Pythonicway — это образовательный портал, на котором мы будем обучаться основам языка программирования Python, делиться опытом написания программ и, конечно же, практиковаться в написании кода.
Почему именно язык программирования Python?
- Python относительно прост в изучении, поэтому он отлично подходит как первый язык программирования для начинающих.
- Python снабжен отличнейшей документацией, вызываемой простой командой help().
- Python с легкостью можно применять в любых целях: как написание небольших скриптов, так и создание полноценных приложений, от веб-программирования до разработки игр. Так же он по праву считается отличным выбором для наработок в сфере Искусственного Интеллекта.
- Отличительной чертой этого языка программирования является его кросс-платформенность. Большинство программ, написанных на Python без изменений запускаются и работают как на OS Windows, так и на Linux или Mac Os.
- Python обладает огромной стандартной библиотекой, которая позволяет решать разнообразные задачи: работа с базами данных, веб-разработка, сложные математичиские вычисления, создание GUI, FTP-доступ и т.д.
- Python широко используется во многих серьезных проектах: поисковик Google, сервис YouTube, фреймворк Google App Engine. Такие монстры IT, как Intel, Hewlett-Packard, IBM, Cisco используют Python с целью тестирования аппаратного обеспечения. Всем известный BitTorrent также написан на питоне. Даже компания Джорджа Лукаса Industrial Light & Magic и кинопомпания Стива Джобса Pixar используют этот язык программирования
- Вокруг языка программирования Python сформировалось обширное сообщество, поэтому вы всегда сможете найти ответ в Интернете, если у вас возникли какие-либо затруднения.
- Считается, что Python уступает некоторым другим языкам программирования, если речь идет о производительности (новичка вряд ли будет волновать эта проблема, по крайней мере, на первых порах), но этот недостаток легко исправить благодаря возможности Python’а встраиваться в программы, написанные на других языках (например, С или С++)
- Наконец, то что среда разработки этого языка программирования распространяется абсолютно бесплатно (а в некоторых операционных системах он уже предустановлен).
Все это делает язык программирования Python отличным выбором не только для новичка в программировании, но и для опытных программистов.
В чем отличие нашего портала от других сервисов обучения программированию?
Все больше и больше людей хотят научиться программированию не обладая при этом узкоспециализированными математическими знаниями. Поэтому мы будем учить Python, ориентируясь на широкий круг пользователей, возьмем в качестве примеров программ самые наглядные задачи и снабдим их максимально подробными и понятными комментариями.
Крестики-нолики
Очень полезно в целях изучения языка программирования написать на нем несколько простых программ. Здесь мы представим игру крестики-нолики, которая написана на Python 3 с графическим интерфейсом.
О программе
В этой игре можно помериться силами с компьютером. Первый ход за игроком. Но победить искусственный интеллект в этом противостоянии будет не так уж и просто. Компьютер не делает «зевков» и если у него есть шанс победить, он непременно им воспользуется.
Внизу расположена кнопка для начала новой игры. По её нажатию игровое поле очистится и можно будет начать игру заново.
Игрок ставит крестики, а компьютер нолики. Как всегда, побеждает тот, кто первый составит линию из своих символов: по горизонтали, вертикали или диагонали.
Библиотеки и объявление переменных
Для отображения графики будем использовать стандартную библиотеку Tkinter, которая устанавливается вместе с Python. Так же нам потребуется библиотека random для того, чтобы получать случайные числа, благодаря которым ходы компьютера будут неожиданными.
Это также стандартная библиотека Python. Так что ничего дополнительно устанавливать не надо. Просто подключаем их с помощью import . Создаем окно root , устанавливаем ему заголовок и объявляем необходимые переменные:
- game_run – в эту переменную будем записывать False при завершении игры, чтобы запретить делать ходы когда уже выявлен победитель.
- field – это будет двумерный список, в котором будут храниться кнопки игрового поля. Ходом будет изменение надписи на кнопке на символ «X» или «O».
- cross_count в этой переменной мы будем отслеживать количество крестиков на поле. Чтобы по выставлению пятого крестика, в случае если никто не выиграл фиксировать ничью.
Обработка нажатия кнопок
Функция new_game будет вызываться при нажатии кнопки начала новой игры. На поле убираются все крестики и нолики. Цвет кнопок делаем бледно-лиловым. Устанавливаем глобальные переменные game_run и cross_count в начальные значения. Это глобальные переменные к которым пытаемся обратиться из функции. Поэтому перед попыткой изменить их значение, в Python надо использовать ключевое слово global .
Функция click будет вызываться после нажатия на поле, то есть при попытки поставить крестик. Если игра еще не завершена, то крестик ставится. После этого увеличиваем счетчик количества выставленных крестиков.
Потом проверяем с помощью функции check_win , не победили ли мы этим ходом. Если еще не выявлен победитель и есть еще ходы, то выполняет ход компьютер функцией computer_move , и также после хода идет проверка выигрыша.
Проверка победы
Функция check_win осуществляет проверку выигрыша. Она перебирает все возможные комбинации полей, образующих линию и вызывает с ними функцию check_line . Переменная smb – это символ «X» или «O», то есть крестики или нолики. Если задан «O», то проверяется: не победил ли компьютер.
Если зафиксирован выигрыш, то меняем цвет фона кнопок, составляющих линию на розовый. А также записываем в game_run значение False .
Проверяем все возможные варианты, так как теоретически можно одним ходом составить сразу 2 линии.
Действия компьютера
Ход компьютера рассчитывается в функции computer_move . Алгоритм его действий следующий:
- Проверка возможности победы. Если компьютеру представился шанс победы – он не должен его упустить. Сразу же делает победу.
- Проверка возможной победы противника за один ход. Если игрок выставил два крестика в ряд, компьютер пытается разрушить планы игрока.
- Случайный ход. Так как победить нет возможности и нет угрозы проигрыша, то выбирается случайное свободное поле. В бесконечном цикле wile перебираются случайные числа, пока они не выпадут на не занятое поле.
Графический интерфейс
Все элементы графического интерфейса мы будем размещать с помощью упаковщика grid . В цикле добавим кнопки игрового поля. Они будут храниться в двумерном список. В языке программирования Python добавляют элементы в список с помощью метода append .
Свойство colorspan у кнопки начала игры выставляем в 3, чтобы он занимал всю ширину таблицы
Игровое поле мы делали таким же образом как и кнопки в примере с калькулятором, размещённом в отдельной статье.
В целом, реализация игры крестики-нолики неплохо подходит для изучающих программирование на Python 3. Можно немного усложнить задачу, добавив уровни сложности. Например, на простом уровне сложности компьютер делает абсолютно случайные ходы. На более сложном не упускает возможности победить, но все еще может прозевать два крестика выставленных в ряд.
Играем в Крестики-Нолики с Python и GTK
Новый блог GTK+ порадовал статьёй для начинающих и я решил попробовать что-то более простое, чем C++/C. Python оказался как нельзя кстати. Объём кода на Python для работы с GTK значительно меньше чем на C++, что не может не радовать.
PyGTK
PyGTK — биндинг библиотеки GTK для языка Python, PyGTK используется во многих открытых программах (например IM Gajim). Библиотека может быть очень интересна для Python программистов, поскольку проста в обращении и полностью скрывает реализацию GTK.
Под катом пример приложения.
Пример приложения
Для изучения PyGTK я решил написать простой пример — игру Крестики-Нолики.
Окно игры будет максимально простым — квадрат из кнопок 3×3.
Окно игры: 
Итак приступим к реализации. В программе есть пара классов: XO_Field и XO_Win, первый хранит информацию о поле, второй создаёт GUI для приложения и обрабатывает события.
Я использовал для примера модуль pygtk, установленный из пакетного менеджера в Ubuntu, на других системах стоит воспользоваться пакетами или python easy-install, а для Windows есть инсталлятор.
Используем модуль pygtk версии 2.0 или старше:
Создадим простое окно, по закрытию которого будем прерывать и цикл событий GTK. Функция destroy будет приведена чуть позже.
Для окна воспользуемся вертикальной компоновкой из трёх строк с горизонтальной.
Так кнопки будут расположены как раз в виде квадрата 3×3. Для каждой из кнопок добавляется обработчик события «clicked», синтаксис добавления очень похож на сигналы и слоты в Qt.
Функция, создающая кнопку:
Запуск основного цикла событий GTK и уничтожение окна:
По нажатию на кнопки происходит установка знака в указанную позицию и переход хода к следующему игроку, если ещё не определён победитель. Если игра завершена, результат выводится в заголовок окна.
Сама игра в Крестики-Нолики и её реализация довольно тривиальна, ссылка на исходный код приведена ниже. Больший интерес представляет сам цикл работы приложения Python в связке с GTK, так например сборщик мусора при сборке ссылок на объекты GTK также вызывает деструкторы для них, поскольку элементы UI содержат много ссылок на ресурсы.