python-labs/TEMA3/report.md

Отчет по теме 3

Корнеев Максим, А-03-23

1 Преобразование простых базовых типов объектов.

1.1 Преобразование в логический тип

>>> logiz1=bool(56)
>>> logiz1
True
>>> type(logiz1)
<class 'bool'>
>>> logiz2=bool(0)
>>> logiz2
False
>>> type(logiz2)
<class 'bool'>
>>> logiz3=bool("Beta")
>>> logiz3
True
>>> type(logiz3)
<class 'bool'>
>>> logiz4=bool("")
>>> logiz4
False
>>> type(logiz4)
<class 'bool'>

1.2 Преобразование в численные типы

>>> tt1=int(198.6)
>>> tt1
198
>>> type(tt1)
<class 'int'>
>>> tt2=int("-76")
>>> tt2
-76
>>> type(tt2)
<class 'int'>
>>> tt3=int("B",16)
>>> tt3
11
>>> type(tt3)
<class 'int'>
>>> tt4=int("71",8)
>>> tt4
57
>>> type(tt4)
<class 'int'>
>>> tt5=int("98.76")
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#26>", line 1, in <module>
    tt5=int("98.76")
ValueError: invalid literal for int() with base 10: '98.76'

Диагностическое сообщение выдано так как команда int ожидает, что ей сообщат строку (только цифры, может быть знак в начале). Здесь есть точка, поэтому возникает несоответствие ожидаемого формата. Нужно сначала переопределить это число как float, а потом уже применить команду int.

>>> flt1=float(789)
>>> flt1
789.0
>>> type(flt1)
<class 'float'>
>>> flt2=float(-6.78e2)
>>> flt2
-678.0
>>> type(flt2)
<class 'float'>
>>> flt3=float("Infinity")
>>> flt3
inf
>>> type(flt3)
<class 'float'>
>>> flt4=float("-inf")
>>> flt3
inf
>>> type(flt4)
<class 'float'>

1.3 Преобразование десятичных чисел в другие системы счисления

>>> hh=123
>>> dv1=bin(hh)
>>> dv1
'0b1111011'
>>> type(dv1)
<class 'str'>
>>> vos1=oct(hh)
>>> vos1
'0o173'
>>> type(vos1)
<class 'str'>
>>> shs1=hex(hh)
>>> shs1
'0x7b'
>>> type(shs1)
<class 'str'>
>>> int(dv1,2)
123
>>> int(vos1,8)
123
>>> int(shs1,16)
123

2 Преобразование более сложных типов объектов

2.1 Преобразование в строку символов

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

2.2 Преобразование элементов объекта в список

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

2.3 Преобразование элементов объектов в кортеж

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

2.4 Удаление объектов

>>> 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', 'strk1', 'strk2', 'strk3', 'strk4', 'tt1', 'tt2', 'tt3', 'tt4', 'vos1']

Создадим строку с моей фамилией и инициалами. Преобразуем её в список, затем список - в кортеж, затем кортеж - в строку.

>>> familia = 'КорнеевМА'
>>> f_spis=list(familia)
>>> f_spis
['К', 'о', 'р', 'н', 'е', 'е', 'в', 'М', 'А']
>>> f_kort=tuple(f_spis)
>>> f_kort
('К', 'о', 'р', 'н', 'е', 'е', 'в', 'М', 'А')
>>> f_str=str(f_kort)
>>> f_str
"('К', 'о', 'р', 'н', 'е', 'е', 'в', 'М', 'А')"

3 Арифметические операции

3.1 Сложение и вычитание (+ и -)

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

3.2 Умножение (*)

>>> -6.7*12
-80.4

3.3 Деление (/)

>>> -234.5/6
-39.083333333333336
>>> a=178/45
>>> a
>>> 3.9555555555555557
>>> type(a)
<class 'float'>

3.4 Деление с округлением вниз (//)

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

3.5 Получение остатка от деления (%)

>>> 148%33
16
>>> 12.6%3.8
1.2000000000000002
>>> 15%2.3
1.200000000000001
>>> 13.2%2
1.1999999999999993

3.6 Возведение в степень (**)

>>> 14**3
2744
>>> e=2.7**3.6
>>> e
35.719843790663525
>>> 13.4**4
32241.793600000005
>>> 11**4.3
30059.970232379124

Попробуем операции с участием комплексных чисел:

>>> c1=2-3j
>>> c2=1+4j
>>> c1+c2
(3+1j)
>>> c1+2
(4-3j)
>>> c2-3
(-2+4j)
>>> c2*c1
(14+5j)
>>> c2*3
(3+12j)
>>> c1/5
(0.4-0.6j)
>>> 12/c2
(0.7058823529411765-2.823529411764706j)
>>> c1**2
(-5-12j)
>>> 2**c1
(-1.947977671863125-3.493620327099486j)
>>> c1**c2
(-98.43395342485856-155.17660426903427j)

Из используемых выше операций нельзя использовать с комплексными аргументами деление с округлением вниз (//) и получение остатка от деления (%)

4 Операции с двоичными представлениями целых чисел

4.1 Двоичная инверсия (~)

>>> dv1=9
>>> bin(dv1)
'0b1001'
>>> dv2=~dv1
>>> bin(dv2)
'-0b1010'
>>> dv2
-10

Результат не совпадает с ожидаемым видом "0110". Это происходит, потому что в python под инверсией подразумевается смена всех 0 на 1, 1 на 0, а еще смена знака. Было число 9 (1001), меняем все значения на противоположные (0110), затем надо поменять знак (это значит, что надо инвертировать все значения разрядов - будет 1001) и прибавить к полученному числу единицу (которая отвечает за знак), получаем число 1010.

4.2 Двоичное «И» (&)

>>> 7&9
1
>>> bin(7&9)
'0b1'
>>> 7&8
0
>>> bin(7&8)
'0b0'

4.3 Двоичное «ИЛИ» (|)

>>> 7|9
15
>>> bin(7|9)
'0b1111'
>>> 7|8
15
>>> bin(7|8)
'0b1111'
>>> 14|5
15
>>> bin(14|5)
'0b1111'

4.4 Двоичное «исключающее ИЛИ»(^)

>>> 14^5
11
>>> bin(14^5)
'0b1011'

4.5 Сдвиг двоичного представления на заданное число разрядов

>>> h=14
>>> bin(h)
'0b1110'
>>> g=h<<2
>>> bin(g)
'0b111000'
>>> g1=h>>1
>>> bin(g1)
'0b111'
>>> g2=h>>2
>>> bin(g2)
'0b11'

Возьмём два числа 92 и 201. Проведём с ними двоичные операции:

>>> g3=92
>>> bin(g3)
'0b1011100'
>>> g4=201
>>> bin(g4)
'0b11001001'
>>> g5=~g3
>>> g5
-93
>>> bin(g5)
'-0b1011101'
>>> g3&g4
72
>>> bin(g3&g4)
'0b1001000'
>>> g3|g4
221
>>> bin(g3|g4)
'0b11011101'
>>> g3^g4
149
>>> bin(g3^g4)
'0b10010101'
>>> g3<<2
368
>>> bin(g3<<2)
'0b101110000'
>>> g4>>3
25
>>> bin(g4>>3)
'0b11001'

5 Операции при работе с последовательностями

5.1 Объединение последовательностей (конкатенация)(+)

>>> 'Система '+'регулирования'
'Система регулирования'
>>> ['abc','de','fg']+['hi','jkl']
['abc', 'de', 'fg', 'hi', 'jkl']
>>> ('abc','de','fg')+('hi','jkl')
('abc', 'de', 'fg', 'hi', 'jkl')

5.2 Повторение (*)

>>> 'ля-'*5
'ля-ля-ля-ля-ля-'
>>> ['ку','-']*3
['ку', '-', 'ку', '-', 'ку', '-']
>>> ('кис','-')*4
('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,)*7
>>> signal2
(0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)

5.3 Проверка наличия заданного элемента в последовательности (in)

>>> stroka='Система автоматического управления'
>>> 'автомат' in stroka
True
>>> 'ку' in ['ку','-']*3
True
>>> 'ля-' in ('abc', 'de', 'fg', 'hi', 'jkl')
False

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

6 Оператор присваивания

6.1 Обычное присваивание значения переменной (=)

>>> zz=-12
>>> zz
-12

6.2 Умножение текущего значения переменной на заданную величину (*=) или деление (/=)

>>> zz/=2
>>> zz
-6.0
>>> zz*=5
>>> zz
-30.0
>>> strk='Hello'
>>> strk*=4
>>> strk
'HelloHelloHelloHello'

6.3 Операции деления с округлением вниз (//=), получения остатка от деления (%=) и возведения в степень(**=)

>>> a=30
>>> a//=4
>>> a
7
>>> a%=4
>>> a
3
>>> a**=3
>>> a
27

6.4 Множественное присваивание

>>> w=v=10
>>> w
10
>>> v
10
>>> n1,n2,n3=(11,-3,'all')
>>> n1
11
>>> n2
-3
>>> n3
'all'
>>> n1,n2,n3='a21'
>>> n1
'a'
>>> n2
'2'
>>> n3
'1'
>>> n1,n2,n3=[11,-3,'all']
>>> n1
11
>>> n2
-3
>>> n3
'all'
>>> n1,n2,n3={'sq':1, 'wew':'let', 'roar':-2}
>>> n1
'sq'
>>> n2
'wew'
>>> n3
'roar'
>>> n1,n2,n3={'sq':1, 'wew':'let', 'roar':-2}.values()
>>> n1
1
>>> n2
'let'
>>> n3
-2
>>> n1,n2,n3={11,-3,'all'}
>>> n1
'all'
>>> n2
11
>>> n3
-3

7 Логические операции

7.1 Операции сравнения

>>> w
10
>>> v
10
>>> w==v
True
>>> w!=v
False
>>> w<v
False
>>> w>v
False
>>> w<=v
True
>>> w>=v
True

7.2 Проверка наличия заданного элемента в последовательности или во множестве, а также проверка наличия ключа в словаре (in)

>>> mnoz1={'pen','book','pen','iPhone','table','book'}
>>> 'book' in mnoz1
True
>>> 'cap' in mnoz1
False
>>> dic1={'Saratov':145, 'Orel':56, 'Vologda':45}
>>> '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

7.3 Создание больших логических выражений с использованием соединительных слов

>>> a=17
>>> b=-6
>>> (a>=b) and ('book' in mnoz1) and not ('Pskov' in dic1)
True
>>> ('cap' in mnoz1) or not (a<b)
True
>>> ('Pskov' in dic1) or ('pen' in mnoz1) and ('Vologda' in dic1)
True

7.4 Проверка ссылок переменных на один и тот же объект (is)

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

Оператор is проверяет, ссылаются ли объекты на один и тот же адрес в памяти. Переменные целочисленного типа были созданы в одну строку и имеют один и тот же адрес в памяти. Списки были созданы в разных строках, и адреса у них разные, т.е. они ссылаются на разные участки в памяти, поэтому is возвращает False.

8 Операции с объектами, выполняемые с помощью методов

8.1 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')
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
'Микропроцессорная система управления'
>>> stroka3.partition("с")
('Микропроце', 'с', 'сорная система управления')
>>> stroka3.rpartition("с")
('Микропроцессорная си', 'с', 'тема управления')
>>> 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'

8.2 Методы для работы со списками

>>> spsk=['a', 21, -2, 'Maxim', 0]
>>> spsk.pop(2) # вывод элемента с указанным индексом и удаление его из списка
-2
>>> spsk
['a', 21, 'Maxim', 0]
>>> spsk.append('c') # добавляение переданного элемента в конец списка
>>> spsk
['a', 21, 'Maxim', 0, 'c']
>>> spsk.insert(2,'a') # добавление в список элемента в указанный индекс, сдвигая следующие элементы
>>> spsk
['a', 21, 'a', 'Maxim', 0, 'c']
>>> spsk.count('a') # вывод колличества вхождений в список указанного элемента
2

8.3 Методы для работы с кортежами

>>> cor = (1, 'a', 'b', 0.05, 10+3j) # Создание кортежа
>>> cor.count(1) # Подсчет количества элементов по значению
1
>>> cor.index(0.05) # Поиск индекса первого вхождения
3
>>> cor.index('d') 
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#172>", line 1, in <module>
    cor.index('d')
ValueError: tuple.index(x): x not in tuple

8.3 Методы для работы со словарями и множествами

Методы словарей:

>>> dct1
{'Institut': ['AVTI', 'IEE', 'IBB'], 'Depart': ['UII', 'PM', 'VMSS', 'MM'], 'gruppa': ['A-01-15', 'A-02-15']}
>>> new_dct1=dct1.copy() # Создается копия, но новые значения ссылаются на предыдущие
>>> new_dct1
{'Institut': ['AVTI', 'IEE', 'IBB'], 'Depart': ['UII', 'PM', 'VMSS', 'MM'], 'gruppa': ['A-01-15', 'A-02-15']}
>>> dct1.get('Depart') # Возвращение значения по ключу
['UII', 'PM', 'VMSS', 'MM']
>>> dct1.keys() # Возвращение объекта только из ключей
dict_keys(['Institut', 'Depart', 'gruppa'])
>>> dct1.values() # Возвращение объекта только из значений
dict_values([['AVTI', 'IEE', 'IBB'], ['UII', 'PM', 'VMSS', 'MM'], ['A-01-15', 'A-02-15']])
>>> new_dct1.clear() # Полное очищение списка
>>> new_dct1
{}
>>> dct1.pop('Depart') # Удаление ключа и возвращение значения
['UII', 'PM', 'VMSS', 'MM']
>>> dct1
{'Institut': ['AVTI', 'IEE', 'IBB'], 'gruppa': ['A-01-15', 'A-02-15']}

Методы множеств:

>>> mnoz1={1, 'датчик', False, 256, 'двигатель'}
>>> mnoz1
{False, 256, 1, 'двигатель', 'датчик'}
>>> mnoz1.add(10+7j) # Добавление элемента
>>> mnoz1
{False, 256, 1, 'двигатель', 'датчик', (10+7j)}
>>> mnoz2=mnoz1.copy() # Создание копии
>>> mnoz2
{False, 256, 1, 'двигатель', 'датчик', (10+7j)}
>>> mnoz1.remove(1) # Удаление элемента по значению
>>> mnoz1
{False, 256, 'двигатель', 'датчик', (10+7j)}
>>> mnoz2.clear() # Очищение множества
>>> mnoz2
set()
>>> mnoz1.pop() # Удаление случайного элемента из множества
False
>>> mnoz1
{256, 'двигатель', 'датчик', (10+7j)}
>>> mnoz1.update({True, 'b'}) # Добавление элементов
>>> mnoz1
{256, True, 'b', 'двигатель', 'датчик', (10+7j)}