Adobe Systems F1420 – Instalace a úvod 1 Základy programování v jazyce Python Instalace a úvod Kryštof Mrózek (445429@mail.muni.cz) Kristína Tomanková (kristinatomankova@mail.muni.cz) Radoslav Brunovský (rbrunovsky@mail.muni.cz) Adobe Systems F1420 – Instalace a úvod 2 Instrukce k instalaci (pro Windows) •Nainstalujte python •https://www.python.org/downloads/ •Nainstalujte Visual Studio Code •https://code.visualstudio.com/docs/python/python-tutorial •Ve VSCode nainstalujte následující rozšíření •Python •Jupyter •Pokud jste zvyklí na jiný nástroj, klidně použijte ten Adobe Systems F1420 – Instalace a úvod 3 Cíle předmětu •V tomto předmětu se nenaučíte programovat •Pomůžeme vám s počátečními problémy a představíme základní koncepty •Programování ale musíte cvičit •Ukázat schopnost Pythonu nahradit řadu jiných nástrojů •Excel - zpracování dat (NumPy, Pandas) •MATLAB - Numerické výpočty (SciPy) •GnuPlot, QtiPlot - vykreslování dat (MatPlotLib, Plotly) •Osvojit si základní návyky při psaní vlastního kódu •Nevymýšlejte, co už bylo vymyšleno •Používejte internet – Google, Stack OverFlow, ChatGPT ̶ ̶ Adobe Systems F1420 – Instalace a úvod 4 Osnova Orientační plán 1.Úvod, instalace 2.Proměnné, datové typy, funkce 3.Podmínky 4.Seznamy 5.Seznamy 6.Slovníky 7.Slovníky 8.Práce se soubory, výjimky 9.Rekurze 10.Třídy, objekty 11.Užitečné balíčky 12.Procvičování Další Python předměty •F4500 – Python pro fyziky •Předmět zaměřený na praktičtější použití pythonu •Lépe ukazuje široké možnosti Pythonu •F5698 - Ultimátní příručka mladého budovatele v Pythonu •Pokročilejší předmět •Udržitelný vývoj softwaru •Moderní přístupy k programování ̶ Adobe Systems F1420 – Instalace a úvod 5 Co je Python? •Z wikipedie Python is an interpreted high-level general-purpose programming language. ̶ ̶ “High-level” vs. “Low-level” jazyk •High-level – blíž k uživateli (člověku) •Low-level – blíž k počítači A screen shot of a computer code Description automatically generated A close-up of a computer code Description automatically generated Python – high-level jazyk Assembler – low-level jazyk Adobe Systems A diagram of a computer system Description automatically generated F1420 – Instalace a úvod 6 Co je Python? •Z wikipedie Python is an interpreted high-level general-purpose programming language. ̶ ̶ “Interpretovaný” vs. “kompilovaný” jazyk •V kompilovaných jazycích (C, C++, Java) se mezi napsáním kódu a jeho spuštěním musí provést další krok – tzn. kompilace, kdy se kód přeloží do strojového kódu -> spouští se strojový kód •V interpretovaných jazycích (Python) se spouští přímo zdrojový kód, který je za běhu vyhodnocován „řádek po řádku“ Adobe Systems F1420 – Instalace a úvod 7 Co je Python? •Z wikipedie Python is an interpreted high-level general-purpose programming language. ̶ “General-purpose” vs. “Domain-specific” •“General-purpose” jazyky lze využít na širokou škálu aplikací •Zpracování dat •Strojové učení •Web development, software development •“Domain-specific“ jazyky mají uzké zaměření •HTML na tvorbu webových stránek •SQL pro komunikaci s databázemi Adobe Systems F1420 – Instalace a úvod 8 Proč Python? •Uživatelsky přívětivý •Dynamické typování, “duck-typing“ •Vhodný pro začátečníky •Už po relativně krátké době budete schopni psát jednoduché užitečné programy •Zároveň ale v Pythonu budovat i složitější aplikace •Volně dostupný, široce rozšířený •Obrovské množství různých balíčku (rozšíření) •Zpracování dat, machine learning, numerické výpočty, kvantové programování ̶ Proč ne Python? •Pomalý ve srovnání s kompilovanými, staticky typovanými jazyky •Náchylný ke kritickým, nepředvídatelným chybám ̶ A graph of a number of programming languages Description automatically generated with medium confidence Jazyky používané uživateli Stack OverFlow Adobe Systems F1420 – Instalace a úvod 9 Proč VSCode? A graph of a number of numbers and a number of text Description automatically generated with medium confidence •Několik možností, jak Python používat •Příkazová řádka + textový editor (vim) •Jupyter notebook •IDE (Integrated Development Enviroment) •VSCode je rychle rostoucí open-source vývojové prostředí •V mnoha oblastech se stává standardem •Vhodná pro začátečníky, rychlá instalace •Obsahuje množství komplexních funkcí (další lze doinstalovat) •GitHub Copilot – AI integrovaná do IDE, která vám pomáhá programovat •Umožňuje naistalovat a používat Python bez nutnosti znát příkazovou řádku (terminál) •Příkazová řádka – přímý způsob komunikace s počítačem skrz textové příkazy •V tomto předmětu se jí nebudeme zabývat •Nicméně je dobré, vědět o co jde Kombinace Python + VSCode vás dostane celkem daleko Adobe Systems F1420 – Instalace a úvod 10 Instalace balíčků ve VSCode •Otevřete terminál ve VSCode (View > Terminal) •Napište py –m pip install Nebo python –m pip install Varování: •Na Unix systémech (Linux, MacOS) je správný (bezpečný) způsob instalace balíčků je do tzv. virtuálních prostředí (virtual enviroments) •pyenv, virtualenv •V tomto předmětu je ignorujeme •Instalace základních balíčků (NumPy, SciPy, Pandas, Plotly) by neměla způsobit žádné problémy •Pokud budete instalovat exotičtější balíčky, nastudujte si virtuální prostředí