python-labs/TEMA2/report.md

Отчет по теме 2 Основы программирования Python

Бушманов Артём Сергеевич, А-01-23.

1. Запуск оболочки IDLE

Установка рабочего каталога.

import os
os.chdir('/Users/ArtyomBushmanov/python-labs/TEMA2')

2.1 Изучение простых обьектов

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

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

>>> 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', 'is_integer', 'numerator', 'real', 'to_bytes']

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

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

3. Изучение правил именования объектов в Python

Правила именования:

•  имена должны состоять из латинских букв, цифр и символов подчеркивания;
•  имена должны начинаться с латинской буквы (иногда могут начинаться с символа подчеркивания, но это – особый вид переменных);
•  имена не должны совпадать с ключевыми словами и встроенными идентификаторами языка Python;
•  большие и малые буквы в именах различаются (имена – чувствительные к регистру)! С учетом этих правил в командном окне IDLE выполним следующие операции.

>>> gg1=1.6
>>> hh1='Строка'
>>> 73sr=3
SyntaxError: invalid decimal literal
>>> and=7
SyntaxError: invalid syntax

4. Вывод списка 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']

5. Вывод списка встроенных идентификаторов с помощью инструкций

>>> 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', 'PythonFinalizationError', 'RecursionError', 'ReferenceError', 'ResourceWarning', 'RuntimeError', 'RuntimeWarning', 'StopAsyncIteration', 'StopIteration', 'SyntaxError', 'SyntaxWarning', 'SystemError', 'SystemExit', 'TabError', 'TimeoutError', 'True', 'TypeError', 'UnboundLocalError', 'UnicodeDecodeError', 'UnicodeEncodeError', 'UnicodeError', 'UnicodeTranslateError', 'UnicodeWarning', 'UserWarning', 'ValueError', 'Warning', 'ZeroDivisionError', '_', '_IncompleteInputError', '__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']

5.1 Изучение функций (abs, len, max, min, pow, round, sorted, sum, zip)

abs()

>>> abs(-7)
7

Возвращает модуль числа

len()

>>> len([1, 2, 3])
3

Возвращает количество элементов в объекте (например, в списке)

max()

>>> max(3, 5, 2)
5

Возвращает максимальное значение

min()

>>> abs(-7)
7

Возвращает модуль числа

pow()

>>> pow(2, 3)
8

Возводит число 2 в 3ью степень = 8

round()

>>> round(3.1415926, 2)
3.14

Округляет число до заданного количества знаков после запятой

sorted()

>>> sorted([3, 1, 2])
[1, 2, 3]

Возвращает отсортированный список

sum()

>>> sum([1, 2, 3])
6

Возвращает сумму всех элементов в последовательности

zip()

>>> list(zip([1, 2, 3], ['a', 'b', 'c']))   
[(1, 'a'), (2, 'b'), (3, 'c')]

Создаёт пары элементов из нескольких последовательностей

6. Малые и большие буквы различаются

>>> Gg1=45
>>> gg1, Gg1
(1.6, 45)

7. Изучение базовых типов объектов

Базовые типы объектов:

Логический (bool)

>>> bb1=True
>>> bb2=False
>>> bb1;bb2
True
False
>>> type(bb1)
<class 'bool'>

Целый (int)

>>> ii1=-1234567890

Вещественный (float)

>>> a = 3.67
>>> b = -0.45
>>> ff1=-8.9876e-12  #экспоненциальная форма записи вещественного числа

Комплексный (complex)

>>> cc1=2-3j
>>> z = -1j
>>> cc2=complex(a,b)  #Создается комплексное число
>>> cc2
(3.67-0.45j)

Строка символов (str)

>>> ss1 = 'Это - строка символов'
>>> ss1 = "Это - строка символов"
>>> ss1a="Это - \" строка символов \", \n \t выводимая на двух строках"
>>> print(ss1a)
Это - " строка символов ", 
 	 выводимая на двух строках
 	 
>>> ss1b= 'Меня зовут: \n <Подольский НК>'
>>> print(ss1b)
Меня зовут: 
 <Подольский НК>

>>> 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.

>>> ss1[0]
'Э'
>>> ss1[8]
'р'
>>> ss1[-2]
'о'
>>> ss1[6:9]  #Это часть строки – символы с 6-го индекса по 8-й (9-й не включается!)
'стр'
>>> ss1[13:]
'символов'
>>> ss1[:13]
'Это - строка '
>>> ss1[5:-8]
' строка '
>>> ss1[3:17:2]
'  тоасм'
>>> ss1[17:3:-2]
'омсаот '
>>> ss1[-4:3:-2]
'омсаот '

>>> ss1[4]='='
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#67>", line 1, in <module>
    ss1[4]='='  # Будет диагностика!
TypeError: 'str' object does not support item assignment

Будет диагностика!

>>> ss1=ss1[:4]+'='+ss1[5:]
>>> ss1
'Это = строка символов'

>>> ss1b[3:10]
'я зовут'
>>> ss1b[5:15]
'зовут: \n <'
>>> ss1b[2:-5:2]
'н оу:\n<ооьк'

8. Типы объектов (списки (list) , кортежи (tuple), словари (dict), множества (set))

8.1 Списки

Список – это последовательность:  упорядоченная по местоположению коллекция объектов произвольных типов, размер которых практически не ограничен. В отличие от символьных строк, списки являются изменяемыми последовательностями, т.е. их элементы могут изменяться с помощью операций присваивания.

>>> spis1=[111,'Spisok',5-9j]
>>> spis1
[111, 'Spisok', (5-9j)]

>>> stup=[0,0,1,1,1,1,1,1,1]
>>> stup
[0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]

>>> spis=[1,2,3,4,

      5,6,7,

      8,9,10]
>>> spis
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

>>> spis1[-1]
(5-9j)

>>> stup[-8::2]
[0, 1, 1, 1]

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

>>> 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.

>>> spis1.append('New item')
>>> spis1
[111, 'Список', (5-9j), 'New item']
>>> spis1+['New item']
[111, 'Список', (5-9j), 'New item', 'New item']
>>>spis1
[111, 'Список', (5-9j), 'New item']

Удаление элемента списка

>>> spis1.pop(1)   #Из списка удален элемент с индексом 1
'Список'
>>> spis1
[111, (5-9j), 'New item']

insert

>>> lst = [1, 2, 3]
>>> lst.insert(1, 100) 
[1, 100, 2, 3]

remove

>>> lst = [1, 2, 3]
>>> lst.remove(2)
[1, 3]

extend

>>> lst = [1, 2]
>>> lst.extend([3, 4]) 
[1, 2, 3, 4]

clear

>>> lst = [1, 2, 3]
>>> lst.clear() 
[]

sort

>>> lst = [3, 1, 2]
>>> lst.sort() 
[1, 2, 3]

reverse

>>> lst = [1, 2, 3]
>>> lst.reverse()
[3, 2, 1]

copy

>>> lst = [1, 2, 3]
>>> new_lst = lst.copy() 
[1, 2, 3]

count

>>> lst = [1, 2, 2, 3]
>>> lst.count(2)
2

index

>>> lst = [10, 20, 30]
>>> lst.index(20) 
1

Вложенный список

>>> spis2=[spis1,[4,5,6,7]]   #здесь элементами являются два спискa
>>> spis2
[[111, (5-9j), 'New item'], [4, 5, 6, 7]]

>>> spis2[0][1]  #обращение к элементу списка spis1
(5-9j)
>>> spis2[0][1]=78  #Убедитесь, что значение элемента заменено на 78
>>> spis1
[111, 78, 'New item']

При создании spis2 = [spis1, [4,5,6,7]] первый элемент списка spis2 не копирует spis1, а хранит ссылку на него. Поэтому когда мы изменили элемент spis2[0][1] = 78, это изменение произошло непосредственно в объекте spis1. В результате сам spis1 изменился, и его второй элемент 'Список' был заменён на 78.

>>> my_list = [42, "Привет, мир!", True, [1, 2, 3]]
>>> print(my_list)
[42, 'Привет, мир!', True, [1, 2, 3]]

8.2 Объект - кортеж

Объект-кортеж похож на список, но его нельзя изменить – кортежи являются последовательностями, как списки, но они являются неизменяемыми, как строки. В отличие от списка литерал кортежа заключается в круглые, а не в квадратные скобки. Кортежи также поддер­живают включение в них объектов различных типов и операции, типич­ные для последовательностей.

>>> kort1=(222,'Kortezh',77+8j)
>>> kort1
(222, 'Kortezh', (77+8j))

>>> kort1= kort1+(1,2)
>>> kort1
(222, 'Kortezh', (77+8j), 1, 2)
>>> kort1= kort1+(ss1b,)
>>> kort1
(222, 'Kortezh', (77+8j), 1, 2, 'Меня зовут: \n <Подольский НК>')
>>> kort2=kort1[:2]+kort1[3:]
>>> kort2
(222, 'Kortezh', 1, 2, 'Меня зовут: \n <Подольский НК>')

Важные методы кортежа

Определение индекса заданного элемента:

  >>> kort1.index(2)
  4

Подсчет числа вхождений заданного элемента в кортеже:

>>> kort1.count(222) 
1

Операция замены элемента кортежа

>>> kort1[2]=90   
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#112>", line 1, in <module>
    kort1[2]=90
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

Создание объекта-кортежа с элементами разных типов:

>>> my_tuple = (99, "Python", [1, 2, 3], (True, False))
>>> print(my_tuple)
(99, 'Python', [1, 2, 3], (True, False))

8.3 Объект - словарь

>>> dic1={'Saratov':145, 'Orel':56, 'Vologda':45}
>>> dic1
{'Saratov': 145, 'Orel': 56, 'Vologda': 45}

>>> dic1['Orel']
56

>>> dic1['Pskov']=78
>>> dic1
{'Saratov': 145, 'Orel': 56, 'Vologda': 45, 'Pskov': 78}

>>> sorted(dic1.keys())
['Orel', 'Pskov', 'Saratov', 'Vologda']

>>> sorted(dic1.values())
[45, 56, 78, 145]

Создадим словарь

>>> dic2={1:'mean',2:'standart deviation',3:'correlation'}
>>> dic2
{1: 'mean', 2: 'standart deviation', 3: 'correlation'}

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

>>> dic3['statistics'][2]
'standart deviation'

>>> 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 <Подольский НК>'}

>>> dic5=dict(zip(['A','B','C','Stroka'],[16,-3,9,ss1b]))
>>> dic5
{'A': 16, 'B': -3, 'C': 9, 'Stroka': 'Меня зовут: \n <Подольский НК>'}

# кортеж с 7 элементами
>>> keys_tuple = ('a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g')

# список с 5 элементами
>>> values_list = [1, 2, 3, 4, 5]

>>> my_dict = dict(zip(keys_tuple, values_list))
>>> print(my_dict)
{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4, 'e': 5}

>>> len(my_dict)
5

• У нас есть 7 ключей и 5 значений.
• Функция zip работает до тех пор, пока хватает элементов в самой короткой последовательности.
• Так как в списке только 5 элементов, то сформировалось 5 пар «ключ–значение».

8.4 Объект-множество – это неупорядоченная совокупность неповторяющихся элементов

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

>>> mnoz1

{'датчик', 'линия связи', 'двигатель', 'микропроцессор'}

>>> len(mnoz1)

4

>>> 'датчик' in mnoz1

True

>>> mnoz1.add('реле')

>>> mnoz1

{'двигатель', 'датчик', 'микропроцессор', 'реле', 'линия связи'}

>>> mnoz1.remove('линия связи')

>>> mnoz1

{'двигатель', 'датчик', 'микропроцессор', 'реле'}

Самостоятельно придумал объект-множество с элементами разных
``` python
>>> mnoz2 = {1, 'число',(15, 30, 45), 3.14}
>>> mnoz2
{1, (15, 30, 45), 3.14, 'число'}
>>> len(mnoz2)  # количество элементов
4
>>> 'число' in mnoz2 
True
>>> mnoz2.add(False)
>>> mnoz2
>>> {False, 1, 3.14, 'число', (15, 30, 45)}
>>> mnoz2.remove(1)
>>> mnoz2

{False, 3.14, 'число', (15, 30, 45)}

1.16 Завершаем работу со средой.

Выбираем File и exit.

1.17 Контрольные вопросы.