Различия между версиями 66 и 105 (по 39 версиям)
Версия 66 от 2017-07-11 12:01:22
Размер: 35411
Редактор: ArsenyMaslennikov
Комментарий:
Версия 105 от 2021-04-27 20:23:39
Размер: 1397
Редактор: FrBrGeorge
Комментарий:
Удаления помечены так. Добавления помечены так.
Строка 1: Строка 1:
= Двухнедельный интенсив по Python в МИРЭА (базовая кафедра НИИ "Восход") =
Строка 15: Строка 16:
<<TableOfContents()>> <<MonthCalendar(,2017,7)>>
Строка 17: Строка 18:
== День 1 (3 июля) ==
=== Знакомство ===
 * 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 и 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) ==
 * понятие о модулях, `from math import *`
 * {i}
  * ручное развёртывание бинарного возведения в степень (например, как получить 3^21^?)
  * [[http://narhoz-chita.ru/zadachnik/Glava01/index01.htm|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}
  * квадратное уравнение с ненулевым '''a'''
  * [[http://narhoz-chita.ru/zadachnik/Glava02/index02.htm|условные формулы №57]]
=== 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)
=== 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 последовательности ===
 * (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 последовательности ===
 * (`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
=== Циклические конструкторы ===
 * 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) ==

=== Ещё немного обо всём ===
 * `zip(последовательность, последовательность, ...)`
  * удобнее всего одинаковой длины
  * столько же элементов, сколько в аргументе ''наименьшей'' длины, остальные отбрасываются
  * {*}
   * (07.02) Ввести матрицу N*M, выдать транспонированную матрицу
  * {i}
   * Ввести N строк, проделать то же самое
 * `lambda arguments: returnexpr`
 * `python3 matrix_generator.py | python3 another_program.py`
  * работает везде: Linux, Windows, OS X, any other Unix
  * в т. ч. возможность писать самые настоящие автоматические тесты для своих программ!

=== Про random ===
 * Случайное и неслучайное, зачем нужно
 * Датчик случайных чисел
  * неслучайность
  * воспроизводимость, seed()
 * Модуль `random`
  * `random()` , `randint()`, `randrange()`
  * `choice()`, `shuffle()`, `sample()`
  * `seed()`
 * {*}
  * Случайное число на отрезке A…B
   * Гистограмма (список частот для возможных значений)
  * Перемешать строку
  * Случайные слова случайной длины
  * Генератор значений для 07.02 (транспонирование матрицы)
 * {i}
  * ''в каждой функции, которую пишете, краткий docstring, к хорошему тону надо привыкать''
  * Функция, с вероятностью 1/3 выдающая `"yes"`, с 2/3 `"no"`. (без модуля `random`, кроме `random.random`)
   * Программа, выводящая выборку из N вызовов такой функции и гистограмму (кол-во "yes" и кол-во "no")
  * Функция, выдающая случайные '''произносимые''' слова случайной длины (запихать в модуль)
   * `if __name__ == "__main__":` краткое демо
  * Используя модуль произносимых слов: функция, генерирующая несколько предложений из нескольких случайных слов.
  * Используя модуль-генератор предложений: ввести слово; посчитать, сколько раз оно встретилось в сгенерированных предложениях.
   * ''можно не слово, а букву или комбинацию букв, с точки зрения Python одно и то же''
  * В первой программе сгенерировать двумерный список чисел случайно и вывести на экран
   * в другой: среди всех минимумов в строчках полученной матрицы найти максимум
   * ''тестируем при помощи конвейера (что-то сродни `python3 gen.py | python3 program.py`)''
   * ''обратите внимание, что по pipe между программами проходит текст, т. е. строчки символов''


=== Про черепаху ===
 * Модуль `turtle`
 * Основные команды
 * Как закрасить область
 * {i}
  * Функция, рисующая домик размера N пикселей.
  * Функция, рисующая ёлочку из n треугольников размера от k до l
  * лес с разными ёлочками
   * <!> немного не параллельными
 * ''дальше не успеем''

== День 6 (10 июля) ==

 * Q: был вопрос о разнице между `"` и `'` в Python.
  * A: Разницы нет никакой, кроме стилистической: хорошим тоном считается использовать для docstring двойные кавычки.
  * см. [[https://www.python.org/dev/peps/pep-0257/|PEP 257]] на эту тему

=== Работа с файлами ===
 * Текстовые файлы
  * open(), read() / write() / close()
  * readlines() он же сам файл, print(.. file=)
  * "b/t" — str или bytes
  * `with`
 * {*}
  * вводить числа до 0, записывать в файл только положительные
 * файлы с данными
  * если данные наши: сериализация/десериализация, `pickle` (json, xml, …)
   * dump[s]()/load[s]()
  * если данные готовы: `struct`
   * byte order :(
   * pack()/unpack()
 * {i}
  * Если в командной строке программы пять (с `argv[0]` — 6) параметров, то это:
   1. имя выходного файла
   1. имя,
   1. фамилия
   1. возраст (целое число
   1. средний балл (вещественное)
    сериализовать эти данные в файл;
   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?
  * идентификаторы
Множество — просто хеш-таблица
 * Задание, в т. ч. циклический конструктор
 * Операции над множествами, методы
 * Типичное использование
 * {*}
  * каких букв не хватает
 * {i}
  * вводятся предложения, проверить, есть ли общее слово (регистр букв игнорировать)
Словарь — множество с атрибутами, т. е. соответствие множества хешируемых ключей множеству произвольных объектов
 * Задание, в т. ч. циклический конструктор
 * Операции над множествами, методы
 * Типичное использование:
  * ...
  * globals()/locals()
  * именные параметры функции
 * {*}
  * Словари и счётчики
   * ручная реализация счётчика
   * collections
   * тестирование хеш-функции: много входных данных и гистограмма
 * {i}
  * 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 [[attachment:anna.txt]]

== День 7 (11 июля) ==

=== Генераторы ===
 * позволяют по собственным правилам конструировать вычислимые последовательности
  * даже бесконечные!
 * выглядят как самые обычные функции...
  * ...но в них есть хотя бы одно ключевое слово `yield`
  * Как только Python видит в теле функции yield, он понимает, что это генератор
  * Отличия функции-генератора от не-генератора:
   * Функция-генератор создаёт и возвращает `generator object`, по которому можно ходить
    * `iterable(gen) == True`
    * `for i in gen: blabla`
    * `next(gen)`
     * ''...кстати, не что иное, как'' `gen.__next__()`
     * алгоритм в теле функции выполняется ''не'' при её вызове, а именно в методе gen.__next__
    * справедливы все остальные свойства вычислимой последовательности
   * `yield` не завершает выполнение алгоритма в функции-генераторе, а лишь приостанавливает
    * их может быть сколько угодно
    * `next(gen)` начинает (соотв. продолжает) выполнение функции до ближайшего `yield`
   * `return` в генераторе означает мгновенный выброс `StopIteration`
    * как и достижение конца тела
    * TODO а что происходит с возвращаемым значением? игнорируется?
 * {*}
  * Руками реализовать `range(10,70,2)`
 * {i}
  * Вычисление Пи с помощью генератора

=== PyPI ===
 * [[pypi.python.org]]
  * централизованное хранилище модулей для Python
 * `pip3`
  * кроссплатформенный!
  * `pip3 install <package>`
   * в Linux (как и в любой разумной системе) устанавливать что-то прямо в систему может только администратор
    * поэтому, чтобы поставить ''себе в домашний каталог'': `pip3 install --user <package>`
  * `pip3 search <package>`
 * `sys.path`
 
=== PyGame ===
 * не забываем о `help()`
 * огромный пакет, состоящий из множества модулей
 *
-----

== TODO ==
=== turtle ===
 * {*}
  * 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 abs(B-A)<200 (дальше частокол выйдет)

=== 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 использовано глобальное имя formulae и eval())

=== Рисуем график дальше ===
 * Вспомнить 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

=== О рекурсии ===
 * Определение рекурсии
 * прямая и непрямая
 * рекурсия — это цикл, но
  * своё пространство имён
  * ''рост'' пространств имён
 * Почему не факториал
 * {*}
  * '''TODO'''

=== Неподшитое ===
-----
Здесь пока не разобрано
 * Исключения
 * Генераторы, конструкторы генераторов
 * Декораторы, зачем нужны
 * Модули как пространства имён
 * Классы, …, перегрузка операций
 * Ещё классы, объектное планирование и ООП

=== Понятие оценки сложности алгоритма ===
 * Оценка сложности: количество операция на единицу обрабатываемых данных
  * насколько замедляется алгоритм при количестве данных
   * +1
   * *2
   * → производная!
 * Индексирование
 * Поиск
 * все возможные сочетания
=== Бинарный поиск и сортировка ===
 * Бинарный поиск и оценка его сложности
 * Примитивная сортировка и оценка её сложности
 * Сортировка слиянием
 * «Быстрая» сортировка, худший случай
 * Сортировка кучей
 * {i}
  * бинарный поиск строк в файле
  * сортировка файла слиянием
<<Include(^Python/Summer2017/2017-07-..,,3,titlesonly)>>
----
CategoryLectures CategoryPython

Двухнедельный интенсив по Python в МИРЭА (базовая кафедра НИИ "Восход")

Примерный распорядок дня

  • 10:00-10:30 — повторение и ответы на вопросы
  • 10:30-13:30 — лекции+семинары
  • 13:30-14:00 — обед
  • 14:00-16:00 — практика

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

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

  • {i} — практические задания (решения выкладываются сюда)

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)

<< <  2017 / 7 >  >>
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
          1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
31            


CategoryLectures CategoryPython

Python/Summer2017 (последним исправлял пользователь FrBrGeorge 2021-04-27 20:23:39)