Работа с файлами. Множества. Словари

Работа с файлами

• Текстовые файлы

  • open(), read() / write() / close()

  • readlines(), он же сам файл, print(..., file=)

  • "b/t" — str или bytes

  • введение в with

• вводить числа до 0, записывать в файл только положительные

  •    1 # вводить целые числа до 0, записывать в файл только положительные
       2 
       3 f = open("data", "wt")
       4 n = int(input())
       5 while n:
       6     if (n > 0):
       7         print(n, file=f)
       8     n = int(input())
       9 f.close()
    

• файлы с данными

  • если данные наши: сериализация/десериализация, pickle (json, xml, …)

    • dump[s]()/load[s]()

  • если данные «бинарные» и заранее готовы: struct

    • byte order

    • pack()/unpack()

• Если в командной строке программы пять (с argv[0] — 6) параметров, то это:

  1. имя выходного файла
  2. имя,
  3. фамилия
  4. возраст (целое число
  5. средний балл (вещественное)
     • .. тогда сериализовать эти данные в файл;
  6. а если параметр только один (argv[1]), это имя входного файла, десериализовать их оттуда и вывести

• То же, что и выше, но с помощью struct

Словари и множества

• Задача хранения и индексирования
  • сложных данных
  • просто слишком больших данных
  • +невосстановимое хеширование
• Свойства хеш-функции
  • неоднозначность
  • распределённость по ОЗ (на конкретных данных!)
    • разброс для почти похожих
  • невосстановимость объекта (сравнение без раскрытия)
  ⇒ Возможности
  • индексирование
  • сортировка и поиск
  Примеры

  • a % b

  • int(sin(b)*1000)%100

  • hash(), какие объекты хешируются

  • ...

  • если есть различные значения синуса, какой к ним хороший хеш?

    •    1 # тестирование хеш-функции
         2 
         3 import random
         4 from math import *
         5 
         6 def testhash(f, seq, N):
         7     '''Применить числовую хеш-функцию f 
         8     ко всем элементам e последовательности seq
         9     посчитать и вернуть список, сколько раз 
        10     f(e) == 0, 1, ... , N, где 0…N — ОЗ f()
        11     '''
        12     hist = [0]*N
        13     for e in seq:
        14         hist[f(e)] += 1
        15     return hist
        16 
        17 def hash1(a):
        18     return a%10
        19 
        20 def hash2(a):
        21     return int(sin(a)*1000)%10
        22 
        23 PHI = (sqrt(5)-1)/2
        24 PMAX = 10
        25 
        26 def hash3(a):
        27     return int(PMAX*(a*PHI%1))
        28 
        29 SEQSZ = 10000
        30 
        31 #random.seed(100500)
        32 seq = (random.randrange(10,100) for i in range(SEQSZ))
        33 hist = testhash(hash3, seq, 10)
        34 print(hist,(max(hist)-min(hist))*100/SEQSZ)
      

  • хеш для идентификаторов:

    • не все буквы
    • некоторые буквы встречаются чаще других (в случае Python, есть ещё «_»)
  Множество — просто хеш-таблица
  • Задание, в т. ч. циклический конструктор
  • Операции над множествами, методы
  • Типичное использование

  • каких букв не хватает

    •    1 # вводится два слова (через пробел)
         2 # выводится слово из тех букв первого, которых нет во втором
         3 
         4 a, b = input().split()
         5 print("".join(set(a)-set(b)))
      

  • вводятся предложения, проверить, есть ли общее слово (регистр букв игнорировать)

  Словарь — множество с атрибутами, т. е. соответствие множества хешируемых ключей множеству произвольных объектов (он же «ассоциативный массив»)
  • Задание, в т. ч. циклический конструктор
  • Операции над словарями, методы
  • Типичное использование:
    • «именные перечни», в которых роль индекса играют строки
    • «разреженные матрицы» — словари с небольшим количеством элементов
      • с любыми числовыми индексами

      • с индексами-векторами типа Arr[(10,20,0)]

    • globals()/locals()

    • именные параметры функции
  • Словари и счётчики

    • ручная реализация счётчика

         1 counter = {}
         2 el = input()
         3 
         4 while el:
         5     counter[el] = counter.get(el,0) + 1
         6     el = input()
         7 
         8 print(counter)
      

    • collections.defaultdict и collections.Counter

  • генератор файла с N случайными словами (N задаётся из командной строки), причём 1-е слово встречается ровно 1 раз, второе — 2 раза, …, N-е — N раз

  • подсчёт слов в файле, гистограмма вида

    •    ########                                  word1
         #############################             word2
         ###################                       word3
         ...

    • ..где максимальная длина "#######" — 50 символов

  • самое популярное слово длиной >3 в файле anna.txt

    • решение, другое решение