Differences between revisions 37 and 39 (spanning 2 versions)
Revision 37 as of 2017-07-06 15:36:41
Size: 16052
Editor: FrBrGeorge
Comment:
Revision 39 as of 2017-07-07 10:42:42
Size: 24375
Editor: FrBrGeorge
Comment:
Deletions are marked like this. Additions are marked like this.
Line 216: Line 216:
=== Методы === === Методы объектов; модули ===
Line 219: Line 219:
  * объект.имя_поля   * `объект.имя_поля`
Line 221: Line 221:
 * модули, `sys.path`
  * программа на python как модуль
 * Модули, `sys.path`
  * программа на Python как модуль
  * встроенная и в среду Python, и в язык Python документация
   * `help()`
   * документирование собственного кода
    * docstring
    * `object.__doc__()`
Line 247: Line 252:
=== Про random ===
 * Случайное и неслучйное, зачем нужно
 * Датчик случайных чисел
  * неслучайность
  * воспроизводимость, seed()
 * Модуль `random`
  * `random()` , `randint()`, `randrange()`
  * `choice()`, `shuffle()`, `sample()`
  * `seed()`
 * {*}
  * Случайное число на отрезке A…B
  * Перемешать строку
=== Про черепаху ===
 * Модуль `turtle`
 * Основные команды
 * Как закрасить область
 * {i}
  * Функция, рисующая ёлочку из n треугольников размера от k до l
  * лес с разными ёлочками
  * <!> немного не параллельными
 * {*}
  * Попробовать нарисовать черепахой график функции y=sin(x) в диапазоне -4<=x<=5 (использовать абсолютные координаты, то есть функцию goto(x,y))
  * Осознать, что:
   * График — это не кривая, а ломаная (передвижение черепашки от точки к точке по прямой)
   * Чем больше точек в этой ломаной, тем более она похожа на график, пускай точек будет N=100
   * Если рисовать синус, как он есть, получается еле заметный червячок
   * Чтобы график было хорошо видно, y-координаты надо как-то увеличивать, например, умножать на 100, а x-коордмнаты — на 50
 * {*}
  * Нарисовать черепахой график функции y=sin(x) из ста точек в диапазоне A<=x<=B, где A и B вводятся и поначалу равны, как и раньше, -4 и 5
  * Осознать, что
   * У забора 100 досок и 99 щелей (N и N-1). У графика N точек и N-1 отрезок. Это значит, что в цикле, который генерирует очередное X для того, чтобы вычислить sin(x), самое первое значение должно быть A, а самое последнее — B, и всего таких значений должно быть N
 * Написать для этого функцию diap(N,i,A,B):
  * A и B — диапазон
  * N — общее количество точек, включая первую и последнюю.
  * i — номер очередной точки
  * возвращать функция должна число в диапазоне от A до B, причём при i==0 — A, а при i==N-1 (да-да, не N же!) — B
 * Нарисовать черепахой график функции y=sin(x) из ста точек в диапазоне A<=x<=B, где A и B вводятся, и график получается разумный при |B-A|<200 (дальше частокол выйдет)

 * Вспомнть про аффинные преобразования координат. Из них нам нужно движение и перенос, а поворот не нужен. Если не вспоминается — не страшно. Общая идея
  * Есть вещественное число X на отрезке A…B. Нам нужно получить число P на отрезке Q…R, которое делит это отрезок в той же пропорции
  * Записать пропорцию и вывести из неё формулу P=что-то-там-от-X
 * Написать функцию scale(L,M,X,Q,R), которая по числу X на отрезке L…M вычисляет число P на отрезке Q…R, делящее этот отрезок в той же пропорции
 * scale(L,M,L,Q,R) == Q, scale(L,M,M,Q,R) == R, (подсказка) scale(L,M,(L+M)/2,Q,R) == (Q+R)/2
  * (спойлер!) вычесть начало старого отрезка (получится что-то от 0), поделить на длину отрезка (получится что-то от 0 до 10), умножить на длину нового отрезка, прибавить его начало
 * Осознать, что это более общий вариант функции diap()
  * Переписать «график синуса» с использованием scale() вместо diap()
  * Переписать его далее, с использованием scale() вместо тупого умножения X и Y кооринат (размер экрана мы, допустим, знаем, что-то типа -400,400/-300,300 или как-то так, проверить)
    * график наконец-то будет располагаться по центру
 * Попробовать вводить не только диапазон, но и саму формулу (см. выше упражнение про функцию f()), поначалу эта формула == "f(x)", с ней должно работать хорошо
 * Осознать, что
  * Область значений sin(x) — -1…1, а других формул — нет :)
  * Для того, чтобы нарисовать график произвольной функции на отрезке, надо знать диапазон её значений на этом отрезке
    * этот диапазон использовать в scale() при вычислении y-координаты очередной точки на экране
    * Можно, например, запустить цикл с вычислением функции на всех точках, но не рисовать ничего, а только искать минимум и максимум значений (Q и R), а потом уже запустить его ещё раз и рисовать, зная Q и R
 * Переписать программу так, чтобы
  * В цикле создавался список значений функции на отрезке (назовём его g[])
  * Тогда минимум и максимум — это просто min(g) и max(g) (спасибо, Питон!)
  * Можно и список x-ов тоже генерировать, чобы два раза не вычислять
 * Украсить
  * Нарисовать оси координат
  * Написать, где X, где Y
  * Написать, что за функция

=== Немного про eval() ===
Осознать природу функции eval()
https://docs.python.org/3/library/functions.html?highlight=eval#eval

 * {*} Упражнение: ввести *в виде строки* произвольную формулу от x (в ней могут встречаться функции из math), ввести x, вывести (с помощью eval()) результат её вычисления
 * Решить предыдущее упражнение, написав *функцию* f(x): , при этом сама программа должна выглядеть примерно так:
{{{
formulae = input()
x = float(input())
print(f(x))
}}}
(очевидно, в этой функции будет исполозовано голбальное имя formulae и eval())
=== О рекурсии ===
 * Определение рекурсии
 * прямая и непрямая
 * рекурсия — это цикл, но
  * своё пространство имён
  * ''рост'' прострнств имён
 * Почему не факториал
 * {*}
  * '''TODO'''

Примерный распорядок дня

  • 10:00-10:30 — повторение и ответы на вопросы
  • 10:30-14:00 — лекции+семинары
  • 14:00-14:30 — обед
  • 14:30-16:00 — практика

Тематический план

Предполагается последовательно проходить этот план, расставляя пометки, сколько удалось сделать за день.

  • {*} — лабораторные работы / семинары (воспроизведение доски или тривиальные упражнения)

  • {i} — практические задания

Рекомендации по самостоятельному изучению

  • Д/З: установить Python и Geany (можно другие IDE) дома, если есть цель научиться чему-то ненулевому

  • Д/З: Щёлкать tutorial (определяем, кому интересно)

День 1

  • Знакомство, определение уровня знаний и глубины изложения (утро)
  • Орг: конспекты (c двух сторон: Linux+Python), практика обязательна
  • FOSS: сообщество и ПО, Linux, Python
  • Linux и командная строка:
    • «цветочек»+
      • Ядро, программный интерфейс
      • Утилиты, командный интерфейс
      • ФС, пространство имён, файловые объекты
    • ⇒ командная строка (введение)
      • КС как диалог
      • shell: интерпретатор командной строки, ЯП, оболочка надо другими программами
      • договорённости о командной строке (ключи)
      • переменные, где лежат команды (пространство имён), PATH
      • Примеры команд: - ls, cp, rm, mv, mkdir, echo, перенаправление В/В
      • имена файлов, ln, ls -i
      • Встроенная помощь man
    • {*}

      • посмотреть содержимое корня
      • посмотреть все файлы в текущем каталоге
      • посмотреть документацию к известным командам
      • создать файл, переименовать
      • создать каталог, скопировать туда файл, удалить каталог
  • Python
    • Командная строка
      • объекты, их типы
      • действия над объектами
      • неявная динамическая типизация
      • преобразование типов, type() (в т. ч. type(a)(b)) и простейший ввод-вывод
      • пространства имён, связывание объектов именами, dir()
      • множественное связывание, id()
      • help()
    • {*}

      • вычисление формул
      • поэтапное вычисление формул с использованием имён
      • online python tutor: демонстрация связывания
  • Сценарии
    • Текстовый редактор vs IDE
    • Linux, shebang
    • программа на Python
    • {*}

      • Использование geany
      • примитивный сценарий на shell
      • сделать сценарий исполняемым и переместить в каталог $HOME/bin/

      • примитивный сценарий на Python

День 2 (4 июля)

  • Python
    • понятие о модулях, from math import *

    • {i}

      • ручное развёртывание бинарного возведения в степень (например, как получить 321?)

      • вычисление формул

    • условные операторы и выражения
      • логический тип, операции сравнения
      • условное выражение a if b else c
      • базовый if
      • форматирование отступами
      • if / elif* / else
    • {*}

      • ввести два числа, вывести наибольшее
        • условным выражением
        • условным оператором
      • ввести два числа, вывести, больше, меньше или равно первое второму
      • ввести три числа, проверить неравенство треугольника (вложенный if)
    • {i}

      • ввести три числа, найти наибольшее (вложенный if)
        • условным выражением
        • условным оператором
    • алгебра логики
      • пустой объект, примеры
      • любое выражение в условии

      • таблицы истинности
      • логические операции Python, их таблицы истинности
      • примеры
    • {*}

      • ввести три числа, проверить неравенство треугольника (с помощью or)

    • {i}

    • цикл while
      • каноническая схема цикла: инициализация, проверка условия, тело, изменение
      • пример: цикл по вводу
    • {*}

      • подсчёт произведения (ввод до 0)
      • сумма N элементов арифметической прогрессии (циклом)
      • факториал
    • {i}

      • с какого элемента сумма арифметической прогрессии превысит N?
      • таблица умножения на N (в столбик)
      • подсчёт среднего (ввод до 0)
  • Python
    • Циклы (более сложные случаи)
      • условия внутри циклов, break, continue
      • поиск первого, else
      • вложенные циклы
    • {*}

      • Сумма только положительных (ввод до 0)
      • одновременный подсчёт суммы и произведения положительных чисел (используется continue для отрицательных)
      • ввести ненулевые числа, проверить, есть ли среди них отрицательные
        • без else (с break)
        • с else
      • большая таблица умножения в столбик
    • {i}

      • таблица умножения в виде матрицы по столбцам (без форматирования)

День 3 (5 июля)

  • Последовательности (введение)
    • Хранимые (строки, кортежи, списки)
      • индексирование, в т. ч. отрицательное
      • операции поэлементного сравнения
        • операция is на примере списков

      • операции + и *

      • секционирование
        • обычное
        • с шагом
        • умолчания
      • {*}

        • какая последовательность больше и почему?
        • начальный, средний и конечный элемент
        • элементы, стоящие на 1,4,7, и т. д. местах (NB off by 1)
      • {i}

        • сначала элементы, стоящие на нечётных местах, затем — на чётных, задом наперёд
  • цикл прохода по последовательности for
    • break, continue, else

    • {*}

      • выбор максимума
      • поиск 0
  • Вычисляемые (range(), enumerate())
    • типичный for
    • {*}

      • переписать на for кое-какие примеры с while
    • {i}

      • ввести последовательность чисел, вывести второй максимум, то есть элемент, больше которого в последоватнльности только одно значение, например, для 1,1,2,2,7,7,3,3,5,5 второй максимум — это 5

  • Конструктор списка
  • Конструктор генератора, работа генератора, цикл for и генераторы
  • Как работает множественное связывание
    • распаковка последовательностей при связывании
    • в цикле for (последовательность последовательностей)
    • a,b,*c,d = "Qwertyuiop"

  • Кратко о строках
    • +, *
    • "".format()

  • {i}

    • Вывести все стороны и площади треугольников, стороны которых — однозначные положительные целые числа (не надо использовать конструктор, это жесть!)
      • использовать формулу Герона
      • не забыть, что 1 2 3, 1 3 2 и прочие перестановки — один и тот же треугольник, выводить один раз1
    • вывести таблицу умножения от 1 до 12 (сначала без "".format(), потом (если успеете) с ним):

      •     1*1 = 1   2*1 = 2   3*1 = 3
            1*2 = 2   2*2 = 4   3*2 = 6
            ...
            1*12 = 12 2*12 = 24 3*12 = 36
            4*1 = 4   5*1 = 5   6*1 = 6
            4*2 = 8   5*2 = 10  6*2 = 12
            ...
            4*12 = 48 5*12 = 60 6*12 = 72
            7*1 = 7   8*1 = 8   9*1 = 9
            7*2 = 14  8*2 = 16  9*2 = 18
            ...
    • Ввести строку, вывести, сколько в ней гласных (подсказка: c in "aeoiu" :) ), методами не пользоваться

    • Ввести список запрещённых слов в формате "слово1","слово2",..., затем вводить строки до тех пор пока последняя не окажется пустой (это так же, как ввод до 0). Вывести, сколько строк содержали запрещённые слова

День 4 (6 июля)

Функции (введение)

  • Задача повторного использования кода — макросы и подпрограммы
  • Функции в Python
    • Функция — это запись алгоритма обработки данных, а не преобразование
    • duck typing

    • вызов функции — выражение, всегда есть возвращаемое значение — любой объект (например, None)
    • возвращаемое значение можно не использовать
    • Определение функции, формальные параметры
      • {*} простые примеры

    • Локальное пространство имён функции
      • просто вывод dir()

      • независимость имён
      • locals() и globals()

        • {*} просто вывод

      • порядок просмотра пространств
      • автоопределение локальных имён; global
        • {*}

    • {i}

      • с этого момента и до конца курса каждые модуль/функция/класс в заданиях {i} должны содержать docstring с пояснением, что они делают

      • (задания в этом {i} -блоке оформить в виде интерактивной программы и в виде модуля)

      • Функция — сумма цифр
        • Ввести последовательность, вывести элемент с минимальной суммой цифр
          • <!> можно с помощью min() — как?

      • функция — расстояние между точками ( <!> на самом деле есть :) )

        • Ввести список пар вида (1,2), (3,4), (100,100) …, найти самый удалённые точки

  • Распаковка и запаковка параметров функций
    • ничего и нет, только списки
    • Функции с переменным количеством параметров
      • {*}

    • Распаковка последовательности при вызове
      • {*}, в т. ч. print(*seq)

  • {i}

    • функция, возвращающая список только целочисленных из всех параметров

  • Всё остальное про функции — потом, не сегодня

Методы объектов; модули

  • Поля объектов, инкапсуляция
    • dir(объект)

    • объект.имя_поля

    • методы и … поля
  • Модули, sys.path

    • программа на Python как модуль
    • встроенная и в среду Python, и в язык Python документация
      • help()

      • документирование собственного кода
        • docstring
        • object.__doc__()

    • {*}

Строки и их методы

  • Строковые методы
    • все (в т. ч. in)

    • replace()

      • {*}

    • split() и join()

      • {*}

  • {i}

    • Ввести строку, заменить в ней последовательности "-" на один минус
    • Ввести запрещённое сочетание букв и строку. Вывести строку, в которой запрещённое сочетание букв не встречается (например, "ab" и "aabbcaabbb" → "cb")

Списки и их методы

  • все методы
  • стек, суть pop()/push(), эффективность
  • очередь и deque()
  • {i} Функция: список -> список

    • Список всех делителей числа
    • Убрать из списка подряд идущие одинаковые элементы
      • <!> Для уверенных в себе: То же, но повторять, пока таких групп не останется.

День 5 (7 июля)

Про random

  • Случайное и неслучйное, зачем нужно
  • Датчик случайных чисел
    • неслучайность
    • воспроизводимость, seed()
  • Модуль random

    • random() , randint(), randrange()

    • choice(), shuffle(), sample()

    • seed()

  • {*}

    • Случайное число на отрезке A…B
    • Перемешать строку

Про черепаху

  • Модуль turtle

  • Основные команды
  • Как закрасить область
  • {i}

    • Функция, рисующая ёлочку из n треугольников размера от k до l
    • лес с разными ёлочками
    • <!> немного не параллельными

  • {*}

    • Попробовать нарисовать черепахой график функции y=sin(x) в диапазоне -4<=x<=5 (использовать абсолютные координаты, то есть функцию goto(x,y))

    • Осознать, что:
      • График — это не кривая, а ломаная (передвижение черепашки от точки к точке по прямой)
      • Чем больше точек в этой ломаной, тем более она похожа на график, пускай точек будет N=100
      • Если рисовать синус, как он есть, получается еле заметный червячок
      • Чтобы график было хорошо видно, y-координаты надо как-то увеличивать, например, умножать на 100, а x-коордмнаты — на 50
  • {*}

    • Нарисовать черепахой график функции y=sin(x) из ста точек в диапазоне A<=x<=B, где A и B вводятся и поначалу равны, как и раньше, -4 и 5

    • Осознать, что
      • У забора 100 досок и 99 щелей (N и N-1). У графика N точек и N-1 отрезок. Это значит, что в цикле, который генерирует очередное X для того, чтобы вычислить sin(x), самое первое значение должно быть A, а самое последнее — B, и всего таких значений должно быть N
  • Написать для этого функцию diap(N,i,A,B):
    • A и B — диапазон
    • N — общее количество точек, включая первую и последнюю.
    • i — номер очередной точки
    • возвращать функция должна число в диапазоне от A до B, причём при i==0 — A, а при i==N-1 (да-да, не N же!) — B
  • Нарисовать черепахой график функции y=sin(x) из ста точек в диапазоне A<=x<=B, где A и B вводятся, и график получается разумный при |B-A|<200 (дальше частокол выйдет)

  • Вспомнть про аффинные преобразования координат. Из них нам нужно движение и перенос, а поворот не нужен. Если не вспоминается — не страшно. Общая идея
    • Есть вещественное число X на отрезке A…B. Нам нужно получить число P на отрезке Q…R, которое делит это отрезок в той же пропорции
    • Записать пропорцию и вывести из неё формулу P=что-то-там-от-X
  • Написать функцию scale(L,M,X,Q,R), которая по числу X на отрезке L…M вычисляет число P на отрезке Q…R, делящее этот отрезок в той же пропорции
  • scale(L,M,L,Q,R) == Q, scale(L,M,M,Q,R) == R, (подсказка) scale(L,M,(L+M)/2,Q,R) == (Q+R)/2
    • (спойлер!) вычесть начало старого отрезка (получится что-то от 0), поделить на длину отрезка (получится что-то от 0 до 10), умножить на длину нового отрезка, прибавить его начало
  • Осознать, что это более общий вариант функции diap()
    • Переписать «график синуса» с использованием scale() вместо diap()
    • Переписать его далее, с использованием scale() вместо тупого умножения X и Y кооринат (размер экрана мы, допустим, знаем, что-то типа -400,400/-300,300 или как-то так, проверить)
      • график наконец-то будет располагаться по центру
  • Попробовать вводить не только диапазон, но и саму формулу (см. выше упражнение про функцию f()), поначалу эта формула == "f(x)", с ней должно работать хорошо
  • Осознать, что
    • Область значений sin(x) — -1…1, а других формул — нет :)

    • Для того, чтобы нарисовать график произвольной функции на отрезке, надо знать диапазон её значений на этом отрезке
      • этот диапазон использовать в scale() при вычислении y-координаты очередной точки на экране
      • Можно, например, запустить цикл с вычислением функции на всех точках, но не рисовать ничего, а только искать минимум и максимум значений (Q и R), а потом уже запустить его ещё раз и рисовать, зная Q и R
  • Переписать программу так, чтобы
    • В цикле создавался список значений функции на отрезке (назовём его g[])
    • Тогда минимум и максимум — это просто min(g) и max(g) (спасибо, Питон!)
    • Можно и список x-ов тоже генерировать, чобы два раза не вычислять
  • Украсить
    • Нарисовать оси координат
    • Написать, где X, где Y
    • Написать, что за функция

Немного про eval()

Осознать природу функции eval() https://docs.python.org/3/library/functions.html?highlight=eval#eval

  • {*} Упражнение: ввести *в виде строки* произвольную формулу от x (в ней могут встречаться функции из math), ввести x, вывести (с помощью eval()) результат её вычисления

  • Решить предыдущее упражнение, написав *функцию* f(x): , при этом сама программа должна выглядеть примерно так:

formulae = input()
x = float(input())
print(f(x))

(очевидно, в этой функции будет исполозовано голбальное имя formulae и eval())

О рекурсии

  • Определение рекурсии
  • прямая и непрямая
  • рекурсия — это цикл, но
    • своё пространство имён
    • рост прострнств имён

  • Почему не факториал
  • {*}

    • TODO

Различные интересные модули

  • random

  • turtle


TODO Здесь пока не разобрано

- Python (рассмотрено)

  • - методы объектов, dir(объект) — введение - методы списков

- Python (рассмотрено)

  • - строки и их методы - форматирование строк

- Python

  • словари
  • globals(), locals(), распаковка/запаковка именованных параметров

- Python

  • Генераторы, конструкторы генераторов

- Python

  • Модули как пространства имён
  • - Классы, …, перегрузка операций

- Python

  • - Ещё классы, объектное планирование и ООП

- Python / OS

  • - модули os, sys; написание кроссплаформенных приложений

- Python / OS

  • - модуль subprocess

Python/Summer2017 (last edited 2021-04-27 20:23:39 by FrBrGeorge)