Просмотр исходного текста страницы Основы программирования на Python весна 2019 матфак

Занятия потока 2020 года начинаются 11 января в субботу, 2 и 3-я пара. На Усачева


[http://wiki.cs.hse.ru/%D0%9E%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%8B_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%BD%D0%B0_Python_%D0%B2%D0%B5%D1%81%D0%BD%D0%B0_2020_%D0%BC%D0%B0%D1%82%D1%84%D0%B0%D0%BA Страница курса 2020 года]

== О курсе ==

[[Файл:Python-logo2.png|120px|borderless|left]]


Курс читается для студентов факультета математики ВШЭ в 3-4 модулях.

На курсе есть лекции и семинары.


'''Лектор:''' [https://t-do.ru/apple_veronika Иванникова Вероника]

Лекции проходят по понедельникам, 9:00 - 10:20, в аудитории 318.

=== Пререквизиты курса ===
От слушателей курса ожидается:
* базовое знание Python (условия, циклы, функции, классы)
* готовность работать в терминале и преодолевать трудности
* знакомство с базовым математическим аппаратом (например, основы статистики, линейная алгебра и проч.)

=== Необходимые ссылки ===
* [https://goo.gl/forms/orSBJ6Rih0f1a9na2 Обратная связь]
* [https://www.hse.ru/ma/pmath/courses/221310207.html Карточка курса и программа]

=== Семинары ===

{| class="wikitable"
|-
! Группа !! Преподаватель !! Учебный ассистент !! Расписание 
|-
| 1 || [https://t-do.ru/AndreyLogic Андрей Кудинов]  || [https://t-do.ru/sesvom Мовсес Элбакян] || вторник, 15:30 - 16:50, ауд. 318 
|-
| 2 || [https://t-do.ru/Kipnell Дмитрий Контуров]  || [https://t-do.ru/svdcvt Соня Дымченко] || понедельник, 10:30 - 11:50, ауд. 318
|-
|}

=== Формула оценки ===
Результирующая оценка по дисциплине рассчитывается по формуле:

'''O<sub>итог</sub> = 0.8 * O<sub>накопл</sub> + 0.2 * O<sub>экз</sub>'''

Накопленная оценка рассчитывается как сумма баллов за все практические задания, переведённая в шкалу от 0 до 10.

Экзамен сдаётся в форме контеста в той же системе, что и обычные задания.

== Настройка системы для сдачи практических заданий ==
Все задания сдаются в специальную систему сдачи заданий Manytask со своего компьютера, можно из дома.
Нужно настроить свой компьютер, и для этого придётся использовать терминал. 

=== Операционная система и терминал ===
Для пользователей MacOs и других Unix/Linux-систем терминал уже предустановлен, для пользователей Windows 10 надо поставить Ubuntu-терминал, для пользователей прочих Windows надо поставить виртуальную машину с Ubuntu.

[https://drive.google.com/file/d/1rHTgqxe4pnTfJbNVD7MCVCCAZNaGLgGh/view?usp=sharing Инструкция для Windows 10 (сразу с настройкой системы сдачи задач)], спасибо Сморчкову Мите

Если стоит Windows другой версии, то есть подготовленная виртуальная машина с Ubuntu с частично преднастроенной системой (там есть git, python, pytest):
*  [https://yadi.sk/d/MByngRhWOPgxzQ 32-битная]
*  [https://yadi.sk/d/cYJx1a1SLpM0yQ 64-битная]

[https://docs.google.com/document/d/1D8gyMokc9RDLbBQODEYubwJwUdFarWJYceIRW-GSF1M/edit?usp=sharing Инструкция создания виртуальной машины]

=== Как работать в терминале ===
Этому была посвящена 2 лекция (см слайды в списке лекций) и первые 2 семинара.
Новоприбывшим надо посмотреть слайды и пройти [https://www.learnenough.com/command-line-tutorial/basics туториал]

=== Python 3.6 ===
Нужен интрепретатор Python 3.6
Рекомендуем дистрибутив Anaconda

Рекомендуем также использовать PyCharm Community Edition
(кстати, для студентов можно бесплатно получить и профессиональную версию, но это не требуется)

смотрите материалы к семинарам 1-2, именно там мы учились настраивать и пользоваться инструментами.

На занятия лучше носить ноутбук, но если нет такой возможности, можно использовать https://colab.research.google.com/ который работает с любого утюга.

=== Настройка Manytask ===
[https://gitlab.com/appleveronika/hse-programming-intro/blob/master/README.md Инструкция настройки системы сдачи задач]

Если возникают вопросы, попробуйте сначала воспользоваться поиском в интернете, потом поиском по чату (возможно ваш вопрос уже задавали), в ином случае задавайте его в чат (или пишите ассистентам). На второй лекции мы разбирали как надо задавать вопросы, просмотрите, пожалуйста, слайды и прочитайте статейки по ссылкам в слайдах;

====Интерфейс Manytask====
[[Файл:Manytask.png|500px|безрамки]]

<br />

== Лекции ==
===Лекция 1. Введение=== 
14.01 [https://docs.google.com/presentation/d/14TzgxrIy0S8zdIuLsCzCHGa-V_x4T3MmbSffVT9GKjU/edit?usp=sharing слайды]

Обзор возможностей языка.
Философия Python, классы решаемых задач.
Интерпретация программы на Python. stdin/stdout/stderr. Память, процессор. Использование библиотек.

===Лекция 2. Работа в терминале===
21.01 [https://docs.google.com/presentation/d/1aH9JNnhKTz4FRYG8JyCrp3CS4e5IIgLF9gG0UXtyuhs/edit?usp=sharing слайды]

- чтение ошибок, правильные багрепорты, StackOverflow, универсальынй  алгоритм решения любых проблем

- чуть истории Linux/Ubuntu/Windows, философия Unix

- как запустить браузер в Ubuntu

- что такое терминал, оболочка, bash, сессия, CLI, скрипты 

- как получить помощь по любой команде (man, --help, which)

- как запускаются команды, где они ищутся (which, PATH, PYTHONPATH)

- работа с каталогами (pwd, cd, mkdir, rmdir, ...)

- работа с файлами (touch, cat, rm, nano, vim)

- поиск (find, grep)

- stdout, stdin, stderr, конвееры,  /dev/null, xargs

- как устанавливать приложения и библиотеки в ubuntu (apt, sudo), macos (brew)

- как устанавливать приложения в Python (pip, conda, из сорцов)

===Лекция 3. Сложность алгоритма. Линейные структуры данных===
28.01 [https://docs.google.com/presentation/d/1Pr73SShEi23I9KcVje0ne8zSlEsQ23U7TdznuMhj4TQ/edit?usp=sharing слайды]

===Лекция 4. Словари. Data model ===
04.02 [https://docs.google.com/presentation/d/1O9-vfbgt9Y44tZaT-a5vPFjG7o4V-FIlhG5JX4SME7k/edit?usp=sharing слайды] [https://colab.research.google.com/drive/18XtlBR259Z3tyxqSn62SuMa0lDAEYV5B примеры к лекции]

===Лекция 5. Представление данных в компьютере. ===
11.02 [https://docs.google.com/presentation/d/16OnHqGIGwpHoaUIVGysRabCJPMxAuObtSDJ5FzLAREA/edit?usp=sharing слайды]
* text, encoding, unicode
* str vs bytes
* file IO

===Лекция 6. Функции 1===
19.02 [https://docs.google.com/presentation/d/1g48Cxph7QxpoOEbfTeaLBnrmoQxLuZj_WAJvFeIUFvg/edit?usp=sharing слайды]

===Лекция 7. Функции 2===
Элементы функционального стиля в Python
25.02 [https://docs.google.com/presentation/d/1j5IkTNrv1Q9sIwl9n2w32Qb_BbNFmku2_4U3P0G5wXs/edit?usp=sharing слайды]

===Лекция 8. Обработка ошибок ===
04.03 [https://docs.google.com/presentation/d/15TEQoJs_jxoU9gLvVvbSmipdAJw8CWO6__deSxdSdKs/edit?usp=sharing слайды]

===Лекция 9. Итераторы и генераторы===
11.03 
[http://www.dabeaz.com/generators/Generators.pdf слайды] см первые 2 части.

практика https://colab.research.google.com/drive/1ZjaD2LfPksqOYxnqD_60OeFUJ1xQCies

больше про itertools https://compscicenter.ru/courses/python/2018-autumn/classes/4299/

===Лекция 10. Проектирование, тестирование, стиль===
https://docs.google.com/presentation/d/1FzLRs0jzOOHLTlRbID9hQPOZJT2ZUQb4m3hNdaI4RtE/edit?usp=sharing

===Лекция 11. Введение в сетевые технологии===
1.04 [https://docs.google.com/presentation/d/1OrjLHz4rb9IUDBfHAsONNjbgCQkLH1fKVfzV9RKV6b0/edit?usp=sharing слайды]

===Лекция 12. Web===
8.04 [https://docs.google.com/presentation/d/1qOvVbwaDes444tMEs-7ITO16eR-opgkK5riAHOze6iE/edit?usp=sharing слайды]

===Лекция 13. Web API, Facebook Messenger API===
15.04 презентация сломана, все примеры на доске рисовались

===Лекция 14. Архитектура web-сервиса.===
22.04 Архитектура web-сервиса на примере Авито. Как решать 2-ую домашку.

===Лекция 15. Concurrency and parallelism===
29.04 multiprocessing, threading, asyncio

https://realpython.com/python-concurrency/

https://github.com/yandexdataschool/python_public/blob/master/slides/9s.Asyncrony.ipynb

https://docs.python.org/3/library/concurrent.futures.html#module-concurrent.futures

===Лекция 16. Введение в анализ данных.===
13.05 numpy, pandas, matplotlib
презентации https://drive.google.com/file/d/1bDenUb8aO1wDJp7xDiaWgEhClYNPc9K-/view?usp=sharing

===Лекция 17. Введение в анализ данных - 2.===
20.05 
https://github.com/wesm/pydata-book

== Программа курса - примерное содержание занятий== 

* Структуры данных.

Структуры данных и коллекции Python, сложность вычислений по времени и памяти. Сравнение коллекций. Асимптотика. O-символика. Структуры данных numpy, pandas
Однопроходный алгоритм. Генератор списка, словаря, множества. Бинарный поиск и его сложность. Сортировки. Оценка сложности. Хеш-таблицы.
Стек, очередь, правильная скобочная последовательность. Бинарный поиск.

* Строки, кодировки, Unicode. 

Представление строк. Конкатенация. Быстрый поиск подстрок. Длина строки. Кодировки. 
Работа с файлами.

* Функции.

Входные и выходные параметры. Позиционные и именованные аргументы. Лямбда-функции.
Декораторы.
Модуль functools

* ООП.
Цели и задачи ООП. Классы, атрибуты, методы. Объектная модель Python. Паттерны проектирования

* Обработка ошибок.
Исключения. Обработка ошибок. Менеджеры контекста.

* Дизайн приложений и библиотек. Промышленное программирование.

Распространение кода на Python: wheel, egg. Пакетные менеджеры.
Дизайн программы. Стиль кода.
Документация и тестирование

* Регулярные выражения. 

* Стандартная библиотека языка Python.
 
* Анализ данных на Python.

Matplotlib, Numpy, Pandas, Scipy.
Описательные статистики. Гистограммы. Ящики с усами. Ядерные оценки плотности.

* Web-технологии.

HTTP, клиент-сервер, REST. requests, telegram-боты

* Итераторы, последовательности, генераторы.

* Обзор всего пройденного на курсе.

== Семинары ==

===Семинары 1-2. Основные инструменты ===

Note! Очень желательно принести с собой ноутбук, 
потому что сдавать в систему задачки с компьютеров из дисплейного класса нельзя.

1. Общие организационные моменты

2. продвинутые python-интерпретаторы jupyter, colab.

Подсказки в продвинутых интерпретаторах.

https://colab.research.google.com/notebooks/welcome.ipynb

3. Как поставить python и настроить окружение.

Научный дистрибутив Anaconda https://www.anaconda.com/download

Как ставить либы через pip https://www.digitalocean.com/community/tutorials/common-python-tools-using-virtualenv-installing-with-pip-and-managing-packages#a-thorough-pip-how-to

4. Базовый рассказ про работу в командной строке, git, ssh (необходимо для сдачи заданий)
Навигация по папкам, перемещение и удаление папок/файлов.
Note! про stdin, stdout, stderr практических примеров! На лекции не разобрались.
Материалы про git https://git-scm.com/book/ru/v2 (достаточно будет разобраться что же такое система контроля версий, коммит, репозиторий, что делают команды git push, git pull)

Материалы про ssh https://www.digitalocean.com/community/tutorials/understanding-the-ssh-encryption-and-connection-process

5. Знакомство с чудо-системой приёма домашек.
https://hse-programming-intro.manytask.org/

Инструкция как настроить систему https://gitlab.com/appleveronika/hse-programming-intro/blob/master/README.md

6. Работа в PyCharm
Подсказки по питону и либам.
Как настроить проект с задачками курса и запускать тесты.
Навигация по проекту.

https://www.jetbrains.com/pycharm/download/#section=mac
нужна версия Community (PyCharm CE)

7.
Для вашего удобства, для тех кто затрудняется настроить систему, мы подготовили виртуальную машину с Ubuntu с преднастроенной системой (там есть git, python, pytest)
архив https://yadi.sk/d/cYJx1a1SLpM0yQ
пароль от архива спрашивайте у семинаристов и в чате курса

===Семинар 3. Простые алгоритмы с анализом сложности ===
Бинарный поиск, сортировки, использование stack и queue

ноутбук с примерами https://drive.google.com/file/d/1Em4yuD9Om1Fd3ChkewRImdCMZ25s_WnS/view?usp=sharing

===Семинар 4. Алгоритмы хеширования===

===Семинар 5. type hints===

===Семинар 6. Конечные автоматы===
 слайды https://colab.research.google.com/drive/1P9mgjZ-Le_-5AhV1Fov8zNskTQX0LCG8

===Семинар 7. Регулярные выражения===

===Семинар 8. Тесты===

===Семинар 13. ===
примеры с семинара Димы:
https://github.com/miguelgrinberg/flasky/tree/4c
https://github.com/miguelgrinberg/flasky/tree/14a

(если вам тяжеловато, то лучше начать с самых простых примеров, например, 
https://github.com/miguelgrinberg/flasky/blob/2a/hello.py
https://github.com/miguelgrinberg/flasky/blob/2b/hello.py

книжка https://flaskbook.com/# — есть ссылки на видосы обучающие, если вы любите такой формат.

===Семинар 16===
Задание https://drive.google.com/file/d/1I8rU8h3ODF7jfB2arXcrzI0NCgCgXBwN/view?usp=sharing

== Домашние задания ==
Каждую неделю необходимо сдавать практические задания в Manytask

=== ДЗ №1 ===
[https://gitlab.com/appleveronika/hse-programming-intro/tree/master/hw1_text_generator Ссылка на задание]
Дедлайн: 02.04 23:59

=== ДЗ №2 ===
https://gitlab.com/appleveronika/hse-programming-intro/tree/master/hw2_bot

=== ДЗ №3 ===
https://gitlab.com/appleveronika/hse-programming-intro/tree/master/hw3_luck

https://gitlab.com/appleveronika/hse-programming-intro/tree/master/hw3_plummet

https://gitlab.com/appleveronika/hse-programming-intro/tree/master/hw3_pump_and_dump

https://gitlab.com/appleveronika/hse-programming-intro/tree/master/hw3_roi

== Новости курса ==

31.05 курс закончен, оценки проставлены, больше занятий не будет!
по вопросам пересдачи неудов пишите Веронике Иванниковой в телеграм:
чтобы зачесть курс, вам надо прорешать все домашние задания, залить в систему (генератор текстов, фейсбук-бот, задания на pandas) и написать Веронике Иванниковой об этом.
по правилам университета вы можете досдавать курс до 27 июня.

27.04 экзамен будет 27 мая, время с 12 до 14. экзамен будет в форме контеста

22.01 Консультация по настройке окружения и системы состоится 23 января 2 парой (10:30 - 11:50) в аудитории 318.

14.01 Семинар Димы Контурова перенесён на понедельник, после лекции, в аудитории 318.
На этой неделе семинар состоится в среду, 16 января, в дисплейном классе 318.

== Полезные материалы ==
=== Основная литература ===
# Н.А.Ворожцов, А.В.Винокуров, 2008. Практика и теория программирования. Физматкнига
# Документация языка Python https://docs.python.org/3/
# Б.У. Керниган, Р. Пайк , 2017. Практика программирования. Вильямс
# Micha Gorelick, Ian Ozsvald, 2014. High Performance Python
# Лучано Рамальо, 2016. Python. К вершинам мастерства