python-labs/TEMA2/Tema2_report.md

Отчет по Теме 2

Филиппова Евгения, А-01-23

1. Запуск оболочки IDLE.

Установлен рабочий каталог:

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

2. Изучение простых объектов.

Рассмотрим операции присваивания значения объектам - переменным.

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

Обратим внимание, что для вывода значений переменных, их можно записать в одной строке, разделяя знаком "," или ";".

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

Функция dir() без аргументов выводит объекты, определенные в текущей области:

1. Встроенные имена (атрибуты модуля) - 'annotations', 'builtins', 'doc', 'loader', 'name', 'package', 'spec'. Python определяет их автоматически.
2. Ранее заданные объекты: 'f1', 'f2'.
3. Модуль 'os' - часть стандартной библиотеки, он предоставляет функции для взаимодействия с операционной системой.

Для получения списка атрибутов объекта 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']

Основные группы атрибутов, выведенные выше: арифметические операции, операции сравнения, битовые операции, представления и преобразования и др.

Для определения классовой принадлежности f2 используем функцию type():

type(f2)
<class 'int'>

f2 - целое число.

Для удаления объекта или его части из оператичной памяти используем инструкцию del(). После проверим, остались ли эти объекты в памяти.

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

3. Изучение правил именования объектов в Python.

Основные правила именования объектов - имена состоят из латинских букв, цифр и символов подчеркивания, не должны начинаться с цифр и не должны совпадать с ключевыми слова, чувствительность к регистрам. Проверим это:

gg1=1.6
hh1='Строка'
73sr=3 #начинается с цифры
SyntaxError: invalid decimal literal
and=7 #совпадает с ключевым словом
SyntaxError: invalid syntax

Первые 2 объявления объектов выполнены по соответствующим правила, тогда как 3 и 4 команды, нарушают из, на что среды выдает диагностическое сообщение.

4. Ключевые слова в Python

Просмотрим список ключевых слов и сохраним его в переменной kword.

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']
kword=['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. Встроенные идентификаторы.

Чтобы посмотреть 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', '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']

Обратим внимание, что в списке есть dir() и type(). С помощью функции help() изучила назначения функций:

1. abs() - возвращает абсолютное значение аргумента.
2. len() - возвращает длину объекта.
3. max() - возвращает наибольшее значение из переданных аргументов или элементов итерируемого объекта. работает с числами, строками и др.
4. min() - возвращает наименьшее значение из переданных аргументов или элементов итерируемого объекта. работает с числами, строками и др.
5. pow() - функция для возведения чисел в степень. pow(base, exp, mod=None), base - основание, exp - показатель степени, mod - необязательный, делитель для вычисления остатка.
6. round() - возвращает значение, округленное с заданной точностью.
7. sorted() - функция для сортировки элементов итерируемого объекта (списка, кортежа, строки и т.д) sorted(iterable, key=None, reverse=False). iterable - обязательный, передается итерируемый объект, который нужно отсортировать; key - необязательный, ф-я 1го аргумента, применяемая к каждому элементу; reverse - необязательный, булевый параметр, задающий направление сортировки.
8. sum() - суммирует элементы итерируемых объектов. sum(iterable, start=0), iterable - итерируемый объект, элементы которого нужно суммировать(числа). start - начальное значение суммы, которое добавляется к сумме всех элементов последовательности. По умолчанию 0.
9. zip(). zip объект выдает кортежи длиной n, где n - количество итераций. zip(*iterables), iterables - итерируемые объекты для объединения. Пример: 1-й кортеж содержит 1-е элементы из каждой коллекции, 2-й - 2-е элементы и тд. Продолжается, пока не будет исчерпан аргумент.

abs(-10)
10
list1=[1,2,3,4,5]
len(list1)
5
max(list1)
5
min(list1)
1
pow(2,4)
16
round(5.84, 1)
5.8
sorted(list1, reverse=True)
[5, 4, 3, 2, 1]
sum(list1)
15
list1=[1,2,3,4,5]
stroka=['a','b','c','d']
zipres=zip(list1, stroka)
resu=list(zipres)
print(resu)
[(1, 'a'), (2, 'b'), (3, 'c'), (4, 'd')]

6. Пример правила именования объектов

ранее мы присваивали gg1=1.6

Gg1=45
gg1
1.6
Gg1
45

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 #целое число
ff1=-8.9876e-12 #экспоненциальная форма записи вещественного числа
dv1=0b1101010 # двоичное число
type(dv1)
<class 'int'> #целое
vsm1=0o52765 #восьмеричное число
shest1=0x7109af6 #шестнадцатеричное число
cc1=2-3j # =комплексное число
a=3.67; b=-0.45 
cc2=complex(a,b) #создание комплексного числа

7.3. Строка символов

Строки можно заключать в апострофы или в двойные кавычки:

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. Пример:

ss1a="Это - \" строка символов \", \n \t выводимая на двух строках"
print(ss1a)
Это - " строка символов ", 
 	 выводимая на двух строках
ss1b='Меня зовут: \n Филиппова Е.И.'
print(ss1b)
Меня зовут: 
 Филиппова Е.И.

Многострочные строки можно задавать в виде значения 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.

Можно обращаться к частям строки символов с использованием индексов символов по их порядку в строке. Нумерация символов начинается с 0.

print(ss1[0])
Э
print(ss1[8])
р
print(ss1[-2]) 
о #при знаке «-» отсчет от конца строки
print(ss1[6:9])
стр #при знаке «-» отсчет от конца строки
print(ss1[13:])
символов #Это часть строки – с 13-го индекса и до конца
print(ss1[:13])
Это - строка #Это часть строки – с начала и до 12-го индекса включительно
print(ss1[5:-8])
 строка #Это часть строки – с 5-го индекса и до 8-го от конца
print(ss1[3:17:2])
  тоасм #Часть строки – с 3-го по 16-й индексы с шагом 2
print(ss1[17:3:-2])
омсаот #Часть строки – с 3-го по 16-й индексы с шагом 2
print(ss1[-4:3:-2])
омсаот 

Строка является неизменяемым объектом:

ss1[4]='='
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#102>", line 1, in <module>
    ss1[4]='='
TypeError: 'str' object does not support item assignment

Можно это сделать по-другому, переопределив строку:

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

С использованием ранее созданной строки ss1b мои примеры срезов:

print(ss1b)
Меня зовут: 
 Филиппова Е.И.
print(ss1b[3:10])
я зовут
print(ss1b[18:6:-1])
пилиФ 
 :тув
print(ss1b[1:-19:1])
еня зову

7.4. Собственные примеры объектов с разными типами

task1=0b1100001
type(task1)
<class 'int'>

task2=4.5-6j
type(task2)
<class 'complex'>

task3="""Строка символов
при вызове type() вывод будет
str"""
type(task3)
<class 'str'>

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

8.1 Список (list)

Пример списка с 3 элементами разных типов:

spis1=[111,'Spisok',5-9j] #int, str,complex
stup=[0,0,1,1,1,1,1,1,1] #единичная ступенька
spis=[1,2,3,4,
      5,6,7,
      8,9,10]
#можно вводить на нескольких строках
spis1[-1] #последний элемент списка
(5-9j)
stup[-8::2] #с 8го от конца до 2 включительно 
[0, 1, 1, 1]
spis1[1]='Список' #заменили второй элемент списка
spis1
[111, 'Список', (5-9j)]
len(spis1) #длина списка     
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.
    #добавляем в конец списка элемент

spis1.append('New item')      
spis1
[111, 'Список', (5-9j), 'New item'] #в конце списка появился новый элемент
spis1+['New item'] #еще 1 способ добавления, но новый список только отображается, но не сохраняется(конкатенация)
[111, 'Список', (5-9j), 'New item', 'New item']
#док-во что не сохраняется
spis1
[111, 'Список', (5-9j), 'New item']

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

spis1.pop(1) #удаляем 1 элемент(нумерация с 0)      
'Список'

spis1      
[111, (5-9j), 'New item', 'Меня зовут: \n Филиппова Е.И.']

8.1.2 Разбор других методов

insert() - вставляет элемент в список перед указанным индексом.

spis1
[111, (5-9j), 'New item', 'Меня зовут: \n Филиппова Е.И.']
spis1.insert(2,111)
spis1      
[111, (5-9j), 111, 'New item', 'Меня зовут: \n Филиппова Е.И.']

remove() - удаляет 1е вхождение элемента в список.

spis1.remove(111)      
spis1
[(5-9j), 111, 'New item', 'Меня зовут: \n Филиппова Е.И.']

extend() - расширяет список, добаляя указанные элменты.

spis1.extend('abc')      
spis1
[(5-9j), 111, 'New item', 'Меня зовут: \n Филиппова Е.И.', 'a', 'b', 'c']

clear() - удаляет все элементы из списка => пустой список.

myspis=[1,2,3]
      
myspis  
[1, 2, 3]

myspis.clear()
      
myspis
[]

sort() - сортирует элементы списка, key - функция, по которой можно сортировать элементы, reverse - по возрастанию или убыванию.

myspis1=['abc', 'defghij', 'kl']
      
myspis1.sort(key=len)
      
myspis1      
['kl', 'abc', 'defghij']

reverse() - переворачивает порядок элементов

myspis1.reverse()
      
myspis1
['defghij', 'abc', 'kl']

copy() - создает поверхностную копию списка.

my_list = [1, 2, 3, 4]
new_list=my_list.copy()
new_list[0] = 10
      
print(my_list)
[1, 2, 3, 4]

print(new_list)      
[10, 2, 3, 4]

count() - вовращает количество раз, которое элемент встречается в списке.

fff=[1,6,9,0,0,0,2]
fff.count(0)
3

index() - вовращает индекс 1го вхождения элемента в список.

fff.index(9)
2

Списки могут быть вложенными:

spis2=[spis1,[4,5,6,7]] #элементы - 2 списка
spis2
[[(5-9j), 111, 'New item', 'Меня зовут: \n Филиппова Е.И.', 'a', 'b', 'c'], [4, 5, 6, 7]]
      
spis2[0][1]
111 #обращение к элементу списка spis1

spis1      
[(5-9j), 111, 'New item', 'Меня зовут: \n Филиппова Е.И.', 'a', 'b', 'c']

spis2[0][1]=78  #заменяем значение элемента 78
spis1
[(5-9j), 78, 'New item', 'Меня зовут: \n Филиппова Е.И.', 'a', 'b', 'c']

В spis1 также изменился второй элемент, так как списки содержат не копию , а хранят ссылку на объект. Пример объекта-списка:

taskspis=['Python', 2467, False, myspis]
      
taskspis
      
['Python', 2467, False, []]

8.2 Объект - кортеж

Различия кортежа и списка: кортеж нельзя изменить, заключается в круглые скобки. Сходства: является последовательностью, поддерживабт включение различных типов объектов, а также операций.

kort1=(222,'Kortezh',77+8j) #создание кортежа
      
kort1= kort1+(1,2) #переопределение кортежа
kort1
(222, 'Kortezh', (77+8j), 1, 2)

kort1= kort1+(ss1b,)  добавим еще 1 элемент.
kort1
(222, 'Kortezh', (77+8j), 1, 2, 'Меня зовут: \n Филиппова Е.И.')

kort2=kort1[:2]+kort1[3:] #работаем с индексами, удаляем 3 элемент.
kort2
(222, 'Kortezh', 1, 2, 'Меня зовут: \n Филиппова Е.И.')

kort2.index(2)   
3

kort1.count(222)      
1

Пример того, что кортеж нельзя изменить

kort1[2]=90      
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#212>", line 1, in <module>
    kort1[2]=90
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

Соответственно методов append и pop у кортежей нет, т.к. они являются неизменяемыми. Пример собственно придуманного объекта кортежа:

kort3=(55,'Tema2',spis1)
      
kort4=(759,'Example',kort3, spis2)
      
kort4
      
(759, 'Example', (55, 'Tema2', [(5-9j), 78, 'New item', 'Меня зовут: \n Филиппова Е.И.', 'a', 'b', 'c']), [[(5-9j), 78, 'New item', 'Меня зовут: \n Филиппова Е.И.', 'a', 'b', 'c'], [4, 5, 6, 7]])

8.3 Объект - словарь

Является совокупностью пар типа 'key':'value' В качестве ключей могут использоваться неизменяемые типы объектов, например строки. Значениями могут быть объекты любого типа. Ссылка на ключ обеспечивает быстрый доступ к связанному с ним значению. Отличие от списков и кортежей - не является последовательностью. Его элементы могут изменяться с помощью операции присваивания значений.

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()) #отображают, но не сортируют 
['Orel', 'Pskov', 'Saratov', 'Vologda']
sorted(dic1.values())
[45, 56, 78, 145]
dic1
{'Saratov': 145, 'Orel': 56, 'Vologda': 45, 'Pskov': 78} 

Словарь также может быть элементов словаря:

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: Филиппова Е.И.'}
dic5=dict(zip(['A','B','C','Stroka'],[16,-3,9,ss1b]))
dic5
{'A': 16, 'B': -3, 'C': 9, 'Stroka': 'Меня зовут: Филиппова Е.И.'}

tupl3 = ('A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F','G')
l1st = ['1', '2', '3', '4', '5']

dict227 = dict(zip(tupl3,l1st))
dict227
{'A': '1', 'B': '2', 'C': '3', 'D': '4', 'E': '5'}
len(dict227)
5

5 - элеменов получится пять, ведь команда zip работала столько раз, сколько элементов в наиболее маленьком объекте

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 Множество

-типы разные или одинаковые, но только неизменяемые и неповторяющиеся!! (числа, строки, кортежи)

mnoz1={'двигатель','датчик','линия связи','датчик','микропроцессор','двигатель'}
print(mnoz1)
{'двигатель', 'датчик', 'микропроцессор', 'линия связи'}

Повторяющиеся элементы были удалены. Некоторые операции во множестве:

len(mnoz1) #кол-во элементов
4
'датчик' in mnoz1 #проверка наличия
True
mnoz1.add('реле') #добавление элемента
print(mnoz1)
{'двигатель', 'датчик', 'линия связи', 'микропроцессор', 'реле'}
mnoz1.remove('линия связи') #удаление элемента
print(mnoz1)
{'двигатель', 'датчик', 'микропроцессор', 'реле'}

Было создано множество:

mnoz1 = {'лев', '1', True, ('тигр', 1, 3)}
mnoz1
{'1', True, 'лев', ('тигр', 1, 3)}
mnoz1.remove(True)
mnoz1
{'1', 'лев', ('тигр', 1, 3)}
mnoz1.add('черный')
mnoz1
{('тигр', 1, 3), 'лев', '1', 'черный'}

9.

exit()