27 KiB

Исходник Постоянная ссылка Вина История

Отчет по теме 2

Девятова Мария, А-03-23

1 Запуск оболочки IDLE, подготовка к работе

Был запущен IDLE Python 3.11, установлен текущий каталог:

import os
os.chdir('C:\\Users\\ASUS X507UF\\Desktop\\поас\\python-labs\\TEMA2\\')

2 Изучение простых объектов

Были созданы две переменные со значениями 16 и 3

f1=16; f2=3

Чтобы узнать значения нескольких переменных, достаточно перечислить имена переменных через запятую или точку с запятой.

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

Использование функции dir() без аргументов позволяет узнать, какие объекты в данный момент cуществуют в среде Python.

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

Если эту же функцию использовать с именем объекта в качестве аргумента (например, f1), то будет выведен список атрибутов этого объекта.

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']

Классовую принадлежность объекта можно определить с помощью функции type(). Объект f2 принадлежит к целочисленному типу данных.

type(f2)
<class 'int'>

Было произведено удаление ранее созданных объектов f1 и f2, а также проверено с функцией dir(). Объекты действительно были удалены из оперативной памяти.

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

3 Правила именования объектов

При именовании объектов в Python необходимо руководствоваться следующими правилами:

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);
заглавные и строчные буквы в именах различаются (чувствительность к регистру);
имена не должны совпадать с ключевыми словами и встроенными идентификаторами языка Python. Были выполнены следующие операции:

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

Ошибки были выведены при создании переменной с цифрой в начале имени и с именем, совпадающим с ключевым словом. Остальные переменные получили введенное значение.

4 Вывод списка ключевых слов

Был выведен список ключевых слов.

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']

Данный список был сохранен в переменной с именем kw.

kw = keyword.kwlist
kw
['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 Список встроенных идентификаторов и изучение некоторых функций

Был выведен 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']

Можно отметить, что в нем присутствуют уже использованные функции type() и dir(). Было изучено назначение функций: abs, len, max, min, pow, round, sorted, sum, zip. abs - модуль объекта.

abs(-20)
20

len - длина объекта.

len([1, 3, 5, 7, 9, 11])
6

max/min - максимум/минимум объекта.

max(0, -50, 23)
23
min(0, -50, 23)
-50

pow - возведение в степень.

pow(3, 2)
9

round - округление (в кач-ве второго аргумента - кол-во знаков после запятой, по умолчанию none, т.е. округление до целого).

round(5.5276)
6
round(5.5276, 3)
5.528

sorted - сортировка элементов в объекте (по умолчанию - по возрастанию, при reverse=True - по убыванию).

sorted([2, -7, 4, 0])
[-7, 0, 2, 4]
sorted([2, -7, 4, 0], reverse=True)
[4, 2, 0, -7]

sum - сумма элементов (в кач-ве второго аргумента - начальное значение, по умолчанию 0).

sum([1, 4, 7])
12
sum([1, 4, 7], 5)
17

zip - поэлементное объединение объектов в набор кортежей, при разной длине объектов функция создает кортежи до длины самого короткого объекта.

list(zip('efghi', [2, 6, 3], [7, 9, 0, 0]))
[('e', 2, 7), ('f', 6, 9), ('g', 3, 0)]

6 Проверка на чувствительность к регистру

Была создана переменная Gg1 с присвоенным значением, отличным от присвоенного ранее объекту gg1. Проверка показала, что gg1 и Gg1 - разные объекты, т.е. Python чувствителен к регистру.

Gg1=45
gg1; Gg1
1.6
45

7 Простые базовые типы объектов

7.1 Логический тип

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

7.2 Другие простые типы

ii1 - целое число, десятичное

ii1=-1234567890
type(ii1)
<class 'int'>

ff1 - экспоненциальная форма записи вещественного числа

ff1=-8.9876e-12
type(ff1)
<class 'float'>

dv1 - двоичное число

dv1=0b1101010
type(dv1)
<class 'int'>

vsm1 - восьмеричное число

vsm1=0o52765
type(vsm1)
<class 'int'>

shest1 - шестнадцатеричное число

shest1=0x7109af6
type(shest1)
<class 'int'>

cc1 и cc2 - комплексные числа

cc1=2-3j
type(cc1)
<class 'complex'>
a=3.67; b=-0.45
cc2=complex(a,b)
cc2
(3.67-0.45j)

7.3 Строка символов

Была двумя способами создана строка - с использованием одинарных и двойных кавычек. Оба способа дают идентичный результат (но важно, чтобы открывающие и закрывающие кавычки были одинаковыми).

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

Внутри строки символов можно использовать, так называемые, «экранированные последовательности, начинающиеся со знака «\»(обратный слеш), например, \, ', ", \t, \n и другие.

ss1a="Это - \" строка символов \", \n \t выводимая на 
двух строках"
print(ss1a)
Это - " строка символов ", 
 	 выводимая на двух строках

ss1b= 'Меня зовут: \n Девятова М.Е.'
print(ss1b)
Меня зовут: 
 Девятова М.Е.

Многострочные строки можно задавать в виде значения объекта с использованием тройных кавычек. При вводе такой строки символ приглашения в начале строки не появится, пока не будет вновь 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.

Можно обращаться к частям строки символов с использованием индексов символов по их порядку в строке. Нумерация начинается с 0. При знаке минус отсчет идет от конца строки.

ss1[0]
'Э'
ss1[8]
'р'
ss1[-2]
'о'

Операция создания "среза". С 6-го индекса по 8-й, 9-й не включая. C 13-го индекса и до конца. С начала и до 12-го индекса включительно. C 5-го индекса и до 8-го с конца С 3-го по 16-й с шагом 2

ss1[6:9]
'стр'
ss1[13:]
'символов'
ss1[:13]
'Это - строка '
ss1[5:-8]
' строка '
ss1[3:17:2]
'  тоасм'

При отрицательном значении шага. Если 17 заменить на -4, то результат будет тот же.

ss1[17:3:-2]
'омсаот '
ss1[-4:3:-2]
'омсаот '

Строка является неизменяемым объектом.

ss1[4]='='
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#89>", line 1, in <module>
    ss1[4]='='
TypeError: 'str' object does not support item assignment

Выход из положения - переопределение строки с ипользованием срезов.

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

С использованием ранее созданной строки ss1b были созданы объекты с разными срезами.

ss1b[1::3]
'е в: во Е'
ss1b[0]
'М'
ss1b[12]
'\n'
ss1b[5:10]
'зовут'
ss1b[14:-8]
'Девят'
ss1b[-8:14:-2]
'ояе'

Были созданы объекты разных типов с отображением их типов.

obj1=9.87609
type(obj1)
<class 'float'>
obj2=654
type(obj2)
<class 'int'>
obj3=8+5j
type(obj3)
<class 'complex'>
obj4='о'
type(obj4)
<class 'str'>
obj7="""две
строки"""
type(obj7)
<class 'str'>

8 Списки, кортежи, словари, множества

8.1 Списки

Список – это упорядоченная последовательность объектов произвольных типов, список является изменяемым объектом. Был создан список с 3 элементами разных типов.

spis1=[111,'Spisok',5-9j]
spis1
[111, 'Spisok', (5-9j)]
type(spis1)
<class 'list'>

Еще пример: список, содержащий последовательность отсчетов сигнала в виде "единичной ступеньки".

stup=[0,0,1,1,1,1,1,1,1]
stup
[0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]
type(stup)
<class 'list'>

Список можно вводить на нескольких строках, для завершения ввода должна быть введена закрывающая квадратная скобка.

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

При работе с элементами списка можно использовать индексы точно так же, как это производилось с элементами символьной строки.

spis1[-1]
(5-9j)
stup[-8::2]
[0, 1, 1, 1]

Список - изменяемый объект, поэтому его элементам можно присваивать новые значения.

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

Функция len() отображает кол-во элементов в списке.

len(spis1)
3

Был выведен список атрибутов списка и с помощью функции help() - описание одного из методов.

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']
help(spis1.append)
Help on built-in function append:

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

Добавить элемент в список можно двумя способами, но при конкатенации (второй способ) добавленный элемент не сохраняется в списке:

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']

spis1.append(ss1b)
spis1
[111, 'Список', (5-9j), 'New item', 'Меня зовут: \n Девятова М.Е.']

Из списка был удален элемент с индексом 1.

spis1.pop(1)
'Список'
spis1
[111, (5-9j), 'New item', 'Меня зовут: \n Девятова М.Е.']

Также были изучены еще некоторые методы. insert вставляет элемент (второй аргумент функции) по номеру индекса (первый аргумент функции).

sss=[1, 3, 'Hello', 47+9j, 1, 666]
sss
[1, 3, 'Hello', (47+9j), 1, 666]
sss.insert(2, ')')
sss
[1, 3, ')', 'Hello', (47+9j), 1, 666]

remove удаляет первый элемент со значением, указанным в кач-ве аргумента. В примере элементы с индексами 0 и 5 имеют значение 1, но функция удалила только элемент с индексом 0.

sss.remove(1)
sss
[3, ')', 'Hello', (47+9j), 1, 666]

extend принимает объект в кач-ве аргумента и добавляет его в конец списка. В сравнении с append данная функция может распаковывать сложные типы как список и добавлять его поэлементно, в то время как append добавляет список как один объект.

sss.extend([1, 2, 3, 'X'])
sss
[3, ')', 'Hello', (47+9j), 1, 666, 1, 2, 3, 'X']
sss.append([1, 2, 3, 'X'])
sss
[3, ')', 'Hello', (47+9j), 1, 666, 1, 2, 3, 'X', [1, 2, 3, 'X']]

sort - сортировка элементов, по умолчанию - по возрастанию.

sss1=[1, -5, 9, 0, -43]
sss1.sort()
sss1
[-43, -5, 0, 1, 9]

reverse - обратный порядок элементов.

sss.reverse()
sss
[[1, 2, 3, 'X'], 'X', 3, 2, 1, 666, 1, (47+9j), 'Hello', ')', 3]

copy - создание копии списка.

s00=sss.copy()
s00
[[1, 2, 3, 'X'], 'X', 3, 2, 1, 666, 1, (47+9j), 'Hello', ')', 3]

count - счетчик элементов по значению.

sss.count(1)
2
sss.count(9)
0

index - индекс первого элемента с заданным в аргументе значением.

sss.index(1)
4

clear - полное очищение списка

sss.clear()
sss
[]

Списки могут быть вложенными. Пример обращения к элементу вложенного списка. При изменении элемента вложенного списка, сам spis1 изменяется, потому что при создании spis2 использовалась не копия spis1, а ссылка на него.

spis2=[spis1,[4,5,6,7]]
spis2
[[111, (5-9j), 'New item', 'Меня зовут: \n Девятова М.Е.'], [4, 5, 6, 7]]
spis2[0][1]
(5-9j)
spis2[0][1]=78
spis2[0][1]
78
spis1
[111, 78, 'New item', 'Меня зовут: \n Девятова М.Е.']

Объект-список, элементами которого объекты разных типов: число, строка, логическое значение, список

myspis=[gg1, ss1, bb2, sss]
myspis
[1.6, 'Это = строка символов', False, []]
type(myspis[0])
<class 'float'>
type(myspis[1])
<class 'str'>
type(myspis[2])
<class 'bool'>
type(myspis[3])
<class 'list'>

8.2 Кортежи

Объект-кортеж похож на список, но является неизменяемым, как строки. В отличие от списка литерал кортежа заключается в круглые, а не в квадратные скобки. Создание кортежа. Вместо изменения кортежа - его переопределение.

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 Девятова М.Е.')
kort2=kort1[:2]+kort1[3:]
kort2
(222, 'Kortezh', 1, 2, 'Меня зовут: \n Девятова М.Е.')

Два метода кортежа, одинаковых со списком.

kort1.index(2)
4
kort1.count(222)
1

Была произведена попытка заменить элемент кортежа, но результат - сообщение о невозможности изменения кортежа.

kort1[2]=90
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#241>", line 1, in <module>
    kort1[2]=90
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

Был создан объект-кортеж с элементами разных типов: число, строка, список, кортеж.

mykort=(a, ss1, spis1, kort2)
mykort
(3.67, 'Это = строка символов', [111, 78, 'New item', 'Меня зовут: \n Девятова М.Е.'], (222, 'Kortezh', 1, 2, 'Меня зовут: \n Девятова М.Е.'))
type(mykort)
<class 'tuple'>
type(mykort[0])
<class 'float'>
type(mykort[1])
<class 'str'>
type(mykort[2])
<class 'list'>
type(mykort[3])
<class 'tuple'>

8.3 Словари

Словарь - неупорядоченная совокупность элементов. Содержанием словаря является совокупность пар: "ключ (key)":"значение (value)". В качестве ключей могут использоваться неизменяемые типы объектов. Значениями могут быть объекты любого типа. Ссылка на ключ обеспечивает быстрый доступ к связанному с ним значению. Был создан словарь. Обращение к элементам производилось не по индексам, а по ключам. Был добавлен элемент в словарь. Из-за неупорядоченности словарей элементы при выводе могут располагаться не в том порядке, что и при формировании словаря.

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}

С использованием методов keys, values, создающие списки ключей и значений, и функции sorted можно сформировать списки упорядоченных ключей и значений словаря.

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

Элементы словаря могут быть любого типа. Были рассмотрены разные способы создания словаря, а также обращение к элементу вложенного словаря. При создании словаря с использованием zip необходимо помнить, что при разных длинах объектов функция объединяет элементы до длины самого короткого объекта (пример: dic555)

dic2={1:'mean',2:'standart deviation',3:'correlation'}
dic3={'statistics':dic2,'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 Девятова М.Е.'}
dic5=dict(zip(['A','B','C','Stroka'],[16,-3,9,ss1b]))
dic5
{'A': 16, 'B': -3, 'C': 9, 'Stroka': 'Меня зовут: \n Девятова М.Е.'}
dic555=dict(zip(('1', '2', '3', '4', '5', '6', '7'), ['one', 'two', 'three', 'four', 'five']))
dic555
{'1': 'one', '2': 'two', '3': 'three', '4': 'four', '5': 'five'}
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 Множества

Объект-множество – это неупорядоченная совокупность неповторяющихся элементов. Эти элементы могут быть разных, но только неизменяемых типов (числа, строки, кортежи). Было создано множество и продемонстрировано, что элементы в нем не повторяются, подсчитано кол-во элементов в нем, проверено наличие элемента, затем добавлен новый элемент и удален другой.

mnoz1={'двигатель','датчик','линия связи','датчик','микропроцессор','двигатель'}
mnoz1
{'микропроцессор', 'двигатель', 'датчик', 'линия связи'}
len(mnoz1)
4
'датчик' in mnoz1
True
mnoz1.add('реле')
mnoz1
{'микропроцессор', 'датчик', 'двигатель', 'линия связи', 'реле'}
mnoz1.remove('линия связи')
mnoz1
{'микропроцессор', 'датчик', 'двигатель', 'реле'}

Было создано еще одно множество и проведены некоторые операции над ним.

mnoz2={a, ss1, bb2}
mnoz2
{False, 3.67, 'Это = строка символов'}
mnoz2.remove(3.67)
mnoz2
{False, 'Это = строка символов'}
mnoz2.add(90)
mnoz2
{False, 90, 'Это = строка символов'}

27 KiB Исходник Постоянная ссылка Вина История