🐍 40 проектов на Python для новичков и продвинутых разработчиков

Сорок проектов для начинающих и продвинутых программистов: консольные, десктопные, веб- и ИИ-приложения. Также указан список полезного инструментария и библиотек, который поможет в реализации проектов.

Выбор проекта Python для начинающих

Для начала выберите интересную тему. Это позволит получить удовольствие и будет поддерживать мотивацию для завершения проекта.

Для первого проекта не выбирайте проект требующий экспертных навыков. Иначе можете столкнуться со сложностями на раннем этапе, которые вызовут стресс и демотивируют работать дальше. Если вы решили все-таки взяться за сложную задачу, то разделите ее на небольшие подзадачи и решайте вопросы по отдельности.

Проекты Python для начинающих разработчиков

Угадай число – компьютер выберет случайное число, а игроки должны будут по очереди угадывать число. При разработке используются: генератор случайных чисел, цикл while, условные конструкции if/else, переменные, целые числа и вывод на экран.

Камень, ножницы, бумага – мини-игра, в которую можно играть в одиночку с компьютером. При разработке потребуются знания генератора случайных чисел, вывод на экран, обработка ввода, цикл while и оператор if/else.

Генератор MadLibs – игра, в которой в пробелы нужно вставлять глупые слова, а после зачитывать. Для реализации понадобится понимание строк, переменных, конкатенация, ввод данных и вывод.

Генератор паролей – простое приложение, генерирующее случайный пароль. Из навыков потребуется генератор случайных чисел, работа со строками, числами, вывод на экран, последовательности.

Виселица – продвинутый вариант «угадай число». Игрок должен угадывать буквы в загаданном слове. Для упрощенной версии используйте только текст, без графики. Потребуется опыт работы со списками, генератор случайных чисел, работа со строками, обработка ввода, вывод, цикл while, операторы if/else. Для списка слов воспользуйтесь словарем Sowpods.

Симулятор игры в кости – понадобится генератор случайных чисел, который будет генерировать случайные числа от 1 до 6, цикл while и вывод на экран для уточнения нужно ли сделать новый бросок, обработка ввода и цикл if/else для обработки введенного игроком значения.

Алгоритм двоичного поиска – структур данных, также известен как метод деления пополам. Возьмем список из 100 элементов, например, целые числа от 1 до 100. Пользователю будет предложено ввести число, которое программа будет искать в данном списке и выводить соответствующий результат. Во время поиска берется среднее значение и сравнивается с искомым. Если значение найдено, то возвращается результат об успехе. Если значение меньше, то дальше будет аналогичным образом рассматривать левая часть, т. е. та, что меньше среднего значения. В противном случае, рассматривается правая часть. И так будет происходить до тех пор, пока значение не будет найдено или список не окажется пуст. Для реализации понадобится значение цикла, операторов if/else, ввод и вывод данных.

Текстовое приключение – простая игра квест, где игрок ходит по комнатам и получает описание комнат. Для реализации понадобится обработка ввода, вывод данных, операторы if/else, цикл while. При реализации понадобится следить за направлением движения, создавать стены, двери, ограничение на перемещение.

Проекты Python для разработчиков Python среднего уровня

Будильник – приложение, которое будет присылать уведомления в назначенное время. Включите в него музыку, видео или картинки.

Крестики нолики – игра, в которой два игрока рисуют на поле из 9 квадратиков каждый свою фигуру (крестик или нолик) до тех пор, пока не получат линию из 3-х одинаковых фигур или пока все квадратики не будут заполнены. В данном случае игру можно реализовать для одного игрока с компьютером, основная сложность будет в программировании ходов компьютера. Для реализации графики воспользуйтесь библиотекой PyGame.

Случайная статья в Википедии – в этом проекте приложение выдает случайную ссылку на статью Википедии. Программа уточняет у пользователя отобразить ли случайную статью в Википедии и при положительном ответе выводит страницу.

Калькулятор – проект для реализации калькулятора с GUI, кнопками, возможностью ввода нескольких чисел, операций сложения, умножения, получения корня, возведения в степень, учета скобок, памяти. Для реализации могут понадобиться такие библиотеки, как Tkinter или PyQt, которые позволят создать графический интерфейс.

Таймер обратного отсчета – настольное приложение с интерфейсом, в котором показывается таймер обратного отсчета до установленного события. В данном приложении можно установить таймер, сбросить таймер, выводить уведомления о наступлении события или заранее до наступления события.

Reddit-бот. Reddit – соцсеть, в которой люди обсуждают интересы, делятся фото, видео, ссылками и т. д., на странице пользователя и на страницах сообществ, соответствующих тем (сабреддиты). Запрограммируйте бота для мониторинга этих сабреддитов, бот может предоставлять полезную информацию для читателей, экономя время модераторов сабреддита.

Instagram*-бот – бот предназначен для автоматизации таких задач, как лайк, комментарий, подписка на учетные записи других людей. Ограничения по частоте, иначе в случае чрезмерной активности бот может быть деактивирован.

Стеганография в Python. Стеганография – передача или хранение информации с учетом сохранения в тайне самого факта такой передачи (хранения). В отличие от криптографии, скрывающей содержимое сообщения, стеганография скрывает существование сообщения. Сообщение будет выглядеть как что-либо иное, например, как изображение, статья, список покупок и т. д.

Проекты Python для продвинутых разработчиков Python

MP3-плейер – проект для прослушивания музыки, создайте MP3-плеер с листами, перемоткой, зацикливанием аудиозаписей и другими полезным функционалом. Для реализации могут понадобится библиотеки для работы с GUI Tkinter или PyQt, для работы с аудио может понадобится библиотека librosa.

Тест скорости набора текста – проект позволит определить скорость набор текста пользователем. Реализуйте графический интерфейс с помощью библиотеки для работы с GUI, например, Tkinter или PyQt. От пользователя потребуется вводить текст. После ввода текста приложение выведет информацию о скорости набора, точности и количестве набранных слов в минуту. Пример проекта.

Менеджер файлов – проект для работы с файлами в системе. Например, аналог проводника в Windows. С помощью этого приложения можно просматривать, редактировать, перемещать, удалять файлы в системе. Проект затронет различные области знаний языка Python.

Создание блокчейна. Блокчейн (цепь из блоков) – непрерывная последовательность блоков, содержащих информацию. Используется как финансовый инструмент, но применим и в других областях. Для реализации понадобится библиотеки для работы с HTTP и руководство.

Проверка плагиата – приложение для проверки плагиата проверяет текст на принадлежность указанному автору. Для реализации понадобится библиотека обработки естественного языка (такие библиотеки, как NLTK, TextBlob) и API Google.

Графический редактор – редактор картинок, наподобие Пэинта или Фотошопа. Для реализации понадобится библиотека для работы с GUI, например, Tkinter или PyQt и виджет Canvas, который позволит работать с примитивами вроде линии, прямоугольника, текста, изображения.

Расширение сравнения цен – проект, который позволит сравнивать цены на разных сайтах, на отели, продукты, технику и т. д.

Загрузчик картинок с Instagram – используя заданные учетные данные, приложение будет искать фотографии друзей, размещенные в Instagram и загружать их фотографии.

Проекты Python в веб-разработке

Блог – создание блога позволит продемонстрировать навыки веб-разработки. Помимо знания Python, тут понадобится знание HTML и CSS, а также опыт работы с базами данных.

Создание интернет-магазина – создание интернет-магазина позволит как следует прокачать навыки бэкенда. Потребуется создать базу данных с таблицами, содержащими данные пользователей, товаров, поставщиков. Также потребуется работать с запросами к базе данных. Этот проект позволит погрузиться в предметную область.

Блокировщик веб-сайтов – это аналог популярных блокировщиков рекламы, который позволит блокировать назойливую рекламу.

Приложение для создания заметок – программа позволяет пользователю записывать заметки и просматривать записанное. В приложении придется сделать аккаунты и разделение доступов для того, чтобы у каждого пользователя были свои заметки. Благодаря тому, что это веб-проект доступ к заметкам открыт откуда угодно. Для реализации этого проекта подойдет фреймворк Django.

Агрегатор контента – это сайт, который собирает популярные статьи на конкретные темы и выдает пользователю. Для реализации понадобится база данных (например, MySQL или PostgreSQL) и библиотеки Python для работы с HTTP-запросами и парсингу контента.

Онлайн regex – инструмент для проверки и составления регулярных выражений. Регулярные выражения – это гибкий способ найти информацию в текстовом документе с хитрыми условиями. Например, с помощью регулярных выражений можно составить маску поиска для номера телефона, email или интернет-ссылки. Для реализации понадобится стандартная библиотеке re (содержит все необходимое для работы с регулярными выражениями) и веб-фреймворк, например, Django.

URL Shortener – проект позволит преобразовывать длинные, неудобные ссылки в короткие, уменьшая количество символов в URL. Для реализации данного проекта понадобится написать страницу с полем для ввода длинной ссылки, кнопкой и полем для вывода короткой ссылки. Также понадобится база данных для хранения ссылок. При открытии короткой ссылки сервер будет проверять наличие ссылки в базе и при наличии – перенаправлять пользователя по заданному ранее адресу. При отсутствии – будет выводиться страница 404.

Викторина – приложение, которое задает пользователям набор вопросов и подсчитывает очки за правильные ответы, а после выдает результат. При реализации можно сделать вопросы с таймером или вопросы, на которые будут сразу выдаваться информация о правильности ответов. Для проекта понадобится веб-фреймворк, например, Django и база данных, для хранения вопросов и ответов.

Проекты Python с искусственным интеллектом

Обработка фотографий – приложение для обработки фотографий в заданном стиле (художника или цветовой гамме). Реализация данного приложения затрагивает компьютерное зрение и нейросети. Можно применить генеративно-состязательные нейронные сети (GAN).

Анализ новостей из интернета – программа аналитического характера, анализирует новости из интернета и делает на основании их прогнозы стоимости ценных бумаг, курсов акций или валют. Ожидать точных прогнозов не стоит, но этот проект позволит поработать с обработкой естественных языков (NLP), анализом временных рядов, парсингом и краулингом сайтов.

Распознавание лиц – проект, который встречается даже во время фотосъемки на телефон. Также можно добавить функционал дорисовки чего-либо: усов, кошачьих ушей, веснушек и т. д. Таких проектов много, но создать такой проект самостоятельно не менее интересно.

Подсчет числа элементов на изображении – проект связан с подсчетом кол-ва элементов на фотографии. Такие проекты используются на крупных предприятиях, например, для подсчета яиц или какой-либо другой штучной продукции в большом объеме, которую сложно подсчитать вручную или под которую сложно спроектировать универсальный механизм.

Массовое переименование файлов – допустим, есть большое количество изображений, которые необходимо переименовать. Задача: обучить нейронную сеть автоматически выполнять эту задачу в соответствии с параметрами изображения (размер, дата создания).

Распознавание эмоций на видео – проект распознавания эмоций на видео. Для подобных проектов используются рекуррентные сети.

Семантическое определение границ – одна из классических задач для сверточных нейронных сетей – это выделение границ, разбитых на классы.

Семантическая сегментация – позволяет разделить объекты на классы по их структуре, ничего не зная об этих объектах, то есть еще до их распознавания. Например, семантическая сегментация 3D-изображений выделяет отдельные сегменты изображений МРТ головного мозга.

Инструменты для разработки на Python

Среды разработки (IDE)

PyCharm – IDE от компании JetBrains, поддерживает веб разработку на Django.

IDLE – IDE для Python, созданная с помощью библиотеки Tkinter от создателя Python. Поставляется вместе с Python, кроссплатформенная.

Базовые инструменты

Setuptools – это библиотека процессов разработки пакетов, предназначенная для облегчения упаковки проектов Python за счет расширения стандартной библиотеки Python distutils.

virtualenv – менеджер виртуальной среды. Позволяет создавать виртуальные среды с пакетами. Разные песочницы имеют разные наборы пакетов, разных версий. Одну и ту же песочницу могут использовать разные проекты.

Pip – система управления пакетами, используется для установки и управления программными пакетами, написанными на Python.

Кроссплатформенная разработка

BeeWare – набор инструментов для разработки и распространения нативных приложений на Python. Включает в себя Toga – кроссплатформенный инструмент для GUI, Briefcase – инструмент для упаковки проектов на языке Python в распространяемые артефакты для доставки конечным пользователям, Rubicon ObjC – библиотека для работы с Object C на iOS и Mac с помощью Python, Rubicon Java – для работы с Java-библиотеками на Python.

Kivy – библиотека с открытым исходным кодом для быстрой разработки приложений. Кроссплатформенная, с поддержкой GPU-ускорителя, дружественная к разработке бизнес-приложений.

Web разработка

Bottle – быстрый и простой фреймворк для маленьких веб-приложений. Не имеет зависимостей, кроме Python Standard Library.

CherryPy – веб-фреймворк на Python. Спроектирован для быстрой разработки веб-приложений. Представляет надстройку над HTTP-протоколом. Может выступать в качестве веб-сервера, может работать под управлением другого серверного приложения, поддерживающего протокол WSGI. Не занимается задачами обработки шаблонов для ввода данных, доступом к БД, авторизацией пользователя. Расширяется за счет фильтров, простых интерфейсов.

Django – фреймворк для разработки веб-приложений на языке Python с открытым исходным кодом. Используется для бэкенда веб-приложений. Использует шаблон MVC.

Библиотеки для работы с GUI

PyQt – GUI фрэймворк для python позволяет создавать приложения с графическим пользовательским интерфейсом. Разработан британской компанией Riverbank Computing. Работает на платформах, поддерживаемых Qt: Linux. Unix, Mac, Windows. Большой набор виджетов для графического интерфейса. Стили виджетов. Доступ к БД(ODBC, MySQL, PostgreSQL, Oracle)

Tkinter – Кроссплатформенная графическая библиотека, поставляется вместе с Python. Распространены на Linux/Unix. Написана создателем Python – Гвидо ван Россумом.

Библиотеки для создания игр

PyGame – набор модулей Python для написания компьютерных игр и мультимедиа приложения. Базируется на мультимедийной библиотеке SDL. Можно разрабатывать 2D-, 3D-игры. Также можно писать игры для мобильных устройств на базе Android.

Cocos 2D – кроссплатформенный фреймворк для разработки приложений и игр. Открытое программное обеспечение, написанное на языке Python.

Panda 3D – полноценный 3D движок с большим русскоязычным сообществом, где придется писать код, используя API движка. Включает в себя графику, звук, ввод-вывод, обнаружение столкновений. Открытое программное обеспечение.

Прочее

librosa – библиотека для анализа музыки и аудио. Позволяет обрабатывать аудио в виде временных рядов, извлекать признаки: темп, бит, такт, интервал, ритм и работать с Мел-кепстральными коэффициентами (MFCC).

NLTK – пакет программ для символьной и статистической обработки естественного языка, написанных на Python. Библиотека поддерживает задачи классификации, стемминга, маркировки, синтаксического анализа и семантического рассуждения в Python.

TextBlob – инструмент для новичков в NLP в Python. Библиотека построена на NLTK и представляет простой интерфейс для библиотеки NLTK. Позволяет решать задачи анализа настроений, POS-маркировки или извлечения именных фраз.