ты вдруг что-то сделал и хочешь похвастаться — залей на github или gitlab, а ссылку присылай мне. Как прислать? Смотри пункт выше + почта [s.guliaev@lambda-it.ru](mailto:s.guliaev@lambda-it.ru)."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### Раздел 2. It's time to get our hands dirty или императивное (процедурное) программирование в Python\n",
    "\n",
    "#### Hello, World!\n",
    "\n",
    "Изучение любого языка программирования начинается с программы \"Hello, World!\", давайте не отходить от этой славной традиции:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 1,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Hello, World!\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"Hello, World!\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Сразу можно отметить, что функция вывода сообщения на экран в Python вызывается как совершенно обычная функция. Также видно, что никаких точек запятой после завершения утверждения нет. В Python точка с запятой используется только для разделения нескольких утверждений на одной строке."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### Типы данных в Python\n",
    "\n",
    "Python содержит огромное количество разнообразных типов данных, но пока мы сосредоточим свое внимание на двух из них:\n",
    "целочисленный и строковый тип. Целочисленный тип обозначается ключевым словом int, а строковый — ключевым словом str. Исходя из названия, легко понять, что целочисленный тип предназначен для хранения целых чисел, а строковый — строковых литералов. Вот примеры нескольких литералов:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 2,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "'It is really useful, что можно использовать символы Юникода в строковых литералах. Εύρηκα!'"
      ]
     },
     "execution_count": 2,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "123\n",
    "3141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944592307816406286208998628034825342117067\n",
    "0\n",
    "-12\n",
    "\"Hello, World!\"\n",
    "'I prefer Python over PHP'\n",
    "''\n",
    "'It is really useful, что можно использовать символы Юникода в строковых литералах. Εύρηκα!'"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Как можно заключить по второму числу, тип int в Python не ограничен каким-то конкретным размером, а зависит от объема памяти на вашем компьютере. Строковые литералы можно заключать в одинарные или двойные кавычки и использовать в них символы Юникода. Пустая строка обозначается просто парой кавычек."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Строки в Python можно рассматривать как массивы символов. Следовательно, для них есть операции получения элемента по индексу и получения среза:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 3,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "N\n",
      "Do\n",
      "P\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(\"The New York Times\"[4])\n",
    "print(\"Hot Dogs\"[4:6])\n",
    "print(\"Python\"[0])"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Нумерация индексов начинается с нуля, отрицательные индексы отсчитываются с конца в обратном направлении. Более подробно операция получения среза будет рассмотрена позже."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Для перевода данных их одного типа в другой, нужно вызвать этот тип данных в качестве функции и передать ему значение, которое будем переводить:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 4,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "1605"
      ]
     },
     "execution_count": 4,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "int('45')\n",
    "str(10000)\n",
    "int(' 1605 ')"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Как видно из последнего примера, int при переводе строкового литерала удаляет все лидирующие и завершающие пробельные символы."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### Переменные\n",
    "\n",
    "Python — язык со слабой (утиной) типизацией. Более того, нет необходимости указывать тип переменной. Более того, переменная может принять значение любого другого типа в любой момент:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 5,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "x = 1605\n",
    "x = \"November fifth\""
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Соглашения относительно именования различных сущностей можно посмотреть в [PEP 8](https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/#naming-conventions)."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### Типы данных-коллекции\n",
    "\n",
    "Все типы данных в Python делятся на *изменяемые* и *неизменяемые*. Многие типы, которые мы будем рассматривать, можно будет разделить на пары, очень близкие по смыслу, но отличающиеся только тем, что одни изменяемы, а другие — нет. С практической точки зрения, неизменяемые типы необходимы для того, чтобы их можно было хешировать.\n",
    "\n",
    "Первая коллекция которую мы рассмотрим — *кортежи*. Кортежи — неизменяемые упорядоченные последовательности элементов. Для получения кортежа можно просто выражения через запятую:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 6,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "('HTML', 'CSS', 'JavaScript')"
      ]
     },
     "execution_count": 6,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "\"HTML\", \"CSS\", \"JavaScript\""
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Также кортежи могут быть заключены в скобки. Для создания кортежа из одного элемента необходимо поставить запятую, даже если мы заключаем его в скобки:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 7,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "('React',)"
      ]
     },
     "execution_count": 7,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "\"React\","
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 8,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "('Vue',)"
      ]
     },
     "execution_count": 8,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "(\"Vue\", )"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Для создания пустого кортежа необходимо поставить скобки:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 9,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "()"
      ]
     },
     "execution_count": 9,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Списки — очень близкие родственники кортежей, но они изменяемы. Для создания списка необходимо перечислить его элементы в квадратных скобках через запятую:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 10,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "[]"
      ]
     },
     "execution_count": 10,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "[4, 8, 15, 16, 23, 42]\n",
    "['Rust', 'Haskell', 'Racket']\n",
    "[-12, 'Farenheit', 451]\n",
    "[]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Последний пример — создание пустого списка."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Для получения количества элементов в коллекции используется функция len:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 11,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "3"
      ]
     },
     "execution_count": 11,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "len(['Rust', 'Haskell', 'Racket'])"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Для добавления элемента в список можно использовать метод append:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 12,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "['Harris', 'Summerfield', 'Tanenbaum', 'Ritchie']\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "x = ['Harris', 'Summerfield']\n",
    "x.append('Tanenbaum')\n",
    "list.append(x, 'Ritchie')\n",
    "print(x)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Как и было сказано выше, у коллекций есть возможность обращаться к элементу по индексу:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 13,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "'Summerfield'"
      ]
     },
     "execution_count": 13,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "x = ['Harris', 'Summerfield']\n",
    "x[1]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### Логические операторы\n",
    "\n",
    "Оператор тождественности (идентичности), или оператор is, проверяет, являются ли две сущностями ссылками на один объект:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 14,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "False\n",
      "True\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "a = [451, \"Farenheit\"]\n",
    "b = [451, \"Farenheit\"]\n",
    "print(a is b)\n",
    "b = a\n",
    "print(a is b)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Наиболее распространенный способ использования оператора is — сравнение со встроенным Null-объектом, None:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 15,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "False True\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "a = 100\n",
    "b = None\n",
    "print(a is None, b is None)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### Операторы сравнения\n",
    "\n",
    "В питоне присутствует вполне обычный набор операторов сравнения:\n",
    "\n",
    "- < — меньше;\n",
    "\n",
    "- <= — меньше или равно;\n",
    "\n",
    "- == — равно;\n",
    "\n",
    "- != — не равно;\n",
    "\n",
    "- \\>= — больше или равно;\n",
    "\n",
    "- \\> — больше."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 16,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "(True, True, False, False)"
      ]
     },
     "execution_count": 16,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "2 < 3, 4 != 16, 1 >= 8, 8 > 12"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### Оператор вхождения\n",
    "\n",
    "Для типов данных, которые являются наборами данных, существует проверка на вхождение:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 17,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "True False True False\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "Nebuchadnezzar = ['Neo', 'Trinity', 'Morpheus', 'Mouse',\n",
    "                  'Dozer', 'Tank', 'Cypher', 'Apoc', 'Switch']\n",
    "print('Neo' in Nebuchadnezzar, 'Smith' in Nebuchadnezzar,\n",
    "      'V' in 'Vendetta', 'Я' in 'Команда')"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### Логические операторы\n",
    "\n",
    "В Python есть следующие логические операторы:\n",
    "\n",
    "- not — логическое НЕ;\n",
    "\n",
    "- or — логическое ИЛИ;\n",
    "\n",
    "- and — логическое И;"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 18,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "True False\n",
      "False True True\n",
      "False False True\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "print(not False, not True)\n",
    "print(False or False, False or True, True or True)\n",
    "print(False and False, False and True, True and True)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### Выражения, контролирующие порядок выполнения программы\n",
    "\n",
    "Конструкции, которые мы изучили на данный момент, хоть и позволяют строить простейшие программы, но все же предоставляют весьма ограниченный инструментарий. Нам необходимы конструкции, которые позволяют анализировать ход выполнения программы и передавать управления тем или иным инструкциям. Сейчас мы рассмотрим ветвление, циклы и исключения.\n",
    "\n",
    "\n",
    "##### Ветвление (if, if-else, if-elif, if-elif-else)\n",
    "\n",
    "Конструкция ветвления if позволяет проверить выполнение условия и, в зависимости от того, является ли утверждение истинным, выполнить тот или иной блок операторов:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 19,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Don't worry, everythin is alright!\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "if 'PHP' is 'Viable Programming Language':\n",
    "    print('It must be snowing!')\n",
    "else:\n",
    "    print(\"Don't worry, everythin is alright!\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Обратите внимание, что вложенный блок отделяется четыремя пробелами. Так в Python форматируются все вложенные блоки, что позволяет писать крайне читаемый код без каких-либо фигурных скобок.\n",
    "\n",
    "Конструкция if предусматривает использование без else. К тому же между if и else можно расположить любое количество elif (сокращенный вариант словосочетания \"else if\"). В таком случае также можно опустить последний else:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 20,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "I don't know that color!\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "color = 'magenta'\n",
    "\n",
    "if color == 'blue':\n",
    "    print('Color is blue!')\n",
    "elif color == 'red':\n",
    "    print('Color is red!')\n",
    "elif color == 'green':\n",
    "    print('Color is green!')\n",
    "else:\n",
    "    print(\"I don't know that color!\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "##### Цикл с предусловием (while)\n",
    "\n",
    "Конструкция while позволяет проверять на истинность некоторое выражение и выполнять некоторый блок кода, пока это выражение является истинным:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 21,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "100\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "i = 1\n",
    "while i < 100:\n",
    "    i += 1\n",
    "print(i)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "##### Итеративный цикл (for ... in ...)\n",
    "\n",
    "Итеративный цикл позволяет проходить все члены некоторой последовательности, например мы задались целью перечислить всех членов экипажа Навуходоносора:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 22,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Neo\n",
      "Trinity\n",
      "Morpheus\n",
      "Mouse\n",
      "Dozer\n",
      "Tank\n",
      "Cypher\n",
      "Apoc\n",
      "Switch\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "Nebuchadnezzar = ['Neo', 'Trinity', 'Morpheus', 'Mouse',\n",
    "                  'Dozer', 'Tank', 'Cypher', 'Apoc', 'Switch']\n",
    "for crew_member in Nebuchadnezzar:\n",
    "    print(crew_member)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "##### Обработка исключительных ситуаций\n",
    "\n",
    "Python содержит в себе механизм исключений. Это специальный механизм, который позволяет обрабатывать исключительные ситуации, возникающие в ходе выполнения программы не вместе, где эта исключительная ситуация возникла, а там, где нам это удобно. Например, давайте попробуем привести пользовательский ввод к целому числу, а если не получится — сообщим ему, что именно нас не устраивает:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 23,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Введите целое число: 3.1415\n",
      "Не было введено целое число\n",
      "invalid literal for int() with base 10: '3.1415'\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "in_s = input(\"Введите целое число: \")\n",
    "try:\n",
    "    i = int(in_s)\n",
    "    print(\"Все верно, введено число \", i)\n",
    "except ValueError as e:\n",
    "    print(\"Не было введено целое число\")\n",
    "    print(e)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Пока остановися на такой базовой обработке исключений. Отметим, что ValueError — специальный класс исключений, предназначений для обработки ошибок значений, передаваемых в некоторую функцию. Более подробно исключения будут рассмотрены позже."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### Арифметические операторы\n",
    "\n",
    "Очевидно, в Python есть базовые арифметические операторы:\n",
    "\n",
    "- \\+ — сложение;\n",
    "\n",
    "- \\- — вычитание;\n",
    "\n",
    "- \\* — умножение;\n",
    "\n",
    "- / — деление.\n",
    "\n",
    "К тому же для каждого из этих операторов есть комбинированный оператор присваивания:\n",
    "\n",
    "- += — присваивание с суммированием;\n",
    "\n",
    "- -= — присваивание с вычитанием;\n",
    "\n",
    "- \\*= — присваивание с умножением;\n",
    "\n",
    "- /= — присваивание с делением.\n",
    "\n",
    "Есть и другие арифметические операторы, а также модуль math, содержащий много всего интересного, но пока мы остановимся на этом."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 24,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "7\n",
      "3\n",
      "10\n",
      "2.5\n",
      "11\n",
      "7\n",
      "70\n",
      "35.0\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "a = 5\n",
    "b = 2\n",
    "\n",
    "print(a + b)\n",
    "print(a - b)\n",
    "print(a * b)\n",
    "print(a / b)\n",
    "\n",
    "a += 6\n",
    "print(a)\n",
    "\n",
    "a -= 4\n",
    "print(a)\n",
    "\n",
    "a *= 10\n",
    "print(a)\n",
    "\n",
    "a /= 2\n",
    "print(a)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Хотелось бы отметить, что в отношении последовательностий операция + имеет смысл \"конкатенации\", а операция * — повторения. Например, рассмотрим на строках:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 25,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "I love Python\n",
      "I love Python 3\n",
      "Python Python \n",
      "Python Python Python Python Python Python Python Python Python Python \n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "s = \"I love \" + \"Python\"\n",
    "print(s)\n",
    "\n",
    "s += \" 3\"\n",
    "print(s)\n",
    "\n",
    "s = \"Python \" * 2\n",
    "print(s)\n",
    "\n",
    "s *= 5\n",
    "print(s)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### Ввод и вывод данных\n",
    "\n",
    "Мы уже столкнулись с фукциями input и print, но давайте рассмотрим их подробно. Функция input может вызываться с аргументом или без аргументов. Смысл этого аргумента в том, что это будет строка подсказки при вводе. Например:"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 26,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",