python-labs/TEMA2/report.md

Отчет по Теме 2

Турханов Артем, А-03-23

1 Изучение простых объектов

>>> f1 = 16; f2 = 3
>>> f1,f2
(16, 3)
>>> f1;f2
16
3
>>> dir()
['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'f1', 'f2', 'os']

>>> 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']
>>> type(f1)
<class 'int'>
>>> type(f2)
<class 'int'>
>>> del f1,f2
>>> dir()
['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'os']

2 Изучение правил именования объектов

>>> gg1 = 1.6
>>> gg1
1.6
>>> hh1 = 'Строка'
>>> hh1
'Строка'
>>> 73sr=3
SyntaxError: invalid decimal literal
>>> and=7
SyntaxError: invalid syntax

3 Ключевые слова

>>> 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']
>>> ls = keyword.kwlist
ls
['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']

4 Внутренние идентификаторы

>>> 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 Изучение базовых функций

>>> abs(-123)
123
>>> len(dir(builtins))
161
>>> max(1,2,3,4,-1,-5)
4
>>> min(-1,-2,-5,1,6,3)
-5
>>> pow(2,3)
8
>>> help(round)
Help on built-in function round in module builtins:

round(number, ndigits=None)
    Round a number to a given precision in decimal digits.

    The return value is an integer if ndigits is omitted or None.  Otherwise
    the return value has the same type as the number.  ndigits may be negative.

>>> round(3.14129,2)
3.14
>>> round(1.5); round(2.5)
2
2
>>> sorted([1,5,3,7,6,0,3])
[0, 1, 3, 3, 5, 6, 7]
>>> sorted(['Artem', 'Ann', 'Kate', 'Mike'])
['Ann', 'Artem', 'Kate', 'Mike']
>>> sorted(['Artem', 'Ann', 'Kate', 'Mike'], key = len)
['Ann', 'Kate', 'Mike', 'Artem']
>>> sum([1,2,3,4,5,6,7,8,9])
45
>>> sum([1,2,3,4,5,6,7,8,9], 10)
55
>>> firstNames = ['Artem', 'Kate', 'Ann']
>>> lastNames = ['Sidorov', 'Ivanova', 'Petrova']
>>> birthYears = [2005, 2004, 1995]
>>> data = zip(firstNames, lastNames, birthYears)
>>> list(data)
[('Artem', 'Sidorov', 2005), ('Kate', 'Ivanova', 2004), ('Ann', 'Petrova', 1995)]

6 Важность регистра

>>> Gg1=45
>>> gg1; Gg1
1.6
45

7 Базовые типы объектов

>>> bb1 = True; bb2 = False
>>> bb1; bb2
True
False
>>> type(bb1)
<class 'bool'>
>>> ii1 = -123456789
>>> type(ii1)
<class 'int'>
>>> ff1=-8.9876e-12
>>> type(ff1)
<class 'float'>
>>> dv1=0b1101010
>>> type(dv1)
<class 'int'>
>>> vsm1=0o52765
>>> type(vsm1)
<class 'int'>
>>> shest1=0x7109af6
>>> type(shest1)
<class 'int'>
>>> cc1=2-3j
>>> type(cc1)
<class 'complex'>
>>> a=3.67; b=-0.45
>>> cc2=complex(a,b)
>>> type(cc2)
<class 'complex'>
>>> cc2
(3.67-0.45j)

7.1 Строка символов

>>> ss1='Это - строка символов'
>>> ss1; type(ss1)
'Это - строка символов'
<class 'str'>
>>> ss1a="Это - \" строка символов \", \n \t выводимая на двух строках"
>>> print(ss1a)
Это - " строка символов ", 
 	 выводимая на двух строках
>>> ss1b = 'Меня зовут \n Турханов А.К.'
>>> print(ss1b)
Меня зовут 
 Турханов А.К.
>>> 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.
>>> ss1[0]
'Э'
>>> ss1[8]
'р'
>>> ss1[-2]
'о'

7.2 Срезы

>>> ss1[6:9]
'стр'
>>> ss1[13:]
'символов'
>>> ss1[:13]
'Это - строка '
>>> >>> ss1[5:-8]
' строка '
>>> ss1[3:17:2]
'  тоасм'

С отрицательным шагом

>>> ss1[17:3:-2]
'омсаот '

Так как индекс 17 и -4 (4-й символ с конца строки) - одно и то же при 21-ом элементе, то получится то же самое, что и выше:

>>> ss1[-4:3:-2]
'омсаот '

Стротка - неизменяемый объект

>>> ss1[4]='='
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#114>", line 1, in <module>
    ss1[4]='='
TypeError: 'str' object does not support item assignment

>>> ss1=ss1[:4]+'='+ss1[5:]
>>> ss1
'Это = строка символов'
>>> ss1b = ss1b[:13] + 'Ivanov I.I.'; ss1b
>>> print(ss1b)
Меня зовут 
 Ivanov I.I.

Создадим еще несколько объектов разных типов данных

>>> a = 10; a; type(a)
10
<class 'int'>
>>> a = 1.14; a; type(a)
1.14
<class 'float'>
>>> a = True; a; type(a)
True
<class 'bool'>
>>> a = 4 + 2j; a; type(a)
(4+2j)
<class 'complex'>
>>> a = complex(4,2); a; type(a)
(4+2j)
<class 'complex'>
>>> a = 'Hello, World!'; a; type(a)
'Hello, World!'
<class 'str'>

8 Более сложные типы объектов

8.1 Списки

8.1.1 Индексы и срезы

>>> spis1=[111,'Spisok',5-9j]; spis1
[111, 'Spisok', (5-9j)]
>>> stup=[0,0,1,1,1,1,1,1,1]; stup
[0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]
>>> spis = [1,2,3,4,
        5,6,7,
        8,9,10]; spis
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> spis[-1]
10
>>> stup[-8::2]
[0, 1, 1, 1]

В последнем случае получилось, что, в результате среза исходного списка stup длиной в 9 элементов, мы получили список длиной в 4 элемента. Это можно объянсить так: так как в срезе мы указали, что выборка элементов (срез) будет происходить от 8-го элемента с конца (т.к. знак минус перед 8) и до посленего элемента. Так как шаг был указан равным 2, то получаем: 8 / 2 = 4 элемента войдут в новый список.

>>> spis1[1]='Список'; spis1
[111, 'Список', (5-9j)]

8.1.2 Методы списков

Все методы списка spis1 можно увидеть камандой dir (они, методы, без двойных нижних подчеркиваний):

>>> 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']

>>> help(spis1.append)
Help on built-in function append:

append(object, /) method of builtins.list instance
    Append object to the end of the list.

>>> spis1.append('New item')
>>> spis1
[111, 'Список', (5-9j), 'New item']
>>> spis1+['New item']; spis1
[111, 'Список', (5-9j), 'New item', 'New item']
[111, 'Список', (5-9j), 'New item']

Можно заметить, что последняя операция не сохраняет изменения списка spis1, а только отобраает измененый список.

>>> spis1.append(ss1b); spis1
[111, 'Список', (5-9j), 'New item', 'Меня зовут \n Ivanov I.I.']
>>> spis1.pop(1); spis1
'Список'
[111, (5-9j), 'New item', 'Меня зовут \n Ivanov I.I.']
>>> spis1.insert(1,"Второй элемент"); spis1
[111, 'Второй элемент', 'Второй элемент', (5-9j), 'New item', 'Меня зовут \n Ivanov I.I.']
>>> help(spis1.remove)
Help on built-in function remove:

remove(value, /) method of builtins.list instance
    Remove first occurrence of value.

    Raises ValueError if the value is not present.

>>> ls = [1,2,3,4,5,2]; ls.remove(2); ls
[1, 3, 4, 5, 2]
>>> help(ls.extend)
Help on built-in function extend:

extend(iterable, /) method of builtins.list instance
    Extend list by appending elements from the iterable.

>>> ls.extend([3,4,5,6])
>>> ls
[1, 3, 4, 5, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> ls.extend([3,4,5,6]); ls
[1, 3, 4, 5, 2, 3, 4, 5, 6, 3, 4, 5, 6]
>>> help(ls.clear)
Help on built-in function clear:

clear() method of builtins.list instance
    Remove all items from list.

>>> ls.clear(); ls
[]
>>> ls = [1,2,5,4,7,6,9]
>>> ls.sort(); ls
[1, 2, 4, 5, 6, 7, 9]
>>> ls.sort(reverse = True); ls
[9, 7, 6, 5, 4, 2, 1]
>>> a = ['aa','aaa','a','aaaa', 'bb']
>>> a.sort(key = len); a
['a', 'aa', 'bb', 'aaa', 'aaaa']
>>> ls; ls.reverse(); ls
[9, 7, 6, 5, 4, 2, 1]
[1, 2, 4, 5, 6, 7, 9]
>>> help(ls.copy)
Help on built-in function copy:

copy() method of builtins.list instance
    Return a shallow copy of the list.

Shallow copy - поверхностная копия. При таком копировании любые сложные объекты исходного списка копируются (передаются) в новый список по ссылке. Это значит, что изменение такого скопированного объекта в копии приведет к изменению этого же объекта в исходнои списке. Такими сложными объектами могут являться, например, вложенные списки.

>>> spis2 = [[1,2], [3,4],5,6,7]
>>> cp = spis2.copy()
>>> cp
[[1, 2], [3, 4], 5, 6, 7]
>>> cp[0][0] = 100; cp[3] = 200
>>> spis2; cp
[[100, 2], [3, 4], 5, 6, 7]
[[100, 2], [3, 4], 5, 200, 7]

Можно заметить, что при изменении в cp (копии) части вложенного списка, изменения затронули и исходный список spis2. А вот изменение простого объекта - целочисленной переменной, имеющей значение 6, на значение 200, - не повлекло за собой изменения в исходном списке.

>>> help(spis2.count)
Help on built-in function count:

count(value, /) method of builtins.list instance
    Return number of occurrences of value.

>>> a = [1,2,2,3,3,3,4,4,4,4]
>>> a.count(1); a.count(2); a.count(4)
1
2
4
>>> help(ls.index)
Help on built-in function index:

index(value, start=0, stop=9223372036854775807, /) method of builtins.list instance
    Return first index of value.

    Raises ValueError if the value is not present.

>>> a.index(4)
6

8.1.3 Вложенные списки

>>> spis2=[spis1,[4,5,6,7]]; spis2
[[111, 'Второй элемент', 'Второй элемент', (5-9j), 'New item', 'Меня зовут \n Ivanov I.I.'], [4, 5, 6, 7]]
>>> spis2[0][1]
'Второй элемент'
>>> spis2[0][1] = 78; spis2
[[111, 78, 'Второй элемент', (5-9j), 'New item', 'Меня зовут \n Ivanov I.I.'], [4, 5, 6, 7]]
>>> spis1
[111, 78, 'Второй элемент', (5-9j), 'New item', 'Меня зовут \n Ivanov I.I.']

Заметим, что при изменении spis2[0][1] = 78, касающегося на первый взгляд только списка spis2, изменился и список spis1, который является составной чатсью (а имеено первым элементом) списка spis2. Это происходит потому, что имя списка - это переменная, указывающая на адрес списка (точнее: на адрес его первого элемента). Поэтому справедливо сказать, что записью spis2=[spis1,[4,5,6,7]] мы в качестве первого элемента списка spis2 передаем не просто какую-то копию списка spis1, а передаем адрес его (spis1) первого элемента. Такая передача называется передача по сслыке. Именно поэтому изменение первого элемента списка spis2 влечет за собой изменение не только в самом spis2, но и в его первом элементе - списке spis1.

>>> ls = [1,'два',True,[4,4,4,4]]; ls
[1, 'два', True, [4, 4, 4, 4]]
>>> type(ls[0]);type(ls[1]);type(ls[2]); type(ls[3])
<class 'int'>
<class 'str'>
<class 'bool'>
<class 'list'>

8.2 Кортежи и их методы

>>> kort1=(222,'Kortezh',77+8j); kort1
(222, 'Kortezh', (77+8j))
>>> kort1[0] = 1
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#89>", line 1, in <module>
    kort1[0] = 1
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>> kort1= kort1+(1,2); kort1
(222, 'Kortezh', (77+8j), 1, 2)
>>> kort1= kort1+(ss1b,); kort1
(222, 'Kortezh', (77+8j), 1, 2, 'Меня зовут \n Ivanov I.I.')
>>> type((0,))
<class 'tuple'>
>>> kort2=kort1[:2]+kort1[3:]; kort2
(222, 'Kortezh', 1, 2, 'Меня зовут \n Ivanov I.I.')
>>> kort1.index(2)
4
>>> kort1.count(222)
1

8.3 Словари

>>> dic1={'Saratov':145, 'Orel':56, 'Vologda':45}; 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())
['Orel', 'Pskov', 'Saratov', 'Vologda']
>>> sorted(dic1.values())
[45, 56, 78, 145]
>>> dic2={1:'mean',2:'standart deviation',3:'correlation'}; 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 \n Ivanov I.I.'}
>>> dic5=dict(zip(['A','B','C','Stroka'],[16,-3,9,ss1b])); dic5
{'A': 16, 'B': -3, 'C': 9, 'Stroka': 'Меня зовут \n Ivanov I.I.'}
>>> keys = (11,22,33,44,55,66,77)
>>> values = ['один','два','три','четыре','пять']
>>> dict(zip(keys,values))
{11: 'один', 22: 'два', 33: 'три', 44: 'четыре', 55: 'пять'}
>>> dict(zip(values,keys))
{'один': 11, 'два': 22, 'три': 33, 'четыре': 44, 'пять': 55}

Предпоследняя операция выводит словарь, число элеиментов которого равно пяти. Количество элементов имеено пять, а не семь, потому, что функция zip объединяет два объекта (в нашем случае кортеж с ключами и массив со значениями). Так как кортеж содержит семь элементов, а массив - пять, то функция zip сделает из двух этих объектов кортеж из пяти элементов. Никакого "зацикливания" не будет.

8.4 Множества. Операции с множествами

>>> mnoz1={'двигатель','датчик','линия связи','датчик','микропроцессор','двигатель'}; mnoz1
{'двигатель', 'микропроцессор', 'датчик', 'линия связи'}
>>> len(mnoz1)
4
>>> 'датчик' in mnoz1
True
>>> mnoz1.add('реле'); mnoz1
{'линия связи', 'микропроцессор', 'датчик', 'реле', 'двигатель'}
>>> mnoz1.remove('линия связи'); mnoz1
{'микропроцессор', 'датчик', 'реле', 'двигатель'}

Заметим, что логическое значение True, при создании сножества, воспринимается как 1. Поэтому ниже можно заметить, что значение True не вошло в множество, так как есть 1.

>>> mnoz2 = {'строка',1,True,(5,6),1,'строка', False};mnoz2
{False, 1, (5, 6), 'строка'}
>>> len(mnoz2)
4
>>> mnoz2.add(2); mnoz2
{False, 1, 2, 'строка', (5, 6)}
>>> False in mnoz2
True
>>> 'строка' in mnoz2
True
>>> mnoz2.remove(2); mnoz2
{False, 1, 'строка', (5, 6)}