ВВЕДЕНИЕ....................................................................5
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ИНСТРУКЦИИ PYTHON........................................6
Структура программы.................................................6
Имена переменных....................................................7
Константы и переменные..............................................8
Операции. Присваивание. Выражение..................................10
Приоритеты операций................................................12
Последовательность операторов. Блок................................12
Ввод данных с клавиатуры. Функция input()..........................13
Вывод данных на экран. Функция print().............................13
Форматирование вывода. Метод format()..............................14
Целые числа (int)..................................................15
Вещественные числа (float).........................................16
Комплексные числа (complex)........................................17
Логические значения (bool).........................................20
Строки (str).......................................................21
Оператор условия. Множественное ветвление..........................22
Цикл while.........................................................25
Цикл for...........................................................26
Функция range()....................................................27
Оператор continue. Оператор break. Слово else......................29
Функции................................................................31
Функции def........................................................32
Анонимные функции. Инструкция lambda...............................39
Функции генераторы. Инструкция yield...............................41
Рекурсивные функции................................................42
Файлы. Работа с файлами................................................44
Открытие файла.....................................................45
Методы для работы с файлами........................................45
Исключения.........................................................49
Понятие модуля.....................................................53
Генерация псевдослучайных чисел. Модуль random.....................55
Типы коллекций.........................................................56
Списки. Функция list().............................................57
Функции range() и списки...........................................60
Кортежи. Функция tuple()...........................................61
Словари. Функция dict()............................................65
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ДЛЯ ОСВОЕНИЯ ОСНОВНЫХ ИНСТРУКЦИЙ PYTHON..............68
Линейные программы.....................................................68
Задача 1...........................................................68
Задача 2...........................................................69
Ветвления..............................................................70
Задача 3...........................................................70
Циклы..................................................................72
Задача 4...........................................................72
Задача 5...........................................................74
Последовательности (задачи с векторами и матрицами)....................77
Задача 6...........................................................77
Задача 7...........................................................79
Строки.................................................................81
Задача 8...........................................................81
Задача 9...........................................................82
Функции................................................................84
Задача 10..........................................................84
Задача 11..........................................................85
Работа с файлами Excel. Модуль pandas. DataFrame.......................86
Задача 12..........................................................86
Задача 13..........................................................89
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ............................91
Приближенные методы решения уравнения f(х) = 0.........................91
Метод половинного деления..........................................92
Метод касательных (метод Ньютона)..................................93
Решение систем линейных уравнений (СЛАУ)...............................98
Метод простой итерации (метод Якоби)...............................98
Метод Зейделя.....................................................101
Интерполяция по Лагранжу..............................................103
Вычисление определенных интегралов....................................106
Метод трапеций....................................................106
Метод Симпсона (метод парабол)....................................107
Решение обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ).................110
Метод Рунге — Кутта...............................................110
Нахождение минимума функции f(x)......................................113
Метод двойного половинного деления................................113
Парная регрессия......................................................115
Линейная модель парной регрессии..................................115
Нелинейные модели парной регрессии................................118
ГРАФИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДАННЫХ. БИБЛИОТЕКИ NUMPY, MATPLOTLIB, PANDAS....129
Задача 14.........................................................129
Задача 15.........................................................130
Задача 16.........................................................132
ПОСТРОЕНИЕ РИСУНКОВ. БИБЛИОТЕКА TURTLE....................................134
Задача 17.........................................................135
Задача 18.........................................................135
Задача 19.........................................................136
Построение фракталов..................................................137
Задача 20.........................................................138
Задача 21.........................................................139
Задача 22.........................................................141
Задача 23.........................................................143
ОСНОВЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ...................................145
ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................150
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.........................................................151
Пособие посвящено рассмотрению базовых конструкций языка Python, в частности, сначала приведены примеры простейших программ в императивном стиле программирования и примеры решения несложных задач линейной, разветвляющейся и циклической структуры, задач с последовательностями и файлами. Далее дана реализация в виде программ на Python алгоритмов методов вычислительной математики. Большое внимание уделено практике использования библиотек numpy, matplotlib, pandas и turtle, для анализа данных и их графической интерпретации. Учебное пособие предназначено для использования в учебном процессе студентами, обучающимися по направлениям подготовки «Технологические машины и оборудование», «Химия», «Энергетическое машиностроение», «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» и других инженерных специальностей всех форм обучения при изучении дисциплин математического и естественнонаучного цикла. Учебное пособие разработано в соответствиями с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта.