Python или PascalABC.NET как первый язык программирования

С 1985 г. учебный предмет «Информатика» стал обязательным во всех образовательных учреждениях среднего образования СССР. Предмет изучался по единому учебнику А.П. Ершова «Основы информатики и вычислительной техники» [3]. В нем отсутствовала привязка к какому-либо реальному языку программирования, изучался только алгоритмический языка. Со временем для записи алгоритмов использовалась упрощенная и адаптированная к школе русскоязычная система программирования КуМир (Комплект Учебных МИРов), которая применяется и в настоящее время. Через несколько лет в школах появился Basic, а позже Pascal и фактически стал стандартом в школьной информатике. Так продолжалось около 15 лет. И лишь в начале 2000-х годов начали осторожно появляться и другие языки. Cейчас перед школьным учителем стоит важный вопрос о выборе языка программирования, с которого стоит начать обучение.

Рассматривая данный вопрос, обратимся к современным учебникам, которые входят в Федеральный перечень учебников [8], к таким относятся учебные пособия авторских коллективов Л.Л. Босова, А.Ю. Босова для 7–11 классов [2] и К.Ю. Поляков, Е.А. Еремин для 10–11 классов [6]. Оба авторских коллектива включили к содержание несколько языков программирования, а именно Pascal и Python. Разница только в том, что Л.Л. Босова, А.Ю. Босова язык Pascal выделяет как основным, а авторский коллектив в лице К.Ю. Полякова, Е.А. Еремина – Python. Рассмотрим эти два языка более подробно.

Python – язык программирования, который был создан голландским программистом Гвидо ван Россумом в 1991 г. Язык назван в честь любимого телешоу Гвидо ван Россума «Летающий цирк Монти Пайтона» (Monty Python’s Flying Circus) [4].

Python является мультипарадигменным языком программирования, т. е. его программные возможности созданы на основе нескольких, зачастую не родственных с ним языков, за счет этого поддерживает процедурное, структурное, объектно-ориентированное и функциональное программирование. Также Python является языком общего назначения и имеет строгую динамическую типизацию, т. е. не требуется указывать типы данных, т. к. определяются автоматически, к тому же могут переопределяться в процессе выполнения программы. В то же время использование данных корректного типа контролируется в процессе выполнения программы. Понятно, что в полной мере это можно реа- лизовать только в интерпретаторах, поэтому существующие компиляторы языка Python имеют ограниченное применение [7].

Ядро у языка небольшое, но вся его функциональность выстроена в библиотеки, которые нужно подключать к программному коду, что значительно может усложнить процесс изучения языка для новичков.

В настоящее время Python является популярным языком программирования, который выбирают школьные учителя. Одной из причин является минимализм синтаксиса данного языка, т. е. код, написанный на нем, явно будет проще в понимании и короче в отличие других языков программирования.

Также хотелось бы отметить современность языка, а именно присутствие в нем «высокоуровневых структур данных, таких как списки, длинная арифметика, множества, ассоциативные массивы. Кроме этого, Python включает в себя обширную библиотеку, с помощью которой легко можно разрабатывать различные графические приложения и веб-сайты» [1].

Однако, «использование Python в качестве первого языка программирования может быть неудачным решением, т. к. те, кто учился программировать на Python, не хотят переходить на другие языки. А это может привести к появлению программистов, которые работают только на Python. Связано это с тем, что они не готовы к преодолению дополнительных ограничений ради повышения эффективности программы. Однако это не исключает полезность изучения Python в качестве второго языка программирования в классах с углубленным уровнем изучения информатики» [9].

Еще одним популярным языком программирования является Pascal, который был создан швейцарским ученым Никлаусом Виртом в 1971 г., изначально ориентированный на обучение. Его конструкции просты, логичны и понятны, компиляция быстрая, а полученная программа имеет высокую скорость исполнения. На его изучении выросло целое поколение людей. Еще одним положительным моментом является простой переход c КуМир на Pascal, для этого как правило достаточно лишь русскоязычные конструкции заменить англоязычными. Это обеспечивает высокую преемственность языков при изучении информатики.

Pascal массово изучался на протяжении многих лет и не спешил сдавать свои позиции, оставаясь самым массовым языком примерно до 2018 г. Конечно, спустя столько времени Pascal перестал соответствовать современным идеям и технологиям программирования. Причина все та же: стремясь к простоте и минимализму, Вирт Н. не заложил в свой язык способности к развитию. Это понимал и сам Вирт. Не случайно уже в 1980 г. на базе Pascal появляется язык Modula, а позднее - Oberon. Однако эти языки не достигли и доли популярности Pascal.

За полвека Pascal пережил множество воплощений – в частности, Turbo Pascal, Borland Pascal, Object Pascal, Free Pascal, Borland Delphi, Pascal ABC и PascalАВС.NЕТ.

В настоящее время в большинстве школ России установлены различные версии среды PascalАВС. NЕТ, а язык часто называют PascalABC, внося путаницу из-за проекта Pascal ABC – интерпретатора Turbo Pascal, написанного под Windows на Delphi и закрытого авторами в 2007 г.

Все возможности классического Pascal, Object Pascal среды Delphi и многочисленные собственные расширения делают PascalABC.NET мощным современным языком со строгой статической типизацией. На базе данного языка на платформе Microsoft.NET Framework создана среда разработки и отладки программ, и что немаловажно способная поддерживать технологию Intellisense. Чтобы запустить консольные компилятор в операционных системах, таких как Linux и MacOS, требуется среда проекта Mono.

PascalABC.NET является мультипарадигменным языком, так же, как и вышеупомянутый язык программирования Python. Однако в отличие от Python в PascalАВС.NЕТ есть возможность одну и ту же задачу решить несколькими различными способами, тем самым подобрать самый оптимальный вариант. Хотелось бы отметить, что язык программирования PascalABC.NET впитал в себя неко- торые особенности языков C#, Python и Haskell, благодаря этому для имеющих опыт в создании программ и для начинающих программирование является простым и комфортным. Также его стандартный комплект содержит несколько дополнительных библиотек, но при обычном использовании нет необходимости в их подключении, т. к. практически все возможности языка PascalАВС.NЕТ содержатся в его ядре [5].

Задача. Составить программу определения наибольшего общего делителя (НОД) двух натуральных чисел.

Для решения данной задачи необходимо вспомнить материал 5-6 класса по математике, а именно Алгоритм Евклида. Заключается он в следующем, наибольший общий делитель двух натуральных чисел равен наибольшему общему делителю их положительной разности (модуля их разности) и меньшего числа.

Запишем алгоритм Евклида в виде математической модели: если А>В, то НОД(А, В) = НОД(А - В, В). Также при решении стоит учесть, что НОД(А, А) = А.

Получаем следующие шаги алгоритма:

• 1    шаг. В случае если числа равны, то в качестве ответа берется любое из них, в противном случае выполнение алгоритма продолжается;

• 2    шаг. Большее число заменить результатом разности данных чисел;

• 3    шаг. Вернуться к выполнению 1 шага.

Для наглядности опишем алгоритм Евклида в виде блок-схемы (см. рис.):

Рис. Алгоритм Евклида в виде блок-схемы

По данной блок-схеме можно заметить, что алгоритм представляет собой цикл-пока с вложенным ветвлением. В ветвлении большее из двух чисел заменяется результатом их разности, а сам цикл повторяется до тех пор, пока не получатся равные значения А и В.

Рассмотрим применение этого алгоритма для чисел А=48, В=18 и составим трассировочную табл. 1.

Таблица 1

Трассировочная таблица

Шаг	Операция	А	В	Условие
1	ввод А	48
2	ввод В		18
3	А≠В			48≠18, да
4	А>В			48>18, да
5	А:А-В	30
6	А≠В			30≠18, да
7	А>В			30>18, да
8	А:А-В	12
9	А≠В			12≠18, да
10	А>В			12>18, нет
11	В:В-А		6
12	А≠В			12≠6, да
13	А>В			12>6, да
14	А:А-В	6
15	А≠В			6≠6, нет
16	вывод А	6
17	конец

Значит, НОД(48, 18) = НОД(6, 6)=6.

Таблица 2

Python def get_nod(A, B): while A != B: if A > B: A = A - B else: B = B - A return A A, B = map(int, input().split()) A = get_nod(A, B) print(A)

PascalABC.NET begin var (A, B):=readinteger2(); while A<>B do if A>B then A:=A-B else B:=B-A; A.Print end.

Итак, мы наглядно убедились, что с помощью обоих языков программирования можно реализовывать межпредметные связи на уроках информатики в школе.

Таким образом, Python - это интерпретируемый язык программирования с акцентом на читаемость кода и простоту использования. Он имеет богатый выбор библиотек и фреймворков, что делает его мощным инструментом для разработки веб-приложений, анализа данных, искусственного интеллекта и других областей. Python имеет динамическую типизацию, что означает, что вам не нужно объявлять типы переменных явно. У него простой и понятный синтаксис, который делает его привлекательным для разработчиков всех уровней.

PascalABC.NET - это современный диалект языка Pascal, который создан специально для обучения программированию. Он имеет простой и понятный синтаксис, что делает его отличным выбором для начинающих программистов. Также PascalABC.NET обладает сильной типизацией, что означает необходимость явно указывать типы данных для переменных.

Выбор между PascalABC.NET и Python зависит от ваших потребностей и целей. Если вы только начинаете изучать программирование, PascalABC.NET может быть хорошим выбором, поскольку он специально создан для обучения. Однако, если вам интересны широкие возможности исследования и разработки, а также применение в различных областях, Python обычно предпочтительнее.