**Wprowadzenie do Pythona i Środowiska Pracy

W tej lekcji poznasz podstawy języka Python i skonfigurujesz swoje środowisko pracy, niezbędne do nauki o danych. Nauczysz się instalować Pythona, wybierać IDE i uruchamiać pierwsze programy. Przygotuj się na ekscytującą podróż w świat programowania!

Learning Objectives

  • Zainstalować i skonfigurować język Python w wersji 3.x na swoim komputerze.
  • Zainstalować i skonfigurować wybrane IDE do programowania w Pythonie.
  • Napisać i uruchomić swój pierwszy program w Pythonie: "Hello, World!"
  • Zrozumieć podstawowe pojęcia: zmienna, typ danych, operatory.

Lesson Content

Wprowadzenie do Pythona

Python to wszechstronny język programowania, bardzo popularny w nauce o danych ze względu na swoją prostotę i bogactwo bibliotek. Jest czytelny, co ułatwia naukę. Wykorzystywany jest do analizy danych, tworzenia modeli uczenia maszynowego i wizualizacji danych. Myśl o nim jak o potężnym narzędziu, które pozwala na rozwiązywanie skomplikowanych problemów z danymi.

Instalacja Pythona

  1. Pobierz instalator: Wejdź na oficjalną stronę Pythona: https://www.python.org/downloads/ i pobierz najnowszą wersję dla swojego systemu operacyjnego (zalecana jest wersja 3.x).
  2. Uruchom instalator: Podczas instalacji zaznacz opcję 'Add Python to PATH'. Jest to bardzo ważne, ponieważ ułatwia uruchamianie skryptów z wiersza poleceń.
  3. Sprawdź instalację: Otwórz wiersz poleceń (cmd na Windows, Terminal na macOS/Linux) i wpisz python --version. Jeśli wszystko poszło dobrze, zobaczysz numer zainstalowanej wersji Pythona.

Wybór i Instalacja IDE

IDE (Integrated Development Environment) to zintegrowane środowisko programistyczne, które ułatwia pisanie, testowanie i uruchamianie kodu. Masz kilka opcji:

  • PyCharm Community Edition: Polecany dla początkujących. Jest darmowy i oferuje świetne wsparcie dla Pythona. Pobierz go ze strony JetBrains.
  • VS Code z rozszerzeniem Python: Popularny i darmowy edytor tekstu z bogatymi możliwościami. Zainstaluj rozszerzenie 'Python' od Microsoft.
  • IDLE: Proste IDE dołączone do instalacji Pythona. Dobre na początek, ale oferuje mniej zaawansowanych funkcji.

Jak zainstalować PyCharm:
1. Pobierz instalator z oficjalnej strony JetBrains.
2. Uruchom instalator i postępuj zgodnie z instrukcjami.
3. Po uruchomieniu PyCharm, utwórz nowy projekt Python.

Konfiguracja VS Code:
1. Pobierz i zainstaluj VS Code.
2. Otwórz VS Code i przejdź do zakładki 'Extensions' (ikona kwadratów).
3. Wyszukaj 'Python' i zainstaluj rozszerzenie.
4. Otwórz folder z plikami Python (lub utwórz nowy plik z rozszerzeniem .py).

Twój Pierwszy Program: Hello, World!

To tradycyjne ćwiczenie dla początkujących programistów. Celem jest wyświetlenie komunikatu 'Hello, World!' na ekranie. W Pythonie robimy to bardzo prosto:

print("Hello, World!")
  1. Otwórz swoje IDE (PyCharm, VS Code lub IDLE).
  2. Utwórz nowy plik (np. hello.py).
  3. Wpisz powyższy kod.
  4. Zapisz plik.
  5. Uruchom program. W PyCharm i VS Code powinieneś zobaczyć napis 'Hello, World!' w konsoli. W IDLE musisz najpierw zapisać plik, a następnie uruchomić go przez menu 'Run' -> 'Run Module'.

Wyjaśnienie:
* print() to funkcja w Pythonie, która wyświetla tekst na ekranie.
* Tekst w cudzysłowach to łańcuch znaków (string), który jest wyświetlany.

Podstawy: Zmienne, Typy Danych i Operatory

Zmienne: Zmienna to nazwane miejsce w pamięci, gdzie przechowujemy dane. W Pythonie deklarujemy zmienną, przypisując jej wartość:

x = 10  # x to zmienna, 10 to wartość
y = "Witaj, świecie!" # y to zmienna, "Witaj, świecie!" to wartość

Typy Danych: Określają rodzaj danych, jakie przechowuje zmienna. Najważniejsze typy:

  • int (liczby całkowite): 1, 2, -5, 0
  • float (liczby zmiennoprzecinkowe): 3.14, -2.5, 0.0
  • str (łańcuchy znaków): "Tekst", 'Inny tekst'
  • bool (wartości logiczne): True, False

Operatory: Służą do wykonywania operacji na danych.

  • Arytmetyczne: + (dodawanie), - (odejmowanie), * (mnożenie), / (dzielenie), // (dzielenie całkowite), % (modulo - reszta z dzielenia), ** (potęgowanie)
  • Porównania: == (równa się), != (nie równa się), > (większe), < (mniejsze), >= (większe lub równe), <= (mniejsze lub równe)
  • Logiczne: and (i), or (lub), not (nie)

Deep Dive

Explore advanced insights, examples, and bonus exercises to deepen understanding.

Rozszerzona Lekcja 1: Python dla Nauki o Danych - Pogłębione Studia

Witamy na rozszerzonej lekcji! Po zrobieniu pierwszych kroków w świecie Pythona i konfiguracji środowiska, zagłębimy się nieco bardziej w podstawy, które są fundamentem dla przyszłych zadań w nauce o danych. Gotowi na więcej?

**Deep Dive Section: Zmienne, Typy Danych i Operatory - Więcej Niż Myślisz!**

Pamiętasz zmienne, typy danych i operatory? To jak składniki w przepisie na pyszne ciasto! Zrozumienie ich głębiej pozwoli Ci na tworzenie bardziej zaawansowanych i efektywnych programów.

Zmienne: Zmienne to pojemniki na dane. W Pythonie nie musisz deklarować typu zmiennej – Python sam to za Ciebie zrobi! To, co odróżnia Pythona od innych języków, to jego elastyczność i prostota. Uruchom poniższy kod:

      
      wiek = 30
      imie = "Jan"
      czy_jest_studentem = True

      print(f"Imię: {imie}, Wiek: {wiek}, Student: {czy_jest_studentem}")

Zwróć uwagę na sposób, w jaki Python sam rozpoznaje typ zmiennych (int, str, bool).

Typy Danych: Python ma kilka podstawowych typów danych:

  • int (liczby całkowite, np. 10, -5)
  • float (liczby zmiennoprzecinkowe, np. 3.14, -2.5)
  • str (ciągi znaków, np. "Python", "Nauka o danych")
  • bool (wartości logiczne: True lub False)
  • list (listy, np. [1, 2, 3], ["a", "b", "c"]) – to pojemniki na wiele wartości. Poznamy je szerzej w kolejnych lekcjach.

Operatory: To narzędzia, które pozwalają nam manipulować danymi. Znamy operatory arytmetyczne (+, -, *, /). Python posiada również operatory porównania (==, !=, >, <, >=, <=), które zwracają wartości logiczne. Spróbuj:

      
      x = 10
      y = 5

      print(x == y)  # False
      print(x > y)   # True

Dodatkowo: W Pythonie możemy również sprawdzać typ zmiennych używając funkcji type(). Jest to bardzo przydatne w debugowaniu.

      
      zmienna = 5.7
      print(type(zmienna)) # <class 'float'>

**Bonus Exercises: Poćwiczmy!**

  1. Kalkulator: Napisz program, który pobiera od użytkownika dwie liczby i operator (+, -, *, /), a następnie wykonuje odpowiednie działanie. Zadbaj o obsługę błędów (np. dzielenie przez zero).
    2.         
        # Przykład (częściowe rozwiązanie - dokończ sam!)
        liczba1 = float(input("Podaj pierwszą liczbę: "))
        operator = input("Podaj operator (+, -, *, /): ")
        liczba2 = float(input("Podaj drugą liczbę: "))

        if operator == '+':
            wynik = liczba1 + liczba2
            print(f"Wynik: {wynik}")
        # Dokończ resztę operacji...
  2. Konwersja jednostek: Napisz program, który konwertuje temperaturę ze stopni Celsjusza na Fahrenheita.
  3. Sprawdzanie parzystości: Napisz program, który pobiera od użytkownika liczbę i sprawdza, czy jest parzysta czy nieparzysta.

**Real-World Connections: Gdzie to się przydaje?**

Zrozumienie zmiennych, typów danych i operatorów to fundament każdej aplikacji. W nauce o danych te podstawy są kluczowe dla:

  • Czyszczenia danych (Data Cleaning): Identyfikacja i konwersja typów danych to pierwszy krok w przygotowaniu danych do analizy. Na przykład, zamiana stringów reprezentujących liczby na typ float.
  • Obliczeń statystycznych: Operacje matematyczne na danych (średnia, mediana, odchylenie standardowe) wymagają znajomości operatorów i typów danych.
  • Budowy modeli: Tworzenie modeli uczenia maszynowego wymaga manipulacji danymi różnych typów.

Pomyśl o codziennych przykładach: kalkulator w telefonie, analiza budżetu domowego w arkuszu kalkulacyjnym – wszędzie tam kryją się zmienne, typy danych i operatory!

**Challenge Yourself: Zadania dla Zaawansowanych**

  1. Walidacja danych wejściowych: Ulepsz kalkulator z ćwiczenia 1, aby sprawdzał, czy użytkownik wprowadza poprawne dane (np. czy operator jest jednym z dostępnych znaków).
  2. System komentarzy w Pythonie: Przetestuj użycie komentarzy (#) w swoim kodzie. Dodaj komentarze do swoich programów, aby wyjaśnić działanie poszczególnych linii.

**Further Learning: Co dalej?**

To dopiero początek! Polecamy:

  • Dokumentacja Pythona: Oficjalna dokumentacja jest najlepszym źródłem informacji: Python 3 Documentation (po angielsku).
  • Kursy online: Platformy takie jak Coursera, Udemy czy Codecademy oferują darmowe i płatne kursy Pythona dla początkujących.
  • Praca z listami: Następnym krokiem będzie poznanie list (list) i słowników (dict) - to kluczowe struktury danych w Pythonie.

Powodzenia w dalszej nauce! Pamiętaj, że praktyka czyni mistrza. Twórz, eksperymentuj i nie bój się błędów! Do zobaczenia na kolejnej lekcji!

Interactive Exercises

Ćwiczenie 1: Kalkulator

Napisz program, który oblicza sumę, różnicę, iloczyn i iloraz dwóch liczb. Użyj zmiennych i operatorów arytmetycznych. Wyświetl wyniki w konsoli.

Ćwiczenie 2: Sprawdź Typ Danych

Utwórz zmienne o różnych typach danych (int, float, str, bool). Użyj funkcji `type()` aby sprawdzić typ każdej zmiennej. Np. `print(type(x))`. Jakie typy danych zauważasz?

Ćwiczenie 3: 'Hello, [Imię]'

Poproś użytkownika o podanie imienia za pomocą funkcji `input()`. Następnie, wyświetl powitanie w stylu 'Hello, [Imię]!'. Np.: ```python imie = input("Podaj swoje imię: ") print("Hello, " + imie + "!") ```

Ćwiczenie 4: Refleksja

Pomyśl, jak te podstawowe pojęcia (zmienne, typy danych, operatory) mogą być wykorzystywane do analizy danych. Spróbuj wymyślić prosty przykład (np. obliczanie średniej ocen studentów).

Knowledge Check

Question 1: Która z poniższych opcji służy do wyświetlania tekstu w Pythonie?

Question 2: Jaki jest typ danych dla liczby 3.14?

Question 3: Który operator służy do potęgowania?

Question 4: Jak nazywa się zmienna przechowująca wartość PRAWDA/FAŁSZ?

Question 5: Co robi funkcja `input()`?

Practical Application

Wyobraź sobie, że pracujesz w małej firmie. Musisz zautomatyzować obliczanie wynagrodzeń dla pracowników. Możesz użyć Pythona do pobierania danych (godziny pracy, stawka godzinowa) od użytkownika, obliczania wynagrodzenia i wyświetlania wyniku.

Key Takeaways

Next Steps

Przygotuj się na następną lekcję, gdzie omówimy bardziej zaawansowane typy danych (listy, słowniki) i instrukcje warunkowe (if, else).

Your Progress is Being Saved!

We're automatically tracking your progress. Sign up for free to keep your learning paths forever and unlock advanced features like detailed analytics and personalized recommendations.

Next Lesson (Day 2)