Лекция 3: Основы Python для работы с данными

Почему Python для данных?

Python — самый популярный язык для Data Science и Data Engineering:

• Простой и читаемый синтаксис
• Огромная экосистема библиотек
• Активное сообщество
• Хорошая интеграция с C/C++ для производительности

Базовый синтаксис

Переменные

# Переменные объявляются без типа
name = "Алексей"
age = 25
price = 99.99
is_student = True

# Статическая типизация (опционально)
name: str = "Алексей"
age: int = 25

Типы данных

# Числа
x = 10          # int
y = 3.14        # float
z = 1 + 2j      # complex

# Строки
s = "Привет"
s2 = 'Мир'
s3 = """Многострочная
строка"""

# Логические
b1 = True
b2 = False

# Списки
lst = [1, 2, 3, "четыре"]

# Словари
dct = {"key": "value", "name": "Ivan"}

Списки

# Создание
nums = [1, 2, 3, 4, 5]

# Доступ
first = nums[0]      # 1
last = nums[-1]       # 5
subset = nums[1:3]    # [2, 3]

# Методы
nums.append(6)        # [1, 2, 3, 4, 5, 6]
nums.remove(3)        # [1, 2, 4, 5, 6]
nums.insert(0, 0)     # [0, 1, 2, 4, 5, 6]

# Длина
len(nums)             # 6

Словари

# Создание
person = {
    "name": "Алексей",
    "age": 25,
    "city": "Москва"
}

# Доступ
name = person["name"]
age = person.get("age", 0)

# Добавление и изменение
person["email"] = "alex@example.com"

# Удаление
del person["city"]

# Ключи и значения
keys = person.keys()
values = person.values()

Условия

age = 20

if age < 18:
    print("Младший")
elif age < 65:
    print("Взрослый")
else:
    print("Пенсионер")

Циклы

# For loop
for i in range(5):
    print(i)

# For loop по списку
fruits = ["яблоко", "банан", "груша"]
for fruit in fruits:
    print(fruit)

# While loop
count = 0
while count < 5:
    print(count)
    count += 1

Функции

def greet(name: str) -> str:
    """Приветствие."""
    return f"Привет, {name}!"

# Вызов
message = greet("Мир")
print(message)  # Привет, Мир!

Работа со строками

text = "Привет, мир!"

# Длина
len(text)              # 12

# Регистр
text.upper()            # ПРИВЕТ, МИР!
text.lower()            # привет, мир!

# Поиск
"мир" in text           # True
text.find("мир")       # 7

# Разделение
words = text.split(",") # ["Привет", " мир!"]

# Замена
text.replace("мир", "universe")

Виртуальное окружение

Виртуальное окружение (venv) — изолированная среда для проекта.

# Создание
python -m venv venv

# Активация (Windows)
venv\Scripts\activate

# Активация (Linux/Mac)
source venv/bin/activate

# Установка библиотек
pip install requests beautifulsoup4

# Сохранение зависимостей
pip freeze > requirements.txt

# Установка из файла
pip install -r requirements.txt

# Деактивация
deactivate

Полезные библиотеки для данных

Библиотека	Назначение
requests	HTTP запросы
beautifulsoup4	Парсинг HTML/XML
pandas	Работа с таблицами
numpy	Численные вычисления
matplotlib	Визуализация
sqlite3	Работа с SQLite
transformers	NLP модели