Насколько высок спрос на python на рынке разработки по в 2021 году?

Для чего Python используется чаще всего?

Чтобы увидеть, будет ли спрос на Python в будущем, мы посмотрим, как Python используется на сегодняшний день.

Опрос JetBrains показал, что на данный момент существует пять основных вариантов использования Python:

• веб-разработка
• анализ данных
• машинное обучение
• парсинг, скрапинг и краулинг веб-сайтов
• системное администрирование / скрипты автоматизации / DevOps

Data science и машинное обучение

Python – один языков, наиболее часто используемых для машинного обучения и data science. Согласно отчету Octoverse за 2021 год, Python является выбором номер один для машинного обучения. PyTorch – библиотека Python для машинного обучения – была одним из самых быстрорастущих проектов на GitHub. А проект TensorFlow – платформа Python с открытым исходным кодом для машинного обучения – имел наибольшее число контрибьюторов.

Разработчики выбирают Python для этих новых областей из-за его простоты, гибкости, стабильности и большого сообщества. Если у вас возникнут трудности с разработкой проекта, существует множество форумов и групп по Python. Так что вам не составит труда найти ответ на свой вопрос.

Еще одна причина, по которой разработчики используют Python для машинного обучения и науки о данных, — это широкий спектр научных библиотек, имеющихся в этом языке. Например, вы можете использовать TensorFlow, Keras и Scikit для машинного обучения. NumPy, Pandas, Seaborn и SciPy отлично подойдут для анализа и визуализации данных. А NLTK и spaCy будут идеальным выбором для обработки естественного языка.

Скачивайте книгу у нас в телеграм

Скачать

×

Web-разработка

Python – лучший выбор для веб-разработки. Причин тому множество: простота использования, удобочитаемость, надежность, легкость верстки, универсальность, гибкость и безопасность. Кроме того, Python предлагает широкий спектр веб-фреймворков для упрощения разработки. Среди самых популярных – Django, Flask, Tornado, Pyramid, web2py, Bottle и CherryPy. Django и Flask заняли десятое и одиннадцатое места, соответственно, в списке наиболее часто используемых веб-фреймворков по версии Stack Overflow в 2020 году.

Тот факт, что Python широко используется для анализа данных, машинного обучения и веб-разработки, доказывает, что этот язык не исчезнет в ближайшее время. Эти области, особенно анализ данных и машинное обучение, никуда не денутся и будут только ещё больше развиваться.

GameDev

Хотя стандартом отрасли считаются языки С и C++, Python также можно встретить в игровой индустрии. Да, на Python не пишется ядро игр, но его применяют для описания логики и сценариев. Например, на Python пишет игры компания CCP Games — та же MMORPG EVE Online почти полностью написана на «удаве». При этом в игре одновременно находится от 15 до 50 тысяч игроков — и она неплохо выдерживает такую нагрузку.

Python используют и в культовом World of Tanks — для некоторых компонентов интерфейса и внутриигровых скриптов. Например, код на Python отвечает за состояние маркеров и прицелов (для каждого типа есть свой Python-класс). А вот за расположение маркеров и прицелов на экране отвечает уже клиентский C++-код.

Чаще всего Python используется в разработке игр как дополнительный, встраиваемый в движок скриптовый язык. Программирование игр и создание мультимедийного контента возможно с помощью библиотек pygame, cgkit, pyglet, РуSoy, PandaBD. Но всё-таки Python — далеко не самый популярный инструмент для геймдева. Делать на нём сложную красивую графику и движки требовательных к ресурсам игр — не лучшее решение.

Оценка: GameDev —

Переменные в Python

Любой язык программирования оперирует переменными. Это некие значения, которым мы дали имена. Их можно использовать любое количество раз в коде.

Пример плохих или неверных наименований:

• abswqw – не понятно, какой смысл у данной переменной;
• 12Q – имена не могут начинаться с цифры;
• myname – два слова, не отделенные нижним подчеркиванием;
• nomer_telefona – не нужно транслита, следует использовать английские слова, чтобы ваш код понял программист из любой точки планеты.

Правильные переменные:

• name – понятно и отражает суть;
• birth_year – используем змеиную нотацию.

Реализуем простую задачу для новичков на Питоне, которая иногда встречается на собеседованиях!

Получим от пользователя следующие сведения: его имя и страну, в которой бы он хотел побывать. Выведем на печать сообщение: «Доброго дня, {ИМЯ}. {СТРАНА} – интересная страна!». А после этого продемонстрируем пользователю еще одну фразу: «Было приятно с вами поболтать, {ИМЯ}».

Данный проект показывает не только умение начинающего работать с базовыми возможностями языка, но и демонстрирует его умение пользоваться переменными.

Чтобы передать в функцию print переменную вместе с текстом, удобно пользоваться так называемыми f-строками. Синтаксис следующий: print(f’Вы передали переменную {variable}’).

Как видим, переменная может использоваться в разных участках кода после того, как ей присвоено значение.

Генераторы как пайплайн

Теперь у нас есть два основных строительных блока, которые мы можем применить для создания пайплайна. Например, имеется задача:

Узнайте, сколько байтов данных было передано, суммируя последний столбец данных в журнале веб-сервера Apache. И да, размер лог файла может измеряться в гигабайтах

Каждая строка в логах выглядит примерно так:

Число байтов находится в последней колонке:

Это может быть число или отсутствующее значение.

Сконвертируем полученный результат в число

В итоге, может получиться примерно такой код

Мы читаем строка за строкой и обновляем сумму. Но это старый стиль. Посмотрим, как эту задачу можно решить с помощью генераторов.

Этот подход отличается от предыдущего, меньше строк, напоминает функциональный стиль Мы получили пайплайн

На каждом этапе конвейера мы объявляем операцию, которая будет применяться ко всему входному потоку. Вместо того чтобы сосредоточиться на проблеме построчно, мы просто разбиваем ее на большие операции, которые работают со всем файлом. Это декларативный подход.

Безусловно, этот генераторный подход имеет разновидности причудливой медленной магии. Файл из 1.3 ГБ код в старом стиле выполнил за 18.6 секунд, код на генераторах был выполнен за 16,7 секунд.

AWK с той же задачей справился гораздо медленее, за 70.5 секунд

Небольшие выводы:

• Это не только не медленно, но и на 10% быстрее, чем старый стиль
• Меньше кода
• Код относительно легко читается
• И, честно говоря, мне он нравится в целом больше
• Ни разу в нашем решении с генератором мы не создавали большие временные списки
• Таким образом, это решение не только быстрее, но и может применяться к огромным файлам с данными
• Подход конкурентоспособен с традиционными инструментами

Генераторное решение было основано на концепции конвейерной передачи данных между разными компонентами. Что, если бы у нас были более продвинутые виды компонентов для работы? Возможно, мы могли бы выполнять разные виды обработки, просто подключив различные компоненты друг за другом.

Приложение для анализа настроения

Настроение — это наши мысли и чувства. Анализ настроения — это изучение субъективной информации в выражениях. Это сфера обработки естественного языка (Natural Language Processing, NLP). С помощью NLP мы можем распределить данные на позитивные, негативные или нейтральные. Для извлечения информации о настроении из текста используются различные техники обработки естественного языка. 

Что касается личных проектов, вы можете написать приложение, которое будет определять настроение пользователя по его отзыву. Речь может идти об отзывах о ресторанах, торговых центрах или сайтах — распознавание настроения пользователей пригодится в любой сфере.

Вы можете предсказать, когда компаниям нужно начинать распродажи или предложить новый продукт. Вы поможете компаниям развивать их бизнес, а они вам — развить ваш стартап.

В этом деле вам помогут соответствующие библиотеки, а именно: NLTK, TextBlob, spacy, Gensim и CoreNLP. 

Список

Список (list) представляет тип данных, который хранит набор или последовательность элементов. Для создания списка в квадратных скобках через запятую перечисляются все его элементы.

Создание пустого списка

numbers = [] 

Создание списка чисел:

numbers =  # имя списка numbers, он содержит 5 элементов

Создание списка слов:

words =  # имя списка words, он  содержит 4 элемента

Создание списка из элементов разного типа

listNum =  # имя списка listNum,    список     содержит целые числа и строки

Для управления элементами списки имеют целый ряд методов. Некоторые из них:

append(item): добавляет элемент item в конец списка

insert(index, item): добавляет элемент item в список по индексу index

remove(item): удаляет элемент item. Удаляется только первое вхождение элемента. Если элемент не найден, генерирует исключение ValueError

clear(): удаление всех элементов из списка

index(item): возвращает индекс элемента item. Если элемент не найден, генерирует исключение ValueError

pop(): удаляет и возвращает элемент по индексу index. Если индекс не передан, то просто удаляет последний элемент.

count(item): возвращает количество вхождений элемента item в список

sort(): сортирует элементы. По умолчанию сортирует по возрастанию. Но с помощью параметра key мы можем передать функцию сортировки.

reverse(): расставляет все элементы в списке в обратном порядке

Кроме того, Python предоставляет ряд встроенных функций для работы со списками:

len(list): возвращает длину списка

sorted(list, ): возвращает отсортированный список

min(list): возвращает наименьший элемент списка

Функция reduce

Наконец, когда требуется обработать список значений таким образом, чтобы свести процесс к единственному результату, для этого используется функция reduce. Функция имеется в модуле functools стандартной библиотеки, но здесь она будет приведена целиком, чтобы показать, как она работает:

Вот общий формат функции :

В данном формате функция – это ссылка на редуцирующую функцию; ею может быть стандартная функция либо лямбда-функция, последовательность – это итерируемая последовательность, т.е. список, кортеж, диапазон или строковые данные, и инициализатор – это параметрическая переменная, которая получает начальное значение для накопителя. Начальным значением может быть значение любого примитивного типа данных либо мутабельный объект – список, кортеж и т.д. Начальное значение инициирует накапливающую переменную, которая прежде чем она будет возвращена, будет обновляться редуцирующей функцией по каждому элементу в списке.

Переданная при вызове функция вызывается в цикле для каждого элемента последовательности. Например, функция reduce может применяться для суммирования числовых значений в списке. Например, вот так:

Вот еще один пример. Если sentences – это список предложений, и требуется подсчитать общее количество слов в этих предложениях, то можно написать, как показано в приведенном ниже интерактивном сеансе:

В лямбда-функции, на которую ссылается переменная , строковый метод разбивает предложение на список слов, функция len подсчитывает количество элементов в получившемся списке и прибавляет его в накапливающую переменную.

В чем преимущества функций более высокого порядка?

• Они нередко состоят из одной строки.

• Все важные компоненты итерации – объект-последовательность, операция и возвращаемое значение – находятся в одном месте.

• Программный код в обычном цикле может повлиять на переменные, определенные перед ним, или которые следуют после него. По определению эти функции не имеют побочных эффектов.

• Они представляются собой элементарные операции. Глядя на цикл , приходится построчно отслеживать его логику. При этом в качестве опоры для создания своего понимания программного кода приходится отталкиваться от нескольких структурных закономерностей. Напротив, функции более высокого порядка одновременно являются строительными блоками, которые могут быть интегрированы в сложные алгоритмы, и элементами, которые читатель кода может мгновенно понять и резюмировать в своем уме. «Этот код преобразовывает каждый элемент в новую последовательность. Этот отбрасывает некоторые элементы. А этот объединяет оставшиеся элементы в единый результат».

• Они имеют большое количество похожих функций, которые предоставляют возможности, которые служат дополнением к их основному поведению. Например, , или собственные их версии.

Приведем еще пару полезных функций.

Для веб-разработки

Python имеет очень хорошую поддержку для веб-разработки с его фреймворками, такими как Django, Flask и другими. Он может использоваться для создания веб-приложений на стороне сервера и может быть интегрирован с любым внешним интерфейсом. Обычно разработчики используют JavaScript во внешнем интерфейсе и python для поддержки операций на стороне сервера. Python не используется напрямую в браузерах.

Django является одним из самых популярных веб-фреймворков на Python. Эти инфраструктуры предоставляют пакет, в котором у вас есть определенная структура, с легкостью поддерживает взаимодействие с базой данных; все это настраивается с помощью минимальной команды установки. Если вы хотите что-то минимальное для начала — я рекомендую Flask!

Помимо них, Python имеет большое количество библиотек для веб-разработки.

Пример — доступ к файловой системе компьютера со смартфона.

Вы можете получить доступ к вашей файловой системе, запустив файловый сервер на вашем компьютере. Перейдите в нужный каталог, к которому вы хотите получить доступ, и выполните следующую команду:

Данная команда запускает файловый сервер, к которому можно получить доступ в той же сети. Чтобы получить доступ к своим файлам на мобильном устройстве, просто подключитесь к той же сети (Wi-Fi или воспользуйтесь точкой доступа телефона на ноутбуке). Теперь откройте браузер в вашем телефоне. 

Проверьте свой IP, запустив -. Проверьте ваш локальный IP (должен начинаться с 192.168….)

Пример:

И на мобильном телефоне вы увидите текущий каталог

Основные операторы

Оператор

Краткое описание

+

Сложение (сумма x и y)

—

Вычитание (разность x и y)

*

Умножение (произведение x и y)

Деление
Внимание! Если x и y целые, то результат всегда будет целым числом! Для получения вещественного результата хотя бы одно из чисел должно быть вещественным. Пример: 40/5 → 8, а вот 40/5.0 → 8.0

=

Присвоение

+=

y+=x; эквивалентно y = y + x;

-=

y-=x; эквивалентно y = y — x;

*=

y*=x; эквивалентно y = y * x;

/=

y/=x; эквивалентно y = y / x;

%=

y%=x; эквивалентно y = y % x;

==

Равно

!=

не равно

> 

Больше

=

больше или равно

Часть после запятой отбрасывается
4 // 3 в результате будет 125 // 6 в результате будет 4

**

Возведение в степень
5 ** 2 в результате будет 25

and

логическое И

or

логическое ИЛИ

not

логическое отрицание НЕ

2-Угадайте число

Эта игра является основной. Программа выбирает случайное число. вы можете настроить, насколько высокими или низкими могут быть числа (например: 0-50 или 1-10.) Все зависит от вас.

Вещи, которые вы должны знать, чтобы сделать этот проект:

• модуль python random
• в то время как петли
• если/еще если/еще
• целые числа

# Python Random Module
import random

# Number of Variables
attempts = 0

# Choose a random number
number = random.randint(1, 20)
print("I am thinking of a number between 1 and 20.")

# While the player's guesses is less then 6
while attempts < 6:
    guess = input("Take a guess: ")
    guess = int(guess)

    attempts += 1

    # If the player's guess is too low
    if guess < number:
        print("Higher")

    # If the player's guess is too high
    if guess > number:
        print("Lower")
        
    # If the player won, stop the loop
    if guess == number:
        break

# If the player won
if guess == number:
    attempts = str(attempts)
    print(f"Good job! You guessed my number in {attempts} guesses!")

# If the player lost
if guess != number:
    number = str(number)
    print(f"Nope. The number I was thinking of was {number}")

Миф 9. Python — универсальный язык, он подходит для всех типов программ

Python-то, конечно, универсальный язык, но вот писать на нём все типы программ — неразумно. Так же, как и на любом другом языке. Python хорош в веб-разработке, работе с AI и Machine Learning, создании сценариев, обработке текстов и массивов информации. Но писать на нём операционные системы или какие-то критически важные части программ не стоит. Также Python — не лучший выбор для игр (писать их можно, но чаще всего выглядят они так себе), космических кораблей, бортовых компьютеров.

Ещё у Python довольно скудные возможности для создания графических интерфейсов — зато он кроссплатформенный и программа будет выглядеть и работать одинаково на Mac, Linux, Windows, Raspberry Pi и так далее.

Миф 2. Python не поддерживает параллелизм

Параллелизм — это когда две задачи выполняются практически одновременно. То есть параллельно По умолчанию Python действительно не поддерживает параллелизм, зато есть Python-фреймворки Twisted и Gevent, а также отдельные реализации языка — например, PyPy и Stackless. У них в настройках есть опции, которые включают параллелизм. Для этого есть два инструмента: процессы и потоки.

Процесс — это специальный фрагмент программы с выделенным местом в памяти, который помогает оптимизировать выполнение инструкций программы в ЦП. Внутри процесса может быть несколько потоков.

Поток — это фрагмент кода внутри процесса. Потоки внутри одного процесса пользуются одним и тем же кусочком памяти. Многопоточность обеспечивает параллелизм в Python эффективнее, чем процессы.

Запуск программы

Для запуска кода используем файл “main.py”. В нем импортируем библиотеку eel и всё, что мы писали в файле “min_convert.py” для того, чтобы при запуске проекта подтянуть все функции, которые мы оборачивали в eel.expose:

Теперь необходимо проинициализировать через eel ту директорию, где лежит front-end нашего приложения. При помощи команды eel.init(args). Далее для запуска самого приложения вызывает метод eel.start(args):

Метод eel.start принимает на вход несколько параметров (подробнее о них см. официальную документацию по eel). Самым интересным параметром является “mode”. При помощи него вы можете запустить свой проект, как в браузере, так и в виде отдельного приложения. Например, вы можете указать параметр “default”, в таком случае приложению будет запускать в браузере по умолчанию. Если у вас стоит google chrome, то указав параметр “mode=chrome” ваша программа откроется в виде отдельного приложения.

Также можно использовать chromium. Для этого скачиваем его с официального сайта. Разархивируем его в какую-нибудь папку и прописываем следующий код в нашем “main.py”:

Миф 6. Python — исключительно язык скриптов

Да сколько ж можно! Python давно уже не просто язык сценариев, как эти ваши Perl или Bash. На нём пишут веб-приложения, мобильные приложения, программы для настольных компьютеров. На нём написаны многие части YouTube, Dropbox или Facebook. Но как скриптовый язык он тоже широко используется — например, в Power BI, Blender, Maya.

Отдельная область применения Python — научные вычисления, маркетинг и машинное обучение. Здесь он используется очень активно. Достаточно зайти на Ozon и посмотреть, о чём пишут в книгах про Python или какие языки программирования предлагают использовать в курсах по AI или маркетингу — Python здесь практически нет равных.

Списки, кортежи, множества и словари

Списки, кортежи, множества и словари – еще 4 типа данных в Питоне, включающие в себя несколько значений и являющиеся итерируемыми (перебираемыми, как строки).

Особенности показаны в таблице 3.

Список (list)	Кортеж (tuple)	Множество (set)	Словарь (dict)
Изменяемый	Неизменяемый	Изменяемое	Изменяемый
Значения могут дублироваться	Значения могут дублироваться	Значения не могут дублироваться	Ключи не могут дублироваться
Доступ по индексу возможен	Доступ по индексу возможен	Доступ по индексу невозможен	Есть доступ к ключам и значениям

Таблица 3 – Коллекции данных в Python

Список – последовательность произвольных элементов, разделенных запятой. Обозначается квадратными скобками. Можно доставать отдельные составляющие через индекс, добавить в начало списка или конец те или иные значения, удалить элементы, узнать длину, отсортировать.

Рассмотрим часть функционала.

Результат работы скрипта:

Когда необходимо запретить изменение коллекции, ее удобно представлять в виде кортежа. Более того, он занимает меньшее количество в памяти. Записывается в круглых скобках.

На их основании также возможны срезы, доступ по индексу, нахождение максимума или минимума (если элементы представлены числами), поиск количества вхождений значений.

Результат работы скрипта:

Множества хороши в ситуациях, когда нужна гарантия уникальности всех элементов. Задаются фигурными скобками. При добавлении дубликата размер сета никак не меняется

Важно и то, что порядок объектов внутри множества не гарантирован, что исключает доступ по индексу

Результат работы скрипта:

Словарь – особый тип коллекций. Все его элементы состоят из пар «ключ: значение». Ключ должен быть уникальным, а значения могут повторяться. Обозначается фигурными скобками.

Рассмотрим некоторые операции со словарями.

Результат работы скрипта:

Таким образом, в зависимости от ситуации применяется тот или иной тип коллекций. Чаще всего это списки и словари.

Оператор lambda

Помимо стандартного определения функции, которое состоит из заголовка функции с ключевым словом и блока инструкций, в Python имеется возможность создавать короткие однострочные функции с использованием оператора , которые называются лямбда-функциями. Вот общий формат определения лямбда-функции:

В данном формате список_аргументов – это список аргументов, отделенных запятой, и выражение – значение либо любая порция программного кода, которая в результате дает значение. Например, следующие два определения функций эквивалентны:

и

Но в отличие от стандартной функции, после определения лямбда-функции ее можно сразу же применить, к примеру, в интерактивном режиме:

Либо, что более интересно, присвоить ее переменной, передать в другую функцию, вернуть из функции, разместить в качестве элемента последовательности или применить в программе, как обычную функцию. Приведенный ниже интерактивный сеанс это отчасти демонстрирует. (Для удобства добавлены номера строк.)

Здесь в строке 1 определяется лямбда-функция и присваивается переменной, которая теперь ссылается на лямбда-функцию. В строке 2 она применяется с двумя аргументами. В строке 4 ссылка на эту функцию присваивается еще одной переменной, и затем пользуясь этой переменной данная функция вызывается еще раз. В строке 7 создается словарь, в котором в качестве значения задана ссылка на эту функцию, и затем, обратившись к этому значению по ключу, эта функция применяется в третий раз.

Нередко во время написания программы появляется необходимость преобразовать некую последовательность в другую. Для этих целей в Python имеется встроенная функция map.

Создание экземпляра

 Для создания объекта — экземпляра класса достаточно вызвать класс по имени и задать параметры конструктора. Пример. Предположим у нас есть конструктор

              def __init__(self, color, size): 

Подставляем на место формальных параметров, которые указаны  в конструкторе

def __init__(self, color, size)  фактические, например,  для параметра color указываем «красный,»,   а дляsize задаем зачение «маленький».

Создание экземпларя будет выглядеть следующим образом.

ball = Ball("красный,","маленький")

 Переменная self автоматически примет значение ссылки при создании экземпляра класса.Обратиться к методу Show() можно так:

 ball.Show()

Будет выведено:

Мяч:красный, маленький

Идеи для простых проектов на Python

1. Угадайте число

Идея проекта. Создайте программу, которая случайным образом выбирает загаданное число. У пользователя будет несколько шансов, причем при каждой неправильной попытке он будет получать подсказку от компьютера, сообщающую о том, в какую сторону (большую или меньшую) он ошибся.

2. Симулятор игры в кости в Python

Идея проекта. Симулятор игры в кости будет имитировать бросание костей в реальной жизни. С помощью него пользователь сможет снова и снова «выбрасывать» случайным образом генерируемое число, до тех пор пока не захочет выйти из программы.

4. Алгоритм бинарного поиска

Идея проекта. Алгоритм бинарного поиска — очень эффективный способ поиска элемента в длинном списке. Идея состоит в том, чтобы реализовать алгоритм, который ищет элемент в списке методом деления списка пополам и сравнения значения середины с искомым значением.

5. Настольное приложение для уведомлений

Идея проекта. Настольное приложение для уведомлений, работает в фоновом режиме и служит для отправки сообщений через заданные промежутки времени. Для его создания вы можете использовать такие библиотеки как notify2, requests и другие.

6. Генератор историй Python

Идея проекта. Проект будет случайным образом создавать истории, используя некоторое количество предварительных настроек. Вы можете попросить пользователей задать списки состоящие из слов, обозначающих имена героев, их действия, роли и т.п., после чего программа создаст некое подобие рассказа, расставляя случайно выбранные из списков слова внутри заранее подготовленного текста. В Python версии 3.6 появились f-строки (f-strings), которые сделали работу с генератором еще более удобной.

7. Загрузчик видео с Youtube

Идея проекта. Еще один интересный проект заключается в создании удобного интерфейса, с помощью которого вы можете загружать видео с YouTube в различных форматах и качестве.

8. Блокировщик сайтов на Python

Идея проекта. Создайте приложение, которое можно использовать для блокирования определенных веб-сайтов. Это очень полезная программа для студентов, которые хотят сосредоточиться на учебе, при этом не отвлекаясь на всякие раздражители вроде социальных сетей. 

Если у вас к этому моменту сформировалось какое-то мнение относительно содержания нашей статьи, пожалуйста поделитесь им в разделе комментариев, а мы тем временем продолжим.