python-labs/TEMA3/report.md

Отчет по теме 3

Ефремов Станислав, А-02-23

1. Запуск.

1.1 Запуск оболочки IDLE и установка рабочего каталога.

import os
os.chdir('C:\Program Files (x86)\учёха 3 курс\pythonsky\python-labs\TEMA3')

2. Преобразование простых базовых типов объектов.

2.1 Логический тип.

logiz2 = bool(0)            
logiz1 = bool(56)             
logiz3=bool("Beta")              
logiz4=bool("")

2.2 Преобразование в целое десятичное число.

>>> tt1=int(198.6)
>>> tt1
198
>>> tt2=int("-76")
>>> tt2
-76
>>> tt3=int("B",16)
>>> tt3
11
>>> tt4=int("71",8)
>>> tt4
57
>>> tt5=int("98.76")
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#19>", line 1, in <module>
    tt5=int("98.76")
ValueError: invalid literal for int() with base 10: '98.76'

Значение tt5 не может быть преобразовано командой вида int(), т.к. хоть и представлено в виде строки, но всё равно относится к вещественным числам.

Преобразование с помощью функции float

>>> 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:

>>> hh=123
>>> dv1=bin(hh)  #двоичное
>>> dv1
'0b1111011'
>>> vos1=oct(hh)  #восьмиричное
>>> vos1
'0o173'
>>> shs1=hex(hh)  #шестнадцатеричное
>>> shs1
'0x7b'

Пример обратного преобразования:

>>> int(dv1,2) 
123
>>> int(vos1,8)
123
>>> int(shs1, 16)
123

3 Преобразование более сложных базовых типов

3.1 Преобразование в строку символов

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

3.2 Функция list()

>>> spis1=list("Строка символов")  #преобразование строки в список
>>> spis1
['С', 'т', 'р', 'о', 'к', 'а', ' ', 'с', 'и', 'м', 'в', 'о', 'л', 'о', 'в']
>>> spis2=list((124,236,-15,908)) #из кортежа в список
>>> spis2
[124, 236, -15, 908]
spis3=list({"A":1,"B":2,"C":9})  #из словаря в список
spis3
['A', 'B', 'C']

>>> spis3=list({"A":1,"B":2,"C":9}.values())  #вывод значений списка
>>> spis3
[1, 2, 9]
>>> spis3=list({"A":1,"B":2,"C":9}.items())  #вывод ключей-значений
>>> spis3

3.3. Функция tuple()

>>> kort7=tuple('Строка символов')  #из строки в кортеж
>>> kort7
('С', 'т', 'р', 'о', 'к', 'а', ' ', 'с', 'и', 'м', 'в', 'о', 'л', 'о', 'в')
  
>>> kort8=tuple(spis2) #из списка в кортеж
>>> kort8
(124, 236, -15, 908)

>>> kort9=tuple({"A":1,"B":2,"C":9}) #словарь в кортеж
>>> kort9
('A', 'B', 'C')

### 3.4 Очистка оперативной памяти

```py
>>> del kort8
>>> kort8
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#65>", line 1, in <module>
    kort8
NameError: name 'kort8' is not defined. Did you mean: 'kort7'?

>>> fam = ('Efremov S.I')
>>> spisfam = spis(fam)
>>> spisfam = list(fam)
>>> kortfam = tuple(spisfam)
>>> strfam = str(kortfam)
>>> strfam
"('E', 'f', 'r', 'e', 'm', 'o', 'v', ' ', 'S', '.', 'I')"
>>> type(strfam)
<class 'str'>

4. Арифметические операции.

4.1 Операции сложения и вычитания:

>>> 12+7+90
109
>>> 5.689e-1 - 0.456
0.11289999999999994
>>> 23.6+54
77.6
>>> 14-56.7+89
46.3

4.2 Операция умножения:

>>> -6.7*12
-80.4

4.3 Операция деления:

>>> -234.5/6
-39.083333333333336
>>> a=178/45
>>> type(a)
<class 'float'>

Тип полученной переменной является вещественным.

4.4. Округление вниз(//).

>>> b=178//45
>>> c=-24.6//12.1
>>> type(b)
<class 'int'>
>>> type(c) 
<class 'float'>
>>> b
3
>>> c
-3.0
d = 24.6//3
type(d)
<class 'float'> 
d = 24//3.6
type(d)
<class 'float'>

Переменная приобретает вещественный тип, если при операции деления есть хотя бы одно вещественное значение.

4.5. Остаток от деления:

>>> 148%33
16
>>> 12.6%3.8
1.2000000000000002
>>> 148.3%33
16.30000000000001
>>> 148%33.3
14.800000000000011

4.6. Возведение в степень:

>>> 14**3
2744
>>> e=2.7**3.6
>>> e
35.719843790663525

Повторим предложенные операции, но уже с комплексными числами:

>>> po = 10 + 10j
>>> ac = 20 + 20j
>>> po + ac
(30+30j)
>>> po - ac
(-10-10j)
>>> po * ac
400j
po / ac
(0.5+0j)
po//ac
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#33>", line 1, in <module>
    po//ac
TypeError: unsupported operand type(s) for //: 'complex' and 'complex'
po%ac
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#34>", line 1, in <module>
    po%ac
TypeError: unsupported operand type(s) for %: 'complex' and 'complex'
po**ac
(1.4066000837528672e+16-6347426866104395j)

Важно заметить, что операции деления с округлением вниз и определения остатка провести нельзя!

5. Двоичное представление чисел.

5.1. Двойная инверсия

>>>dv1=9
>>>dv2=~dv1
>>>dv2
-10

5.2. Двоичное 'И'.

>>>7&9   
1
>>>7&8    
0

5.3. Двоичное "ИЛИ"

>>>7|9   
15
>>>7|8  
15
>>>14|5  
15

5.4 Двоичное исключающее "ИЛИ"

>>>14^5  
11 #десятичное
>>> bin(11) 
'0b1011' #двоичное

5.5 Сдвиг двоичного представления влево и вправо.

>>>h=14   
>>>g=h<<2 
>>>g
56
>>>g1=h>>1  
>>>g1
7
>>>g2=h>>2 
>>>g2
3

5.6. Действия с двумя двоичными числами

a = 0b10110101
b = 0b01101011
c=~a
bin(c)
'-0b10110110'
bin(a&b)
'0b100001'
bin(a|b)
'0b11111111'
bin(a^b)
'0b11011110'
d=a<<2
bin(d)
'0b1011010100'
e=b>>2
bin(e)
'0b11010'

6. Последовательности.

6.1. Объединение.

>>>'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-'*5   #Повторение строки 5 раз
'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
>>>signal2=(0,)*3+(1,)*5+(0,)*7
>>>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, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)

6.3 Проверка наличия.

>>>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.

>>>stroka='Температура = %g %s  %g'
>>>stroka % (16,' меньше ',25)
'Температура = 16  меньше   25'
>>>stroka='Температура = %(zn1)g %(sravn)s  %(zn2)g'
>>>stroka % {'zn1':16,'sravn':' меньше ','zn2':25}
'Температура = 16  меньше   25'

7. Изучение оператора присваивания.

7.1 - 7.3. Обычное присваивание, увеличение, умножение и деление соответственно.

>>> zz=-12

>>> zz+=5
>>> zz
-7
>>> zz-=3
>>> zz
-10

>>> stroka='Система'
>>> stroka+=' регулирования'
>>> stroka
'Система регулирования'

>>> zz/=2 #деление на текущую величину
>>> zz*=5
>>> zz
-25.0

>>> zzz = 12
>>> zzz *=12 #повторение
>>> zzz
144

7.4. Деление с округлением вниз, остаток от деления и возведение в степень.

>>> chislo = 10
>>> chislo //=5
>>> chislo
2

>>> chislo = 10
>>> chislo %=3
>>> chislo
1

>>> chislo = 10
>>> chislo **=2
>>> chislo
100

7.5 Присваивание

>>> w=v=10
>>> n1,n2,n3=(11,-3,'all')
>>> n1
11
>>> n2
-3
>>> n3
'all'
>>> w, v
(10, 10)

n1,n2,n3="all" #из строки
n1
'a'
n2
'l'
n3
'l'
n1,n2,n3=[11,-3,'all']  #из списка
n1
11
n2
-3
n3
'all'
n1,n2,n3 = {"a": 11, "b": -3, "c": "all"} #из словаря (ключи)
n1
'a'
n2
'b'
n3
'c'
r = {"a": 11, "b": -3, "c": "all"} #из словаря (значения)
n1,n2,n3 = r.values()
n1
11
n2
-3
n3
'all'
n1,n2,n3 = {11, -3, 'all'} #из множества(порядок не гарантирован)
n1
11
n2
-3
n3
'all'

8. Логические операции.

8.1. Операции сравнения:

>>> w==v #равенство
True

>>> w!=v #неравенство
False

>>> 9<10 #меньше
True

>>> 9>10 #больше
False

>>> w<=v #меньше или равно
True

>>> w>=v #больше или равно
True

8.2. Проверка наличия

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

>>> dic1={'Saratov':145, 'Orel':56, 'Vologda':45} #работа со словарем
>>> 'Vologda' in dic1
True
>>> 'Pskov' in dic1
False
>>> 56 in dic1.values()
True
>>> dct1={'Institut':['AVTI','IEE','IBB'],'Depart':['UII','PM','VMSS','MM'],'gruppa': ['A-01-15','A-02-15']}
>>> 'UII' in dct1['Depart']
True
>>> dct1['Depart'][1] == 'MM'
False

8.3. Большие лог. выражения

>>> a=17
>>> b=-6
>>> (a>=b) and ('book' in mnoz1) and not ('Pskov' in dic1)
True

not (a==b) and not ('Moscow' in dic1) and  not ('iPhone' in mnoz1)
False

not (a==b) and not ('Moscow' in dic1) and  not ('XIAOMI' in mnoz1)
True

8.4. Ссылки переменных.

>>> w=v=10
>>> w is v
True
>>> v is w
True
>>> w1=['A','B'];v1=['A','B']   
>>> w1, v1
(['A', 'B'], ['A', 'B'])
>>> w1 is v1
False
>>> v1 is w1
False

А всё потому что оператор is проверяет, являются ли переменные одним и тем же объектом в памяти, а не то, одинаковые ли у них значения. Пример ниже:

>>> v1 = w1
>>> v1 is w1
True
>>> w1=['A','B'];v1=['A','B']
>>> w1==v1
True
>>> w1 is v1
False

9. Методы.

Просмотрим список всех атрибутов объекта:

>>> 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']

9.1. Методы в строках.

>>> stroka.find('пр')
5
>>> stroka.count("с")
4
>>> stroka.replace(' у',' автоматического у')
'Микропроцессорная система автоматического управления'
>>> spis22=stroka.split(' ')
>>> spis22
['Микропроцессорная', 'система', 'управления']
>>> stroka.upper()
'МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ'
>>> stroka3=" ".join(spis22)
>>> stroka3.partition("с")
('Микропроце', 'с', 'сорная система управления')
stroka3.partition("с")
('Микропроце', 'с', 'сорная система управления')
stroka3.rpartition("с")
('Микропроцессорная си', 'с', 'тема управления')

Метод format.

>>> strk1='Момент времени {}, значение = {}'
>>> strk1.format(1,89.7)
'Момент времени 1, значение = 89.7'

>>> strk2='Момент времени {1}, значение = {0}:{2}'
>>> strk2.format(36.7,2,'норма!')
'Момент времени 2, значение = 36.7:норма!'

>>> strk3='Момент времени {num}, значение = {znch}'
>>> strk3.format(znch=89.7,num=2)
'Момент времени 2, значение = 89.7'

9.2. Методы в списках

>>> spsk = ['kfc','mcdonalds','burgerking','teremok',20]
>>> type(spsk)
<class 'list'>
>>> dir(spsk)
['__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']

>>> spsk.pop(2) #удаление элемента из списка
'burgerking'
>>> spsk
['kfc', 'mcdonalds', 'teremok', 20]
>>> spsk.append('c') #добавление нового элемента в конец списка
>>> spsk
['kfc', 'mcdonalds', 'teremok', 20, 'c']
>>> spsk.insert(2,'a') #добавление элемента на место под определенным индексом
>>> spsk
['kfc', 'mcdonalds', 'a', 'teremok', 20, 'c']
>>> spsk.count('a') #пересчёт элементов 'a' в списке
1

9.3. Методы кортежа.

>>> kortezh = (1, 2, 3, 4)
>>> type(kortezh)
<class 'tuple'>
>>> dir(kortezh)
['__add__', '__class__', '__class_getitem__', '__contains__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getnewargs__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmul__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'count', 'index']

>>> kortezh.count(1) #подсчёт элемента '1'
1
>>> kortezh.index(4) #выводит индекс заданного элемента
3

9.4 Методы словаря и кортежа.

Словарь.

>>> slovar = {'A':1, 'B':2, 'C':3}
>>> type(slovar)
<class 'dict'>
d
>>> dir(slovar)
['__class__', '__class_getitem__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__ior__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__or__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__ror__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'clear', 'copy', 'fromkeys', 'get', 'items', 'keys', 'pop', 'popitem', 'setdefault', 'update', 'values']


>>> slovar.pop('A') #удаление элемента
1
>>> slovar
{'B': 2, 'C': 3}
>>> slovar.items()
dict_items([('B', 2), ('C', 3)])

>>> slovar.keys()
dict_keys(['B', 'C'])
>>> slovar.values()
dict_values([2, 3])

#### Множество. 

```py
>>> mno = {1, 2, 3, 4}
>>> type(mno)
<class 'set'>
>>> dir(mno)
['__and__', '__class__', '__class_getitem__', '__contains__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__iand__', '__init__', '__init_subclass__', '__ior__', '__isub__', '__iter__', '__ixor__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__or__', '__rand__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__ror__', '__rsub__', '__rxor__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__sub__', '__subclasshook__', '__xor__', 'add', 'clear', 'copy', 'difference', 'difference_update', 'discard', 'intersection', 'intersection_update', 'isdisjoint', 'issubset', 'issuperset', 'pop', 'remove', 'symmetric_difference', 'symmetric_difference_update', 'union', 'update']


>>> mno.add(5) #добавление
>>> mno
{1, 2, 3, 4, 5}

>>> mno.remove(5) #удаление
>>> mno
{1, 2, 3, 4}

>>> mno.clear() #очищение
>>> mno
set()

10. Конец сеанса работы с IDLE.