Python. Instrukcje dla programisty - ebook

Pythona można się szybko nauczyć i praktycznie od razu zacząć tworzyć działające gry, aplikacje internetowe czy też programy wspierające badaczy różnych dziedzin nauki. Język ten został pomyślany tak, aby ułatwiał pisanie przejrzystego, zwięzłego kodu w sposób zgodny ze sztuką programowania. To idealny wybór dla każdego, komu zależy, by nie tracić zbytnio czasu na naukę, tylko od razu pisać kod działający zgodnie z oczekiwaniami.

To trzecie, zaktualizowane i uzupełnione wydanie bestsellerowego podręcznika programowania w Pythonie. Naukę rozpoczniesz od podstawowych koncepcji programowania. Poznasz takie pojęcia jak zmienne, listy, klasy i pętle, a następnie utrwalisz je dzięki praktycznym ćwiczeniom. Dowiesz się, jak zapewnić interaktywność programom, i nauczysz się poprawnego testowania kodu przed dodaniem go do projektu. W kolejnych rozdziałach przystąpisz do praktycznej realizacji trzech projektów: gry zręcznościowej inspirowanej klasyczną Space Invaders, wizualizacji danych za pomocą dostępnych dla Pythona niezwykle użytecznych bibliotek i prostej aplikacji internetowej, gotowej do wdrożenia na serwerze WWW i opublikowania w internecie.

Skorzystaj z dokładnych instrukcji, jak:

• przygotować się do napisania pierwszego programu w Pythonie
• używać bibliotek i narzędzi Pythona
• pracować z różnymi zbiorami danych
• tworzyć interaktywne aplikacje internetowe i bezpiecznie je wdrażać
• testować i debugować kod, a także rozwiązywać różne problemy

Poznaj Pythona ... z tym światowym bestsellerem zrobisz to najszybciej!

Wprowadzenie do trzeciego wydania książki

Podziękowania

Wprowadzenie

CZĘŚĆ I. Podstawy

• 1. Rozpoczęcie pracy
  • Przygotowanie środowiska programistycznego
    • Wersje Pythona
    • Wykonanie fragmentu kodu w Pythonie
    • Edytor tekstu VS Code
  • Python w różnych systemach operacyjnych
    • Python w systemie Windows
    • Python w systemie macOS
    • Python w systemach z rodziny Linux
  • Uruchomienie programu typu "Witaj, świecie!"
    • Instalacja w VS Code rozszerzenia przeznaczonego do obsługi Pythona
    • Uruchomienie programu typu "Witaj, świecie!"
  • Rozwiązywanie problemów podczas instalacji
  • Uruchamianie programów Pythona z poziomu powłoki
    • W systemie Windows
    • W systemach macOS i Linux
  • Podsumowanie
• 2. Zmienne i proste typy danych
  • Co tak naprawdę dzieje się po uruchomieniu hello_world.py?
  • Zmienne
    • Nadawanie nazw zmiennym i używanie zmiennych
    • Unikanie błędów związanych z nazwami podczas używania zmiennych
    • Zmienna to etykieta
  • Ciągi tekstowe
    • Zmiana wielkości liter ciągu tekstowego za pomocą metod
    • Używanie zmiennych w ciągach tekstowych
    • Dodawanie białych znaków do ciągów tekstowych za pomocą tabulatora i znaku nowego wiersza
    • Usunięcie białych znaków
    • Usunięcie prefiksu
    • Unikanie błędów składni w ciągach tekstowych
  • Liczby
    • Liczby całkowite
    • Liczby zmiennoprzecinkowe
    • Liczby całkowite i zmiennoprzecinkowe
    • Znaki podkreślenia w liczbach
    • Wiele przypisań
    • Stałe
  • Komentarze
    • Jak można utworzyć komentarz?
    • Jakiego rodzaju komentarze należy tworzyć?
  • Zen Pythona
  • Podsumowanie
• 3. Wprowadzenie do list
  • Czym jest lista?
    • Uzyskanie dostępu do elementów listy
    • Numeracja indeksu zaczyna się od 0, a nie od 1
    • Użycie poszczególnych wartości listy
  • Zmienianie, dodawanie i usuwanie elementów
    • Modyfikowanie elementów na liście
    • Dodawanie elementów do listy
    • Usuwanie elementu z listy
  • Organizacja listy
    • Trwałe sortowanie listy za pomocą metody sort()
    • Tymczasowe sortowanie listy za pomocą funkcji sorted()
    • Wyświetlanie listy w odwrotnej kolejności alfabetycznej
    • Określenie wielkości listy
  • Unikanie błędów indeksu podczas pracy z listą
  • Podsumowanie
• 4. Praca z listą
  • Iteracja przez całą listę
    • Dokładniejsza analiza pętli
    • Wykonanie większej liczby zadań w pętli for
    • Wykonywanie operacji po pętli for
  • Unikanie błędów związanych z wcięciami
    • Brak wcięcia
    • Brak wcięcia dodatkowych wierszy
    • Niepotrzebne wcięcie
    • Niepotrzebne wcięcie po pętli
    • Brak dwukropka
  • Tworzenie list liczbowych
    • Użycie funkcji range()
    • Użycie funkcji range() do utworzenia listy liczb
    • Proste dane statystyczne dotyczące listy liczb
    • Lista składana
  • Praca z fragmentami listy
    • Wycinek listy
    • Iteracja przez wycinek
    • Kopiowanie listy
  • Krotka
    • Definiowanie krotki
    • Iteracja przez wszystkie wartości krotki
    • Nadpisanie krotki
  • Styl tworzonego kodu
    • Konwencje stylu
    • Wcięcia
    • Długość wiersza
    • Puste wiersze
    • Inne specyfikacje stylu
  • Podsumowanie
• 5. Konstrukcja if
  • Prosty przykład
  • Test warunkowy
    • Sprawdzenie równości
    • Ignorowanie wielkości liter podczas sprawdzania równości
    • Sprawdzenie nierówności
    • Porównania liczbowe
    • Sprawdzanie wielu warunków
    • Sprawdzanie, czy wartość znajduje się na liście
    • Sprawdzanie, czy wartość nie znajduje się na liście
    • Wyrażenie boolowskie
  • Polecenie if
    • Proste polecenia if
    • Polecenia if-else
    • Konstrukcja if-elif-else
    • Użycie wielu bloków elif
    • Pominięcie bloku else
    • Sprawdzanie wielu warunków
  • Używanie poleceń if z listami
    • Sprawdzanie pod kątem wartości specjalnych
    • Sprawdzanie, czy lista nie jest pusta
    • Użycie wielu list
  • Nadawanie stylu poleceniom if
  • Podsumowanie
• 6. Słowniki
  • Prosty słownik
  • Praca ze słownikami
    • Uzyskiwanie dostępu do wartości słownika
    • Dodanie nowej pary klucz-wartość
    • Rozpoczęcie pracy od pustego słownika
    • Modyfikowanie wartości słownika
    • Usuwanie pary klucz-wartość
    • Słownik podobnych obiektów
    • Używanie metody get() w celu uzyskania dostępu do wartości
  • Iteracja przez słownik
    • Iteracja przez wszystkie pary klucz-wartość
    • Iteracja przez wszystkie klucze słownika
    • Iteracja przez uporządkowane klucze słownika
    • Iteracja przez wszystkie wartości słownika
  • Zagnieżdżanie
    • Lista słowników
    • Lista w słowniku
    • Słownik w słowniku
  • Podsumowanie
• 7. Dane wejściowe użytkownika i pętla while
  • Jak działa funkcja input()?
    • Przygotowanie jasnych i zrozumiałych komunikatów
    • Użycie funkcji int() do akceptowania liczbowych danych wejściowych
    • Operator modulo
  • Wprowadzenie do pętli while
    • Pętla while w działaniu
    • Umożliwienie użytkownikowi podjęcia decyzji o zakończeniu działania programu
    • Użycie flagi
    • Użycie polecenia break do opuszczenia pętli
    • Użycie polecenia continue w pętli
    • Unikanie pętli działającej w nieskończoność
  • Użycie pętli while wraz z listami i słownikami
    • Przenoszenie elementów z jednej listy na drugą
    • Usuwanie z listy wszystkich egzemplarzy określonej wartości
    • Umieszczenie w słowniku danych wejściowych wprowadzonych przez użytkownika
  • Podsumowanie
• 8. Funkcje
  • Definiowanie funkcji
    • Przekazywanie informacji do funkcji
    • Argumenty i parametry
  • Przekazywanie argumentów
    • Argumenty pozycyjne
    • Argumenty w postaci słów kluczowych
    • Wartości domyślne
    • Odpowiedniki wywołań funkcji
    • Unikanie błędów związanych z argumentami
  • Wartość zwrotna
    • Zwrot prostej wartości
    • Definiowanie argumentu jako opcjonalnego
    • Zwrot słownika
    • Używanie funkcji wraz z pętlą while
  • Przekazywanie listy
    • Modyfikowanie listy w funkcji
    • Uniemożliwianie modyfikowania listy przez funkcję
  • Przekazywanie dowolnej liczby argumentów
    • Argumenty pozycyjne i przekazywanie dowolnej liczby argumentów
    • Używanie dowolnej liczby argumentów w postaci słów kluczowych
  • Przechowywanie funkcji w modułach
    • Import całego modułu
    • Import określonych funkcji
    • Użycie słowa kluczowego as w celu zdefiniowania aliasu funkcji
    • Użycie słowa kluczowego as w celu zdefiniowania aliasu modułu
    • Import wszystkich funkcji modułu
  • Nadawanie stylu funkcjom
  • Podsumowanie
• 9. Klasy
  • Utworzenie i użycie klasy
    • Utworzenie klasy Dog
    • Metoda __init__()
    • Utworzenie egzemplarza na podstawie klasy
  • Praca z klasami i egzemplarzami
    • Klasa Car
    • Przypisanie atrybutowi wartości domyślnej
    • Modyfikacja wartości atrybutu
  • Dziedziczenie
    • Metoda __init__() w klasie potomnej
    • Definiowanie atrybutów i metod dla klasy potomnej
    • Nadpisywanie metod klasy nadrzędnej
    • Egzemplarz jako atrybut
    • Modelowanie rzeczywistych obiektów
  • Import klas
    • Import pojedynczej klasy
    • Przechowywanie wielu klas w module
    • Import wielu klas z modułu
    • Import całego modułu
    • Import wszystkich klas z modułu
    • Import modułu w module
    • Używanie aliasów
    • Określenie swojego sposobu pracy
  • Biblioteka standardowa Pythona
  • Nadawanie stylu klasom
  • Podsumowanie
• 10. Pliki i wyjątki
  • Odczytywanie danych z pliku
    • Wczytywanie całego pliku
    • Względna i bezwzględna ścieżka dostępu do pliku
    • Odczytywanie wiersz po wierszu
    • Praca z zawartością pliku
    • Ogromne pliki, czyli na przykład milion cyfr
    • Czy data Twoich urodzin znajduje się w liczbie pi?
  • Zapisywanie danych w pliku
    • Zapisywanie pojedynczego wiersza
    • Zapisywanie wielu wierszy
  • Wyjątki
    • Obsługiwanie wyjątku ZeroDivisionError
    • Używanie bloku try-except
    • Używanie wyjątków w celu uniknięcia awarii programu
    • Blok else
    • Obsługa wyjątku FileNotFoundError
    • Analiza tekstu
    • Praca z wieloma plikami
    • Ciche niepowodzenie
    • Które błędy należy zgłaszać?
  • Przechowywanie danych
    • Używanie json.dumps() i json.loads()
    • Zapisywanie i odczytywanie danych wygenerowanych przez użytkownika
    • Refaktoryzacja
  • Podsumowanie
• 11. Testowanie kodu
  • Instalowanie pytest za pomocą pip
    • Uaktualnianie pip
    • Instalowanie pytest
  • Testowanie funkcji
    • Test jednostkowy i zestaw testów
    • Zaliczenie testu
    • Wykonywanie testu
    • Niezaliczenie testu
    • Reakcja na niezaliczony test
    • Dodanie nowego testu
  • Testowanie klasy
    • Różne rodzaje metod asercji
    • Klasa do przetestowania
    • Testowanie klasy AnonymousSurvey
    • Używanie danych testowych
  • Podsumowanie

CZĘŚĆ II. Projekty

• 12. Statek, który strzela pociskami
  • Planowanie projektu
  • Instalacja Pygame
  • Rozpoczęcie pracy nad projektem gry
    • Utworzenie okna Pygame i reagowanie na działania użytkownika
    • Określenie liczby klatek na sekundę
    • Zdefiniowanie koloru tła
    • Utworzenie klasy ustawień
  • Dodanie obrazu statku kosmicznego
    • Utworzenie klasy statku kosmicznego
    • Wyświetlenie statku kosmicznego na ekranie
  • Refaktoryzacja, czyli metody _check_events() i _update_screen()
    • Metoda _check_events()
    • Metoda _update_screen()
  • Kierowanie statkiem kosmicznym
    • Reakcja na naciśnięcie klawisza
    • Umożliwienie nieustannego ruchu
    • Poruszanie statkiem w obu kierunkach
    • Dostosowanie szybkości statku
    • Ograniczenie zasięgu poruszania się statku
    • Refaktoryzacja metody _check_events()
    • Naciśnięcie klawisza Q w celu zakończenia gry
    • Uruchamianie gry w trybie pełnoekranowym
  • Krótkie powtórzenie
    • alien_invasion.py
    • settings.py
    • ship.py
  • Wystrzeliwanie pocisków
    • Dodawanie ustawień dotyczących pocisków
    • Utworzenie klasy Bullet
    • Przechowywanie pocisków w grupie
    • Wystrzeliwanie pocisków
    • Usuwanie niewidocznych pocisków
    • Ograniczenie liczby pocisków
    • Utworzenie metody _update_bullets()
  • Podsumowanie
• 13. Obcy!
  • Przegląd projektu
  • Utworzenie pierwszego obcego
    • Utworzenie klasy Alien
    • Utworzenie egzemplarza obcego
  • Utworzenie floty obcych
    • Utworzenie rzędów obcych
    • Refaktoryzacja metody _create_fleet()
    • Dodawanie rzędów
  • Poruszanie flotą obcych
    • Przesunięcie obcych w prawo
    • Zdefiniowanie ustawień dla kierunku poruszania się floty
    • Sprawdzenie, czy obcy dotarł do krawędzi ekranu
    • Przesunięcie floty w dół i zmiana kierunku
  • Zestrzeliwanie obcych
    • Wykrywanie kolizji z pociskiem
    • Utworzenie większych pocisków w celach testowych
    • Ponowne utworzenie floty
    • Zwiększenie szybkości pocisku
    • Refaktoryzacja metody _update_bullets()
  • Zakończenie gry
    • Wykrywanie kolizji między obcym i statkiem
    • Reakcja na kolizję między obcym i statkiem
    • Obcy, który dociera do dolnej krawędzi ekranu
    • Koniec gry!
    • Ustalenie, które komponenty gry powinny być uruchomione
  • Podsumowanie
• 14. Punktacja
  • Dodanie przycisku Gra
    • Utworzenie klasy Button
    • Wyświetlenie przycisku na ekranie
    • Uruchomienie gry
    • Zerowanie gry
    • Dezaktywacja przycisku Gra
    • Ukrycie kursora myszy
  • Zmiana poziomu trudności
    • Zmiana ustawień dotyczących szybkości
    • Wyzerowanie szybkości
  • Punktacja
    • Wyświetlanie punktacji
    • Utworzenie tablicy wyników
    • Uaktualnienie punktacji po zestrzeleniu obcego
    • Zerowanie wyniku
    • Zagwarantowanie uwzględnienia wszystkich trafień
    • Zwiększenie liczby zdobywanych punktów
    • Zaokrąglanie punktacji
    • Najlepsze wyniki
    • Wyświetlenie aktualnego poziomu gry
    • Wyświetlenie liczby statków
  • Podsumowanie
• 15. Generowanie danych
  • Instalacja matplotlib
  • Wygenerowanie prostego wykresu liniowego
    • Zmienianie etykiety i grubości wykresu
    • Poprawianie wykresu
    • Używanie wbudowanych stylów
    • Używanie funkcji scatter() do wyświetlania poszczególnych punktów i nadawania im stylu
    • Wyświetlanie serii punktów za pomocą funkcji scatter()
    • Automatyczne obliczanie danych
    • Dostosowanie znaczników osi do własnych potrzeb
    • Definiowanie własnych kolorów
    • Użycie mapy kolorów
    • Automatyczny zapis wykresu
  • Błądzenie losowe
    • Utworzenie klasy RandomWalk
    • Wybór kierunku
    • Wyświetlenie wykresu błądzenia losowego
    • Wygenerowanie wielu błądzeń losowych
    • Nadawanie stylu danym wygenerowanym przez błądzenie losowe
  • Symulacja rzutu kością do gry za pomocą plotly
    • Instalacja plotly
    • Utworzenie klasy Die
    • Rzut kością do gry
    • Analiza wyników
    • Utworzenie histogramu
    • Dostosowanie wykresu do własnych potrzeb
    • Rzut dwiema kośćmi
    • Dalsze dostosowanie wykresu do własnych potrzeb
    • Rzut kośćmi o różnej liczbie ścianek
    • Zapisywanie wykresu
  • Podsumowanie
• 16. Pobieranie danych
  • Format CSV
    • Przetwarzanie nagłówków pliku CSV
    • Wyświetlanie nagłówków i ich położenia
    • Wyodrębnienie i odczytanie danych
    • Wyświetlenie danych na wykresie temperatury
    • Moduł datetime
    • Wyświetlanie daty
    • Wyświetlenie dłuższego przedziału czasu
    • Wyświetlenie drugiej serii danych
    • Nakładanie cienia na wykresie
    • Sprawdzenie pod kątem błędów
    • Samodzielne pobieranie danych
  • Mapowanie globalnych zbiorów danych - format GeoJSON
    • Pobranie danych dotyczących trzęsień ziemi
    • Analiza danych GeoJSON
    • Utworzenie listy trzęsień ziemi
    • Wyodrębnienie siły trzęsienia ziemi
    • Wyodrębnienie danych o miejscu wystąpienia trzęsienia ziemi
    • Budowanie mapy świata
    • Przedstawienie siły trzęsienia ziemi
    • Dostosowanie koloru punktu
    • Inne skale kolorów
    • Dodanie tekstu wyświetlanego po wskazaniu punktu na mapie
  • Podsumowanie
• 17. Praca z API
  • Użycie API
    • Git i GitHub
    • Żądanie danych za pomocą wywołania API
    • Instalacja requests
    • Przetworzenie odpowiedzi API
    • Praca ze słownikiem odpowiedzi
    • Podsumowanie repozytoriów najczęściej oznaczanych gwiazdką
    • Monitorowanie ograniczeń liczby wywołań API
  • Wizualizacja repozytoriów za pomocą pakietu plotly
    • Nadawanie stylu wykresowi
    • Dodanie własnych podpowiedzi
    • Dodawanie łączy do wykresu
    • Dostosowanie kolorów znaczników do własnych potrzeb
    • Więcej o plotly i API GitHub
  • Hacker News API
  • Podsumowanie
• 18. Rozpoczęcie pracy z Django
  • Przygotowanie projektu
    • Opracowanie specyfikacji
    • Utworzenie środowiska wirtualnego
    • Aktywacja środowiska wirtualnego
    • Instalacja frameworka Django
    • Utworzenie projektu w Django
    • Utworzenie bazy danych
    • Przegląd projektu
  • Uruchomienie aplikacji
    • Definiowanie modeli
    • Aktywacja modeli
    • Witryna administracyjna Django
    • Zdefiniowanie modelu Entry
    • Migracja modelu Entry
    • Rejestracja modelu Entry w witrynie administracyjnej
    • Powłoka Django
  • Tworzenie stron internetowych - strona główna aplikacji
    • Mapowanie adresu URL
    • Utworzenie widoku
    • Utworzenie szablonu
  • Utworzenie dodatkowych stron
    • Dziedziczenie szablonu
    • Strona tematów
    • Strony poszczególnych tematów
  • Podsumowanie
• 19. Konta użytkowników
  • Umożliwienie użytkownikom wprowadzania danych
    • Dodawanie nowego tematu
    • Dodawanie nowych wpisów
    • Edycja wpisu
  • Konfiguracja kont użytkowników
    • Aplikacja accounts
    • Strona logowania
    • Wylogowanie
    • Strona rejestracji użytkownika
  • Umożliwienie użytkownikom bycia właścicielami swoich danych
    • Ograniczenie dostępu za pomocą dekoratora @login_required
    • Powiązanie danych z określonymi użytkownikami
    • Przyznanie dostępu jedynie odpowiednim użytkownikom
    • Ochrona tematów użytkownika
    • Ochrona strony edit_entry
    • Powiązanie nowego tematu z bieżącym użytkownikiem
  • Podsumowanie
• 20. Nadanie stylu i wdrożenie aplikacji
  • Nadanie stylu aplikacji Learning Log
    • Aplikacja django-bootstrap5
    • Użycie Bootstrapa do nadania stylu aplikacji Learning Log
    • Modyfikacja pliku base.html
    • Użycie elementu Jumbotron do nadania stylu stronie głównej
    • Nadanie stylu stronie logowania
    • Nadanie stylu stronie tematów
    • Nadanie stylów wpisom na stronie tematu
  • Wdrożenie aplikacji Learning Log
    • Utworzenie konta w Platform.sh
    • Instalacja Platform.sh CLI
    • Instalacja platformshconfig
    • Utworzenie pliku requirements.txt
    • Dodatkowe wymagania dotyczące wdrożenia
    • Dodawanie plików konfiguracyjnych
    • Modyfikacja pliku settings.py dla Platform.sh
    • Użycie Gita do monitorowania plików projektu
    • Utworzenie projektu w Platform.sh
    • Przekazanie projektu do Platform.sh
    • Wyświetlenie wdrożonego projektu
    • Dopracowanie wdrożenia projektu w Platform.sh
    • Utworzenie własnych stron błędu
    • Nieustanna rozbudowa
    • Usunięcie projektu z Platform.sh
  • Podsumowanie
• A. Instalacja Pythona i rozwiązywanie problemów
  • Python w Windows
    • Użycie polecenia py zamiast python
    • Ponowna instalacja Pythona
  • Python w systemie macOS
    • Przypadkowa instalacja wersji dostarczanej przez Apple
    • Python 2 w starszych wydaniach systemu macOS
  • Python w systemie Linux
    • Używanie domyślnej instalacji Pythona
    • Instalacja najnowszej wersji Pythona
  • Sprawdzenie aktualnie używanej wersji Pythona
  • Słowa kluczowe Pythona i wbudowane funkcje
    • Słowa kluczowe Pythona
    • Wbudowane funkcje Pythona
• B. Edytory tekstu i środowiska IDE
  • Efektywna praca z VS Code
    • Konfigurowanie VS Code
    • Wybrane skróty klawiszowe VS Code
  • Inne edytory tekstu i środowiska IDE
    • IDLE
    • Geany
    • Sublime Text
    • Emacs i vim
    • PyCharm
    • Notatniki Jupyter Notebooks
• C. Uzyskiwanie pomocy
  • Pierwsze kroki
    • Spróbuj jeszcze raz
    • Chwila odpoczynku
    • Korzystaj z zasobów tej książki
  • Wyszukiwanie informacji w internecie
    • Stack Overflow
    • Oficjalna dokumentacja Pythona
    • Oficjalna dokumentacja biblioteki
    • r/learnpython
    • Posty na blogach
  • Discord
  • Slack
• D. Używanie Gita do kontroli wersji
  • Instalacja Gita
    • Konfiguracja Gita
  • Tworzenie projektu
  • Ignorowanie plików
  • Inicjalizacja repozytorium
  • Sprawdzanie stanu
  • Dodawanie plików do repozytorium
  • Zatwierdzanie plików
  • Sprawdzanie dziennika projektu
  • Drugie zatwierdzenie
  • Przywracanie stanu projektu
  • Przywracanie projektu do poprzedniego stanu
  • Usuwanie repozytorium
• E. Rozwiązywanie problemów z wdrożeniami
  • Jak wygląda proces wdrażania?
  • Podstawy rozwiązywania problemów
    • Kierowanie się podpowiedziami wyświetlanymi na ekranie
    • Odczytywanie danych wyjściowych dzienników zdarzeń
  • Rozwiązywanie problemów dotyczących konkretnego systemu operacyjnego
    • Wdrażanie z poziomu systemu Windows
    • Wdrażanie z poziomu systemu macOS
    • Wdrażanie z poziomu systemu Linux
  • Inne podejścia w zakresie wdrożenia