MENU
Nasze ceny
Przeczytaj fragment on-line
-
promocja
Python mniej poważnie - ebook
Python mniej poważnie - ebook
Książka to zbiór zabawnych i edukacyjnych ćwiczeń zaprojektowanych w taki sposób, aby bawić programistów i jednocześnie zwiększać ich umiejętności związane z programowaniem w Pythonie. Przygoda zaczyna się tam, gdzie kończą się książki dla początkujących. Publikacja rozwija istniejące koncepcje i wprowadza nowe narzędzia, z których będziesz korzystać każdego dnia. Dla jeszcze ciekawszego efektu, każdy projekt zawiera nieoczekiwany zwrot wydarzeń historycznych, odwołań do popkultury i literackich aluzji.
Użyjesz darmowych modułów jak Tkinter, matplotlib, Cprofile, Pylint, Pygame, Pillow i Python-Docx.
Usprawnisz swoje umiejętności związane z rozwiązywaniem problemów i zaangażujesz wiele użytecznych bibliotek Pythona do rozwiązywania ciekawych zadań.
| Kategoria: | Programowanie |
| Zabezpieczenie: |
Watermark
|
| ISBN: | 978-83-01-20998-8 |
| Rozmiar pliku: | 5,6 MB |
FRAGMENT KSIĄŻKI
O autorze
Lee Vaughan jest geologiem z ponad 30-letnim doświadczeniem w przemyśle naftowym. Pracując jako starszy profesjonalista techniczny przy modelowaniu geologicznym w głównych międzynarodowych spółkach naftowych, Lee był zaangażowany w tworzenie i przegląd modeli komputerowych, rozwój, testowanie i komercjalizację oprogramowania, a także szkolenie geologów i inżynierów. Wspiera osoby nieprogramujące, które muszą korzystać z programowania w swojej pracy. Niepraktyczne projekty w Pythonie napisał, aby pomóc samoukom w doskonaleniu ich umiejętności z użyciem języka Python.
O recenzencie technicznym
Jeremy Kun uzyskał tytuł doktora na Uniwersytecie Illinois w Chicago. Prowadzi blog Math ∩ Programming (https://jeremykun.com/) i obecnie pracuje przy optymalizacji centrów danych w Google.Podziękowania
Pisanie książki jest sprawą rodzinną, a ja nie mógłbym tego dokonać bez wsparcia ze strony zarówno mojej prawdziwej rodziny, jak i rodziny zastępczej w wydawnictwie No Starch Press. Przede wszystkim chciałbym podziękować mojej żonie, Hannah, a także moim córkom, Sarze i Lorze, za ich wyrozumiałość, cierpliwość i nieustanne wsparcie w redagowaniu.
Dziękuję pracownikom wydawnictwa No Starch, Billowi Polockowi i Tylerowi Ortmanowi, za przyjęcie mojej propozycji, Zachowi Lebowskiemu za nadanie sensu temu, co chciałem przekazać, Janelle Ludowise za wysoce profesjonalną pracę nad edycją produkcji, Rachel Monaghan i Pauli Fleming za ciężką pracę nad adjustacją i korektą książki technicznej, Davidowi Van Nessowi za skład oraz Serenie Yang i Joshowi Ellingsonowi za wspaniały projekt okładki. Dziękuję również moim technicznym recenzentom, Jeremy’emu Kunowi, Michaelowi Contraveosowi i Michele Pratusevich za znaczne ulepszenie tej książki dzięki bezcennym sugestiom i poprawkom.
Poza osobami z No Starch, dużego wsparcia technicznego udzielili mi Sarah Vaughan, Eric Evenchick, Xiao-Hui Wu, Brooks Clark, Brian Proett, Brent Francis i Glenn Krum.
Na koniec dziękuję Markowi Nathernowi za wprowadzenie mnie do języka Python, a także Guido van Rossumowi za stworzenie tego języka!Wprowadzenie
Witamy w książce Python mniej poważnie. Korzystając z języka programowania Python, będziemy w niej odkrywać Marsa, Jowisza i najdalsze zakątki galaktyki, dusze poetów, świat wielkich finansów, podziemia szpiegostwa i fałszowania głosów, oszustwa w teleturniejach i znacznie więcej. Użyjemy łańcuchów Markowa do napisania haiku, symulacji Monte Carlo do modelowania rynków finansowych, uśredniania obrazów do usprawnienia naszej astrofotografii oraz algorytmów
genetycznych do wyhodowania armii gigantycznych szczurów, zdobywając jednocześnie doświadczenie w pracy z takimi modułami jak pygame, Pylint, pydocstyle, tkinter, python-docx, matplotlib i pillow. Przede wszystkim jednak będziemy się dobrze bawić.
Dla kogo jest ta książka?
Książkę tę można traktować jako drugi podręcznik do nauki Pythona. Została ona zaprojektowana w taki sposób, aby można ją było wykorzystywać jako uzupełnienie książki dla początkujących lub kursu wprowadzającego. Dzięki niej można będziesz w stanie kontynuować samodzielną naukę, stosując podejście oparte na projektach, bez marnowania pieniędzy lub miejsca na półce na dokładne przerabianie pojęć, które już znasz. Nie martw się jednak, że zostaniesz bez pomocy – cały kod jest odpowiednio opisany i objaśniony.
Projekty te przeznaczone są dla każdego, kto chce używać programowania do przeprowadzania eksperymentów, testowania teorii, symulowania natury lub po prostu do zabawy. Mowa tutaj również o osobach, które wykorzystują programowanie w swojej pracy (np. naukowcy lub inżynierowie), ale które nie są tak naprawdę programistami, a także osobach, które nazywam „zdeterminowanymi niespecjalistami” – dyletantami i amatorami, którzy czerpią przyjemność z rozwiązywania problemów programistycznych w wolnym czasie. Jeśli chciałeś pobawić się prezentowanymi tu koncepcjami, ale rozpoczynanie potencjalnie skomplikowanych projektów od zera uznałeś za zbyt trudne lub czasochłonne, to ta książka jest dla Ciebie.
Co jest w tej książce?
W miarę wykonywania tych projektów, będziesz pogłębiać swoją wiedzę na temat przydatnych bibliotek i modułów języka Python, poznawać nowe skróty, wbudowane funkcje i pomocne techniki, a także ćwiczyć projektowanie, testowanie i optymalizowanie programów. Dodatkowo będziesz w stanie przełożyć wykonywaną pracę na rzeczywiste aplikacje, zbiory danych i problemy.
Cytując Ralpha Waldo Emersona, „nigdy nie osiągnięto niczego wielkiego bez entuzjazmu”, a dotyczy to również uczenia się. Ostatecznym celem tej książki jest pobudzić Twoją wyobraźnię i pomóc Ci samodzielnie rozwijać interesujące projekty. Nie przejmuj się, jeśli na początku będą Ci się one wydawać zbyt ambitne. Odrobina staranności połączona z dużą ilością googlowania mogą zdziałać cuda – i to dużo szybciej niż myślisz
Poniżej znajduje się krótkie omówienie rozdziałów zawartych w tym podręczniku. Nie musisz czytać ich po kolei, ale najłatwiejsze projekty znajdują się na początku książki, a do tego nowe pojęcia, moduły i techniki omawiam bardziej szczegółowo, gdy są one prezentowane po raz pierwszy.
Rozdział 1: Generator zabawnych pseudonimów Ten „rozgrzewkowy” projekt wprowadza przewodniki po stylach Python PEP 8 i PEP 257, jak również moduły Pylint i pydocstyle, które analizują zgodność naszego kodu z tymi wskazówkami. Końcowym produktem jest generator zabawnych pseudonimów zainspirowany serialem telewizyjnym Psych.
Rozdział 2: Znajdowanie zaklęć Naucz się profilować swój kod, starając się uchronić czarodziejkę Zatannę przed bolesną śmiercią. Przeszukaj słowniki online pod kątem magicznych palindromów wielowyrazowych, których Zatanna potrzebuje do pokonania cofającego czas wroga.
Rozdział 3: Rozwiązywanie anagramów Napisz program, który pomaga użytkownikowi utworzyć frazę anagramową z jego imienia i nazwiska. Przykładowo Clint Eastwood daje w rezultacie old west action. Następnie pomóż Tomowi Marvolo Riddle’owi utworzyć jego anagram, „I am Lord Voldemort” przy użyciu sit lingwistycznych.
Rozdział 4: Dekodowanie szyfrów z amerykańskiej wojny domowej Zbadaj i złam jeden z najbardziej udanych szyfrów wojskowych w historii – szyfr trasowy Unii. Następnie pomóż szpiegom po obu stronach wysłać i zdekodować sekretne komunikaty za pomocą zygzakującego szyfru płotkowego.
Rozdział 5: Kodowanie szyfrów z brytyjskiej wojny domowej Odczytaj wiadomość ukrytą w tekście, dekodując szyfr z czasów brytyjskiej wojny domowej. Następnie uratuj Marię, królową Szkotów, projektując i stosując kod, który pozwoli jej wykonać trudniejsze zadanie, jakim jest napisanie ukrytej wiadomości.
Rozdział 6: Pisanie atramentem sympatycznym Pomóż kretowi w firmie zdradzić ojca Sherlocka Holmesa i uniknąć wykrycia, wykorzystując do tego celu elektroniczny atrament sympatyczny. Rozdział ten oparty jest na odcinku serialu Elementary.
Rozdział 7: Hodowanie olbrzymich szczurów za pomocą algorytmów genetycznych Użyj algorytmów genetycznych – zainspirowanych ewolucją Darwina – do wyhodowania rasy superszczurów o rozmiarze suczki rasy Bulmastif. Następnie pomóż Jamesowi Bondowi złamać w mgnieniu oka kod sejfu z 10 miliardami możliwych kombinacji.
Rozdział 8: Zliczanie sylab w wierszach haiku Naucz swój komputer zliczać sylaby w języku angielskim jako wstęp do pisania w kolejnym rozdziale japońskich wierszy, nazywanych haiku.
Rozdział 9: Pisanie haiku z użyciem łańcuchów Markowa Naucz swój komputer pisać haiku poprzez połączenie modułu do zliczania sylab z rozdziału 8 z łańcuchami Markowa i korpusem szkoleniowym złożonym z kilkuset starożytnych i nowoczesnych haiku.
Rozdział 10: Czy jesteśmy sami? Poznawanie paradoksu FermiegoZbadaj nieobecność pozaziemskich sygnałów radiowych za pomocą równania Drake’a, wymiary Drogi Mlecznej oraz założenia dotyczące rozmiaru wykrywalnych „bąbli emisji”. Zapoznaj się z popularnym modułem tkinter i wykorzystaj go do utworzenia graficznej reprezentacji galaktyki i własnego bąbla radiowego Ziemi.
Rozdział 11: Problem Monty’ego Halla Pomóż najmądrzejszej kobiecie na świecie wygrać spór dotyczący problemu Monty’ego Halla. Następnie użyj programowania obiektowego do utworzenia wersji popularnej gry Monty’ego z użyciem zabawnego interfejsu graficznego.
Rozdział 12: Zabezpieczanie kwoty na specjalny cel Zaplanuj swoją (lub swoich rodziców) bezpieczną emeryturę za pomocą symulacji finansowej z użyciem metody Monte Carlo.
Rozdział 13: Symulowanie pozaziemskiego wulkanu Użyj modułu pygame do zasymulowania erupcji wulkanicznej na Io, jednym z księżyców Jowisza.
Rozdział 14: Odwzorowywanie Marsa za pomocą sondy Mars Orbiter Zbuduj grę arkadową opartą na grawitacji i spróbuj umieścić satelitę na kołowej orbicie odwzorowywania, starając się przy tym nie zużyć całego paliwa i nie spłonąć w atmosferze. Wyświetlaj odczyty kluczowych parametrów, śledź ścieżki orbitalne, dodaj cień planety i powoli obracaj Marsa wokół jego osi, a wszystko to przy poznawaniu mechaniki orbitalnej!
Rozdział 15: Usprawnianie astrofotografii za pomocą uśredniania planet Ujawnij pasy chmur oraz Wielką Czerwoną Plamę na Jowiszu poprzez optyczne uśrednienie słabej jakości klatek wideo za pomocą biblioteki Pythona do manipulowania obrazami. Naucz się pracować z plikami, folderami i ścieżkami do katalogów przy użyciu wbudowanych modułów os i shutil.
Rozdział 16: Znajdowanie oszustw za pomocą prawa Benforda Użyj prawa Benforda do zbadania fałszerstw w amerykańskich wyborach prezydenckich z 2016 roku. Użyj modułu matplotlib do podsumowania wyników w formie wykresu.
Każdy rozdział kończy się przynajmniej jednym ćwiczeniem lub trudniejszym projektem.
Dla każdego z ćwiczeń podane jest rozwiązanie. Nie oznacza to jednak, że jest to najlepsze rozwiązanie – możliwe, że uda Ci się uzyskać coś lepszego, tak więc nie podglądaj!
W przypadku trudniejszych projektów będziesz jednak zdany wyłącznie na siebie. Gdy Cortez zaatakował Meksyk w 1519 roku, spalił on swoje karawele, tak aby jego konkwistadorzy wiedzieli, że nie ma już drogi powrotnej i że będą oni musieli stawić czoło Aztekom z okrutną i niezachwianą determinacją. Z tego powodu wyrażenie „spalić za sobą mosty” (oryginalnie „burn your boats”, czyli dosł. „spalić swoje łodzie”) oznacza dziś entuzjazm lub pełne zaangażowanie w realizowane zadanie. W taki właśnie sposób należy stawić czoło tym wyzwaniom – jak gdyby Twoje łodzie były spalone. Gdy to zrobisz, prawdopodobnie nauczysz się więcej z tych ćwiczeń niż z jakiejkolwiek innej części tej książki!
Wersja Pythona, platforma i IDE
Każdy z projektów tej książki skonstruowałem przy użyciu Pythona w wersji 3.5 w środowisku Windows 10. Jeśli używasz innego systemu operacyjnego, to nie powinieneś mieć żadnych problemów: w odpowiednich miejscach podaję kompatybilne moduły dla innych platform.
Przykłady kodu oraz zrzuty ekranu prezentowane w tej książce pochodzą albo z edytora tekstowego Python IDLE, albo z powłoki interaktywnej. IDLE to skrót od Integrated Development and Learning Environment. Jest to zintegrowane środowisko programowania (IDE) z dodaną literą L, tak aby akronim ten odnosił się do znanego z Monty Pythona Erica Idle. Powłoka interaktywna, nazywana również interpretatorem, jest oknem, które pozwala na natychmiastowe wykonywanie poleceń i testowanie kodu bez potrzeby tworzenia plików.
IDLE ma jednak kilka wad, takich jak brak kolumny z numerami wierszy, ale jest za to darmowy i dostarczany z Pythonem, więc każdy ma do niego dostęp. Jeśli tylko chcesz, to możesz bez przeszkód używać innego IDE. Do pobrania dostępnych jest wiele innych produktów, takich jak Geany (wymawiane jak angielskie słowo genie), PyCharm czy PyScripter. Geany działa na wielu systemach operacyjnych, łącznie z Uniksem, macOS i Windows. PyCharm działa w Linuksie, systemie Windows i macOS, natomiast PyScripter w systemie Windows. Pełna lista dostępnych narzędzi deweloperskich dla języka Python i kompatybilnych platform znajduje się na stronie https://wiki.python.org/moin/DevelopmentTools/.
Kod
Dla każdego z projektów tej książki podane są wszystkie wiersze kodu. Zachęcam do wprowadzania ich ręcznie wszędzie tam, gdzie to możliwe. Pewien nauczyciel powiedział mi kiedyś, że „uczymy się za pomocą naszych rąk” i muszę się zgodzić, że ręczne wprowadzanie kodu sprawia, iż przykładamy wtedy maksymalną uwagę do tego, co robimy.
Jeśli jednak potrzebujesz szybko całego projektu lub przypadkowo usuniesz całą swoją pracę, to cały jego kod, wraz a rozwiązaniami ćwiczeń, możesz pobrać ze strony https://www.nostarch.com/impracticalpython/.
Styl kodu
Ta książka poświęcona jest rozwiązywaniu problemów i zabawie, tak więc kod może czasami odbiegać od dobrych praktyk i szczytowej wydajności. Okazjonalnie będziemy wykorzystywać wyrażenia listowe lub specjalne operatory, ale w większości przypadków skupimy się na prostym i zrozumiałym kodzie, który ułatwi nam naukę.
Tego rodzaju uproszczenie jest ważne dla programujących nieprogramistów, którzy będą czytać tę książkę. Większość ich kodu może być „kodem Kleenex”, czyli użytym jedno- lub dwukrotnie dla określonego celu, a następnie wyrzuconym. Jest to rodzaj kodu, który może być udostępniony kolegom lub narzucony im z powodu zmian kadrowych, tak więc powinien on być łatwy do czytania i zrozumienia.
Cały główny kod projektów jest opisany i objaśniony w standardowym stylu i zazwyczaj zgodny ze wskazówkami zawartymi w przewodniku Python Enhancement Proposal 8, znanym również jako PEP 8. Szczegóły dotyczące wytycznych PEP 8 i oprogramowania pozwalającego na ich honorowanie znajdują się w rozdziale 1.
Gdzie uzyskać pomoc?
Podejmowanie wyzwania programistycznego może stanowić pewien problem. Kodowanie nie zawsze jest czymś, co możemy intuicyjnie rozgryźć – nawet przy użyciu tak przyjaznego języka jak Python. W ramach kolejnych rozdziałów będę podawał linki i odwołania do przydatnych źródeł informacji, ale w przypadku projektów tworzonych samodzielne nic nie zastąpi wyszukiwarki internetowej.
Aby móc z powodzeniem wyszukiwać informacje, musisz najpierw wiedzieć, o co chcesz zapytać. Może to być z początku frustrujące, ale pomyśl o tym jak o grze w dwadzieścia pytań. Udoskonalaj swoje słowa kluczowe wraz każdym kolejnym wyszukiwaniem, aż znajdziesz konkretną odpowiedź lub osiągniesz punkt malejących zysków.
Jeśli poszukiwania w książkach i w sieci zawiodą, to kolejnym krokiem będzie poproszenie kogoś o pomoc. Możesz to zrobić online za opłatą lub za darmo na takich forach jak Stack Overflow (https://stackoverflow.com/). Pamiętaj jednak, że członkowie tych stron nie znoszą głupców. Zanim coś napiszesz, upewnij się, że zapoznałeś się z ich stronami „Jak należy zadawać pytania?”. Jedną z takich stron w witrynie Stack Overflow możesz przykładowo znaleźć pod adresem http://stackoverflow.com/help/how-to-ask/.
Naprzód!
Dziękuję, że poświęciłeś czas na przeczytanie tego wprowadzenia! Z pewnością chcesz wyciągnąć z tej książki tak wiele, jak to tylko możliwe, i jest to dobry początek. Gdy dojdziesz do drugiego końca tej książki, będziesz bardziej biegły w Pythonie i lepiej przygotowany do rozwiązywania złożonych rzeczywistych problemów. Ruszajmy do pracy.
Lee Vaughan jest geologiem z ponad 30-letnim doświadczeniem w przemyśle naftowym. Pracując jako starszy profesjonalista techniczny przy modelowaniu geologicznym w głównych międzynarodowych spółkach naftowych, Lee był zaangażowany w tworzenie i przegląd modeli komputerowych, rozwój, testowanie i komercjalizację oprogramowania, a także szkolenie geologów i inżynierów. Wspiera osoby nieprogramujące, które muszą korzystać z programowania w swojej pracy. Niepraktyczne projekty w Pythonie napisał, aby pomóc samoukom w doskonaleniu ich umiejętności z użyciem języka Python.
O recenzencie technicznym
Jeremy Kun uzyskał tytuł doktora na Uniwersytecie Illinois w Chicago. Prowadzi blog Math ∩ Programming (https://jeremykun.com/) i obecnie pracuje przy optymalizacji centrów danych w Google.Podziękowania
Pisanie książki jest sprawą rodzinną, a ja nie mógłbym tego dokonać bez wsparcia ze strony zarówno mojej prawdziwej rodziny, jak i rodziny zastępczej w wydawnictwie No Starch Press. Przede wszystkim chciałbym podziękować mojej żonie, Hannah, a także moim córkom, Sarze i Lorze, za ich wyrozumiałość, cierpliwość i nieustanne wsparcie w redagowaniu.
Dziękuję pracownikom wydawnictwa No Starch, Billowi Polockowi i Tylerowi Ortmanowi, za przyjęcie mojej propozycji, Zachowi Lebowskiemu za nadanie sensu temu, co chciałem przekazać, Janelle Ludowise za wysoce profesjonalną pracę nad edycją produkcji, Rachel Monaghan i Pauli Fleming za ciężką pracę nad adjustacją i korektą książki technicznej, Davidowi Van Nessowi za skład oraz Serenie Yang i Joshowi Ellingsonowi za wspaniały projekt okładki. Dziękuję również moim technicznym recenzentom, Jeremy’emu Kunowi, Michaelowi Contraveosowi i Michele Pratusevich za znaczne ulepszenie tej książki dzięki bezcennym sugestiom i poprawkom.
Poza osobami z No Starch, dużego wsparcia technicznego udzielili mi Sarah Vaughan, Eric Evenchick, Xiao-Hui Wu, Brooks Clark, Brian Proett, Brent Francis i Glenn Krum.
Na koniec dziękuję Markowi Nathernowi za wprowadzenie mnie do języka Python, a także Guido van Rossumowi za stworzenie tego języka!Wprowadzenie
Witamy w książce Python mniej poważnie. Korzystając z języka programowania Python, będziemy w niej odkrywać Marsa, Jowisza i najdalsze zakątki galaktyki, dusze poetów, świat wielkich finansów, podziemia szpiegostwa i fałszowania głosów, oszustwa w teleturniejach i znacznie więcej. Użyjemy łańcuchów Markowa do napisania haiku, symulacji Monte Carlo do modelowania rynków finansowych, uśredniania obrazów do usprawnienia naszej astrofotografii oraz algorytmów
genetycznych do wyhodowania armii gigantycznych szczurów, zdobywając jednocześnie doświadczenie w pracy z takimi modułami jak pygame, Pylint, pydocstyle, tkinter, python-docx, matplotlib i pillow. Przede wszystkim jednak będziemy się dobrze bawić.
Dla kogo jest ta książka?
Książkę tę można traktować jako drugi podręcznik do nauki Pythona. Została ona zaprojektowana w taki sposób, aby można ją było wykorzystywać jako uzupełnienie książki dla początkujących lub kursu wprowadzającego. Dzięki niej można będziesz w stanie kontynuować samodzielną naukę, stosując podejście oparte na projektach, bez marnowania pieniędzy lub miejsca na półce na dokładne przerabianie pojęć, które już znasz. Nie martw się jednak, że zostaniesz bez pomocy – cały kod jest odpowiednio opisany i objaśniony.
Projekty te przeznaczone są dla każdego, kto chce używać programowania do przeprowadzania eksperymentów, testowania teorii, symulowania natury lub po prostu do zabawy. Mowa tutaj również o osobach, które wykorzystują programowanie w swojej pracy (np. naukowcy lub inżynierowie), ale które nie są tak naprawdę programistami, a także osobach, które nazywam „zdeterminowanymi niespecjalistami” – dyletantami i amatorami, którzy czerpią przyjemność z rozwiązywania problemów programistycznych w wolnym czasie. Jeśli chciałeś pobawić się prezentowanymi tu koncepcjami, ale rozpoczynanie potencjalnie skomplikowanych projektów od zera uznałeś za zbyt trudne lub czasochłonne, to ta książka jest dla Ciebie.
Co jest w tej książce?
W miarę wykonywania tych projektów, będziesz pogłębiać swoją wiedzę na temat przydatnych bibliotek i modułów języka Python, poznawać nowe skróty, wbudowane funkcje i pomocne techniki, a także ćwiczyć projektowanie, testowanie i optymalizowanie programów. Dodatkowo będziesz w stanie przełożyć wykonywaną pracę na rzeczywiste aplikacje, zbiory danych i problemy.
Cytując Ralpha Waldo Emersona, „nigdy nie osiągnięto niczego wielkiego bez entuzjazmu”, a dotyczy to również uczenia się. Ostatecznym celem tej książki jest pobudzić Twoją wyobraźnię i pomóc Ci samodzielnie rozwijać interesujące projekty. Nie przejmuj się, jeśli na początku będą Ci się one wydawać zbyt ambitne. Odrobina staranności połączona z dużą ilością googlowania mogą zdziałać cuda – i to dużo szybciej niż myślisz
Poniżej znajduje się krótkie omówienie rozdziałów zawartych w tym podręczniku. Nie musisz czytać ich po kolei, ale najłatwiejsze projekty znajdują się na początku książki, a do tego nowe pojęcia, moduły i techniki omawiam bardziej szczegółowo, gdy są one prezentowane po raz pierwszy.
Rozdział 1: Generator zabawnych pseudonimów Ten „rozgrzewkowy” projekt wprowadza przewodniki po stylach Python PEP 8 i PEP 257, jak również moduły Pylint i pydocstyle, które analizują zgodność naszego kodu z tymi wskazówkami. Końcowym produktem jest generator zabawnych pseudonimów zainspirowany serialem telewizyjnym Psych.
Rozdział 2: Znajdowanie zaklęć Naucz się profilować swój kod, starając się uchronić czarodziejkę Zatannę przed bolesną śmiercią. Przeszukaj słowniki online pod kątem magicznych palindromów wielowyrazowych, których Zatanna potrzebuje do pokonania cofającego czas wroga.
Rozdział 3: Rozwiązywanie anagramów Napisz program, który pomaga użytkownikowi utworzyć frazę anagramową z jego imienia i nazwiska. Przykładowo Clint Eastwood daje w rezultacie old west action. Następnie pomóż Tomowi Marvolo Riddle’owi utworzyć jego anagram, „I am Lord Voldemort” przy użyciu sit lingwistycznych.
Rozdział 4: Dekodowanie szyfrów z amerykańskiej wojny domowej Zbadaj i złam jeden z najbardziej udanych szyfrów wojskowych w historii – szyfr trasowy Unii. Następnie pomóż szpiegom po obu stronach wysłać i zdekodować sekretne komunikaty za pomocą zygzakującego szyfru płotkowego.
Rozdział 5: Kodowanie szyfrów z brytyjskiej wojny domowej Odczytaj wiadomość ukrytą w tekście, dekodując szyfr z czasów brytyjskiej wojny domowej. Następnie uratuj Marię, królową Szkotów, projektując i stosując kod, który pozwoli jej wykonać trudniejsze zadanie, jakim jest napisanie ukrytej wiadomości.
Rozdział 6: Pisanie atramentem sympatycznym Pomóż kretowi w firmie zdradzić ojca Sherlocka Holmesa i uniknąć wykrycia, wykorzystując do tego celu elektroniczny atrament sympatyczny. Rozdział ten oparty jest na odcinku serialu Elementary.
Rozdział 7: Hodowanie olbrzymich szczurów za pomocą algorytmów genetycznych Użyj algorytmów genetycznych – zainspirowanych ewolucją Darwina – do wyhodowania rasy superszczurów o rozmiarze suczki rasy Bulmastif. Następnie pomóż Jamesowi Bondowi złamać w mgnieniu oka kod sejfu z 10 miliardami możliwych kombinacji.
Rozdział 8: Zliczanie sylab w wierszach haiku Naucz swój komputer zliczać sylaby w języku angielskim jako wstęp do pisania w kolejnym rozdziale japońskich wierszy, nazywanych haiku.
Rozdział 9: Pisanie haiku z użyciem łańcuchów Markowa Naucz swój komputer pisać haiku poprzez połączenie modułu do zliczania sylab z rozdziału 8 z łańcuchami Markowa i korpusem szkoleniowym złożonym z kilkuset starożytnych i nowoczesnych haiku.
Rozdział 10: Czy jesteśmy sami? Poznawanie paradoksu FermiegoZbadaj nieobecność pozaziemskich sygnałów radiowych za pomocą równania Drake’a, wymiary Drogi Mlecznej oraz założenia dotyczące rozmiaru wykrywalnych „bąbli emisji”. Zapoznaj się z popularnym modułem tkinter i wykorzystaj go do utworzenia graficznej reprezentacji galaktyki i własnego bąbla radiowego Ziemi.
Rozdział 11: Problem Monty’ego Halla Pomóż najmądrzejszej kobiecie na świecie wygrać spór dotyczący problemu Monty’ego Halla. Następnie użyj programowania obiektowego do utworzenia wersji popularnej gry Monty’ego z użyciem zabawnego interfejsu graficznego.
Rozdział 12: Zabezpieczanie kwoty na specjalny cel Zaplanuj swoją (lub swoich rodziców) bezpieczną emeryturę za pomocą symulacji finansowej z użyciem metody Monte Carlo.
Rozdział 13: Symulowanie pozaziemskiego wulkanu Użyj modułu pygame do zasymulowania erupcji wulkanicznej na Io, jednym z księżyców Jowisza.
Rozdział 14: Odwzorowywanie Marsa za pomocą sondy Mars Orbiter Zbuduj grę arkadową opartą na grawitacji i spróbuj umieścić satelitę na kołowej orbicie odwzorowywania, starając się przy tym nie zużyć całego paliwa i nie spłonąć w atmosferze. Wyświetlaj odczyty kluczowych parametrów, śledź ścieżki orbitalne, dodaj cień planety i powoli obracaj Marsa wokół jego osi, a wszystko to przy poznawaniu mechaniki orbitalnej!
Rozdział 15: Usprawnianie astrofotografii za pomocą uśredniania planet Ujawnij pasy chmur oraz Wielką Czerwoną Plamę na Jowiszu poprzez optyczne uśrednienie słabej jakości klatek wideo za pomocą biblioteki Pythona do manipulowania obrazami. Naucz się pracować z plikami, folderami i ścieżkami do katalogów przy użyciu wbudowanych modułów os i shutil.
Rozdział 16: Znajdowanie oszustw za pomocą prawa Benforda Użyj prawa Benforda do zbadania fałszerstw w amerykańskich wyborach prezydenckich z 2016 roku. Użyj modułu matplotlib do podsumowania wyników w formie wykresu.
Każdy rozdział kończy się przynajmniej jednym ćwiczeniem lub trudniejszym projektem.
Dla każdego z ćwiczeń podane jest rozwiązanie. Nie oznacza to jednak, że jest to najlepsze rozwiązanie – możliwe, że uda Ci się uzyskać coś lepszego, tak więc nie podglądaj!
W przypadku trudniejszych projektów będziesz jednak zdany wyłącznie na siebie. Gdy Cortez zaatakował Meksyk w 1519 roku, spalił on swoje karawele, tak aby jego konkwistadorzy wiedzieli, że nie ma już drogi powrotnej i że będą oni musieli stawić czoło Aztekom z okrutną i niezachwianą determinacją. Z tego powodu wyrażenie „spalić za sobą mosty” (oryginalnie „burn your boats”, czyli dosł. „spalić swoje łodzie”) oznacza dziś entuzjazm lub pełne zaangażowanie w realizowane zadanie. W taki właśnie sposób należy stawić czoło tym wyzwaniom – jak gdyby Twoje łodzie były spalone. Gdy to zrobisz, prawdopodobnie nauczysz się więcej z tych ćwiczeń niż z jakiejkolwiek innej części tej książki!
Wersja Pythona, platforma i IDE
Każdy z projektów tej książki skonstruowałem przy użyciu Pythona w wersji 3.5 w środowisku Windows 10. Jeśli używasz innego systemu operacyjnego, to nie powinieneś mieć żadnych problemów: w odpowiednich miejscach podaję kompatybilne moduły dla innych platform.
Przykłady kodu oraz zrzuty ekranu prezentowane w tej książce pochodzą albo z edytora tekstowego Python IDLE, albo z powłoki interaktywnej. IDLE to skrót od Integrated Development and Learning Environment. Jest to zintegrowane środowisko programowania (IDE) z dodaną literą L, tak aby akronim ten odnosił się do znanego z Monty Pythona Erica Idle. Powłoka interaktywna, nazywana również interpretatorem, jest oknem, które pozwala na natychmiastowe wykonywanie poleceń i testowanie kodu bez potrzeby tworzenia plików.
IDLE ma jednak kilka wad, takich jak brak kolumny z numerami wierszy, ale jest za to darmowy i dostarczany z Pythonem, więc każdy ma do niego dostęp. Jeśli tylko chcesz, to możesz bez przeszkód używać innego IDE. Do pobrania dostępnych jest wiele innych produktów, takich jak Geany (wymawiane jak angielskie słowo genie), PyCharm czy PyScripter. Geany działa na wielu systemach operacyjnych, łącznie z Uniksem, macOS i Windows. PyCharm działa w Linuksie, systemie Windows i macOS, natomiast PyScripter w systemie Windows. Pełna lista dostępnych narzędzi deweloperskich dla języka Python i kompatybilnych platform znajduje się na stronie https://wiki.python.org/moin/DevelopmentTools/.
Kod
Dla każdego z projektów tej książki podane są wszystkie wiersze kodu. Zachęcam do wprowadzania ich ręcznie wszędzie tam, gdzie to możliwe. Pewien nauczyciel powiedział mi kiedyś, że „uczymy się za pomocą naszych rąk” i muszę się zgodzić, że ręczne wprowadzanie kodu sprawia, iż przykładamy wtedy maksymalną uwagę do tego, co robimy.
Jeśli jednak potrzebujesz szybko całego projektu lub przypadkowo usuniesz całą swoją pracę, to cały jego kod, wraz a rozwiązaniami ćwiczeń, możesz pobrać ze strony https://www.nostarch.com/impracticalpython/.
Styl kodu
Ta książka poświęcona jest rozwiązywaniu problemów i zabawie, tak więc kod może czasami odbiegać od dobrych praktyk i szczytowej wydajności. Okazjonalnie będziemy wykorzystywać wyrażenia listowe lub specjalne operatory, ale w większości przypadków skupimy się na prostym i zrozumiałym kodzie, który ułatwi nam naukę.
Tego rodzaju uproszczenie jest ważne dla programujących nieprogramistów, którzy będą czytać tę książkę. Większość ich kodu może być „kodem Kleenex”, czyli użytym jedno- lub dwukrotnie dla określonego celu, a następnie wyrzuconym. Jest to rodzaj kodu, który może być udostępniony kolegom lub narzucony im z powodu zmian kadrowych, tak więc powinien on być łatwy do czytania i zrozumienia.
Cały główny kod projektów jest opisany i objaśniony w standardowym stylu i zazwyczaj zgodny ze wskazówkami zawartymi w przewodniku Python Enhancement Proposal 8, znanym również jako PEP 8. Szczegóły dotyczące wytycznych PEP 8 i oprogramowania pozwalającego na ich honorowanie znajdują się w rozdziale 1.
Gdzie uzyskać pomoc?
Podejmowanie wyzwania programistycznego może stanowić pewien problem. Kodowanie nie zawsze jest czymś, co możemy intuicyjnie rozgryźć – nawet przy użyciu tak przyjaznego języka jak Python. W ramach kolejnych rozdziałów będę podawał linki i odwołania do przydatnych źródeł informacji, ale w przypadku projektów tworzonych samodzielne nic nie zastąpi wyszukiwarki internetowej.
Aby móc z powodzeniem wyszukiwać informacje, musisz najpierw wiedzieć, o co chcesz zapytać. Może to być z początku frustrujące, ale pomyśl o tym jak o grze w dwadzieścia pytań. Udoskonalaj swoje słowa kluczowe wraz każdym kolejnym wyszukiwaniem, aż znajdziesz konkretną odpowiedź lub osiągniesz punkt malejących zysków.
Jeśli poszukiwania w książkach i w sieci zawiodą, to kolejnym krokiem będzie poproszenie kogoś o pomoc. Możesz to zrobić online za opłatą lub za darmo na takich forach jak Stack Overflow (https://stackoverflow.com/). Pamiętaj jednak, że członkowie tych stron nie znoszą głupców. Zanim coś napiszesz, upewnij się, że zapoznałeś się z ich stronami „Jak należy zadawać pytania?”. Jedną z takich stron w witrynie Stack Overflow możesz przykładowo znaleźć pod adresem http://stackoverflow.com/help/how-to-ask/.
Naprzód!
Dziękuję, że poświęciłeś czas na przeczytanie tego wprowadzenia! Z pewnością chcesz wyciągnąć z tej książki tak wiele, jak to tylko możliwe, i jest to dobry początek. Gdy dojdziesz do drugiego końca tej książki, będziesz bardziej biegły w Pythonie i lepiej przygotowany do rozwiązywania złożonych rzeczywistych problemów. Ruszajmy do pracy.
więcej..
