25 KiB
Отчет по теме 2
Степанов Артём, А-02-23
Базовые типы объектов
1. Установка рабочего каталога. Создание рабочего протокола.
В оболочке IDLE установил актуальный рабочий каталог, а затем в нём создал рабочий протокол.
2. Изучение простых объектов.
Рассмотрел операции присваивания значения объектам-переменным, а также операции их вывода в консоль:
>>> f1 = 16; f2 = 3
>>> f1, f2
(16, 3)
>>> f1; f2
16
3
Для того, чтобы узнать, какие объекты существуют в среде Python на данный момент, ипользовал функцию dir():
>>> dir()
['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'f1', 'f2']
Использовал эту же функцию, но уже с объектом f1 в качестве переданного аргумента, чтобы получить его список атрибутов:
>>> 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', 'numerator', 'real', 'to_bytes']
Определил классовую принадлежность объекта f2 с помощью функции type():
>>> type(f2)
<class 'int'>
Удалил объекты f1 и f2 из оперативной памяти, а затем проверил их полное удаление с помощью функции dir():
>>> del f1, f2
>>> dir()
['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__']
3. Изучение правил наименования объектов в Python.
Изучил правила наименования объектов на следующем примере:
>>> 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. Просмотр и сохранение ключевых слов объекта.
Вывел в консоль список ключевых слов объекта, а затем сохранил данный список в переменную keywords:
>>> 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']
>>> keywords = keyword.kwlist
>>> keywords
['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. Изучение встроенных идентификаторов.
Вывел в консоль 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', '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', '_', '__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']
В данном списке содержатся имена некоторых встроенных функций, работа которых, проверена ниже:
>>> abs(-100) # Взятие модуля аргумента
100
>>> len("Text") # Расчет длины объекта
4
>>> max(1, 2, 3) # Поиск максимального числа
3
>>> min(0, -5, 10) # Поиск минимального числа
-5
>>> pow(2, 3) # При передаче 2 аргументов - возведение в степень,
8 # При передаче 3 аргументов - возведение в степень и поиск остатка от деления
>>> round(2.75) # Округление до количества цифр после запятой, переданного во 2 аргументе
3
>>> sorted([3, 2, 5, 1, 4]) # Сортировка по возрастанию (при reverse = True - по убыванию)
[1, 2, 3, 4, 5]
>>> list(zip("abcdef", [1, 2, 3, 4])) # Попарное объединение элементов
[('a', 1), ('b', 2), ('c', 3), ('d', 4)]
6. Проверка имён объектов на чувствительность к регистру.
Убедился, что имена объектов в Python являются регистрочувствительными:
>>> Gg1 = 45
>>> gg1
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#37>", line 1, in <module>
gg1
NameError: name 'gg1' is not defined. Did you mean: 'Gg1'?
>>> Gg1
45
7. Изучение простых типов объектов.
7.1. Изучение логического типа (bool).
Пример создания объектов логического типа:
>>> bb1 = True; bb2 = False
>>> bb1;bb2
True
False
>>> type(bb1)
<class 'bool'>
7.2. Изучение остальных простых типов.
Рассмотрел остальные простые типы, такие как int (целые числа), float (вещественные числа) и complex (комплексные числа):
>>> ii1 = 1234567890
>>> ff1 = -8.9876e-12 # Экспоненциальная форма записи вещественного числа
>>> dv1 = 0b1101010 # Двоичное число
>>> vsm1 = 0o52765 # Восьмеричное число
>>> shest1 = 0x7109af6 # Шестнадцатеричное число
>>> type(dv1), type(vsm1), type(shest1)
(<class 'int'>, <class 'int'>, <class 'int'>) # Числа в различных системах счисления всё равно сохраняются как int
>>> cc1 = 2 - 3j
>>> a = 3.67; b = -0.45
>>> cc2 = complex(a, b) # Комплексное число
7.3. Изучение строкового типа (str).
Строки символов можно заключать в одинарные или двойные кавычки:
>>> ss1 = "Это - строка символов"
>>> print(ss1)
Это - строка символов
Внутри строк могут присутствовать экранированные последовательности, начинающиеся со знака "", что позволяет использовать в строках специальные символы:
>>> ss1a = "Это - \" строка символов \", \n \t выводимая на двух строках "
>>> print(ss1a)
Это - " строка символов ",
выводимая на двух строках
>>> ss1b = "Меня зовут: \n Степанов А. В."
>>> print(ss1b)
Меня зовут:
Степанов А. В.
С помощью тройных кавыче можно задавать многострочные строки, ввод которых будет продолжаться, пока вновь не будут введены тройные кавычки:
>>> 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.
Символьные строки в Python индексируются, поэтому к определенным сиволам или последовательностям символов внутри них можно обращаться по индексам:
>>> ss1[0] # Это – символ «Э»
'Э'
>>> ss1[8] # А это – символ «р»
'р'
>>> ss1[-2] # А это – символ «о» (отсчет идет с конца строки)
'о'
>>> ss1[6:9] # Это часть строки – символы с 6-го индекса по 8-й
'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'
>>> ss1[17:3:-2] # Часть строки – с 3-го по 16-й индексы с обратным шагом 2
'омсаот '
>>> ss1[-4:3:-2] # Часть строки – с 4-го с конца по 3-й с начала индексы с обратным шагом 2
'омсаот '
>>> ss1[4] = "=" # Будет диагностика
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#17>", line 1, in <module>
ss1[4] = "="
TypeError: 'str' object does not support item assignment
>>> ss1 = ss1[:4] + "=" + ss1[5:] # Возможно, но будет переопределение строки
print(ss1)
Это = строка символов
Для закрепления изучения простых типов создал 4 разных объекта, после чего вывел их типы и значения в консоль:
>>> a = 1; b = 2.3; c = "text"; d = 1 + 1j
>>> [type(a), type(b), type(c), type(d)] # Вывод типов
[<class 'int'>, <class 'float'>, <class 'str'>, <class 'complex'>]
>>> a, b, c, d # Вывод значений
(1, 2.3, 'text', (1+1j))
8. Изучение сложных типов объектов.
8.1. Изучение списков.
Рассмотрел такой объект Python, как списки - упорядоченные по местоположению коллекции объектов произвольных типов, размер которых практически не ограничен:
>>> 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]
Списки в Python индексируются так же как и строки:
>>> spis1[-1] # Если индекс отрицательный, то он отсчитывается с конца, но не с 0, а с 1
(5-9j)
>>> stup[-8::2] # Вывод элементов с 8-го индекса с конца с шагом 2
[0, 1, 1, 1]
Элементы списков можно изменять:
>>> spis1[1] = "Список"
>>> print(spis1)
[111, 'Список', (5-9j)]
Методы объекта находятся в списке его атрибутов, поэтому для их просмотра нужно опять вводить функцию dir(), а описание какого-либо метода можно получить с помощью функции help(<название метода>):
>>> dir(spis1)
['__add__', '__class__', '__class_getitem__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'append', 'clear', 'copy', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort']
>>> len(spis1) # Расчет длины спсика
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.
С помощью методов объектов-списков можно добавлять или удалять элементы:
>>> spis1.append("New item") # В конец списка добавляется элемент "New item"
>>> print(spis1)
[111, 'Список', (5-9j), 'New item']
>>> spis1 + ["Second new item"] # Конкатенация (Исходный список не изменился)
[111, 'Список', (5-9j), 'New item', 'Second new item']
>>> spis1.append(ss1b)
>>> print(spis1)
[111, 'Список', (5-9j), 'New item', 'Меня зовут: \n Степанов А. В.']
>>> spis1.pop(1) # Удаление элемента из списка с индексом - переданным аргументом
'Список'
>>> spis1
[111, (5-9j), 'New item', 'Second new item', 'Меня зовут: \n Степанов А. В.']
Рассмотрел остальные методы объектов-списков:
>>> list = [1, 2, 3, 4]
>>> list.insert(1, 3) # Вставка второго аргумента на индекс, определяемый первым аргументом
>>> print(list)
[1, 3, 2, 3, 4]
>>> list.remove(3) # Удаление первого вхождения элемента, соответствующего переданному аргументу
>>> print(list)
[1, 2, 3, 4]
>>> list.extend(list[:2]) # Продление списка
>>> print(list)
[1, 2, 3, 4, 1, 2]
>>> list.sort() # Сортировка элементов списка
>>> print(list)
[1, 1, 2, 2, 3, 4]
>>> list.reverse() # Изменение порядка следования элементов списка на противоположный
>>> print(list)
[4, 3, 2, 2, 1, 1]
>>> list.copy() # Создание копии списка
[4, 3, 2, 2, 1, 1]
>>> list.count(2) # Подсчет вхождений в список для элемента, переданного в качестве аргумента
2
>>> list.index(3) # Вывод индекса в списке для элемента, соответствующего переданному аргументу
1
Списки также могут быть вложенными, то есть включать в себя другие списки:
>>> spis3 = [1, 2, 3]
>>> spis2 = [spis3, [4, 5, 6, 7]]
>>> spis2[0][1] = 78
>>> print(spis2)
[[1, 78, 3], [4, 5, 6, 7]]
>>> print(spis3)
[1, 78, 3]
Создал свой объект-список с элементами разных типов (число, строка, логическое значение и список):
>>> spisok = [123, "Text", True, [1, 2 ,3]]
>>> print(spisok)
[123, 'Text', True, [1, 2, 3]]
8.2. Изучение кортежей.
Объекты-кортежи очень похожи на списки, но их нельзя изменять, также литерал кортежа заключается в круглые скобки, а не в квадратные как у списков. В примере ниже рассмотрены варианты создания кортежей и их 2 основных метода:
>>> kort1 = (222, "Kortezh", 77 + 8j)
>>> kort1 = kort1 + (1, 2)
>>> print(kort1)
(222, 'Kortezh', (77+8j), 1, 2)
>>> kort1 = kort1 + (ss1b,)
>>> print(kort1)
(222, 'Kortezh', (77+8j), 1, 2, 'Меня зовут: \n Степанов А. В.')
>>> kort2 = kort1[:2] + kort1[3:]
>>> print(kort2)
(222, 'Kortezh', 1, 2, 'Меня зовут: \n Степанов А. В.')
>>> kort1.index(2)
4
>>> kort1.count(222)
1
Так как кортежи нельзя изменять, то попытка присвоения нового значения элементу кортежа обернется ошибкой:
>>> kort1[2] = 90
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#94>", line 1, in <module>
kort1[2] = 90
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
Создал свой объект-кортеж, в котором все элементы разного типа:
>>> kort3 = (123, "Text", [1, 2, 3], (1, 2, 3))
>>> print(kort3)
(123, 'Text', [1, 2, 3], (1, 2, 3))
8.3. Изучение словарей.
Объект-словарь представляет из себя набор пар «ключ-значение», причем в качестве ключей могут использоваться неизменяемые типы объектов, а в виде значений - объекты любых типов:
>>> dic1 = {"Saratov" : 145, "Orel" : 56, "Vologda" : 45}
>>> dic1["Orel"] # Обращение к элементам словаря осуществляется по ключам, а не по индексам
56
>>> dic1["Pskov"] = 78 # Добавление нового элемента в словарь
>>> print(dic1)
{'Saratov': 145, 'Orel': 56, 'Vologda': 45, 'Pskov': 78}
К ключам словаря можно обратиться с помощью метода keys(), а к значениям - с помощью метода values():
>>> sorted(dic1.keys())
['Orel', 'Pskov', 'Saratov', 'Vologda']
>>> sorted(dic1.values())
[45, 56, 78, 145]
Элементы словаря также могут быть словарями:
>>> dic2 = {1 : "mean", 2 : "standart deviation", 3 : "correlation"}
>>> dic3 = {"statistics" : dic2, "POAS" : ["base", "elementary", "programming"]}
>>> dic3["statistics"][2]
'standart deviation'
С помощью функции dict() можно создавать словарь из списка с элементами-кортежами:
>>> dic4 = dict([(1, ["A", "B", "C"]), (2, [4, 5]), ("Q", "Prim"), ("Stroka", ss1b)])
>>> print(dic4)
{1: ['A', 'B', 'C'], 2: [4, 5], 'Q': 'Prim', 'Stroka': 'Меня зовут: \n Степанов А. В.'}
Также с помощью этой функции и функции zip() можно создавать словари и просто из двух списков:
>>> dic5 = dict(zip(["A", "B", "C", "Stroka"], [16, -3, 9, ss1b]))
>>> print(dic5)
{'A': 16, 'B': -3, 'C': 9, 'Stroka': 'Меня зовут: \n Степанов А. В.'}
Так как элементы словаря являются парами «ключ-значение», то каждому ключу должно соответствовать своё значение, поэтому, если при создании словаря число ключей не равно числу значений, то словарь создастся с количеством элементов, равным наименьшей из длин списка ключей или списка значений:
>>> cort = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)
>>> spisok = ["A", "B", "C", "D", "E"]
>>> dictionary = dict(zip(cort, spisok))
>>> print(dictionary)
{1: 'A', 2: 'B', 3: 'C', 4: 'D', 5: 'E'}
Пример словаря с описанием состава студентов, обучающихся на АВТИ:
>>> 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]}
>>> print(AVTI["Курс III"][5])
15
8.4. Изучение объектов-множеств.
Объекты-множества – это неупорядоченные совокупности неповторяющихся элементов неизменяемых типов. Пример создания такого объекта:
>>> mnoz1 = {"двигатель", "датчик", "линия связи", "датчик", "микропроцессор", "двигатель"}
# Дубликаты элементов в множестве удаляются автоматически
>>> print(mnoz1)
{'микропроцессор', 'линия связи', 'датчик', 'двигатель'}
Некоторые операции с множествами:
>>> len(mnoz1) # Определение числа элементов
4
>>> "датчик" in mnoz1 # Проверка наличия элемента в множестве
True
>>> mnoz1.add("реле") # Добавление элемента в множество
>>> print(mnoz1)
{'линия связи', 'двигатель', 'микропроцессор', 'реле', 'датчик'}
>>> mnoz1.remove("линия связи") # Удаление элемента из множества
>>> print(mnoz1)
{'двигатель', 'микропроцессор', 'реле', 'датчик'}
Придумал свой объект-множество с элементами разных типов и выполнил над ним некоторые операции:
>>> mnozhestvo = {123, "Text", (1, 2, 3)}
>>> mnozhestvo.add(100)
>>> mnozhestvo.remove(123)
>>> print(mnozhestvo)
{'Text', (1, 2, 3), 100}
9. Завершение работы со средой.
Сохранил файлы отчета в своем рабочем каталоге и закончил сеанс работы с IDLE.