18 KiB
Отчёт по теме 2 (Базовые типы объектов)
Киреев Юрий, А-02-23
1. Подготовка к работе
Запустил оболочку IDLE. Установил рабочий каталог.
>>> import os
>>> os.chdir ("c:\\Users\\user\\Desktop\\ПОАС\\python-labs\\TEMA2\\")
Вместо создания файла отчёта через текстовый редактор IDLE, использую этот файл формата .md
2. Изучение простых объектов
Рассмотрим операции присваивания переменным:
>>> f1=16;f2=3
>>> f1,f2
(16, 3)
>>> f1;f2
16
3
Для того, чтобы узнать, какие объекты уже существуют в данный момент в среде Python (в пространстве имен), использовал функцию dir без аргументов:
>>> dir()
Результат:
['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'f1', 'f2', 'os']
Можно получить список атрибутов любого объекта, на примере f1:
Для определения классовой принадлежности любого объекта использовал функцию type():
>>> type(f2)
Результат:
<class 'int'>
Удалим объекты f1, f2 из оперативной памяти:
>>> del f1,f2
Проверим:
>>> dir()
['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'os']
3. Правила именования объектов в Python
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)!
Попробовал несколько примеров именования объектов:
Переменные ggl и hhl названы по правилам именования, остальные же получили диагностическое сообщение. 73sr - недопустимо, т.к. начинается с цифры. and - недопустимо, т.к. совпадает с ключевым словом 'and'
4. Список ключевых слов
Вывел список ключевых слов:
>>> import keyword
>>> keyword.kwlist
Результат:
['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']
Сохранил этот список в переменной spisok
>>> spisok=keyword.kwlist
>>> spisok
['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
Вывел список встроенных идентификаторов:
Изучил назначение некоторых функций из списка и попробовал их применить:
6. Регистр
Малые и большие буквы в именах объектов различаются. Это видно на проделанном примере:
>>> Ggl=45
>>> ggl, Ggl
(1.6, 45)
7. Базовые типы объектов
7.1. Логический
Зададим логические переменные:
>>> bb1=True; bb2=False
>>> bb1;bb2
True
False
Проверим тип объекта:
>>> type(bb1)
Результат:
<class 'bool'>
7.2. Другие простые типы
Аналогичным способом изучил другие типы:
Как мы видим, двоичное число имеет тип integer.
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"
>>> ss1
'Это - строка символов'
Используем внутри строки экранированные последовательности:
>>> ss1a= "Это -\" строка символов\", \n \t выводимая на двух строках"
>>> print(ss1a)
Результат:
Это -" строка символов",
выводимая на двух строках
Создадим строку по шаблону:
>>> ss1b = 'Меня зовут: \n Киреев Ю.П.'
>>> ss1b
'Меня зовут: \n Киреев Ю.П.'
>>> print(ss1b)
Меня зовут:
Киреев Ю.П.
Зададим многострочную строку 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)
Результат:
Нетрудно заметить , что в результате операции
над числами разных типов получается число,
имеющее более сложный тип из тех, которые участвуют в операции.
Обратимся к частям строки символов с использованием индексов по их порядку в строке:
>>> ss1[0]
'Э'
>>> ss1[8]
'р'
>>> ss1[-2]
'о'
Применим разрез:
>>> ss1[6:9]
'стр'
>>> ss1[13:]
'символов'
>>> ss1[:13]
'Это - строка '
>>> ss1[5:-8]
' строка '
>>> ss1[3:17:2]
' тоасм'
>>> ss1[17:3:-2]
'омсаот '
>>> ss1[-4:3:-2]
'омсаот '
Попробуем поменять символ в строке:
>>> ss1[4]='='
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#124>", line 1, in <module>
ss1[4]='='
TypeError: 'str' object does not support item assignment
Попробуем по-другому:
>>> ss1=ss1[:4]+'='+ss1[5:]
>>> ss1
'Это = строка символов'
Тирэ сменилось на знак равенства.
Самостоятельно совершил некоторые действия со строкой ss1b и создал несколько новых объектов:
8. Сложные типы 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.
Приведу пример списка с 3 элементами разных типов:
>>> spis1=[111, 'Spisok',5-9j]
>>> spis1
[111, 'Spisok', (5-9j)]
Cоздадим 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]
Введём список на нескольких строках:
>>> spis=[1,2,3,4,
5,6,7,
8,9,10]
>>> spis
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
Индексы в списках можно использовать также, как и в строках. Покажем на примерах:
>>> spis1[-1]
(5-9j)
>>> stup[-8::2]
[0, 1, 1, 1]
Проверим возможность изменения списка:
>>> spis1[1]='Список'
Результат:
>>> spis1
[111, 'Список', (5-9j)]
Список изменился.
Длина списка:
>>> len(spis1)
3
Найдём описание метода объекта с помощью функции help()
>>> help(spis1.append)
Help on built-in function append:
append(object, /) method of builtins.list instance
Append object to the end of the list.
Добавим в конец списка элемент "New item"
>>> spis1.append('New item')
>>> spis1
[111, 'Список', (5-9j), 'New item']
Попробуем использовать конкатенацию:
>>> spis1+['New item']
[111, 'Список', (5-9j), 'New item', 'New item']
>>> spis1
[111, 'Список', (5-9j), 'New item']
Видим, что в этой инструкции новый список только отображается, но не сохраняется.
Добавим в конец списка spis1 строку ss1b и отобразим список.
>>> spis1.append(ss1b)
>>> spis1
[111, 'Список', (5-9j), 'New item', 'Меня зовут: \n Киреев Ю.П.']
Удалим элемент из списка:
>>> spis1.pop(1)
'Список'
>>> spis1
[111, (5-9j), 'New item', 'Меня зовут: \n Киреев Ю.П.']
Воспользуемся иными различными методами:
Попробуем создать вложенный список:
>>> spis2=[spis1,[4,5,6,7]]
>>> spis2
[[(5-9j), 52, 'New item', 'Меня зовут: \n Киреев Ю.П.', 5252, 525252, '52*10'], [4, 5, 6, 7]]
Обратимся к элементу списка spis1
>>> spis2[0][1]
52
Изменим элемент вложенного списка:
>>> spis2[0][1]=78
>>> spis2
[[(5-9j), 78, 'New item', 'Меня зовут: \n Киреев Ю.П.', 5252, 525252, '52*10'], [4, 5, 6, 7]]
Объект spis1 также изменился. Элементы вложенного списка меняются сами по себе, если изменять их во вложенном списке.
Придумал собственный объект-список:
>>> spisxxx = [boolobj, spis2, ggl, ss1]
>>> spisxxx
[True, [[(5-9j), 78, 'New item', 'Меня зовут: \n Киреев Ю.П.', 5252, 525252, '52*10'], [4, 5, 6, 7]], 1.6, 'Это = строка символов']
8.2. Кортеж
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.
Создадим кортеж:
>>> kort1=(222,'Kortezh',77+8j)
>>> kort1
(222, 'Kortezh', (77+8j))
Проведём несколько операций с кортежем и попробуем 2 важных метода:
Попробуем операцию замены элемента кортежа:
>>> kort1[2]=90
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#197>", line 1, in <module>
kort1[2]=90
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
Создадим собственный кортеж:
>>> kortxxx=(kort1, ggl, ss1, spis1)
>>> kortxxx
((222, 'Kortezh', (77+8j), 1, 2, 'Меня зовут: \n Киреев Ю.П.'), 1.6, 'Это = строка символов', [(5-9j), 78, 'New item', 'Меня зовут: \n Киреев Ю.П.', 5252, 525252, '52*10'])
8.3. Объект-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.
Создадим словарь:
>>> dic1={'Saratov':145, 'Orel':56, 'Vologda':45}
>>> dic1
{'Saratov': 145, 'Orel': 56, 'Vologda': 45}
Пример обращения по ключам:
>>> dic1['Orel']
56
Пополним словарь:
dic1['Pskov']=78
dic1
{'Saratov': 145, 'Orel': 56, 'Vologda': 45, 'Pskov': 78}
Отсортируем словарь по ключам и по значениям и выведем их:
>>> sorted(dic1.keys())
['Orel', 'Pskov', 'Saratov', 'Vologda']
>>> sorted(dic1.values())
[45, 56, 78, 145]
Покажем что элементы словаря могут сами быть словарями и к ним можно обращаться:
>>> dic2={1:'mean',2:'standart deviation',3:'correlation'}
>>> dic3={'statistics':dic2,'POAS':['base','elementary','programming']}
>>> dic3['statistics'][2]
'standart deviation'
Создадим более сложные словари:
>>> dic4=dict([(1,['A','B','C']),(2,[4,5]),('Q','Prim'),('Stroka',ss1b)])
>>> dic5=dict(zip(['A','B','C','Stroka'],[16,-3,9,ss1b]))
Придумываем объект-кортеж по заданию:
>>> keys_tuple = ('name', 'age', 'city', 'country', 'language', 'hobby', 'skill')
>>> values_list = ['Anna', 25, 'Moscow', 'Python', 'reading']
>>> result_dict = dict(zip(keys_tuple, values_list))
>>> result_dict
{'name': 'Anna', 'age': 25, 'city': 'Moscow', 'country': 'Python', 'language': 'reading'}
Мы видим в получившемся словаре 5 элементов, а не 7. Это случилось потому, что число элементов у кортежа и списка не совпадает, соответственно у получившегося кортежа будет число элементов, равное минимальному числу элементов его составляющих.
Пример словаря с описанием состава студентов:
>>> 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. Объект-множество
Объект-множество – это неупорядоченная совокупность неповторяющихся элементов. Эти эле-менты могут быть разных, но только неизменяемых типов (числа, строки, кортежи).
Создадим множество:
>>> mnoz1={'двигатель','датчик','линия связи','датчик','микропроцессор','двигатель'}
>>> mnoz1
{'микропроцессор', 'линия связи', 'датчик', 'двигатель'}
Лишние дубликаты были автоматически удалены.
Проведем некоторые операции с множеством:
>>> len(mnoz1)
4
>>> 'датчик' in mnoz1
True
>>> mnoz1.add('реле')
>>> mnoz1.remove('линия связи')
>>> mnoz1
{'микропроцессор', 'датчик', 'двигатель', 'реле'}
Придумал объект-множество:
>>> mnozhestvo = {42, "hello", 3.14, True, (1, 2, 3)}
>>> mnozhestvo.add("new 52")
>>> mnozhestvo.remove(3.14)
>>> mnozhestvo
{True, 'new 52', 42, (1, 2, 3), 'hello'}
>>> True in mnozhestvo
True