28 KiB
Отчёт по теме 2: Базовые типы объектов
Филиппов Даниил Юрьевич, А-01-23
1. Запуск оболочки IDLE и установка рабочего каталога
>>> import os
>>> os.chdir('C:\\Users\\danii\\Desktop\\FilippovDY\\python-labs\\TEMA2\\')
2. Изучение простых объектов. Операции присваивания значения объектам-переменным
Операция присваивания
>>> f1=16; f2=3
Какое значение имеет переменная:
>>> f1,f2
(16, 3)
>>> f1;f2
16
3
Какие объекты существуют в данный момент в среде:
>>> dir()
['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'f1', 'f2', 'os']
__annotations__ — хранит аннотации типов переменных, функций и классов в модуле
__builtins__ — список строенных идентификаторов
__doc__ — строка документации модуля
__loader__ — объект, который загрузил модуль
__name__ — имя модуля
__package__ — имя пакета, к которому принадлежит модуль
Получение списка атрибутов любого объекта, например f1:
>>> 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']
Определение классовой принадлежности объекта
>>> type(f2)
<class 'int'>
Удаление объекта из оперативной памяти:
>>> del f1,f2
>>> dir()
['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'os']
3. Правила именования объектов
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)!
>>> 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. Вывод списка 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']
```py
>>> s=keyword.kwlist #Сохранение списка в переменной s
>>> s
['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
>>> 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', 'WindowsError', '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 назначения функций: abs, len, max, min, pow, round, sorted, sum, zip
Взятие модуля:
>>> abs(-6)
6
Длина списка:
>>> len([1, 2, 3])
3
Выбор максимального и минимального значения:
>>> max(5, 15)
15
>>> min (15, 12)
12
Возведение в степень:
>>> pow (5, 2)
25
Округление до целого:
>>> round (3,1514)
3
Сортировка по возрастанию (можно применить reverse = True для сортировки по убыванию):
>>> sorted ([1,2,8,-5,3])
[-5, 1, 2, 3, 8]
>>> sorted ([1,2,8,-5,3], reverse=True)
[8, 3, 2, 1, -5]
Суммирование:
>>> sum ([7, 3, 5])
15
Объединение последовательности объектов в последовательность кортежей:
>>> list1=[1,2,5]
>>> list1
[1, 2, 5]
>>> list2=[5,6,10]
>>> zip(list1,list2)
<zip object at 0x000002A0E60631C0>
6. Большие и малые буквы в именах объекта
>>> Gg1=45
>>> gg1
1.6
>>> Gg1
45
Таким образом, большая и маленькая буква одной и той же буквы в начале имеют различие в имени переменной, так как получилось два разных объекта
7. изучение базовых типов объектов
7.1 Логический тип
>>> bb1=True; bb2=False
>>> bb1,bb2
(True, False)
>>> type(bb1)
<class 'bool'>
7.2 Другие простые типы
>>> ii1=-1234567890
>>> 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
>>> shest1=0x7109af6 #Это – шестнадцатеричное число
>>> cc1=2-3j
>>> a=3.67; b=-0.45
>>> cc2=complex(a,b) #Создается комплексное число
>>> cc2
(3.67-0.45j)
7.3 Строка символов
>>>ss1='Это - строка символов'
>>>ss1
'Это - строка символов'
Строки можно записать и в двойные кавычки
>>>ss1="Это - строка символов"
>>>ss1
'Это - строка символов'
Внутри строк можно использовать экранированные последовательности, начинающиеся со знака \
>>>ss1a="Это - \" строка символов \", \n \t выводимая на двух строках"
>>>print(ss1a)
Это - " строка символов ",
выводимая на двух строках
Создание строки по шаблону:
>>>ss1b= 'Меня зовут: \n FilippovDY'
>>>print(ss1b)
Меня зовут:
FilippovDY
>>>ss1b
'Меня зовут: \n FilippovDY'
Многострочные строки можно задавать в виде объекта с использованием тройных кавычек:
>>>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.
Обращение к частям строки символов с использованием индексов символов по их порядку в строке. Нумерация символов начинается с 0.
>>> ss1[0] #Это – символ «Э»
'Э'
>>> ss1[8] #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 (9-й не включается!)
'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'
Указываемая правая граница в срез не включается, при отрицательном значении шага получается следующее
>>> ss1[17:3:-2]
'омсаот '
>>> ss1[-4:3:-2]
'омсаот '
>>> ss1
'Это - строка символов'
Строка является неизменяемым объектом
>>> ss1[4]='=' # Будет диагностика!
TypeError: 'str' object does not support item assignment
Однако, можно переопределить строку
>>> ss1=ss1[:4]+'='+ss1[5:]
>>> ss1
'Это = строка символов'
Создание объекта с разными срезами исходной строки
>>>ss1b_1=ss1b[::-1]
>>>print(ss1b_1)
>ылаицини и юилимаф юовс етьватсв адюс<
:тувоз янеМ
Создание объектов разных типов
>>> number1=45
>>> type(number1)
<class 'int'>
>>> number2='Число'
>>> type(number2)
<class 'str'>
8. Изучение более сложных типов объектов
8.1 Список
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] #Список с тремя элементами рахных типов
>>> spis1
[111, 'Spisok', (5-9j)]
>>> stup=[0,0,1,1,1,1,1,1,1] #Список, содержащий последовательность отсчётов сигнала в виде "единичной ступеньки"
>>> spis=[1,2,3,4,
... 5,6,7,
... 8,9,10] #Список можно вводить на нескольких строках
Можно использовать индексы точно также, как и с элементами символьной строки
>>> spis1[-1]
(5-9j)
>>> stup[-8::2]
[0, 1, 1, 1]
>>> spis1[1]='Список'
>>> spis1
[111, 'Список', (5-9j)]
Текущее число элементов
>>> len(spis1)
3
С помощью методов объектов-списков можно добавлять и удалять элементы:
>>> 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') # В конец списка добавлен элемент «New item»
>>> spis1
[111, 'Список', (5-9j), 'New item']
Или по-другому конкатенация (в этой инструкции список отображается, но не сохраняется):
>>> spis1+['New item']
[111, 'Список', (5-9j), 'New item', 'New item']
Добавление в конец списка spis1 строку ss1b:
>>> spis1.append(ss1b)
>>> spis1
[111, 'Список', (5-9j), 'New item', 'Меня зовут: \n <сюда вставьте свою фамилию и инициалы>']
>>> spis1 += ss1b
>>> spis1
[111, 'Список', (5-9j), 'New item', 'Меня зовут: \n <сюда вставьте свою фамилию и инициалы>', 'М', 'е', 'н', 'я', ' ', 'з', 'о', 'в', 'у', 'т', ':', ' ', '\n', ' ', '<', 'с', 'ю', 'д', 'а', ' ', 'в', 'с', 'т', 'а', 'в', 'ь', 'т', 'е', ' ', 'с', 'в', 'о', 'ю', ' ', 'ф', 'а', 'м', 'и', 'л', 'и', 'ю', ' ', 'и', ' ', 'и', 'н', 'и', 'ц', 'и', 'а', 'л', 'ы', '>']
Удаление элемента из списка:
>>> spis1.pop(1) #Из списка удален элемент с индексом 1
'Список'
Вставка элемента в определенное место по индексу:
>>> spis1.insert(1, "hello")
>>> spis1
[111, 'hello', (5-9j), 'New item', 'Меня зовут: \n FilippovDY', 'М', 'е', 'н', 'я', ' ', 'з', 'о', 'в', 'у', 'т', ':', ' ', '\n', ' ', '<', 'с', 'ю', 'д', 'а', ' ', 'в', 'с', 'т', 'а', 'в', 'ь', 'т', 'е', ' ', 'с', 'в', 'о', 'ю', ' ', 'ф', 'а', 'м', 'и', 'л', 'и', 'ю', ' ', 'и', ' ', 'и', 'н', 'и', 'ц', 'и', 'а', 'л', 'ы', '>']
Удаление элемента по значению:
>>> spis1.remove(5-9j)
>>> spis1
['hello', 'New item', 'Меня зовут: \n FilippovDY', 'М', 'е', 'н', 'я', ' ', 'з', 'о', 'в', 'у', 'т', ':', ' ', '\n', ' ', '<', 'с', 'ю', 'д', 'а', ' ', 'в', 'с', 'т', 'а', 'в', 'ь', 'т', 'е', ' ', 'с', 'в', 'о', 'ю', ' ', 'ф', 'а', 'м', 'и', 'л', 'и', 'ю', ' ', 'и', ' ', 'и', 'н', 'и', 'ц', 'и', 'а', 'л', 'ы', '>']
Добавление элементов объекта в конец другого объекта:
>>> spis2=['hello', 255, 5-10j]
>>> spis1.extend(spis2)
>>> spis1
['hello', 'New item', 'Меня зовут: \n FilippovDY', 'М', 'е', 'н', 'я', ' ', 'з', 'о', 'в', 'у', 'т', ':', ' ', '\n', ' ', '<', 'с', 'ю', 'д', 'а', ' ', 'в', 'с', 'т', 'а', 'в', 'ь', 'т', 'е', ' ', 'с', 'в', 'о', 'ю', ' ', 'ф', 'а', 'м', 'и', 'л', 'и', 'ю', ' ', 'и', ' ', 'и', 'н', 'и', 'ц', 'и', 'а', 'л', 'ы', '>', 'hello', 255, (5-10j)]
Полное очищение списка:
>>> spis1.clear()
>>> spis1
[]
Сортировка списка без создания нового объекта:
>>> spis3=[4,-3,5,-7,10]
>>> spis3.sort(key=abs, reverse=False)
>>> spis3
[-3, 4, 5, -7, 10]
>>> spis3.sort(key=abs, reverse=True)
>>> spis3
[10, -7, 5, 4, -3]
Создание копии списка:
>>> spis4=spis3.copy()
>>> spis4
[10, -7, 5, 4, -3]
Подсчет количества элементов по значению:
>>> spis4.count(-7)
1
Поиск индекса по значению:
>>> spis4.index(5)
2
Списки могут быть вложенными
>>> spis1
[10, -7, 5, 4, -3]
>>> spis2=[spis1,[4,5,6,7]] #здесь элементами являются два списка
>>> spis2
[[10, -7, 5, 4, -3], [4, 5, 6, 7]]
Обращение к элементам вложенного списка:
>>> spis2[0][1] #обращение к элементу списка spis1
-7
Изменение элемента вложенного списка:
>>> spis2[0][1]=78
>>> spis2
[[10, 78, 5, 4, -3], [4, 5, 6, 7]]
>>> spis1
[10, 78, 5, 4, -3]
Видим, что spis1 тоже изменился. Упоминая spis1 в строке spis2=[spis1,[4,5,6,7]] мы не создаем копию spis1, поэтому его изменения в составе spis2 отображаются на исходном spis1.
Создание объекта-списка, элементами которого будут объекты разных типов
>>> spis5 = [100, 'Test', True, spis1]
>>> spis5
[100, 'Test', True, [10, 78, 5, 4, -3]]
8.2 Кортежи
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.
Создание кортежа:
>>> kort1=(222,'Kortezh',77+8j)
Кортеж нельзя изменить, но можно переопределить
>>> kort1= kort1+(1,2)
>>> kort1
(222, 'Kortezh', (77+8j), 1, 2)
>>> kort1= kort1+(ss1b,)
>>> kort1
(222, 'Kortezh', (77+8j), 1, 2, 'Меня зовут: \n FilippovDY')
Переопределение кортежа с удалением комплексного элемента:
>>> kort2=kort1[:2]+kort1[3:]
>>> kort2
(222, 'Kortezh', 1, 2, 'Меня зовут: \n FilippovDY')
Определение индекса заданного элемента:
>>> kort1.index(2) # Будет получено значение 4
4
Подсчёт числа вхождений заданного элемента:
>>> kort1.count(222) #Будет получено значение 1
1
Операция замены элемента в кортеже:
>>> kort1[2]=90 #Будет получена диагностика о невозможности изменения кортежа
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
Создание объекта-кортежа с элементами разных типов:
>>> kort3 = ("h","True", 54)
>>> kort3
('h', 'True', 54)
8.3 Словарь
Объект-словарь похож на ассоциативные массивы в других языках программирования. Его содержанием 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. В отличие от списков и кортежей совокупность элементов словаря не является упорядоченной (последовательностью). Его элементы могут изменяться с помощью операции присваивания значений.
Создание словаря:
>>> dic1={'Saratov':145, 'Orel':56, 'Vologda':45}
Обращение к элементам словаря (не по индексам, а по ключам):
>>> dic1['Orel']
56
Пополнение словаря:
>>> dic1['Pskov']=78
>>> dic1
{'Saratov': 145, 'Orel': 56, 'Vologda': 45, 'Pskov': 78}
-В силу неупорядоченности словаря при его выводе элементы могут располагаться не в том порядке, в каком они задавались при его формировании. Для того, чтобы получить перечень ключей или значений из словаря следует использовать методы keys или values, создающие списки, соответственно, ключей или значений из словаря.
Упорядочение списка по ключам или по значениям:
>>> sorted(dic1.keys())
['Orel', 'Pskov', 'Saratov', 'Vologda']
>>> dic1
{'Saratov': 145, 'Orel': 56, 'Vologda': 45, 'Pskov': 78}
>>> sorted(dic1.values())
[45, 56, 78, 145]
Элементы словаря, могут быть любого типа, в том числе и словарями:
>>> dic2={1:'mean',2:'standart deviation',3:'correlation'}
>>> dic3={'statistics':dic2,'POAS':['base','elementary','programming']}
Создание более сложного словаря 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 FilippovDY'}
Создание словаря из двух списков (одного для ключей, другой для значений):
>>> dic5=dict(zip(['A','B','C','Stroka'],[16,-3,9,ss1b]))
>>> dic5
{'A': 16, 'B': -3, 'C': 9, 'Stroka': 'Меня зовут: \n <сюда вставьте свою фамилию и инициалы>'}
Создание объекта-кортежа из 7 элементов и объекта-списка с 5 элементами, создание из них словаря:
>>> kort6=('f', 'd', 's', 'a', 'l', 'k', 'j')
>>> spis6=[2,5,6,8,3]
>>> dic6=dict(zip(spis6,kort6))
>>> dic6
Как мы видим длина словаря составляет 5 объектов. Это связано с функцией zip, которая делает так, что длина итогового объекта будет соответствовать минимальной длине составляющего.
8.4 Множество
Объект-множество – это неупорядоченная совокупность неповторяющихся элементов. Эти элементы могут быть разных, но только неизменяемых типов (числа, строки, кортежи).
Создание множества:
>>> mnoz1={'двигатель','датчик','линия связи','датчик','микропроцессор','двигатель'}
>>> mnoz1
{'двигатель', 'датчик', 'линия связи', 'микропроцессор'}
-Повторяющееся элементы были удалены
Определение числа элементов:
>>> len(mnoz1)
4
Проверка наличия элемента во множестве:
>>> 'датчик' in mnoz1
True
Добавление элемента:
>>> mnoz1.add('реле')
Удаление элемента:
>>> mnoz1.remove('линия связи')
>>> mnoz1
{'датчик', 'реле', 'микропроцессор', 'двигатель'}
Создание объекта-множества с элементами разных типов и выполнение различных операций с ним:
>>> mnoz2 = {'реле', 20, False}
>>> mnoz2.add(60)
>>> mnoz2
{False, 'реле', 20, 60}
>>> mnoz2.remove(False)
>>> mnoz2
{'реле', 20, 60}