23 KiB
Отчет по теме 2: Базовые типы объектов
Симанков Богдан, А-02-23
1. Запуск оболочки IDLE и установка рабочего каталога
>>> import os
>>> os.chdir ('C:\\Users\\Bogdan\\python-labs\\TEMA2')
2. Изучение простых объектов. Операции присваивания значения объектам-переменным
Операция присваивания
>>> f1=16; f2=3
Значения переменных:
>>> 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
>>> 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(-7)
7
Длина списка:
>>> len([1,2,3])
3
Выбор максимального и минимального значения:
>>> max(2,8)
8
>>> min(1,16)
1
Возведение в степень:
```py
>>> pow(3,2)
9
Округление до целого:
>>> round(5,6789)
5
Сортировка по возрастанию:
>>> sorted([1,2,3,-7,-9])
[-9, -7, 1, 2, 3]
Суммирование:
>>> sum([5,6,7])
18
Объединение последовательности объектов в последовательность кортежей:
>>> list1=[1,2,3,4]
>>> list1
[1, 2, 3, 4]
>>> list2=[5,6,7,8]
>>> list2
[5, 6, 7, 8]
>>> zip(list1,list2)
<zip object at 0x00000261BEC1D480>
6. Большие и малые буквы в именах объекта
>>> Gg1=45
>>> gg1
1.6
>>> Gg1
45
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
>>> ccs=complex(a,b) #Создается комплексное число
>>> ccs
(3.67-0.45j)
7.3 Строка символов
>>> 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 SimankovBV'
>>>print(ss1b)
Меня зовут:
SimankovBV
>>>ss1b
'Меня зовут: \n SimankovBV'
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[3:17:2]
' тоасм'
>>> 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)
VBvoknamiS
: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]
>>> spis1
[111, 'Spisok', (5-9j)]
>>> stup=[0,0,1,1,1,1,1,1,1]
>>> 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:
>>> spis1.append('New item')
>>> spis1
[111, 'Список', (5-9j), 'New item']
Добавление в конец списка spis1 строку ss1b:
>>> spis1.append(ss1b)
>>> spis1
[111, 'Список', (5-9j), 'New item', 'Меня зовут: \n SimankovBV']
Удаление элемента из списка:
>>> spis1.pop(1)
'Список'
Вставка элемента в определенное место по индексу:
>>> spis1.insert(1, "hello")
>>> spis1
[111, 'hello', (5-9j), 'New item', 'Меня зовут: \n SimankovBV', 'М', 'е', 'н', 'я', ' ', 'з', 'о', 'в', 'у', 'т', ':', ' ', '\n', ' ', 'S', 'i', 'm', 'a', 'n', 'k', 'o', 'v', 'B', 'V']
Удаление элемента по значению:
>>> spis1.remove(5-9j)
>>> spis1
[111, 'hello', 'New item', 'Меня зовут: \n SimankovBV', 'М', 'е', 'н', 'я', ' ', 'з', 'о', 'в', 'у', 'т', ':', ' ', '\n', ' ', 'S', 'i', 'm', 'a', 'n', 'k', 'o', 'v', 'B', 'V']
Добавление элементов объекта в конец другого объекта:
>>> spis2=['hello', 255, 5-10j]
>>> spis1.extend(spis2)
>>> spis1
[111, 'hello', 'New item', 'Меня зовут: \n SimankovBV', 'М', 'е', 'н', 'я', ' ', 'з', 'о', 'в', 'у', 'т', ':', ' ', '\n', ' ', 'S', 'i', 'm', 'a', 'n', 'k', 'o', 'v', 'B', 'V', '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]]
>>> 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 SimankovBV')
Переопределение кортежа с удалением комплексного элемента:
>>> kort2=kort1[:2]+kort1[3:]
>>> kort2
(222, 'Kortezh', 1, 2, 'Меня зовут: \n SimankovBV')
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}
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 SimankovBV'}
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 SimankovBV'}
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
{2: 'f', 5: 'd', 6: 's', 8: 'a', 3: 'l'}
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
{'двигатель', 'датчик', 'микропроцессор'}
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}