python-labs/TEMA2/report.md

Отчет по теме 2

Беженарь Алёна Николаевна

Базовые типы объектов

1. Установка рабочего каталога. Создание рабочего протокола.

В оболочке IDLE установила актуальный рабочий каталог, а затем в нём создала рабочий протокол.

2. Изучение простых объектов.

Рассмотрим операции присваивания значения объектам-переменным

>>> f1 = 16; f2 = 3
>>> f1, f2
    (16, 3)
>>> f1; f2
    16
    3

Для того, чтобы узнать, какие объекты существуют в среде Python на данный момент, ипользовала функцию dir():

>>>dir()
['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'f1', 'f2', 'os']

Использовала эту же функцию, но уже с объектом f1 в качестве переданного аргумента, чтобы получить его список атрибутов:

>>>dir(f1)
['__abs__', '__add__', '__and__', '__bool__', '__ceil__', '__class__', '__delattr__', '__dir__', '__divmod__', '__doc__', '__eq__', '__float__', '__floor__', '__floordiv__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getnewargs__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__index__', '__init__', '__init_subclass__', '__int__', '__invert__', '__le__', '__lshift__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__', '__neg__', '__new__', '__or__', '__pos__', '__pow__', '__radd__', '__rand__', '__rdivmod__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rfloordiv__', '__rlshift__', '__rmod__', '__rmul__', '__ror__', '__round__', '__rpow__', '__rrshift__', '__rshift__', '__rsub__', '__rtruediv__', '__rxor__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__sub__', '__subclasshook__', '__truediv__', '__trunc__', '__xor__', 'as_integer_ratio', 'bit_count', 'bit_length', 'conjugate', 'denominator', 'from_bytes', 'imag', 'numerator', 'real', 'to_bytes']

Определила классовую принадлежность объекта f2 с помощью функции type(f2):

>>>type(f2)
<class 'int'>

Удалила объекты f1 и f2 из оперативной памяти, а затем проверила их удаление с помощью функции dir():

>>>del f1,f2
>>>dir()
['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'os']

Как видно из вывода после команды, f1 и f2 полностью пропали из оперативной памяти.

3. Изучение правил наименования объектов в Python.

Изучила правила наименования объектов на данном примере:

>>>gg1=1.6  #значение в виде вещественного числа
>>>hh1='Строка'  #значение в виде символьной строки
>>>73sr=3   #неправильное имя – начинается с цифры - будет диагностика!
SyntaxError: invalid decimal literal
>>>and=7     #недопустимое имя – совпадает с ключевым словом - будет диагностика!
SyntaxError: invalid syntax

4. Изучение ключевых слов

Вывела список ключевых слов с помощью инструкции:

>>>import keyword
>>>keyword.kwlist
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

Сохранила его в переменной с именем keywords

>>>keywords = keyword.kwlist
>>> keywords
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

5. Изучение встроенных идентификаторов.

Вывела в консоль список встроенных идентификаторов:

>>>import builtins
>>>dir(builtins)
['ArithmeticError', 'AssertionError', 'AttributeError', 'BaseException', 'BaseExceptionGroup', 'BlockingIOError', 'BrokenPipeError', 'BufferError', 'BytesWarning', 'ChildProcessError', 'ConnectionAbortedError', 'ConnectionError', 'ConnectionRefusedError', 'ConnectionResetError', 'DeprecationWarning', 'EOFError', 'Ellipsis', 'EncodingWarning', 'EnvironmentError', 'Exception', 'ExceptionGroup', 'False', 'FileExistsError', 'FileNotFoundError', 'FloatingPointError', 'FutureWarning', 'GeneratorExit', 'IOError', 'ImportError', 'ImportWarning', 'IndentationError', 'IndexError', 'InterruptedError', 'IsADirectoryError', 'KeyError', 'KeyboardInterrupt', 'LookupError', 'MemoryError', 'ModuleNotFoundError', 'NameError', 'None', 'NotADirectoryError', 'NotImplemented', 'NotImplementedError', 'OSError', 'OverflowError', 'PendingDeprecationWarning', 'PermissionError', 'ProcessLookupError', 'RecursionError', 'ReferenceError', 'ResourceWarning', 'RuntimeError', 'RuntimeWarning', 'StopAsyncIteration', 'StopIteration', 'SyntaxError', 'SyntaxWarning', 'SystemError', 'SystemExit', 'TabError', 'TimeoutError', 'True', 'TypeError', 'UnboundLocalError', 'UnicodeDecodeError', 'UnicodeEncodeError', 'UnicodeError', 'UnicodeTranslateError', 'UnicodeWarning', 'UserWarning', 'ValueError', 'Warning', 'WindowsError', 'ZeroDivisionError', '_', '__build_class__', '__debug__', '__doc__', '__import__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'abs', 'aiter', 'all', 'anext', 'any', 'ascii', 'bin', 'bool', 'breakpoint', 'bytearray', 'bytes', 'callable', 'chr', 'classmethod', 'compile', 'complex', 'copyright', 'credits', 'delattr', 'dict', 'dir', 'divmod', 'enumerate', 'eval', 'exec', 'exit', 'filter', 'float', 'format', 'frozenset', 'getattr', 'globals', 'hasattr', 'hash', 'help', 'hex', 'id', 'input', 'int', 'isinstance', 'issubclass', 'iter', 'len', 'license', 'list', 'locals', 'map', 'max', 'memoryview', 'min', 'next', 'object', 'oct', 'open', 'ord', 'pow', 'print', 'property', 'quit', 'range', 'repr', 'reversed', 'round', 'set', 'setattr', 'slice', 'sorted', 'staticmethod', 'str', 'sum', 'super', 'tuple', 'type', 'vars', 'zip']

В данном списке содержатся имена некоторых встроенных функций, работа которых, проверена ниже:

>>>abs(-8800555) #Взятие модуля аргумента
8800555

>>>len("Test") # Расчет длины объекта
4

>>>max(1, 2, 3) # Поиск максимального числа среди аргументов
3

>>>min(0, -5, 10) # Поиск минимального числа среди аргументов
-5

>>>pow(2, 3) # При передаче 2 аргументов - возведение в степень, 3 - поиск остатка от деления на 3 аргумент.
8

>>>pow(2, 3, 3)
2

>>>round(2.5987,0) # Округление до количества цифр после запятой, переданного во 2 аргументе
3.0

>>>sorted([3, 7, 5, 9, -1]) # Сортировка по возрастанию (при reverse = True - по убыванию)
[-1, 3, 5, 7, 9]

>>>numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
total = sum(numbers) #возвращает сумму всех элементов списка.
total
15

>>>list(zip("abcd", [1, 2, 3, 4])) # Попарное объединение элементов
[('a', 1), ('b', 2), ('c', 3), ('d', 4)]

6. Проверка имён объектов на чувствительность к регистру.

Убедилась, что имена объектов в Python являются регистрочувствительными:

>>>Gg1=45
>>>gg1;Gg1
1.6
45

7. Изучение простых типов объектов.

7.1 Изучение логического типа (bool).

Пример создания объектов логического типа:

>>>bb1=True;bb2=False
>>>bb1;bb2
True
False
>>>type(bb1) #функция, показывающая тип (класс) объекта
<class 'bool'>

7.2. Изучение остальных простых типов.

Рассмотрела остальные простые типы, такие как int (целые числа), float (вещественные числа) и complex (комплексные числа):

>>>ii1=-1234567890
>>>ff1=-8.9876e-12  #экспоненциальная форма записи вещественного числа
>>>dv1=0b1101010 #Это – двоичное число.
>>>type(dv1)
<class 'int'>
>>.vsm1=0o52765   #Это – восьмеричное число
>>>type(vsm1)
<class 'int'>
>>>shest1=0x7109af6  #Это – шестнадцатеричное число
>>>type(shest1)
<class 'int'>
>>>cc1=2-3j
>>>a=3.67; b=-0.45
>>>cc2=complex(a,b)
>>>cc2
(3.67-0.45j)

7.3 Изучение строкового типа (str).

Строки символов можно заключать в одинарные или двойные кавычки:

>>>ss1='Это - строка символов'
>>>ss1
'Это - строка символов'
>>>ss1="Это - строка символов"
>>>ss1
'Это - строка символов'  

Внутри строк могут присутствовать экранированные последовательности, начинающиеся со знака "", что позволяет использовать в строках специальные символы:

>>>ss1a="Это - \" строка символов \", \n \t выводимая на двух строках"
>>>print(ss1a)
Это - " строка символов ", 
 	 выводимая на двух строках
>>>ss1b= 'Меня зовут: \n <Беженарь А.Н.>'
>>>print(ss1b)
Меня зовут: 
 <Беженарь А.Н.>

С помощью тройных кавыче можно задавать многострочные строки, ввод которых будет продолжаться, пока вновь не будут введены тройные кавычки:

>>>mnogo="""Нетрудно заметить , что в результате операции
над числами разных типов получается число,
имеющее более сложный тип из тех, которые участвуют в операции."""
>>>print(mnogo)
Нетрудно заметить , что в результате операции
над числами разных типов получается число,
имеющее более сложный тип из тех, которые участвуют в операции.

Символьные строки в Python индексируются, поэтому к определенным сиволам или последовательностям символов внутри них можно обращаться по индексам:

>>>ss1[0]   #Это – символ «Э»
'Э'
>>>ss1[8]  #А это – символ «р»
'р'
>>>ss1[-2]  #А это – символ «о» (при знаке «-»(минус) отсчет от конца строки)
'о'
>>>ss1[6:9] # Это часть строки – символы с 6-го индекса по 8-й
'стр'
>>> ss1[13:] # Это часть строки – с 13-го индекса и до конца
'символов'
>>>ss1[:13] # Это часть строки – с начала и до 12-го индекса включительно
'Это - строка '
>>>ss1[5:-8] # Это часть строки – с 5-го индекса и до 8-го от конца
' строка '
>>>ss1[3:17:2] # Часть строки – с 3-го по 16-й индексы с шагом 2
'  тоасм'
>>>ss1[17:3:-2] # Часть строки – с 3-го по 16-й индексы с обратным шагом 2
'омсаот '
>>>ss1[-4:3:-2] # Часть строки – с 4-го с конца по 3-й с начала индексы с обратным шагом 2
'омсаот '
>>>ss1[4]='='  # Будет диагностика!
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#74>", line 1, in <module>
    ss1[4]='='  # Будет диагностика!
TypeError: 'str' object does not support item assignment
>>>ss1=ss1[:4]+'='+ss1[5:]
>>>print(ss1)
Это = строка символов

Проделаю тоже самое самостоятельно со строкой ss1b:

>>>ss1b
'Меня зовут: \n <Беженарь А.Н.>'
>>>ss1b[3]
'я'
>>>ss1b[3-2]
'е'
>>>ss1b[-3]
'Н'
>>>ss1b[-3:]
'Н.>'
>>>ss1b[0:-1]
'Меня зовут: \n <Беженарь А.Н.'
>>>ss1b[3:-3]
'я зовут: \n <Беженарь А.'
>>>ss1b[-23:0]
''
>>>ss1b[::-1]
'>.Н.А ьранежеБ< \n :тувоз янеМ'
>>>ss1b[::-3]
'>.ьне :в е'
>>>ss1b=ss1b[0:15]+ss1b[16:29]
>>>ss1b
'Меня зовут: \n <еженарь А.Н.>'

7.4 Выполняю задание, самостоятельно закрепляю изученные типы переменных.

>>>stringg = '15'+"ab"
>>>type(stringg)
<class 'str'>
>>>a = 10
>>>type(a)
<class 'int'>
>>>b = 0.00800
>>>type(b)
<class 'float'>
>>>b = 0.8e-100
>>>type(b)
<class 'float'>
>>>c = 0-1j
>>>type(c)
<class 'complex'>
>>>var = c/b
>>>type(var)
<class 'complex'>
>>>b = True
>>>type(b)
<class 'bool'>
>>>b = None
>>>type(b)
<class 'NoneType'>

8.Изучение сложных типов объектов.

8.1. Изучение списков.

Рассмотрела такой объект Python, как списки - упорядоченные по местоположению коллекции объектов произвольных типов, размер которых практически не ограничен:

>>>spis1=[111,'Spisok',5-9j]
>>stup=[0,0,1,1,1,1,1,1,1]
>>>spis=[1,2,3,4,
   5,6,7,
      8,9,10]

Списки в Python индексируются так же как и строки:

>>>spis1[-1] # Если индекс отрицательный, то он отсчитывается с конца, но не с 0, а с 1
    (5-9j)
>>> stup[-8::2] # Вывод элементов с 8-го индекса с конца с шагом 2
    [0, 1, 1, 1]

Элементы списков можно изменять:

>>> spis1[1] = "Список"
>>> print(spis1)
    [111, 'Список', (5-9j)]

Методы объекта находятся в списке его атрибутов, поэтому для их просмотра нужно опять вводить функцию dir(), а описание какого-либо метода можно получить с помощью функции help(<название метода>):

>>>dir(spis1)
['__add__', '__class__', '__class_getitem__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'append', 'clear', 'copy', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort']
>>>len(spis1)
3
>>>help(spis1.append)
Help on built-in function append:

append(object, /) method of builtins.list instance
    Append object to the end of the list.

С помощью методов объектов-списков можно добавлять и удалять элементы:

>>>spis1.append('New item')  # В конец списка добавлен элемент «New item»
>>>print(spis1)
[111, 'Список', (5-9j), 'New item']
>>>spis1+['Second New item'] #Конкатенация (исходный список не изменился)
[111, 'Список', (5-9j), 'New item', 'Second New item']
>>>print(spis1)
[111, 'Список', (5-9j), 'New item']
>>>spis1.append(ss1b)
>>.print(spis1)
[111, 'Список', (5-9j), 'New item', 'Меня зовут: \n еженарь А.Н.>']
>>>spis1.pop(1)   #Из списка удален элемент с индексом 1
'Список'

Рассмотрела остальные методы объектов-списков:

>>>list=[1,2,3,4,5]
>>>list.insert(1, 3) # Вставка второго аргумента на индекс, определяемый первым аргументом
>>>print(list)
[1, 3, 2, 3, 4, 5]
>>>list.remove(3) # Удаление первого вхождения элемента, соответствующего переданному аргументу
>>print(list)
[1, 2, 3, 4, 5]
>>>list.extend(list[:2]) # Продление списка
>>>print(list)
[1, 2, 3, 4, 5, 1, 2]
>>>list.sort() # Сортировка элементов списка
>>>print(list)
[1, 1, 2, 2, 3, 4, 5]
>>>list.reverse() # Изменение порядка следования элементов списка на противоположный
>>>print(list)
[5, 4, 3, 2, 2, 1, 1]
>>>list.copy() # Создание копии списка
[5, 4, 3, 2, 2, 1, 1]
>>>list.count(2) # Подсчет вхождений в список для элемента, переданного в качестве аргумента
2
>>>list.index(3) # Вывод индекса в списке для элемента, соответствующего переданному аргументу
2

Списки также могут быть вложенными, то есть включать в себя другие списки:

>>>spis2=[spis1,[4,5,6,7]]   #здесь элементами являются два списка
>>>print(spis2)
[[111, (5-9j), 'New item', 'Меня зовут: \n еженарь А.Н.>'], [4, 5, 6, 7]]
>>>spis2[0][1]  #обращение к элементу списка spis1
(5-9j)
>>>spis2[0][1]=78  #Значение элемента заменено на 78
>>>print(spis2)
[[111, 78, 'New item', 'Меня зовут: \n еженарь А.Н.>'], [4, 5, 6, 7]]
>>>print(spis1)
[111, 78, 'New item', 'Меня зовут: \n еженарь А.Н.>']

Видим, что spis1 тоже изменился. Это происходит потому, что python работает не просто с объектами, а с ссылками на участки памяти. То есть, в Python списки передаются по ссылке, а не по значению.Упоминая spis1 в строке spis2=[spis1,[4,5,6,7]] мы не создаем копию spis1, а сообщаем именно тот список, поэтому его изменения в составе spis2 отображаются на исходном spis1.

Создание своего списка - объекта:

>>>spis3 = [100, 'Test', True, spis1]
>>>print(spis3)
[100, 'Test', True, [111, 78, 'New item', 'Меня зовут: \n еженарь А.Н.>']]

8.2. Изучение кортежей.

Объекты-кортежи очень похожи на списки, но их нельзя изменять, также литерал кортежа заключается в круглые скобки, а не в квадратные как у списков. В примере ниже рассмотрены варианты создания кортежей и их 2 основных метода:

>>>kort1=(222,'Kortezh',77+8j)
>>>kort1= kort1+(1,2)
>>>print(kort1)
(222, 'Kortezh', (77+8j), 1, 2)
>>>kort1= kort1+(ss1b,)
>>>print(kort1)
(222, 'Kortezh', (77+8j), 1, 2, 'Меня зовут: \n еженарь А.Н.>')
>>>kort2=kort1[:2]+kort1[3:]
>>>print(kort2)
(222, 'Kortezh', 1, 2, 'Меня зовут: \n еженарь А.Н.>')
>>>kort1.index(2)
4
>>>kort1.count(222)
1
>>>kort1[2]=90 #Будет получена диагностика о невозможности изменения кортежа
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#142>", line 1, in <module>
    kort1[2]=90
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

Создала свой объект-кортеж, в котором все элементы разного типа:

>>> kort3 = (123, "Text", [1, 2, 3], (1, 2, 3))
>>> print(kort3)
(123, 'Text', [1, 2, 3], (1, 2, 3))

8.3. Изучение словарей.

Объект-словарь представляет из себя набор пар «ключ-значение», причем в качестве ключей могут использоваться неизменяемые типы объектов, а в виде значений - объекты любых типов:

>>>dic1={'Saratov':145, 'Orel':56, 'Vologda':45}
>>>print(dic1)
{'Saratov': 145, 'Orel': 56, 'Vologda': 45}
>>>dic1["Orel"] # Обращение к элементам словаря осуществляется по ключам, а не по индексам
56
>>>dic1["Pskov"] = 78 # Добавление нового элемента в словарь
>>>dic1
{'Saratov': 145, 'Orel': 56, 'Vologda': 45, 'Pskov': 78}

К ключам словаря можно обратиться с помощью метода keys(), а к значениям - с помощью метода values():

>>>sorted(dic1.keys())
['Orel', 'Pskov', 'Saratov', 'Vologda']
>>>sorted(dic1.values())
[45, 56, 78, 145]

Элементы словаря также могут быть словарями:

>>>dic2={1:'mean',2:'standart deviation',3:'correlation'}
>>>dic3={'statistics':dic2,'POAS':['base','elementary','programming']}
>>>dic3['statistics'][2]
'standart deviation'

С помощью функции dict() можно создавать словарь из списка с элементами-кортежами:

>>>dic4=dict([(1,['A','B','C']),(2,[4,5]),('Q','Prim'),('Stroka',ss1b)])
>>>dic4
{1: ['A', 'B', 'C'], 2: [4, 5], 'Q': 'Prim', 'Stroka': 'Меня зовут: \n еженарь А.Н.>'}

Также с помощью этой функции и функции zip() можно создавать словари и просто из двух списков:

>>>dic5=dict(zip(['A','B','C','Stroka'],[16,-3,9,ss1b]))
>>>dic5
{'A': 16, 'B': -3, 'C': 9, 'Stroka': 'Меня зовут: \n еженарь А.Н.>'}

Так как элементы словаря являются парами «ключ-значение», то каждому ключу должно соответствовать своё значение, поэтому, если при создании словаря число ключей не равно числу значений, то словарь создастся с количеством элементов, равным наименьшей из длин списка ключей или списка значений:

>>>cort=(1,2,3,4)
>>>cort=(1,2,3,4,5,6,7)
>>>spisok = ["A", "B", "C", "D", "E"]
>>>dictionary = dict(zip(cort, spisok))
>>>dictionary
{1: 'A', 2: 'B', 3: 'C', 4: 'D', 5: 'E'}

Пример словаря с описанием состава студентов, обучающихся на АВТИ:

>>>AVTI = {"Курс I" : [22, 23, 17, 24, 30, 29, 28, 25, 23, 0, 4, 31, 30, 33, 18, 12, 27],
            "Курс II" : [18, 16, 12, 15, 29, 18, 21, 23, 13, 0, 4, 20, 31, 26, 16],
            "Курс III" : [17, 12, 0, 6, 17, 15, 19, 19, 0, 0, 5, 17, 22, 18, 12],
            "Курс IV" : [27, 16, 0, 13, 17, 15, 19, 20, 0, 0, 2, 15, 18, 16, 17]}
>>>AVTI["Курс III"][5]
15

8.4. Изучение объектов-множеств.

Объекты-множества – это неупорядоченные совокупности неповторяющихся элементов неизменяемых типов. Пример создания такого объекта:

>>>mnoz1={'двигатель','датчик','линия связи','датчик','микропроцессор','двигатель'}
>>>mnoz1
{'двигатель', 'микропроцессор', 'линия связи', 'датчик'}

Некоторые операции с множествами:

>>> len(mnoz1) # Определение числа элементов
4
>>> "датчик" in mnoz1 # Проверка наличия элемента в множестве
True
>>> mnoz1.add("реле") # Добавление элемента в множество
>>> print(mnoz1)
{'линия связи', 'двигатель', 'микропроцессор', 'реле', 'датчик'}
>>> mnoz1.remove("линия связи") # Удаление элемента из множества
>>> print(mnoz1)
{'двигатель', 'микропроцессор', 'реле', 'датчик'}

Придумала свой объект-множество с элементами разных типов и выполнил над ним некоторые операции:

>>>mnozhestvo = {123, "Text", (1, 2, 3)}
>>>mnozhestvo.add(100)
>>>mnozhestvo
{'Text', 123, (1, 2, 3), 100}
>>>mnozhestvo.remove(123)
>>>mnozhestvo
{'Text', (1, 2, 3), 100}

9. Завершение работы со средой.

Сохранила файлы отчета в своем рабочем каталоге и закончила сеанс работы с IDLE.