Программирование на языке Python презентация

кодировка utf-8 по умолчанию)

Windows: cp1251

"""
Это тоже комментарий
"""

автоматический переход на новую строку

print ( '2+2=?' )
print ( 'Ответ: 4' )

a

Значение

Имя

НЕЛЬЗЯ использовать
скобки
знаки +, =, !, ? и др.

имя не может начинаться с цифры

a = 5
print ( type(a) )
a = 4.5
print ( type(a) )
a = True
print ( type(a) )
a = "Вася"
print ( type(a) )

a

a = 7

7

a

5

b

=5+2

7

28

=(5+2)*(7-3)

=7+1

8

b = input()

с = a + b

print ( c )

Протокол:
21
33
2133

a = int( input() )

b = int( input() )

преобразовать в целое число

– для python 3.x обязательно!!!

Сложение чисел: полное решение

Протокол:
Введите два целых числа
25 30
25 + 30 = 55

компьютер

пользователь

подсказка

Приоритет (старшинство):
скобки
возведение в степень **
умножение и деление
сложение и вычитание

1

2

3

4

5

6

перенос на следующую строку

a = (c + b*5*3
- 1) / 2 * d

перенос внутри скобок разрешён

Целочисленное деление (округление «вниз»!):

a = 9; b = 6
x = 3 // 4 # = 0
x = a // b # = 1
x = -3 // 4 # = -1
x = -a // b # = -2

Для отрицательных чисел:

a = -7
b = a // 2 # -4
d = a % 2 # 1

-7 = (-4)*2 + 1

остаток ≥ 0

a += 1

увеличение на 1

print ( "Ответ: ", a+b )

вычисление выражения

print (str(a)+" + "+str(b)+" = "+str(c)

2 + 3 = 5

через пробелы

print (str(a)+" + "+str(b)+" = "+str(c), sep = ""

2+3=5

убрать разделители (для Python 3)

import math

подключить математический модуль

x = math.floor(1.6)# 1
x = math.ceil(1.6) # 2

x = math.floor(-1.6) #-2
x = math.ceil(-1.6) #-1

англ. random – случайный

Целые числа на отрезке [a,b]:

X = random.randint(1,6) # псевдосл. число
Y = random.randint(1,6) # уже другое!

import random

Целые числа на отрезке [a,b]:

X = randint(10,60) # псевдослучайное число
Y = randint(10,60) # это уже другое число!

from random import *

англ. random – случайный

подключить все!

«B»: Ввести с клавиатуры координаты двух точек (A и B) на плоскости (вещественные числа). Вычислить длину отрезка AB.
Пример:
Введите координаты точки A:
5.5 3.5
Введите координаты точки B:
1.5 2
Длина отрезка AB = 4.272

if a > b:
M = a
else:
M = b

M = max(a, b)

Решение в стиле Python:

M = a if a > b else b

4

6

?

4

6

4

a

b

3

2

1

c

a, b = b, a

Решение в стиле Python:

вложенный условный оператор

Задача: в переменных a и b записаны возрасты Андрея и Бориса. Кто из них старше?

первое сработавшее условие

«B»: Ввести пять целых чисел, найти максимальное из них.
Пример:
Введите пять целых чисел:
1 5 4 3 2
Максимальное число 5

and

or

not

Приоритет :
отношения (<, >, <=, >=, ==, !=)
not («НЕ»)
and («И»)
or («ИЛИ»)

v >= 25 and v <= 40

сложное условие

«И»

«ИЛИ»

«НЕ»

счётчик = 10
пока счётчик > 0:
print("Привет")
уменьшить счётчик на 1

✔

результат операции автоматически сравнивается с нулём!

счётчик = 0
пока n > 0:
отсечь последнюю цифру n
увеличить счётчик на 1

n = n // 10

счётчик = счётчик + 1

счётчик += 1

n = n // 10
count += 1

тело цикла

начальное значение счётчика

n > 0

условие продолжения

заголовок цикла

При известном количестве шагов:

k = 0
while k < 10:
print ( "привет" )

Зацикливание:

2 раза
a = 6

a = 4; b = 6
while a < b: a += b

1 раз
a = 10

a = 4; b = 6
while a > b: a += 1

0 раз
a = 4

a = 4; b = 6
while a < b: b = a - b

1 раз
b = -2

a = 4; b = 6
while a < b: a -= 1

зацикливание

тело цикла

при входе в цикл условие не проверяется
цикл всегда выполняется хотя бы один раз

Задача. Обеспечить ввод положительного числа в переменную n.

бесконечный цикл

прервать цикл

«B»: Напишите программу, которая получает два целых числа и находит их произведение, не используя операцию умножения. Учтите, что числа могут быть отрицательными.
Пример:
Введите два числа:
10 -15
10*(-15)=-150

«B»: Ввести натуральное число и определить, верно ли, что в его записи есть две одинаковые цифры, стоящие рядом.
Пример:
Введите натуральное число:
12342
Нет.
Пример:
Введите натуральное число:
12245
Да.

i = 0

i < 10

i += 1

for :
print("Привет!")

i in range(10)

в диапазоне [0,10)

Цикл с переменной:

range(10) → 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

k = 0

k < 10

k += 1

for :
print ( 2**k )

k in range(1,11)

в диапазоне [1,11)

Цикл с переменной:

range(1,11) → 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

k in range(1,11,2)

for :
print ( k**2 )

k in range(10,0,-1)

шаг

10,9,8,7,6,5,4,3,2,1

1,3,5,7,9

a = 4

a = 1
for i in range( 3,1): a += 1

a = 1

a = 1
for i in range( 1,3,-1): a += 1

a = 1

a = 1
for i in range( 3,1,-1): a += 1

a = 3

число n простое

нет делителей [2.. n-1]: проверка в цикле!

for n in range(2, 1001):
if число n простое:
print( n )

for k in range(2,n):
if n % k == 0:
count += 1

вложенный цикл

1 1
1 2
1 3
2 1
2 2
2 3
3 1
3 2
3 3

1 1
2 1
2 2
3 1
3 2
3 3
4 1
4 2
4 3
4 4

while k <= math.sqrt(n):
…

while k*k <= n:
if n % k == 0: break
k += 1
if k*k > n:
print ( n )

k*k <= n

выйти из цикла

если вышли по условию

print ( s[5] )

print ( s[-2] )

s[len(s)-2]

s[4] = "a"

... но можно составить новую строку:

s1 = s + "a"

Задача: заменить в строке все буквы "а" на буквы "б".

перебрать все символы в строке

добавить символ к строке-результату

"Привет, Вася!"

Срезы:
Срез – это механизм гибкого управления строкой на основе индексации

s = "0123456789"
s1 = s[3:8] # "34567"

разрезы

от начала строки

s = "0123456789"
s1 = s[3:] # "3456789"

до конца строки

s1 = s[::-1] # "9876543210"

реверс строки

N-2

s = "0123456789"
s1 = s[-6:-2] # "4567"

N-2

N-6

"012"

"9"

"012ABC3456789"

Проверка на цифры:

s = "abc"
print ( s.isdigit() ) # False
s1 = "123"
print ( s1.isdigit() ) # True

… и много других.

s = "Здесь был Вася."
n = s.rfind ( "с" ) # n = 12

Поиск с конца строки:

Алгоритм:
найти первый пробел и выделить имя
удалить имя с пробелом из основной строки
найти первый пробел и выделить отчество
удалить отчество с пробелом из основной строки
«сцепить» фамилию, первые буквы имени и фамилии, точки, пробелы…

Алибабаевич Хрюндиков

Хрюндиков

Хрюндиков В.А.

Решение в стиле Python:

Василий Алибабаевич Хрюндиков

fio[2]

fio[1]

fio[0]

Из числа в строку:

N = 123
s = str ( N ) # s = "123"
s = "{:5d}".format(N) # s = " 123"
X = 123.456
s = str ( X ) # s = "123.456"
s = "{:7.2f}".format(X) # s = " 123.46"
s = "{:10.2e}".format(X) # s = " 1.23e+02"

«B»: Напишите программу, которая вычисляет выражение, состоящее из трех чисел и двух знаков (допускаются только знаки «+» или «–»). Выражение вводится как символьная строка, все числа целые.
Пример:
Введите выражение:
12-3+45
Ответ: 54

[1, 3, 4, 23, 5]

A = [0]*10

[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]

A = list ( range(10) )

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

A =[ i*i  for i in range(10) ]

[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

for i in range(10)

i*i

from random import randint
A = [ randint(20,100) for x in range(10)]

A = [ i*i for i in range(10) if i%2==0

условие отбора

[0, 2, 4, 6, 8]

A = list ( range(10) )

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

Надо:

выделять память
записывать данные в нужную ячейку
читать данные из ячейки

data = input() # "1 2 3 4 5"
s = data.split() # ["1","2","3","4","5"]
A = [ int(x) for x in s ]
# [1,2,3,4,5]

Ввод в одной строке: (для Python 3)

Ввод с подсказками:

A = [int(input("A["+str(i)+"]=")) for i in range(N)]

В строчку через пробел:

for i in range(N):
print ( A[i], end = " " )

1 2 3 4 5

или так:

for x in A:
print ( x, end = " " )

1 2 3 4 5

Для Python 3:

s = [ str(x) for x in A]
print ( " ".join( s ) )

соединить через пробел

записать как строку

count = 0
for x in A:
if 180 < x and x < 190:
count += 1

«B»: Заполните массив случайными числами в интервале [0,100] и подсчитайте отдельно среднее значение всех элементов, которые <50, и среднее значение всех элементов, которые ≥50.
Пример:
Массив:
3 2 52 4 60
Ср. арифм. элементов [0,50): 3.000
Ср. арифм. элементов [50,100]: 56.000

Вариант с досрочным выходом:

break

досрочный выход из цикла

номер найденного элемента

X-искомый элемент
N – количество элементов массива

Поиск в массиве

Варианты в стиле Python:

if X in A:
nX = A.index(X)
print ( "A[", nX, "]=", X)
else:
print ( "Не нашли!" )

M = A[0]
for x in A:
if x > M:
M = x

Варианты в стиле Python:

M = max ( A )

Вариант в стиле Python:

«B»: Заполнить массив случайными числами и найти два максимальных элемента массива и их номера.
Пример:
Массив:
5 5 3 4 1
Максимальный элемент: A[1]=5
Второй максимум: A[2]=5

N//2

остановиться на середине!

Варианты в стиле Python:

for i in range(N//2):
A[i], A[N-i-1]= A[N-i-1], A[i]

A.reverse()

A[:3]

[7, 12, 5]

A[0:3]

с начала

A[3:N-2]

[8,…,18,34]

разрезы

A[3:]

[8,…,18,34,40,23]

A[3:N]

до конца

A[:]

[7,12,5,8,…,18,34,40,23]

копия массива

[18, 34]

A[N-4:N-2]

разрезы

A[::3]

[7, 8, 34]

A[8:2:-2]

[23, 34, 76]

A[::-1]

[23,40,34,18,76,8,5,12,7]

реверс!

A.reverse()

шаг

«B»: Массив имеет четное число элементов. Заполнить массив случайными числами и выполнить реверс отдельно в первой половине и второй половине.
Пример:
Массив:
1 2 3 4 5 6
Результат:
3 2 1 6 5 4

B = []
сделать для i от 0 до N-1
если условие выполняется для A[i] то
добавить A[i] к массиву B

B = []
for x in A:
if x % 2 == 0:
B.append(x)

добавить x в конец массива B

B = [ x for x in A ] 
if x % 2 == 0  ]

если x – чётное число

перебрать все элементы A

«B»: Заполнить массив случайными числами в интервале [0,100] и отобрать в другой массив все простые числа. Используйте логическую функцию, которая определяет, является ли переданное ей число простым.
Пример:
Массив А:
12 13 85 96 47
Массив B:
13 47

A

B

A[0] = 0

A = [1, 2, 3]
B = A[:]

копия массива A

[1, 2, 3]

A

[1, 2, 3]

B

A[0] = 0

0

«Глубокое» копирование:

D = copy.deepcopy(C)

Алгоритмы:
простые и понятные, но неэффективные для больших массивов
метод пузырька
метод выбора
сложные, но эффективные
«быстрая сортировка» (QuickSort)
сортировка «кучей» (HeapSort)
сортировка слиянием (MergeSort)
пирамидальная сортировка

сравниваем два соседних элемента; если они стоят «неправильно», меняем их местами
за 1 проход по массиву один элемент (самый маленький) становится на свое место

1-й проход:

2-й проход:

сделать для j от N-2 до 1 шаг -1
если A[j+1]< A[j] то
# поменять местами A[j] и A[j+1]

1

единственное отличие!

2-й проход:

for j in range(N-2,  0 ,-1):
if A[j+1]< A[j]:
# поменять местами A[j] и A[j+1]

0

единственное отличие!

от N-2 до 0 шаг -1

i-1

«B»: Напишите вариант метода пузырька, который заканчивает работу, если на очередном шаге внешнего цикла не было перестановок.

«С»: Напишите программу, которая сортирует массив по убыванию суммы цифр числа. Используйте функцию, которая определяет сумму цифр числа.

for i in range(N-1):
найти номер nMin минимального элемента из A[i]..A[N]
if i != nMin:
поменять местами A[i] и A[nMin]

nMin = i
for j in range(i+1,N):
if A[j] < A[nMin]:
nMin = j

«C»: Напишите программу, которая сравнивает число перестановок элементов при использовании сортировки «пузырьком» и методом выбора. Проверьте ее на разных массивах, содержащих 1000 случайных элементов, вычислите среднее число перестановок для каждого метода.

Шаг 1: выбрать некоторый элемент массива X

Шаг 3: так же отсортировать две получившиеся области

Разделяй и властвуй (англ. divide and conquer)

Медиана – такое значение X, что слева и справа от него в отсортированном массиве стоит одинаковое число элементов (для этого надо отсортировать массив…).

Основная программа:

qSort ( A, nStart, R )
qSort ( A, L, nEnd )

рекурсивные вызовы

while A[L] < X: L += 1
while A[R] > X: R -= 1

разделение на 2 части

массив

начало

конец

X = A[randint(L,R)]

или так:

from random import choice
def qSort ( A, nStart, nEnd ):
...
X = choice ( A[L:R+1] )
...

X = choice ( A[L:R+1] )

окончание рекурсии

Asort = qSort( A )

По убыванию:

reverse = True

По последней цифре:

def lastDigit ( n ):
return n % 10
B = sorted( A, key = lastDigit )

key = lastDigit

или так:

B = sorted( A, key = lambda x: x % 10  )

lambda x: x % 10

«лямбда»-функция
(функция без имени)

По убыванию:

reverse = True

По последней цифре:

def lastDigit ( n ):
return n % 10
A.sort ( key = lastDigit )

key = lastDigit

или так:

A.sort( key = lambda x: x % 10  )

lambda x: x % 10

«D»: Попробуйте построить массив из 10 элементов, на котором алгоритм быстрой сортировки c с выбором среднего элемента показывает худшую эффективность (наибольшее число перестановок). Сравните это количество перестановок с эффективностью метода пузырька (для того же массива).

3) for s in open ('e:/0/qqq.top','r'):
print (s)

n = int ( input() )
if n < 0:
Error()

вызов процедуры

Процедура:

define определить

много раз!

Алгоритм:

178

⇒

101100102

7 6 5 4 3 2 1 0

1 0 1 1 0 0 1 02

разряды

n:=

n // 128

n % 128

n1 // 64

Решение:

k = 128
while k > 0:
print ( n // k,
end = "" )
n = n % k
k = k // 2

178

⇒

10110010

Параметры – данные, изменяющие работу процедуры.

локальная переменная

def printSred( a, b ):
print ( (a + b)/2 )

Несколько параметров:

глобальная переменная

локальная переменная

1

5

a = 5
def qq():
print ( a )
qq()

5

a = 5
def qq():
global a
a = 1
qq()
print ( a )

1

global a

работаем с
глобальной переменной

Задача. Написать функцию, которая вычисляет сумму цифр числа.

Алгоритм:

сумма = 0
пока n != 0:
сумма += n % 10
n = n // 10

return sum

передача результата

Одна функция вызывает другую:

def middle ( a, b, c ):
mi = min ( a, b, c )
ma = max ( a, b, c )
return a + b + c - mi - ma

вызываются min и max

d – частное,
m – остаток

a, b = divmod ( 7, 3 )
print ( a, b ) # 2 1

q = divmod ( 7, 3 )
print ( q ) # (2, 1)

(2, 1)

кортеж – набор элементов

for i in range(2,1001):
if  i - простое  :
print ( i )

i - простое

isPrime(i)

функция, возвращающая логическое значение (True/False)

return (k*k > n)

if k*k > n:
return True
else:
return False