Python: что за язык программирования

Python — язык программирования с очень широким спектром приложений, позволяющий писать буквально все что угодно, используя соответствующие библиотеки или фреймворки. Поэтому многие компании используют его в своих приложениях (Spotify, Mozilla, Pinterest, Paypal, Instagram).

Сегодня это широко популярная программа из-за возросшего в последние годы интереса к машинному обучению и науке о данных. Питон занимает первое место среди языков программирования в рейтингах PYPL и Tiobe. И стремится к лидерству в рейтинге RedMonk, отставая  только от JavaScript.

В этой статье подробно разбираемся с пайтон — что это и почему стоит его изучить любому программисту, от новичка до уверенного практика.

Что такое питон в программировании

Питон был создан, чтобы быть простым и удобным для начинающих. Код можно читать как обычный текст на английском. Его синтаксис ясен и краток, но большое значение имеют форматирование и пробелы. Код с неправильным отступом может вводить в заблуждение, поскольку программист и читающий его компилятор могут интерпретировать его по-разному. Эта особенность отличает питон от других языков, которые вместо отступов или английских слов используют пунктуацию и имеют значительно меньше синтаксических структур.

Это динамически типизированный язык, поэтому нет необходимости задавать тип переменных, а управление памятью, как и в большинстве высокоуровневых языков программирования, осуществляется сборщиком мусора. Это большая помощь для новичков, поскольку они могут сосредоточиться на изучении правильного форматирования кода.

Именно Python рекомендуется людям, которые хотят начать карьеру программиста, из-за низкого порога входа.

Что за программа и где используется

В настоящее время доминирует в таких областях, как наука о данных и машинное обучение. Но подходит и для решения других задач. Что пишут на питоне:

> сайты и приложения;

> ИИ и нейросети;

> игры.

Что еще может питон:

> автоматизация задач (обработка данных, отчеты, управление файлами, например, в системном администрировании);

> вычисление, моделирование и визуализация данных в научной среде.

Его интерпретаторы доступны для многих систем, что делает его кроссплатформенным языком.

Часто используется для сценариев в приложениях, написанных на других языках. Например, в таких программах, как Gimp, Inkscape или Blender.

Преимущества
Среди основных причин, по которым пайтон так любим разработчиками, можно выделить следующие.

•       Универсален, прост в изучении и использовании.
•       Объектно-ориентированный язык с возможностью моделирования реальных объектов через классы, что упрощает код, повышает его модульность, повторное использование и расширяемость.
•       Помимо встроенных модулей, существует огромная коллекция сторонних.
•       Открытый исходный код и обширное разнообразное сообщество.
•       Имеет простой синтаксис, что означает необходимость написания меньшего количества кода.
•       Динамическая типизация для упрощения кодирования и тестирования.
•       Портативен, поэтому вы можете запускать свой код пайтон на любом устройстве или платформе.
• Мощная производительность (мы получим ту же программу с меньшими усилиями, чем написание ее на более сложных языках).

Что такое Python библиотеки

Популярность Python во многом связана с богатой экосистемой библиотек, которые значительно упрощают работу с данными. Это коллекции функций, которые можно импортировать в код, чтобы расширить возможности. Благодаря им не придется писать все с нуля — достаточно использовать готовые решения, созданные другими программистами.

Библиотеки делятся на две основные категории:

> стандартная — доступна сразу после установки питона и содержит базовые модули,

> внешняя — создается сообществом, дополнительно устанавливается менеджером пакетов pip.

Что можно сделать, используя популярные библиотеки

АНАЛИЗ ДАННЫХ

NumPy — основная библиотека для численных вычислений. Представляет тип ndarray — многомерный массив, над которым мы можем эффективно выполнять математические операции. Чрезвычайно эффективна благодаря оптимизированным алгоритмам.

Pandas для анализа таблиц. В ней представлены две ключевые структуры: Series (одномерная) и DataFrame (двумерная). Позволяет легко загружать, преобразовывать и агрегировать данные. Идеально подходит для работы со временными и финансовыми данными.

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ

Matplotlib — самая популярная для графиков. Позволяет создавать линейные, гистограммы и круговые диаграммы, а также более сложные средства визуализации. Дает полный контроль над внешним видом графиков.

Seaborn для привлекательных и информативных статистических диаграмм. Основана на Matplotlib, но предлагает более высокий уровень абстракции и готовые функции для визуализации распределений, корреляций и тенденций в данных.

МАШИННОЕ ОБУЧЕНИЕ

Scikit-learn включает реализации многих алгоритмов классификации, регрессии и кластеризации, а также инструменты для оценки моделей и конструирования признаков. Известна своим простым и понятным интерфейсом.

TensorFlow создана Google. Позволяет строить сложные модели нейронных сетей (CNN, RNN), обучать модели на графических процессорах и TPU.

PyTorch создана Facebook. Как и TensorFlow, позволяет создавать нейронные сети, но уделяет больше внимания императивному программированию и динамическим вычислительным графам. Нравится девелоперам своей простотой и гибкостью.

Использование библиотек ускоряет процесс создания ПО и позволяет сосредоточиться на решении конкретных задач, а не на реализации базового функционала. Это значительно повышает навыки и привлекательность на рынке труда.

Если хотите начать карьеру в айти, приглашаем вас на курсы пайтон. Наши опытные преподаватели объяснят с нуля, что это за программа и покажут, что нужно знать для эффективного использования библиотек в практических проектах.

Фреймворки – что это?

Все веб-фреймворки можно разделить на 3 основных типа. Каждый может использоваться в разных обстоятельствах и для разных целей.

Фреймворк полного стека
Используется для всех видов разработки: front-end, back-end и баз данных. Они значительно ускоряют и упрощают процесс, предоставляя множество встроенных функций и общих шаблонов. Проекты становятся более масштабируемыми и поддерживаемыми.
Что можно написать, используя такой фреймворк:

> простые или комплексные сайты;

> все типы приложений.

Микрофреймворк
Функционал ограничен, размер меньше, но это не значит, что они хуже. Их назначение – решать определенные задачи. Простыми словами, это как купить определенный инструмент для выполнения одной работы вместо покупки целого набора инструментов, которые вам на самом деле не нужны. Микрофреймворки небольшие и ограниченные, их легче изучать.
Для чего он нужен:

> обычно используются для создания API для других сервисов и приложений;

> подходит для быстрой разработки небольших и простых приложений.

Асинхронный
C помощью продвинутых технологий, таких как веб-фреймворк Tornado, разработчик может выполнять асинхронное программирование. Что значит, вместо ожидания завершения одного процесса разработчик может написать код, который выполняет несколько процессов одновременно.

Что можно делать:
> удобен для высокопроизводительных сетей и веб-серверов, а также подключения к базам данных, распределенных очередей задач и т. д.

Топ-5 популярных фреймворков

Пройдемся по сильным и слабым сторонам самых часто используемых. Это поможет лучше понять, какой из них наиболее подходящий для вашей задачи.

Django — самый популярный. Такие компании, как Mozilla, Instagram, Disqus и Pinterest, предпочитают Django и продолжают вносить свой вклад в сообщество. Подходит для создания веб-сайтов и приложений.

Flask — микрофреймворк, был выпущен в 2010-м и стал почти таким же популярным, как Django. Имеет достаточно библиотек и инструментов для создания сайтов и приложений. Если нужно расширить встроенные функции, могут использоваться дополнительные плагины. Также есть расширения для проверки форм, открытые системы аутентификации, объектно-реляционные преобразователи, механизм загрузки и другие подобные инструменты.
Всемирно известные компании, которые используют его: Red Hat, Airbnb, Netflix, Reddit и другие.

Pyramid — всегда правильный выбор для создания веб-приложений любого размера. Предлагает удивительную гибкость, поскольку разработчики могут выбирать, какой язык шаблонов, библиотеки, базы данных будет использоваться.

Web2py — еще один отличный полнофункциональный фреймворк, в котором есть все, что может понадобиться разработчику сайтов и веб-приложений. Как и два упомянутых выше, он бесплатный и с открытым исходным кодом. Среди стран, где он используется больше всего, – Япония, США, Аргентина и Италия. Количество сайтов, созданных с его помощью, постоянно растет.

CherryPy — один из старейших (с 2002) микрофреймворков, который обеспечивает чистый интерфейс и надежную платформу. Небольшие приложения можно создавать с меньшим количеством строк кода.

Будущее Python

В настоящее время является одним из самых прибыльных в работе и самых желанных для изучения языков. Это универсальное решение для карьеры в айти. По мере роста интереса к темам биг дата, нейросети и машинное обучение, растет спрос на программистов пайтон.
Будучи проектом с открытым исходным кодом, он активно развивается для удовлетворения новых требований разработки. Его последняя версия 3.12.4 вышла 6 июня 2024 и ,вероятно, еще долго будет оставаться на вершине.

В IT ШАГ вы можете пройти it обучение с нуля, которое поможет изучить основы программирования в любом возрасте. Есть курсы it для детей с 7 до 16 лет с продолжительностью обучения от года до 5 лет. Наши программы признаны лучшими для подготовки детей к будущему по оценке ООН и ЮНЕСКО.