python-labs/TEMA3/report3.md

Отчет по теме 3

Ефимова Людмила, А-03-23

1. Запустила оболочку IDLE, создала рабочий протокол

2. Преобразование простых базовых типов объектов

2.1. Преобразовали объекты в логческий тип

logiz1=bool(56) # целые числа, кроме 0, преобразуются в True
print(logiz1, ' ', type(logiz1))
True   <class 'bool'>
logiz2=bool(0) # 0 преобразуется в False
print(logiz2, ' ', type(logiz2))
False   <class 'bool'>
logiz3=bool("Beta") # не пустая строка преобразуется в True
print(logiz3, ' ', type(logiz3))
True   <class 'bool'>
logiz4=bool("") # пустая строка преобразуется в False
print(logiz4, ' ', type(logiz4))
False   <class 'bool'>

2.2. Преобразование в целое десятичное число

Функция int(<Объект>[,<Система счисления, в которой определен объект>]) позволяет преобразовать объект в целое десятичное число

tt1=int(198.6) #Отбрасывается дробная частьtt1
198
tt2=int("-76") #Число – в строке символов, система по умолчанию - десятичная
tt2
-76
tt3=int("B",16)
tt3
11
tt4=int("71",8)
tt4
57
tt5=int("98.76") # Число передающееся в виде строки должно быть целым
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#28>", line 1, in <module>
    tt5=int("98.76")
ValueError: invalid literal for int() with base 10: '98.76'

С помощью функции float(<Объект>) преобразуем объекты в вещественное число

flt1=float(789)
flt1
789.0
flt2=float(-6.78e2)
flt2
-678.0
flt3=float("Infinity")
flt3
inf
flt4=float("-inf")
flt4
-inf

2.3. Преобразование десятичных чисел в другие системы счисления

С помощью команд bin oct hex преобразовали объекты в строку с двоичным, вомьмеричным, шестнадцатиричным представлениями. С помощью команды int() сделали обратные преобразования.

hh=123
dv1=bin(hh) #Преобразование в строку с двоичным представлением
dv1
'0b1111011'
vos1=oct(hh) # Преобразование в строку с восьмеричным представлением
vos1
'0o173'
shs1=hex(hh) # Преобразование в строку с шестнадцатеричным представлением
shs1
'0x7b'
int(dv1, 2)
123
int(vos1, 8)
123
int(shs1, 16)
123

3. Преобразование более сложных элементов

3.1. Преобразование в строку символов

Преобразовали объект в строку функцией str(<Объект>)

strk1=str(23.6)
strk1
'23.6'
strk2=str(logiz3)
strk2
'True'
strk3=str(["A","B","C"]) #Преобразуем список
strk3
"['A', 'B', 'C']"
strk4=str(("A","B","C")) #Преобразуем кортеж
strk4
"('A', 'B', 'C')"
strk5=str({"A":1,"B":2,"C":9}) #Преобразуем словарь
strk5
"{'A': 1, 'B': 2, 'C': 9}"

3.2. Преобразование объектов в список

Преобразовали объекты в список функцией list(<Объект>).

spis1=list("Строка символов") #Заданная строка разделяется на символы
spis1
['С', 'т', 'р', 'о', 'к', 'а', ' ', 'с', 'и', 'м', 'в', 'о', 'л', 'о', 'в']
spis2=list((124,236,-15,908)) #Кортеж превращается в список
spis2
[124, 236, -15, 908]
spis3=list({"A":1,"B":2,"C":9}) #Преобразование словаря в список
spis3
['A', 'B', 'C']
spis4=list({"A":1, "B":2, "C":9}.values()) #Преобразование значений в список
spis4
[1, 2, 9]
spis5=list({"A":1,"B":2,"C":9}.items()) #Преобразование и ключей и значений в список
spis5
[('A', 1), ('B', 2), ('C', 9)]

3.3. Преобразование элементов объектов в кортеж

Преобразуем объекты в кортеж функцией tuple(<Объект>).

kort7=tuple('Строка символов') #Преобразование строки символов в кортеж
kort7
('С', 'т', 'р', 'о', 'к', 'а', ' ', 'с', 'и', 'м', 'в', 'о', 'л', 'о', 'в')
kort8=tuple(spis2) #Преобразование списка в кортеж
kort8
(124, 236, -15, 908)
kort9=tuple({"A":1,"B":2,"C":9}) #Преобразование словаря в кортеж
kort9
('A', 'B', 'C')

3.4. Удаление объектов

С помощью функции del можно удалить объекты из оперативной памяти

del strk5, kort8
dir()
['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'dv1', 'flt1', 'flt2', 'flt3', 'flt4', 'hh', 'kort7', 'kort9', 'logiz1', 'logiz2', 'logiz3', 'logiz4', 'shs1', 'spis1', 'spis2', 'spis3', 'spis4', 'spis5', 'spis6', 'strk1', 'strk2', 'strk3', 'strk4', 'tt1', 'tt2', 'tt3', 'tt4', 'vos1']

Создадим строку со своей фамилией и инициалами преобразуем ее в список, затем список в кортеж, затем в строку

strk1 = "ЕфимоваЛА"
spis = list(strk1)
spis
['Е', 'ф', 'и', 'м', 'о', 'в', 'а', 'Л', 'А']
kort = tuple(spis)
kort
('Е', 'ф', 'и', 'м', 'о', 'в', 'а', 'Л', 'А')
strk2 = str(kort)
"('Е', 'ф', 'и', 'м', 'о', 'в', 'а', 'Л', 'А')"

4. Арифметические операции

4.1. Сложение и вычитание

12+7+90 # Сложение целых чисел
109
5.689e-1 - 0.456 #Вычитание вещественных чисел
0.11289999999999994
23.6+54 #Сложение вещественного и целого чисел
77.6
14-56.7+89 # Сложение и вычитание целых и вещественных чисел
46.3

4.2. Умножение

-6.7*12 #Умножение вещественного числа на целое число
-80.4

4.3. Деление

Результатом деления всегда будет вещественное число

-234.5/6 #Деление вещественного числа на целое
-39.083333333333336
a=178/45 #Деление двух целых чисел – проверьте тип объекта a!
print(a, ' ', type(a))
3.9555555555555557   <class 'float'>

4.4. Деление c округлением вниз

b = 178 // 45 # 3.956 округляется вниз, т.е. до 3
b
3
type(b)
<class 'int'>
c = -24.6 // 12.1 # -2.033 округляется вниз, т.е. до -3
c
-3.0
type(c)
<class 'float'>
12 // 6.5
1.0
12.0 // 5
2.0

4.5. Получение остатка от деления

148%33 #Остаток от деления двух целых чисел
16
12.6%3.8 #Остаток от деления двух вещественных чисел
1.2000000000000002

4.6. Возведение в степень

14**3 #Целое число возводится в целую степень
2744
e=2.7**3.6 #Вещественное число возводится в вещественную степень
e
35.719843790663525

С комплексными числами

z1 = 1 + 1j
z2 = 2 + 2j
z1+z2
(3+3j)
z1 - z2
(-1-1j)
z1 * z2
4j
z1 / z2
(0.5+0j)
z1 ** 2
2j
z1 // 2 # Операция целочисленного деления неприменима к комплексным числам

Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#12>", line 1, in <module>
    z1 // 2 # Операция целочисленного деления неприменима к комплексным числам
TypeError: unsupported operand type(s) for //: 'complex' and 'int'

z1 % z2 # Операция получения остатка от деления также неприменима к комплексным числам
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#13>", line 1, in <module>
    z1 % z2 # Операция получения остатка от деления также неприменима к комплексным числам
TypeError: unsupported operand type(s) for %: 'complex' and 'complex'

При проведении арифметических операций над числами разных типов, получается число, имеющее более сложный тип из использованных при его получении.

5. Операции с двоичными представлениями целых чисел

5.1. Двоичная инверсия

Двоичная инверсия (~). Значение каждого бита в представлении числа заменяется на противоположное значение (0 на 1, 1 на 0)

dv1=9
bin(dv1)
'0b1001'
dv2=~dv1
bin(dv2)
'-0b1010'

5.2. Двоичное «И»

Двоичное «И» - логическое умножение, побитовое совпадение двоичных представлений чисел.

7&9 # 0111 и 1001 = 0001
1
bin(7)
'0b111'
bin(9)
'0b1001'
7&8 # 0111 и 1000 = 0000
0
bin(8)
'0b1000'

5.3. Двоичное «ИЛИ»

Двоичное «ИЛИ» - логическое сложение, побитовое совпадение двоичных представлений чисел, в котором 0 получается, только если оба сравниваемых разряда равны 0.

7|9 # 0111 или 1001 = 1111
15
7|8 # 0111 или 1000 = 1111
15
14|5 # 1110 или 0101 = 1111
15
bin(15)
'0b1111'

5.4. Двоичное «исключаещее ИЛИ»

Двоичное «исключающее ИЛИ» - побитовое совпадение двоичных представлений чисел, в котором 0 получается, только если оба сравниваемых разряда имеют одинаковые значения.

14^5 # 1110 исключающее или 0101 = 1011
11
bin(11)
'0b1011'

5.5. Поразрядный сдвиг

Сдвиг двоичного представления на заданное число разрядов влево (<<) или вправо (>>) с дополнением нулями, соответственно справа или слева

h=14 #Двоичное представление = 1110
bin(h)
'0b1110'
g=h<<2 # Новое двоичное представление = 111000
bin(g)
'0b111000'
g1=h>>1 # Новое двоичное представление = 0111bin(g1)
'0b111'
g2=h>>2 # Новое двоичное представление = 0011
bin(g2)
'0b11'

Операции с двоичными числами на практике

a = 251
bin(a)
'0b11111011'
b = 293
bin(b)
'0b100100101'
~a
-252
bin(~a)
'-0b11111100'
a&b # 011111011 и 100100101 = 000100001
33
bin(a&b)
'0b100001'
a|b # двоичное или - 011111011 и 100100101 = 111111111
511
bin(a|b)
'0b111111111'
a ^ b # Двоичное «исключающее ИЛИ» 0 если совпадают
478
bin(a^b)
'0b111011110'
bin(a>>3) # поразрядовый сдвиг вправо на 3
'0b11111'

6. Операции при работе с последовательностями

6.1. Объединение последовательностей

'Система '+'регулирования' #Соединение двух строк символов
'Система регулирования'
['abc','de','fg']+['hi','jkl'] # Объединение двух списков
['abc', 'de', 'fg', 'hi', 'jkl']
('abc','de','fg')+('hi','jkl') # Объединение двух кортежей
('abc', 'de', 'fg', 'hi', 'jkl')

6.2. Повторение (*)

'ля-ля-ля-ля-ля-'
['ку','-']*3 #Повторение списка 3 раза
['ку', '-', 'ку', '-', 'ку', '-']
('кис','-')*4 #Повторение кортежа 4 раза
('кис', '-', 'кис', '-', 'кис', '-', 'кис', '-')
signal1=[0]*3+[1]*99
signal1
[0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]
signal2=(0,)*3+(1,)*5+(0,)*7signal2
(0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)

6.3. Проверка наличия заданного элемента в последовательности

Наличие элемента в последовательность можно проверить с помощью оператора in.

stroka='Система автоматического управления'
'автомат' in stroka #Наличие подстроки в строке
True
'ку' in ['ку','-']*3 #Наличие контекста в списке
True
'ля-' in ('abc', 'de', 'fg', 'hi', 'jkl') #Наличие контекста в кортеже
False

6.4. Подстановка значений в строку

В строку символов можно подставлять заданные значения с помощью оператора %.

stroka='Температура = %g %s %g'
stroka
'Температура = %g %s %g'
stroka % (16,' меньше ',25)
'Температура = 16  меньше  25'
stroka='Температура = %(zn1)g %(sravn)s %(zn2)g' # вставка и сспользованием данных из словаря
stroka % {'zn1':16,'sravn':' меньше ','zn2':25}
'Температура = 16  меньше  25'

7. Оператор присваивания

7.1. Обычное присваивание значения переменной

zz=-12
zz
-12

7.2. Увеличение значения переменной на заданную величину или уменьшение

Операторы += и -= позволяют увеличить или уменьшить значение переменной на заданную величину соответственно.

zz+=5 # Значение zz увеличивается на 5
zz
-7
zz-=3 # Значение уменьшается на 3
zz
-10
stroka='Система'
stroka+=' регулирования' stroka+=' регулирования' 
stroka
'Система регулирования'

7.3. Умножение текущего значения переменной на заданную величину или деление

Операторы /= и *= позволяют разделить или умножить значение переменной на заданную величину соответственно.

zz/=2
zz
-5.0
zz*=5
zz
-12.5
str = 'ля'
str*=3 # повторение заданной строки 3 раза
str
'ляляля'

7.4. Операции деления с округлением вниз получения остатка от деления и возведения в

степень

a = 6
a//=5 # целочисленное деление
a
1
b = 13
b%=6 # получение остатка от деления
b
1
c = 2
c **= 3 # возведение в степень
c
8

7.5. Множественное присваивание

Присваивать определенные значения можно сразу нескольким переменным за раз.

w=v=10 # Переменным присваивается одно и то же значение
w,v
(10, 10)
n1,n2,n3=(11,-3,'all') #Значения переменных берутся из кортежа
n1,n2,n3
(11, -3, 'all')
n1,n2,n3= [11, 12, 13] # можно из списка
n1, n2, n3
(11, 12, 13)
n1,n2,n3= '12','rrr', 'iuuiui' # можно строки
n1, n2, n3
('12', 'rrr', 'iuuiui')
n1,n2,n3= {1: 11, 2: 12, 3: 'eeee'} # можно словарь
n1, n2, n3
(1, 2, 3)
n1,n2,n3= {11, 12,  'eeee'} # множество
n1, n2, n3
(11, 12, 'eeee')

8. Логические операции

8.1. Операции сравнения

w == v
True
w != v
False
w +=1
w < v
False
w > v
True
w <= v
False
w>=v
True

8.2. Проверка наличия заданного элемента в последовательности или во множестве, а также

проверка наличия ключа в словаре Наличие элемента в сложном объекте также можно проверить с помощью оператора in

mnoz1={'pen','book','pen','iPhone','table','book'} # с множеством
'book' in mnoz1True
'cap' in mnoz1
False

dic1={'Saratov':145, 'Orel':56, 'Vologda':45} # со словарем
'Vologda' in dic1
True
'Pskov' in dic1
False
56 in dic1.values() # проверка наличия значения в словаре
True

dct1={'Institut':['AVTI','IEE','IBB'],'Depart':['UII','PM','VMSS','MM'],'gruppa': ['A01-15','A-02-15']}
'UII' in dct1['Depart']
True
dct1['Depart'][1] == 'MM' # сравнение значения словаря по ключу
False

8.3. Создание больших логических выражений

С помощью соединительных слов and, or и not можно создавать большие логические выражения.

a=17
b=-6
(a>=b) and ('book' in mnoz1) and not ('Pskov' in dic1)
True
(a%2==1) and ("pen" in mnoz1) or (120 in dic1.values())
True
not (b < 0) or (len(mnoz1)== 4)
True

8.4. Проверка ссылок переменных на один и тот же объект

Сравнивать ссылки на объект можно с помощью оператора is.

w=v=10 #При таком присваивании переменные ссылаются на один и тот же объект в оперативной памяти
w is v
True
w1=['A','B']
v1=['A','B']
w1 is v1
False

В последнем случае значение False так как переменные создавались отдельно, хоть их значения и совпадают. Они хранятся в разных ячейках памяти и их ссылки разные.

9. Операции с объектами, выполняемые с помощью методов

9.1 Методы для работы со строками

stroka='Микропроцессорная система управления'
dir(stroka)['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getnewargs__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmod__', '__rmul__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'capitalize', 'casefold', 'center', 'count', 'encode', 'endswith', 'expandtabs', 'find', 'format', 'format_map', 'index', 'isalnum', 'isalpha', 'isascii', 'isdecimal', 'isdigit', 'isidentifier', 'islower', 'isnumeric', 'isprintable', 'isspace', 'istitle', 'isupper', 'join', 'ljust', 'lower', 'lstrip', 'maketrans', 'partition', 'removeprefix', 'removesuffix', 'replace', 'rfind', 'rindex', 'rjust', 'rpartition', 'rsplit', 'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith', 'strip', 'swapcase', 'title', 'translate', 'upper', 'zfill']
stroka.find('пр') #Возвращает номер позиции первого вхождения указанного контекста или значение -1
5
stroka='Микропроцессорная система управления'
stroka.find('пр') #Возвращает номер позиции первого вхождения указанного контекста или значение -1
5
stroka.count("с") #Подсчет числа вхождений строки “с” в stroka
4
stroka.replace(' у',' автоматического у')
'Микропроцессорная система автоматического управления'
spis22=stroka.split(' ') #Возвращает список подстрок, между которыми в строке стоит заданный разделитель
spis22
['Микропроцессорная', 'система', 'управления']
stroka.upper() #Возвращает строку со всеми заглавными буквами
'МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ'
stroka3=" ".join(spis22) #Возвращает строку, собранную из элементов списка
stroka3
'Микропроцессорная система управления'
stroka3.partition("с") #Возвращает кортеж с результатами поиска «с» слева('Микропроце', 'с', 'сорная система управления')
stroka3.rpartition("с") #Возвращает кортеж с результатами поиска «с» справа
('Микропроцессорная си', 'с', 'тема управления')

Метод format() используется для форматирования строк по следующему принципу:

1. Если в форматированной строке не указан порядок вставки элементов, то они войдут в неё в порядке их передачи в метод,
2. Если в форматированной строке указан порядок вставки элементов, то они войдут в неё в с таким же порядком,
3. Если в форматированной строке поименно указаны позиции вставки элементов, то они войдут в неё в соответствии с ними.

strk1='Момент времени {}, значение = {}'
strk1.format(1,89.7)
'Момент времени 1, значение = 89.7'
strk2='Момент времени {1}, значение = {0}:{2}' # в фигурных скобках индексы, определяеют порядок аргументов формата
strk2.format(36.7,2,'норма!')
'Момент времени 2, значение = 36.7:норма!'
strk3='Момент времени {num}, значение = {znch}' # в фигурных скобках имена аргументов
strk3.format(znch=89.7,num=2) 
'Момент времени 2, значение = 89.7'

9.2. Методы для работы со списками

spsk = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
spsk.pop(2) # удаление элемента по индексу, с возвращением его значения
3
spsk
[1, 2, 4, 5, 6]
spsk.append('c') # добавление элемента в конец списка
spsk
[1, 2, 4, 5, 6, 'c']
spsk.insert(2,'a') # добавление элемента на указанную позицию
spsk
[1, 2, 'a', 4, 5, 6, 'c']
spsk.count('a') # подсчет количества соответсвующих элементо
1

9.3. Методы для работы с кортежами

kortezh = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)
kortezh.count(3) # количество соответсвующих элементов в кортеже
1
kortezh.index(2) # вычисление индекса переданного элемента если он есть в кортеже
1

9.4. Методы для словарей и множеств

dictionary = {"A" : 1, "B" : 2, "C" : 3, "D" : 4, "E" : 5}
dictionary.get("D") # Получение значения из словаря по соответствующему ему ключу

dictionary.items() # Получение списка кортежей всех пар ключ-значений в словаре
dict_items([('A', 1), ('B', 2), ('C', 3), ('D', 4), ('E', 5)])

dictionary.keys() # Получение списка всех ключей в словаре
dict_keys(['A', 'B', 'C', 'D', 'E'])

dictionary.values() # Получение списка всех значений в словаре
dict_values([1, 2, 3, 4, 5])

dictionary.pop("C") # Удаление определенной пары ключ-значение из словаря по переданному ключу
3
dictionary
{'A': 1, 'B': 2, 'D': 4, 'E': 5}

dictionary.popitem() # Удаление последней пары ключ-значение из словаря
('E', 5)
dictionary
{'A': 1, 'B': 2, 'D': 4}

dictionary.update({"A" : 5}) # Обновление словаря новыми значениями
dictionary
{'A': 5, 'B': 2, 'D': 4}

dictionary.clear() # Очистка словаря
dictionary
{}

Методы для работы с множествами отчасти схожи с методами словарей, однако среди них также есть и уникальные методы.

mnozhestvo = {"Apple", "Orange", "Peach", "Pear"}
mnozhestvo.add("Banana") # Добавление элемента в множество
mnozhestvo
{'Banana', 'Pear', 'Peach', 'Apple', 'Orange'}
mnozhestvo2 = mnozhestvo.copy() # Копирование множества
mnozhestvo2
{'Peach', 'Banana', 'Apple', 'Orange', 'Pear'}
mnozhestvo2.remove("Apple") # Удаление элемента из множества
mnozhestvo2
{'Peach', 'Banana', 'Orange', 'Pear'}
mnozhestvo.difference(mnozhestvo2) # Сравнение двух множеств по содержимому, возвращает разницу
{'Apple'}
mnozhestvo2.clear() # Очистка множества
mnozhestvo2
set()

10. Завершение работы со средой.