Язык Python

Магистратура 2020/2021

Лучший по критерию «Полезность курса для Вашей будущей карьеры»

Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»

Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»

Статус: Курс по выбору (Науки о данных)

Направление: 01.04.02. Прикладная математика и информатика

Кто читает: Базовая кафедра Яндекс

Где читается: Факультет компьютерных наук

Когда читается: 1-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Прогр. обучения: Науки о данных

Язык: русский

Кредиты: 4

Контактные часы: 48

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Python - язык, ориентированный на скорость и простоту разработки за счет скорости выполнения программ. Это бывает полезно во многих задачах, например в исследовательском программировании, в аналитике, для написания прототипов и т.д. На курсе мы научимся во-первых писать простые программы, а далее будем изучать различные конструкции и библиотеки, позволяющие писать программы быстрее и с меньшим количеством ошибок; а также разрабатывать библиотеки и большие проекты.

Цель освоения дисциплины

Научиться программировать на языке Python
Научиться отлаживать код
Научиться эффективно использовать типы данных и библиотеки языка Python
Научиться обрабатывать данные средствами Python

Планируемые результаты обучения

знать основные структуры данных и конструкции языка Python
уметь писать работающий код на языке Python
уметь читать документацию библиотек
уметь работать в среде PyCharm и Jupyter Notebook
уметь эффективно работать с конструкциями языка Python
владеть парадигмами объектно-ориентированного программирования и функционального программирования
владеть библиотеками, активно используемыми в анализе данных; среди них: pandas, NumPy, scikit-learn и другие.
знать как запрограммировать параллельные вычисления на Python

Содержание учебной дисциплины

Введение, знакомство с языком.
Интерпретатор и его интерактивный режим. Динамическая типизация, базовые типы данных: числовые, str, list. Основные операторы, оператор print. Блоки кода, основные составные операторы: if, while, for. Основные встроенные функции. Создание пользовательских функций. Выражения, приоритеты операторов. Работа с файла-ми. Тип dict, хэширование. Модули, оператор import, модуль sys.
Объектно-ориентированное программирование
Классы, объекты. Пользовательские классы, методы и члены. Конструктор класса. Перегрузка операторов. Объекты в Python.
Обработка ошибок
Исключения, их генерация и обработка. Пользовательские исключения. Освобождение ресурсов, менеджеры контекстов.
Обработка ошибок
Исключения, их генерация и обработка. Пользовательские исключения. Освобождение ресурсов, менеджеры контекстов.
Оформление и тестирование кода
Документирование кода. Инструмент pydoc. Юнит-тестирование. Модуль unittest. Инструменты для тестирования. Инструменты pylint, pyflakes. Отладочные инструменты. Модули, создание модулей. Пространства имен. Исполнение модулей как скриптов.
Работа со строками
Встроенные функции строк. Форматирование строк. Модуль string. Класс unicode, его функции. Кодировки и Unicode, кодирование файлов и исходного кода
Модель памяти
Хранение объектов в памяти, сборщик мусора. Хранение объектов по ссылке и по значению. Изменяемые и неизменяемые объекты. Модуль copy.
Функциональное программирование
Обработка списков, функция map и др., лямбда-функции, распаковка списков и словарей. Расширенная обработка аргументов функций. Генераторы и "ленивое" исполнение. Управляющие исключения. Модуль itertools.
Обзор библиотек
Библиотеки для обработки аргументов командной строки. Системные библиотеки. Стандартные математические библиотеки. Регулярные выражения и модуль re. Библиотеки для работы с HTML/XML. Математические библиотеки: SciPy и др. Библиотека Tkinter. Библиотеки для анализа данных: Pandas, NumPy, scikit-learn
Параллельные вычисления в Python
Многопоточные программы и GIL. Многопроцессорные программы
Расширенная работа с объектами
Модификаторы доступа. Наследование, разрешение имен. Метаклассы. Объект type. Декораторы.

Элементы контроля

Домашняя работа
Домашняя работа
Экзамен

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (2 модуль)
0.3 * Домашняя работа + 0.3 * Домашняя работа + 0.4 * Экзамен

Программа дисциплины